Энциклопедия 3ds max 6

         

Теперь, когда объекты в лучах света всенаправленного осветителя отбрасывают тени, сцена выглядит гораздо естественнее



Рис. 11.17. Теперь, когда объекты в лучах света всенаправленного осветителя отбрасывают тени, сцена выглядит гораздо естественнее


Тип тени выбирается в раскрывающемся списке под флажком:

Shadow Map (Карта теней) - тени, рассчитываемые как проекции объектов на затеняемые поверхности сцены. Такие тени не очень точно воспроизводят проекцию объекта и имеют размытые края (рис. 11.18, а) Ray Traced Shadows (Трассированные тени) - тени формируются как зоны, недоступные для воображаемых лучей света, путь которых отслеживается (трассируется) от источника до глаз наблюдателя. Тени, сформированные методом трассировки лучей, точно воспроизводят проекцию объекта и имеют резко очерченные края (рис. 11.18, б).



Тени: основанные на картах теней (а); сформированные методом трассировки лучей (б)



Рис. 11.18. Тени: основанные на картах теней (а); сформированные методом трассировки лучей (б)




Adv. Ray Traced (Усовершенствованные трассированные) - обладают свойствами, аналогичными трассированным теням, но имеют дополнительные параметры для настройки в случаях, когда такие тени отбрасываются площадными фотометрическими осветителями; Area Shadows (Площадные тени) - названы так потому, что отбрасывающий их источник света рассматривается программой при формировании теней как линейно или пространственно протяженный. При этом не важно, является сам осветитель линейным или площадным, подобно новым фотометрическим источникам света типа Linear (Линейный) или Area (Площадной), либо точечным, как стандартные осветители Omni (Всенаправленный), Spot (Прожектор) или Direct (Направленный). Площадные тени имеют мягкие края, все более размытые по мере удаления от объекта, отбрасывающего тень, как показано на рис. 11.19:











Площадные тени точно воспроизводят проекцию объекта, но имеют края, резкость которых убывает по мере удаления тени от объекта



Рис. 11.19. Площадные тени точно воспроизводят проекцию объекта, но имеют края, резкость которых убывает по мере удаления тени от объекта


mental ray Shadow Map (Карта теней для mental ray) - выбор этого варианта заставляет max 6 использовать алгоритм генерации теней, основанных на карте тени, при визуализации сцены с помощью модуля mental ray. При использовании стандартного модуля визуализации тени данного типа будут полностью отсутствовать.

Установка флажка Use Global Settings (Применять глобальные настройки) заставляет все параметры теней осветителя прийти в соответствие со значениями аналогичных параметров других источников света, работающих с установленным флажком применения глобальных настроек. Изменение этих параметров для любого источника света, использующего режим глобальных настроек, ведет к изменению параметров всех остальных источников света.

Щелчок на кнопке Exclude (Исключение) вызывает окно диалога Exclude/Include (Включение/Исключение), позволяющее выбирать объекты сцены, на которые распространяется влияние источника света (см. ниже подраздел «Исключение объектов из освещения»).



Свободный прожектор с обозначенными границами зон затухания света



Рис. 11.20. Свободный прожектор с обозначенными границами зон затухания света


На рис. 11.21 для примера показано изображение той же сцены, что и на рис. 11.6, б, но при включенном режиме ослабления. Расстояние до начала зоны действия ослабления установлено равным 100 единицам. Как видно, реалистичный с физической точки зрения алгоритм ослабления оказывает в компьютерной графике слишком сильный эффект. Чтобы скомпенсировать столь сильное ослабление, следует увеличить интенсивность света с помощью счетчика Multiplier (Усилитель).



Действие ослабления света по методу Inverse (Обратная пропорция) (а) и Inverse Square (Обратный квадрат) (б)



Рис. 11.21. Действие ослабления света по методу Inverse (Обратная пропорция) (а) и Inverse Square (Обратный квадрат) (б)












сформированные таким же методом, что



Рис. 11.22. Тени, сформированные таким же методом, что на рис. 11.18, 6, но при значении параметра Dens (Плотность) = 0,6




Map (Карта) - установка этого флажка позволяет использовать растровое изображение в качестве карты текстуры тени, а кнопка с надписью None (Отсутствует) служит для выбора растровой карты. Изображение карты смешивается с цветом тени; Light Affects Shadow Color (Свет влияет на цвет тени) - при установке этого флажка цвет света настраиваемого осветителя смешивается с цветом тени или с цветами карты теней. Настройте характеристики теней, отбрасываемых атмосферными эффектами, такими как туман или дымка, в разделе Atmosphere Shadows (Тени атмосферы):

On (Вкл.) - включает режим генерации теней, образующихся из-за действия атмосферных явлений, подобных туману. Этот флажок не зависит от установки аналогичного флажка, включающего режим расчета теней от объектов сцены. Осветитель может создавать тени от объектов, но не создавать теней от атмосферных эффектов, а может обеспечивать и те и другие тени, как показано на рис. 11.23;



Сферический сгусток тумана в центре комнаты отбрасывает тень на стену



Рис. 11.23. Сферический сгусток тумана в центре комнаты отбрасывает тень на стену




Opacity (Непрозрачность) - задает степень непрозрачности тени в процентах; Color Amount (Доля цвета) - задает степень смешивания цвета атмосферного эффекта с цветом тени.







Тени, основанные на...



Рис. 11.24. Тени, основанные на картах теней, не очень точно воспроизводят проекцию объекта и имеют края, степень размытия которых тем выше, чем меньше размер карты теней: слева - 1024x1024 точки, справа - 256x256 точек




Sample Range (Диапазон усреднения) - указывает, сколько раз будет выполняться усреднение карт теней; Absolute Map Bias (Абсолютное смещение карты) - устанавливает, будет смещение карты тени определяться в абсолютном исчислении по отношению ко всем объектам сцены или определяться для каждого отдельного объекта индивидуально; 2 Sided Shadows (Двусторонние тени) - если этот флажок сброшен, то тени формируются только теми гранями поверхностей объектов, которые обращены нормалями в сторону источника света. Грани, обращенные к осветителю изнаночной стороной, не отбрасывают теней. Установка флажка обеспечивает формирование теней от всех граней объекта (рис. 11.25).









