Подписка на RSS

Непрямое (глобальное) и прямое освещение в Maya (Lightning, часть 1)

lightning3

Сегодня поговорим о свете в трехмерной графике. Очень интересная и важная тема.

Непрямое (Глобальное) освещение

Непрямое освещение порождается светом, отраженным от предметов сцены. Глобальное освещение (Global illumination) имитирует непрямое распространение света.
При расчете глобального освещения, данные об отражении лучей от поверхностей сцены, используются для расчета интенсивности и цвета освещения областей поверхностей, которые не попадают под прямые лучи световых источников.

Таким образом, эффект глобального освещения проявляется тогда, когда свет отражается или проходит сквозь непрозрачные (только отражение) прозрачные и полупрозрачные объекты. После этого свет попадает на другие объекты, чтобы быть поглощенным или отразиться от них.

Примеры:
• Щель под дверью освещает комнату.
• Белая стена отражает свет от источника на другие предметы.
• Вода в бассейне создает световые узоры на его полу (это пример каустики, одной из форм глобального освещения).

Прямое (Локальное) освещение

Прямое освещение действует только на те участки поверхностей, которые обращены к источнику света.
Прямой свет исходит из точки освещения и направляется строго по заданному пути.

Примеры:
• Освещение прожектором актера на сцене
• Солнечное освещение

При расчете прямого освещения учитываются только данные о световых источниках, прямо освещающих объект сцены.

Источники прямого освещения

Maya предоставляет ряд источников освещения разных типов, которые позволяют Вам добиться разнообразных световых эффектов.
При отсутствии световых источников в сцене результатом рендеринга будет абсолютно черный прямоугольник, представляющий собой изображение полной темноты (см. главу “Освещение по умолчанию”). Управление интенсивностью, цветом и направлением осветителей является одним из важных факторов создания сцены.

В Maya вы можете более свободно управлять размещением, интенсивностью и параметрами осветителей, чем в реальном мире.

lightning3

lightning4

Протяженный осветитель (Area Light) mental ray

Если Вы используете стандартный протяженный осветитель (area light) для Maya при рендеринге с помощью mental ray, результат будет тем же, что и при использовании направленного света (direct light). Если необходимо добиться эффектов непрямого освещения (например, размытой тени), используйте протяженный осветитель mental ray.
Создать его можно, преобразовав должным образом стандартный точечный осветитель (point light) или прожектор (spot light). Подробности см. ниже.
Протяженный осветитель mental ray испускает световые лучи из множества точек, в результате чего создается мягкая тень.

Важно!
Создать протяженный осветитель mental ray из обычного протяженного осветителя нельзя.

Освещение по умолчанию

По умолчанию сцена Maya не содержит световых источников.

Однако в Maya имеется освещение по умолчанию, которое поможет Вам визуализировать объекты в режиме сплошной закраски (нажмите клавишу 5). Если отключить освещение по умолчанию в сцене, не имеющей осветителей, то она станет абсолютно черной.

Включение или выключение освещения по умолчанию (например, для оценки самосветящихся объектов) описано ниже.

Освещение по умолчанию при рендеринге

Если выполнить рендеринг сцены, не содержащей световых источников, Maya создаст направленный осветитель при рендеринге, в противном случае результатом будет черный квадрат.

Этот световой источник будет дочерним по отношению к камере, с которой выполняется рендеринг. Поверхности, обращенные к камере, таким образом, будут освещены, а обращенные от камеры – нет.

После завершения рендеринга Maya удаляет этот источник из сцены.

Предупреждение
Осветитель по умолчанию IPR (интерактивный фотореалистичный рендеринг) добавляется в сцену таким же порядком.
• Осветитель по умолчанию IPR удаляется из сцены сразу по завершении IPR сессии (например, при нажатии кнопки останова IPR).
• Осветитель по умолчанию IPR не сохраняется вместе со сценой.

Затухание света

В реальности яркость светового источника максимальна возле него и уменьшается по мере удаления. В Maya этот эффект наблюдается только если включить соответствующую опцию.

lightning5

В Maya Вы можете выбрать предустановленный способ затухания света по мере удаления от источника. Такая установка подходит для большинства случаев. Для достижения специальных эффектов Вам, возможно, потребуется особый способ затухания освещения.

Настройка изменения цвета и яркости освещения при удалении от источника

Вы можете создать эффект затухания, не существующий в реальном мире. Например, Вы можете использовать кривую настройки интенсивности (custom Intensity curve), чтобы сделать яркость прожектора возрастающей по мере удаления от источника. Кривая настройки цвета (custom Color curve) позволит вам изменять цвет освещения в зависимости от расстояния до его источника.

lightning6

Предупреждение
Такая техника может использоваться только для прожектора (Spot Light).

Кривые интенсивности и цвета являются графическим представлением зависимости яркости и цвета освещения от расстояния до его источника. Для их просмотра Вы можете использовать окно Graph editor. По вертикальной оси откладывается интенсивность освещения или цвета, а по горизонтальной — расстояние (кривые интенсивности и цвета подобны анимационным кривым, только у них по горизонтальной оси откладывается время).

Привязка осветителей

После создания светового источника он действует по умолчанию на все поверхности в сцене (если Вы установили его настройки соответствующим образом). И, наоборот, при создании новой поверхности все осветители сцены взаимодействуют с ней.

Вы можете связать источники света с поверхностями так, чтобы отдельный осветитель (или группа осветителей) освещал отдельную поверхность (или группу поверхностей) или наоборот, конкретный объект (группа объектов) освещался заданным источником света (группой источников).

Привязка осветителей поможет Вам выполнить рендеренг сцены быстрее и эффективнее. Вы можете создавать наборы световых источников для управления отношением между осветителями и объектами в сложных сценах.

Сияние, гало и блики на линзе

Если свет направлен в камеру, то в реальном мире он может создавать разнообразные оптические эффекты. Вы можете использовать утилиту Optical FX для создания сияний, гало и бликов на линзе. Подробнее см. в описании атрибутов осветителей.

Как сияние работает с анимацией

При анимации световые источники могут блокироваться (затеняться) движущимися объектами. В реальном мире постепенное загораживание осветителя объектом приводит к тому, что яркость сияния постепенно убывает. Однако в компьютерной графике сияние может погаснуть внезапно, что создает нереалистичный эффект.

В Maya, при создании сияния для светового источника автоматически создается геометрический объект для расчета процента видимости осветителя, что помогает избежать резкого исчезновения сияния.

• Для прожектора (spot light) создается диск или окружность (directedDisc).
• Для точечного осветителя создается сфера (renderSphere).
• Для протяженного осветителя создается прямоугольник (renderRect).

Изменение размера сияния описывается ниже.

Сделаю небольшое отступление. А Вы знаете, что разработка игр на C++, является очень перспективным направлением? Правда, оно пока для меня неизведанно. Кто-то сейчас работает в геймдеве?

Один комментарий на «Непрямое (глобальное) и прямое освещение в Maya (Lightning, часть 1)»

  1. Спасибо, полезная информация

Ваш отзыв


Video Tutorials