Тени от граней чайника...



Рис. 11.25. Тени от граней чайника, обращенных к источнику света изнанкой, не формируются при сброшенном флажке 2 Sided Shadows (Двусторонние тени) (а), но формируются при установленном флажке (б)












Свиток Ray Traced Shadow Params (Параметры трассированной тени)



Рис. 11.26. Свиток Ray Traced Shadow Params (Параметры трассированной тени)


В этом свитке имеется только один уникальный параметр - Max Quadtree Depth (Максимальная глубина квадратурного дерева). С его помощью задается ограничение кратности разбиения проекции сцены на четверти (проекция делится на четыре части, потом каждая еще на четыре и т. д.) с целью уменьшения числа объектов в каждой части и упрощения решения задачи трассировки лучей.

Счетчик Ray Bias (Смещение луча) задает минимальное расстояние от объекта до точки на сцене, которую может затенять этот объект. Обычно этот параметр никогда не делают равным нулю, чтобы точки объекта не отбрасывали тени сами на себя.

Назначение и использование флажка 2 Sided Shadows (Двусторонние тени) не отличается от аналогичного флажка теней типа Shadow Maps (Карты теней).



Свитки Adv. Ray Traced Params (Параметры усовершенствованных трассированных теней) и Optimizations (Оптимизация)



Рис. 11.27. Свитки Adv. Ray Traced Params (Параметры усовершенствованных трассированных теней) и Optimizations (Оптимизация)


Выберите в раскрывающемся списке Basic Options (Базовые настройки) свитка Adv. Ray Traced Params (Параметры усовершенствованных трассированных теней) один из трех вариантов сглаживания изображений краев теней:

Simple (Упрощенно) - сглаживание теней не производится И они формируются в упрощенном виде, что позволяет сэкономить время при предварительной тестовой визуализации; 1-Pass Antialias (1 прогон сглаживания) - расчет теней выполняется за один прогон алгоритма; 2-Pass Antialias (2 прогона сглаживания) - расчет теней выполняется за два прогона алгоритма, причем на втором прогоне производится дополнительное сглаживание размытых полутеневых областей на краях теней.

Настройте следующие параметры сглаживания изображения тени в разделе Antialiasing Parameters (Параметры сглаживания):

Shadow Integrity (Целостность тени) - задает число воображаемых точечных излучателей, испускающих лучи в сторону объекта из отдельных точек протяженного источника света. При значении параметра, равном 1, используется 4 точечных излучателя, которые равномерно распределяются в пределах выбранной формы источника света с учетом его заданных размеров. При значении параметра, равном 2, используется пять точечных излучателей, при значении 3 и более - NxN излучателей, где N - значение параметра. Чем больше точечных излучателей, тем целостнее выглядит тень, тем точнее оконтуривается область полутени и тем больше время визуализации; Shadow Quality (Качество тени) - то же, что Shadow Integrity (Целостность тени), но задает число воображаемых точечных излучателей, которые будут использованы только для сглаживания неоднородностей в областях полутеней, очерченных на первом прогоне алгоритма; Sample Spread (Расширение выборки) - задает радиус области (в пикселах), в пределах которой будет выполняться усреднение отсчетов изображения для сглаживания кромок тени. При увеличении этого параметра растет степень сглаживания, но могут исчезать мелкие детали рисунка тени; Shadow Bias (Сдвиг тени) - минимальное расстояние, на котором должен находиться объект от раскрашиваемой точки изображения, чтобы он мог отбрасывать на нее тень; Jitter Amount (Степень раздергивания) - задает определенную степень случайности положений воображаемых лучей света, так как регулярное пространственное распределение лучей может приводить к появлению муарав области тени. Раздергивание превращает регулярные узоры в случайные неоднородности, менее заметные для глаза. Рекомендуются значения от 0,25 до 1,0.

В свитке Optimizations (Оптимизация) используйте для настройки теней следующие элементы управления:

On (Вкл.) - при установке этого флажка в разделе Transparent Shadows (Прозрачные тени) включается режим расчета теней от полупрозрачных объектов наподобие оконных витражей или елочных шаров. Если флажок сброшен, тень от полупрозрачного объекта будет формироваться как от непрозрачного, что позволяет экономить время (рис. 11.28);



Тени Area Shadows...



Рис. 11.28. Тени Area Shadows (Площадные тени) от двери со стеклянными вставками при сброшенном (а) и установленном (б) флажке On (Вкл.) в разделе Transparent Shadows (Прозрачные тени)




Antialiasing Threshold (Порог сглаживания) - максимальное различие в оттенках цвета участков прозрачного объекта, при котором выключается сглаживание теней. Увеличение яркости образца ускоряет расчет теней и ухудшает качество сглаживания, уменьшение яркости - повышает качество сглаживания, но увеличивает время визуализации; Supersampled Material (Материал со сверхразрешением) - установка этого флажка в разделе Antialias Suppression (Подавление сглаживания) ведет к тому, что при двухпрогонном варианте сглаживания изображения в целом для материалов, у которых активизирован параметр Supersampling (Сверхразрешение), сглаживание будет производиться за один прогон. Это позволяет ускорить визуализацию без потерь качества, так как сглаживание уже делается в материале; Reflect/Refract (Отражение/Преломление) - установка этого флажка в разделе Antialias Suppression (Подавление сглаживания) ведет к тому, что при двухпрогонном варианте сглаживания изображения в целом для участков, где формируются эффекты отражения или преломления, сглаживание будет производиться за один прогон. Это позволяет ускорить визуализацию без видимых потерь качества; Skip Coplanar Faces (Пропускать компланарные грани) - предотвращает затенение друг друга сопредельными гранями на краях изогнутых поверхностей; Threshold (Порог) - задает пороговое значение угла между гранями, которые будут пропускаться при расчетах как компланарные. Значение 0 соответствует перпендикулярным граням, 1 - параллельным.







Свитки Area Shadows (Площадные тени) и Optimizations (Оптимизация) с параметрами площадных теней



Рис. 11.29. Свитки Area Shadows (Площадные тени) и Optimizations (Оптимизация) с параметрами площадных теней


В раскрывающемся списке раздела Basic Options (Базовые настройки) свитка Area Shadows (Площадные тени) необходимо выбрать один из пяти вариантов формы источника света, которая будет учитываться при расчетах теней:

Simple (Простой) - источник света рассматривается как точечный и расчет площадных теней не производится. Этот вариант применяют при предварительных тестовых визуализациях для экономии времени; Rectangle Light (Прямоугольный источник) - свет испускается точечными излучателями, упорядоченными в виде прямоугольной решетки; Disc Light (Дисковый источник) - свет испускается точечными излучателями, распределенными вдоль концентрических окружностей; Box Light (Прямоугольный трехмерный источник) - свет испускается точечными излучателями, упорядоченными в виде прямоугольной трехмерной решетки; Sphere Light (Сферический источник) - свет испускается точечными излучателями, распределенными в пределах сферы.

При выборе вариантов любого из протяженных источников света задайте его воображаемые размеры Length (Длина), Width (Ширина) и Height (Высота) в разделе Area Light Dimensions (Размеры площадного источника) свитка Area Shadows (Площадные тени).



Свиток параметров теней типа mental ray Shadow Map (Карта теней для mental ray)



Рис. 11.30. Свиток параметров теней типа mental ray Shadow Map (Карта теней для mental ray)


В свитке только три параметра:

Map Size (Размер карты) - задает одно из двух одинаковых чисел, составляющих размер карты тени. Для увеличения качества теней следует выбирать больший размер карты; Sample Range (Интервал усреднения) - задает размер области вдоль кромки тени, в пределах которой будет производиться усреднение освещенности при удалении части отсчетов карты тени с целью формирования теней с мягко размытыми краями; Samples (Выборка) - задает число отсчетов карты, удаляемых для формирования тени с мягко размытыми краями.

В сцене, передающей...



Рис. 11.31. В сцене, передающей обстановку полумрака (а), светильники на стене и кресла включены в освещение дополнительным источником, не освещаюшим комнату (б)


Для исключения объектов из числа освещаемых или включения в число освещаемых только определенных объектов выполните следующее:

Выделите источник света, перейдите на командную панель Modify (Изменить) и щелкните на кнопке Exclude (Исключение) в свитке General Parameters (Общие параметры). После щелчка на этой кнопке появляется окно диалога Exclude/Include (Включение/Исключение), показанное на рис. 11.32.



Окно диалога Exclude/Include (Включение/Исключение)



Рис. 11.32. Окно диалога Exclude/Include (Включение/Исключение)


С помощью переключателей в правой верхней части окна установите тип операции - Exclude (Исключить) или Include (Включить), а также укажите, должно ли исключение источника света влиять на освещение выбранных объектов (Illumination), на отбрасывание ими теней (Shadow Casting) или на оба фактора (Both). Выделите имена нужных объектов сцены в списке Scene Objects (Объекты сцены) в левой части окна. В список, расположенный справа, помещаются объекты, для которых включено (или исключено, в зависимости от выбранной операции) влияние источника света. Флажки Display Subtree (Показывать иерархию) и Case Sensitive (Учитывать регистр), а также раскрывающийся список Selection Sets (Выделенные наборы) служат для облегчения выбора объектов в списке и используются аналогично соответствующим элементам окна диалога Select Objects (Выделение объектов), подробно рассмотренного в главе 4. Для переноса имен выделенных объектов в правый список щелкните на кнопке со стрелкой, указывающей вправо. Для возвращения имен выделенных объектов в левый список щелкните на кнопке со стрелкой, указывающей влево. Для очистки правого списка щелкните на кнопке Clear (Очистить). Закончив выбор объектов, щелкните на кнопке ОК.

Например, в окне на рис. 11.32 объекты-кресла (Kreslo01 -Kreslo08) и лампы (Lampa0l и Lampa02) включены (выбран переключатель Include (Включить)) только в освещение (выбран переключатель Illumination (Освещение)) настраиваемым источником света.



Свиток Area Light Parameters (Параметры площадного света)



Рис. 11.33. Свиток Area Light Parameters (Параметры площадного света)


Элементы управления этого свитка обеспечивают формирование теней с мягко размытыми краями от названных источников света и, как уже говорилось, действуют только при визуализации сцены с использованием модуля mental ray.

Для настройки площадных свойств осветителей mr Area Omni (Площадной всенаправленный для mr) и mr Area Spot (Площадной прожектор для mr) выполните следующие действия:

Установите флажок On (Вкл.), чтобы включить формирование площадных теней. Установка флажка Show Icon in Renderer (Показывать значок при визуализации) приведет к тому, что на синтезированном изображении будет виден значок осветителя в виде плоской проекции белого цвета, форма и размеры которой зависят от дальнейших настроек. Выберите в раскрывающемся списке Туре (Тип) форму воображаемого пространственно распределенного источника света. Для осветителей типа mr Area Omni (Площадной всенаправленный для mr) предлагаются варианты Sphere (Сфера) и Cylinder (Цилиндр), а для осветителя mr Area Spot (Площадной прожектор для mr) - варианты Rectangle (Прямоугольник) и Disk (Диск). Установите размеры распределенного источника в счетчиках Radius (Радиус) или Height (Высота) и Width (Ширина). В разделе Samples (Выборка) укажите количество воображаемых точечных источников света, равномерно распределенных в пределах протяженного излучателя выбранной формы, используя два счетчика - U и V. При этом для сферического или цилиндрического излучателя счетчик U задает число источников, расположенных вдоль радиуса сферы или высоты цилиндра, а счетчик V задает количество источников по экватору сферы или по периметру окружности цилиндра.



Все объекты отбрасывают тени, кроме кресла на переднем плане, которое кажется повисшим в воздухе



Рис. 11.35. Все объекты отбрасывают тени, кроме кресла на переднем плане, которое кажется повисшим в воздухе


Чтобы выключить свойство объекта сцены отбрасывать тень, выделите объект, щелкните на нем правой кнопкой мыши и выберите в появившемся контекстном меню команду Properties (Свойства). Появится окно диалога Object Properties (Свойства объекта). На вкладке General (Общие) сбросьте флажок Cast Shadows (Отбрасывать тени) в разделе Rendering Control (Управление визуализацией) и щелкните на кнопке ОК.



В состав сцены включен...



Рис. 11.37. Свиток Skylight Parameters (Параметры света неба) содержит набор элементов управления осветителем




В состав сцены включен осветитель Skylight (Свет неба), показанный стрелкой











Использование осветителя Skylight (Свет неба) при включенном режиме отбрасывания теней создает корректное освещение сцены



Рис. 11.38. Использование осветителя Skylight (Свет неба) при включенном режиме отбрасывания теней создает корректное освещение сцены


Rays per Sample (Лучей на отсчет) - число воображаемых лучей, используемых программой для расчета освещенности каждой точки изображения сцены. Чем это число больше, тем выше качество теней. При малых значениях данного числа тени могут выглядеть пятнистыми; Ray Bias (Смещение луча) - задает минимальное расстояние от объекта до точки на сцене, которую может затенять этот объект. Обычно этот параметр никогда не делают равным нулю, чтобы точки объекта не отбрасывали тени сами на себя.

Можно дополнять освещение, создаваемое источником Skylight (Свет неба), светом от какого-то стандартного осветителя, например Omni (Всенаправленный). Это позволит иметь на изображениях объектов яркие блики и глубоко затемненные области. Тени, тем не менее, останутся полупрозрачными, создавая атмосферу яркого солнечного дня (рис. 11.39).



Использование осветителя...



Рис. 11.39. Использование осветителя Skylight (Свет неба) при значении Multiplier (Усилитель) = 0,5 с добавлением всенаправленного осветителя (Multiplier (Усилитель) = 0,7)




Окно диалога Render Scene











Окно диалога Render Scene (Визуализация сцены) раскрыто на вкладке Advanced Lighting (Улучшенное освещение)




Изображение сцены с единственным осветителем Skylight (Свет неба), визуализированное модулем mental ray



Рис. 11.41. Изображение сцены с единственным осветителем Skylight (Свет неба), визуализированное модулем mental ray












В свитке Object Туре...



Рис. 11.42. В свитке Object Туре (Тип объекта) командной панели Create (Создать) расположены инструменты создания фотометрических источников света восьми различных типов


Помимо физической точности природы моделируемого светового излучения, фотометрические осветители обладают и рядом других особенностей по сравнению со стандартными осветителями. Например, излучатели таких источников могут представлять собой не только точку, но и линию или плоскую площадку, что обеспечивает дополнительные возможности при настройке освещения.

В max 6 реализованы три типа фотометрических осветителей, каждый из которых может быть нацеленным или свободным:

точечный нацеленный (Target Point) и точечный свободный (Free Point); линейный нацеленный (Target Linear) и линейный свободный (Free Linear); площадной нацеленный (Target Area) и площадной свободный (Free Area).

Кроме того, имеются еще два типа фотометрических источников-имитаторов - света солнца (IES Sun) и света неба (IES Sky).

Нацеленные фотометрические осветители отличаются от свободных только тем, что снабжаются вспомогательным объектом-мишенью, на которую постоянно направлена ось максимальной силы излучения.

При включении в состав трехмерной сцены фотометрических осветителей можно выполнять обычную визуализацию. Однако если требуется проанализировать реальную освещенность конкретного помещения, следует применять специальный алгоритм расчета глобальной освещенности Radiosity (Перенос излучения), речь о котором пойдет в разделе «Алгоритмы расчета глобальной освещенности» этой главы.



Значок нацеленного точечного фотометрического источника света в окнах проекций (а) и создаваемое им освещение после визуализации сцены (б)



Рис. 11.43. Значок нацеленного точечного фотометрического источника света в окнах проекций (а) и создаваемое им освещение после визуализации сцены (б)


На командной панели Create (Создать) появятся свитки с элементами настройки осветителя. Все они, за исключением свитка Intensity/Color/Distribution (Интенсивность/ цвет/распределение), показанного на рис. 11.44, совершенно не отличаются от свитков параметров стандартных осветителей max 6, рассмотренных ранее в разделе «Создание и настройка стандартных осветителей.



Свиток Intensity/Color/...



Рис. 11.44. Свиток Intensity/Color/ Distribution (Интенсивность/цвет/ распределение) с инструментами настройки основных параметров фотометрических источников света




Выберите в раскрывающемся списке Distribution (Распределение) свитка Intensity/Color/ Distribution (Интенсивность/цвет/распределение) один из трех вариантов пространственного распределения силы излучения точечного фотометрического осветителя: Isotropic (Изотропное) - принятый по умолчанию вариант распределения, при котором точечный фотометрический источник излучает свет равномерно во всех направлениях; Spotlight (Прожекторное) - при выборе этого варианта точечный изотропный источник света превращается в прожектор, как показано на рис. 11.45. Ширина луча фотометрического прожектора, как и аналогичного стандартного осветителя, задается в свитке Spotlight Parameters (Параметры прожектора). При этом в отличие от стандартного прожектора счетчик Hotspot/Beam (Яркое пятно/Луч) задает угловой размер зоны, на границе которой сила излучения фотометрического прожектора спадает до 50 % от максимума. Счетчик Falloff/Field (Край пятна/Поле) задает угловую ширину зоны, за пределами которой сила света равна нулю;









Значок нацеленного...



Рис. 11.45. Значок нацеленного точечного фотометрического источника света с распределением силы излучения типа Spotlight (Прожекторное) в окнах проекций (а) и создаваемое им освещение (б)




Web (Специальное) - при выборе этого варианта распределение силы излучения определяется специальным файлом одного из стандартных форматов, которые поставляются производителями осветительных приборов. Пример подобного файла имеется в электронном справочнике, входящем в комплект поставки программы max 6. Файл должен быть загружен с помощью кнопки Web File (Специальный файл) свитка Web Parameters (Параметры специального распределения), появляющегося на командной панели (рис. 11.46).









Свиток Web Parameters...



Рис. 11.46. Свиток Web Parameters (Параметры специального распределения) позволяет загружать файлы описаний распределения силы излучения фотометрических источников света


Счетчики X Rotation (Поворот по X), Y Rotation (Поворот по Y) и Z Rotation (Поворот по Z) позволяют настроить поворот линии максимума силы излучения относительно осей глобальной системы координат. На рис. 11.47 показан пример того, как выглядит значок точечного фотометрического осветителя и каким является результат его действия при выборе данного варианта распределения силы света.



Нацеленный точечный...



Рис. 11.47. Нацеленный точечный фотометрический источник света с распределением силы излучения типа Web (Специальное) в окнах проекций (а) и создаваемое им освещение (б)




Настройте цвет света точечного фотометрического осветителя, используя средства управления раздела Color (Цвет) свитка Intensity/Color/Distribution (Интенсивность/цвет/ распределение). Установите переключатель слева от раскрывающегося списка, чтобы выбрать один из 15 вариантов цвета стандартных светильников, таких как Fluorescent (Флуоресцентный), Halogen (Галогенный), Mercury (Ртутный) или Quartz (Кварцевый). Образец цвета справа от переключателя Kelvin (кельвины) показывает при этом оттенок выбранного цвета. Если установить переключатель в положение Kelvin (кельвины), то можно указать в счетчике цветовую температуру моделируемого светильника, задаваемую в Кельвинах. Образец цвета покажет, как выглядит выбранный оттенок. Цветовое поле Filter Color (Цвет фильтра) позволяет дополнительно настроить цвет воображаемого фильтра, помещаемого перед осветителем как перед театральным прожектором и влияющего на цвет итогового освещения. Задайте силу света точечного фотометрического источника, установив переключатель в разделе Intensity (Интенсивность) свитка в одно из трех положений: lm (lumen - люмены) - при установке этого переключателя в расположенном под ним счетчике задается световой поток источника в люменах. К примеру, лампочка накаливания мощностью в 100 Вт испускает световой поток приблизительно в 1750 люменов; cd (candela - канделы) - при установке этого переключателя в счетчике задается сила света источника, то есть световой поток, приходящийся на единицу телесного угла пространственной области излучения и измеряемый в канделах. К примеру, лампочка накаливания мощностью в 100 Вт имеет силу света порядка 139 кандел; lx at (lux at - люксы на) - при установке этого переключателя в счетчике слева задается освещенность поверхности в люксах на расстоянии от источника, указываемом в счетчике справа. Один люкс соответствует световому потоку в один люмен, приходящемуся на один квадратный метр освещаемой поверхности. При необходимости установите флажок слева от счетчика Multiplier (Усилитель) и введите в счетчик значение коэффициента усиления, на который будут умножены величины, указанные в разделе Intensity (Интенсивность).







Значок нацеленного...



Рис. 11.48. Значок нацеленного линейного фотометрического источника света в окнах проекций (а) и создаваемое им освещение (б) при тенях типа Adv. Ray Traced (Усовершенствованные трассированные)


При выборе инструментов создания линейных фотометрических источников света на командной панели Create (Создать) появляется дополнительный свиток Linear Light Parameters (Параметры линейного осветителя), содержащий единственный счетчик Length (Длина), который позволяет задать длину линейного источника света. При изменении значения в счетчике меняется длина линейного отрезка значка осветителя в окнах проекций. Тени от линейного осветителя оказываются более размытыми вдоль линии источника света.

Для создания площадного фотометрического источника света следует щелкнуть в свитке Object Type (Тип объекта) командной панели Create (Создать) на кнопке Target Area (Площадной нацеленный) или Free Area (Площадной свободный). Площадной свободный и нацеленный фотометрические осветители имеют значки в виде сферы с расположенным над ней прямоугольным фрагментом плоскости и позволяют моделировать протяженные в двух измерениях светильники наподобие матового экрана или окна (рис. 11.49).



Значок нацеленного...



Рис. 11.49. Значок нацеленного площадного фотометрического источника света в окнах проекций (а) и создаваемое им освещение (б) при тенях типа Adv. Ray Traced (Усовершенствованные трассированные)


 При выборе инструментов создания площадных фотометрических источников света на командной панели Create (Создать) появляется дополнительный свиток Area Light Parameters (Параметры линейного осветителя), содержащий два счетчика: Length (Длина) и Width (Ширина), которые позволяют задать длину и ширину площадного источника света. При изменении значений в счетчиках меняются размеры фрагмента плоскости значка осветителя в окнах проекций.

Как линейный, так и направленный осветители могут иметь два типа пространственных распределений силы излучения, выбираемых в раскрывающемся списке Distribution (Распределение):

Diffuse (Диффузное) - пространственное распределение, при котором максимум освещенности достигается при падении лучей света на поверхность под прямым углом, а минимум - при освещении лучами, почти параллельными поверхности; Web (Специальное) - то же, что у точечного фотометрического источника света.

Порядок настройки остальных параметров линейных и площадных фотометрических осветителей не отличается от описанного в предыдущем разделе применительно к точечным фотометрическим источникам света.



Значок фотометрического источника света солнца имеет вид половины звездчатого многоугольника



Рис. 11.50. Значок фотометрического источника света солнца имеет вид половины звездчатого многоугольника




Настройте параметры фотометрического имитатора солнечного света в свитке Sun Parameters (Параметры солнца), показанном на рис. 11.51.









Свиток Sun Parameters (Параметры солнца) содержит основные средства настройки фотометрического имитатора солнечного света



Рис. 11.51. Свиток Sun Parameters (Параметры солнца) содержит основные средства настройки фотометрического имитатора солнечного света


Счетчик Intensity (Интенсивность) служит для задания освещенности (в люксах), создаваемой источником на поверхности сцены. Образец цвета позволяет составить впечатление о цветовом оттенке солнечного света и при необходимости изменить его. Остальные параметры свитка не отличаются от аналогичных параметров свитка General Parameters (Общие параметры) стандартных осветителей.

Пример освещения, создаваемого фотометрическим источником солнечного света, показан на рис. 11.52 при расстоянии до мишени около 1000 единиц и освещенности сцены 2000 люкс.



Освещение, создаваемое фотометрическим имитатором солнечного света



Рис. 11.52. Освещение, создаваемое фотометрическим имитатором солнечного света


Фотометрический осветитель IES Sky (IES-небо) по своему назначению и использованию подобен рассмотренному ранее стандартному осветителю Skylight (Свет неба). Как и в случае с осветителем Skylight (Свет неба), построение изображения сцены с осветителем IES Sky (IES-небо) может выполняться стандартным модулем визуализации без расчета глобальной освещенности либо с применением одного из алгоритмов расчета глобальной освещенности - Light Tracer (Трассировщик света) или Radiosity (Перенос излучения), а также при использовании модуля визуализации mental ray. Для фотометрически точных расчетов освещенности следует применять алгоритм Radiosity (Перенос излучения).

Для создания и настройки параметров фотометрического осветителя IES Sky (IES-небо) выполните следующие действия:

Щелкните в свитке Object Type (Тип объекта) командной панели Create (Создать) на кнопке IES Sky (IES-небо). Для создания осветителя щелкните в любой точке любого окна проекции и перетащите курсор, задавая положение мишени. Значок фотометрического осветителя-имитатора света неба имеет вид полусферы (рис. 11.53). Обратите внимание на то, что в отличие от стандартного осветителя Skylight (Свет неба) для корректной работы осветителя IES Sky (IES-небо) его следует обязательно ориентировать мишенью вниз, в направлении, противоположном оси Z Угол между осью осветителя и горизонтальной плоскостью будет влиять на освещенность: чем он меньше, тем освещенность слабее. В нижней части панели появятся свитки Name and Color (Имя и цвет) и IES Sky Parameters (Параметры IES-неба).



Значок фотометрического источника света небосвода имеет вид полусферы



Рис. 11.53. Значок фотометрического источника света небосвода имеет вид полусферы




Настройте параметры осветителя IES Sky (IES-небо) в свитке IES Sky Parameters (Параметры IES-неба), показанном на рис. 11.54.









Свиток IES Sky Parameters (Параметры IES-неба) содержит основные средства настройки фотометрического имитатора света небосвода



Рис. 11.54. Свиток IES Sky Parameters (Параметры IES-неба) содержит основные средства настройки фотометрического имитатора света небосвода


Флажок On (Вкл.) включает и выключает действие осветителя. Счетчик Multiplier (Усилитель) позволяет корректировать освещенность, создаваемую источником света небосвода, и полезен для имитации ночных сцен. Образец цвета Sky Color (Цвет неба) позволяет задать оттенок цвета небосвода, отличающийся от принятого по умолчанию. Переключатель в средней части свитка служит для выбора степени облачности небосвода из трех вариантов: Clear (Ясно), что соответствует чистому безоблачному небу, Partly Cloudy (Небольшая облачность) или Cloudy (Облачно).

Группа элементов управления Render (Визуализация) служит для включения режима расчета теней, отбрасываемых данным осветителем при визуализации с использованием стандартного алгоритма, без расчета глобальной освещенности или применения модуля mental ray. Если активизировать один из алгоритмов расчета глобальной освещенности или выбрать в качестве визуализатора модуль mental ray, то элементы управления данной группы будут недоступны для использования. Все параметры этой группы совершенно аналогичны соответствующим параметрам стандартного осветителя Skylight (Свет неба), ранее рассмотренным в подразделе «Создание и настройка осветителя Skylight» этой главы. При визуализации стандартным методом следует обязательно устанавливать флажок Cast Shadows (Отбрасывать тени).

На рис. 11.55 показан пример освещения, создаваемого фотометрическим источником света небосвода. Изображение визуализировано с использованием стандартного алгоритма, без расчета глобальной освещенности. Обратите внимание на мягкие полутени от объектов.



Освещение, создаваемое фотометрическим имитатором света небосвода



Рис. 11.55. Освещение, создаваемое фотометрическим имитатором света небосвода












Свиток Control Parameters (Управляющие параметры)



Рис. 11.56. Свиток Control Parameters (Управляющие параметры)




Выберите местность, для которой будет имитироваться солнечное освещение. Для этого щелкните на кнопке Get Location (Задать местоположение). Появится окно диалога Geographic Location (Географическое положение), показанное на рис. 11.57. Выберите карту нужного континента в раскрывающемся списке Map (Карта). Изображение карты появится в поле под списком. Щелкните на перекрестье пурпурного цвета и перетащите его с помощью мыши в нужную точку карты. Если будет установлен флажок Nearest Big City (Ближайший большой город), то перекрестье установится в точке расположения ближайшего к указанному месту города из числа имеющихся в списке City (Город) в левой части окна. Щелкните на кнопке ОК, чтобы в счетчиках Latitude (Широта) и Longitude (Долгота) свитка Control Parameters (Управляющие параметры) установились значения географических координат выбранной местности.









Окно диалога Geographic Location (Географическое положение)



Рис. 11.57. Окно диалога Geographic Location (Географическое положение)




В разделе Time (Время) свитка установите нужное время в счетчиках Hours (Часов), Mins (Минут) и Seсs (Секунд), а также дату в счетчиках Month (Месяц), Day (День) и Year (Год). По умолчанию в них устанавливаются текущие дата и время. В счетчике Time Zone (Часовой пояс) указывается номер часового пояса. Установка флажка Daylight Savings Time (Летнее время) необходима, чтобы учесть переход на летнее время. После настройки всех перечисленных параметров в текстовых полях Azimuth (Азимут) и Altitude (Возвышение) отобразятся истинные значения углов азимута и высоты солнца над горизонтом для выбранных местности, даты и времени. Щелкните в той точке любого окна проекции, где должен располагаться центр сцены, и перетащите курсор, растягивая изображение вспомогательного объекта-ком паса. Отпустите кнопку мыши, фиксируя размеры компаса. После этого в окне проекции появится значок направленного источника света, расположенный под должным азимутальным углом к компасу и с правильным возвышением над плоскостью активного окна проекции. Переместите курсор, чтобы задать расстояние от центра сцены до источника света. Щелкните кнопкой мыши, фиксируя положение источника, как показано на рис. 11.58.









Источник-имитатор географически корректного солнечного освещения



Рис. 11.58. Источник-имитатор географически корректного солнечного освещения




В разделе Site (Место на сцене) укажите, как должен быть ориентирован компас в окне проекции, используя счетчик North Direction (Направление на север). По умолчанию направление на север совмещается с положительным направлением оси Y координатной плоскости. В счетчике Orbital Scale (Масштаб орбиты) можно задать расстояние до источника, имитирующего солнце. Так как этот источник испускает параллельный пучок лучей, то расстояние до него не играет определяющей роли. Важнее правильно настроить ширину пятна света, для чего удобно переключиться в окно проекции, соответствующее наблюдению сцены из точки расположения источника. Для завершения процедуры создания системы освещения Sunlight (Солнечный свет) щелкните правой кнопкой мыши. Чтобы получить доступ к настройке параметров источника света, представляющего собой стандартный осветитель типа Free Direct (Свободный направленный), переключитесь на командную панель Modify (Изменить). Для доступа к свитку параметров Control Parameters (Управляющие параметры) с целью коррекции положения источника света за счет изменения времени суток или географических координат переключитесь на командную панель Motion (Движение).







Система объектов Daylight...



Рис. 11.59. Система объектов Daylight (Дневной свет) включает в себя значок компаса и два светильника для имитации солнечного освещения и света от небосвода




После создания системы дневного света входящие в ее состав объекты-осветители оказываются выделенными, так что для их настройки переключитесь на командную панель Modify (Изменить). Там, как показано на рис. 11.60, вы увидите свиток Daylight Parameters (Параметры дневного света), а также свитки с элементами управления источниками света небосвода и солнечного света, используемыми по умолчанию. Все эти свитки уже вам знакомы.









Свитки с параметрами настройки системы объектов Daylight (Дневной свет) на командной панели Modify (Изменить)



Рис. 11.60. Свитки с параметрами настройки системы объектов Daylight (Дневной свет) на командной панели Modify (Изменить)


Выберите тип осветителя, который будет играть роль имитатора солнечного света в составе системы, в раскрывающемся списке Sunlight (Свет солнца) свитка Daylight Parameters (Параметры дневного света): <No Sunlight> (<Нет света солнца>) - источник солнечного света будет удален; IES Sun (IES-солнце) - будет использоваться фотометрический осветитель-имитатор солнечного света; Standard (Стандартный) - в качестве имитатора света солнца будет использован стандартный нацеленный направленный осветитель.

Сброс флажка Active (Активен) выключает действие осветителя-имитатора света солнца, не удаляя его.

Установите переключатель раздела Position (Положение) в одно из двух положений: Manual (Вручную) - положение имитаторов света солнца и неба «на небосклоне» сцены будет устанавливаться вручную, а кроме того, вручную можно будет задавать яркость света солнца в счетчике Multiplier (Усилитель) свитка Intensity/Color/Attenuation (Интенсивность/цвет/затухание) для стандартного источника солнечного света или свитка Intensity/Color/Distribution (Интенсивность/цвет/распределение) для фотометрического светильника-имитатора солнца; Date, Time and Location (Дата, время и место) - положение осветителей будет определяться выбором географического местоположения сцены, а также заданием точного времени суток и даты. Для настройки этих параметров щелкните на кнопке Setup (Настройка). В результате произойдет переключение на командную панель Motion (Движение), где появится тот же свиток Control Parameters (Управляющие параметры), который появлялся на командной панели Create (Создать) в момент создания системы дневного света. По завершении настройки снова переключитесь на командную панель Modify (Изменить). При этом положении переключателя яркость имитатора света солнца задается автоматически с учетом времени суток и не подлежит изменению вручную. Выберите тип осветителя, который будет играть роль имитатора света небосвода в составе системы, в раскрывающемся списке Skylight (Свет неба) свитка Daylight Parameters (Параметры дневного света): <No Skylight> (<Нет света неба>) - источник света небосвода будет удален; IES Sky (IES-небо) - будет использоваться фотометрический осветитель-имитатор света неба; Skylight (Свет неба) - в качестве имитатора света неба будет использован соответствующий стандартный осветитель.

Сброс флажка Active (Активен) выключает действие осветителя-имитатора света небосвода, не удаляя его.

Далее настройте параметры выбранных осветителей и теней, используя остальные свитки командной панели, с которыми вы уже познакомились в этой главе ранее.

На рис. 11.61 показан пример изображения сцены, визуализированного стандартным методом без расчета глобальной освещенности при использовании системы освещения Daylight (Дневной свет). Имитатор солнца - Standard (Стандартный), имитатор света неба - Skylight (Свет неба). В свитке Intensity/Color/Attenuation (Интенсивность/цвет/затухание) для стандартного источника солнечного света установлено Multiplier (Усилитель) = 1,6, а для осветителя Skylight (Свет неба) - Multiplier (Усилитель) = 0,6. Обратите внимание на наличие выраженных теней, обусловленных светом солнца, и на их полупрозрачность, связанную с подсветкой теневых областей светом небосвода.



Освещение, создаваемое системой объектов Daylight (Дневной свет)



Рис. 11.61. Освещение, создаваемое системой объектов Daylight (Дневной свет)












Свиток Atmospheres & Effects (Атмосфера и эффекты)



Рис. 11.62. Свиток Atmospheres & Effects (Атмосфера и эффекты)


Этот свиток позволяет применить к источнику света имеющиеся в программе средства имитации атмосферных и оптических эффектов, которые будут подробно рассматриваться в главе 17 «Визуализация сцен и имитация эффектов внешней среды». В частности, из набора атмосферных эффектов к источникам света применим только один - эффект объемного света (Volume Light), предназначенный для имитации светящегося пучка лучей, какой возникает при прохождении света через пыльную или туманную атмосферу. Из набора оптических эффектов к источникам света может применяться группа фильтров Lens Effects (Линзовые эффекты), предназначенных для имитации бликов, световых ореолов, расходящихся веером лучей и т. п., связанных с рассеянием света на линзах объективов реальных фото- и видеокамер.

Для назначения эффекта источнику света щелкните на кнопке Add (Добавить). В списке эффектов появившегося окна диалога Add Atmosphere or Effect (Добавить атмосферный или оптический эффект) выделите нужную строку и щелкните на кнопке ОК. Имя выбранного эффекта появится в списке свитка Atmospheres & Effects (Атмосфера и эффекты). Для настройки свойств эффекта выделите его имя и щелкните на кнопке Setup (Настройка). Появится окно диалога Environment and Effects (Внешняя среда и эффекты), которое подробно рассматривается в главе 17 «Визуализация сцен и имитация эффектов внешней среды». Для удаления эффекта из списка свитка Atmospheres & Effects (Атмосфера и эффекты) выделите строку имени эффекта и щелкните на кнопке Delete (Удалить).



центральный пульт управления всеми осветителями



Рис. 11.63. Окно диалога Light Lister (Список осветителей) - центральный пульт управления всеми осветителями max 6




Переключатель на три положения в свитке Configuration (Конфигурация) позволяет установить, следует отображать в свитке Lights (Осветители) средства управления всеми (All Lights) или только выделенными (Selected Lights) осветителями сцены. Кнопка Refresh (Обновить) позволяет обновить содержимое окна, если в состав осветителей сцены внесены изменения. Установка переключателя в положение General Settings (Общие настройки) вызывает появление свитка с таким же названием вместо свитка Lights (Осветители), как показано на рис. 11.64.



В свитке General Settings...



Рис. 11.64. В свитке General Settings (Общие настройки) окна диалога Light Lister (Список осветителей) можно настроить параметры, общие для всех осветителей


Если переключатель в свитке Configuration (Конфигурация) установлен в положение All Lights (Все осветители), как на рис. 11.63, то в свитке Lights (Осветители) будут представлены все осветители, имеющиеся на данный момент в составе сцены, вне зависимости от того, включены они или выключены, видны в окнах проекций или скрыты от просмотра.

Свиток General Settings (Главные настройки) позволяет за один прием менять параметры всех осветителей сцены, если переключатель в верхней части свитка установлен в положение All Lights (Все осветители), или выделенной группы источников света, если переключатель установлен в положение Selected Lights (Выделенные осветители). Все эти параметры вам уже знакомы. Назначение и использование образцов цвета Global Tint (Общий оттенок) и Ambient (Подсветка), а также счетчика Global Level (Общий уровень) не отличается от соответствующих элементов управления из раздела Global Lighting (Общая освещенность) свитка Common Parameters (Общие параметры), находящегося на вкладке Environment (Внешняя среда) окна диалога Environment and Effects (Внешняя среда и эффекты).

Для индивидуальной настройки параметров осветителей используйте элементы управления свитка Lights (Осветители), в котором могут быть представлены или все осветители, имеющиеся на данный момент в составе сцены, или только выделенные, в зависимости от установки переключателя в свитке Configuration (Конфигурация). Для каждого из осветителей в свитке Lights (Осветители) представлен однотипный набор управляющих элементов, являющихся полными аналогами соответствующих элементов управления из свитков командной панели Modify (Изменить). Это флажок включения/выключения света On (Вкл.), имя осветителя (текстовое поле Name), счетчик Multiplier (Усилитель), образец Color (Цвет), флажок включения режима отбрасывания теней Shadows (Тени) и раскрывающийся список типов теней и т. п. Узкая кнопка слева от флажка On (Вкл.) в строке параметров каждого из осветителей служит для выделения источника света. Щелкните на этой кнопке, и она подсветится желтым цветом, а соответствующий источник будет выделен в составе сцены.



Вид вкладки Advanced...



Рис. 11.65. Вид вкладки Advanced Lighting (Улучшенное освещение) окна диалога Render Scene:... (Визуализация сцены:...) после выбора алгоритма расчета глобальной освещенности Light Tracer (Трассировщик света)


Проверьте, чтобы был установлен флажок активизации действия трассировщика Active (Активен) справа от списка.

Оставьте все параметры в свитке Parameters (Параметры) равными их исходным значениям, изменив только допустимое число отражений лучей, задаваемое в счетчике Bounces (Отражений), с принятого по умолчанию значения 0 на 1. В этом случае при расчетах не будут учитываться дополнительные отражения световых лучей от объектов сцены. Так делалось при трассировке лучей в программе 3ds max четвертой и более ранних версий. При значении параметра Bounces (Отражений), равном 1, при визуализации уже будут учитываться возможные двукратные отражения лучей. Выполните тестовую визуализацию. Для примера на рис. 11.66 показаны изображения одной и той же сцены, освещаемой фотометрическим светильником IES Sun (IES-солнце). Видно, что учет двукратных отражений обеспечивает дополнительную подсветку теневых областей (левая стена, тень слева от дома, тень от трубы, теневая сторона двери и видимая часть помещения внутри дома, тень от кустарника живой изгороди и т. п.) и цветовое окрашивание объектов отраженным светом (например, фасад домика и площадка перед ним).



Результаты визуализации сцены с использованием трассировщика света при значении параметра Bounces (Отражений) = 0 (а) и 1 (б)



Рис. 11.66. Результаты визуализации сцены с использованием трассировщика света при значении параметра Bounces (Отражений) = 0 (а) и 1 (б)




Проверьте, нет ли на изображении случайных неоднородностей в виде зернистости, появляющейся при недостаточном числе лучей, рассчитываемых для каждого элементарного участка изображения, или малом размере окна сглаживающего фильтра. Для этого удобно бывает временно выключить действие текстурных карт в составе материалов объектов. При необходимости увеличьте в разделе General Settings (Основные настройки) свитка Parameters (Параметры) значение параметра Rays/Sample (Лучей на отсчет) или Filter Size (Размер фильтра), который задает размер окна сглаживающего фильтра в пикселах, и повторите визуализацию (рис. 11.67). Если неоднородности наблюдаются только для одного или нескольких единичных объектов, можно увеличить число лучей индивидуально для них, используя вкладку Adv. Lighting (Улучшенное освещение) окна диалога Object Properties (Свойства объекта). Как это сделать, описывается далее в подразделе «Свойства объектов применительно к освещению» этой главы.