Содержание
- 01. Станьте учеником света
- 02. Начните с прагматичного светового дизайна.
- 03. Изучите атрибуты освещения.
- 04. Отбрасывание теней.
- 05. Объем / Противотуманные фары и закон обратных квадратов.
- 06. Дополнительно: цвет, температура, параметры освещения, освещение на основе изображения.
- 07. Рендеринг за несколько проходов
- Выиграйте поездку на SIGGRAPH!
- Примите участие в конкурсе сегодня!
Эта статья представлена вам в связи с новым соревнованием Masters of CG, которое дает возможность поработать с одним из самых знаковых персонажей 2000AD. У нас есть возможность выиграть большие призы, так что примите участие сегодня!
Одна из замечательных особенностей 3D-работы - это то, что она включает в себя так много элементов из реального мира, только лучше. Когда вы настраиваете сцену в 3D-программе, вы часто имитируете атрибуты из реального мира.
Это особенно верно, если вы стремитесь к чему-то близкому к фотореализму. Поэтому, когда мы создаем декорации, будь то внутренняя или внешняя сцена, мы часто пытаемся продублировать то, что имело бы смысл в реальном мире. То же самое можно сказать и об освещении. Ограничения в компьютерной графике всегда возникают и заставляют нас изобретать творческие способы либо дублировать реальный мир, либо иногда улучшать его.
Давайте рассмотрим пять вещей, которые мы можем сделать, чтобы лучше разглядеть компьютерное освещение в любой 3D-программе.
01. Станьте учеником света
Даже если вы никогда не ходили в школу, чтобы стать специалистом по освещению, вы всю жизнь прожили в естественном и искусственном освещении, так что вы знаете, как оно должно выглядеть, верно? Что же, может быть.
Начните уделять больше внимания тому, как выглядит освещение в мире вокруг вас, и ваши сцены станут лучше выглядеть в одночасье. Если вы не моделируете комнату без окон, в большинстве сцен используется сочетание наружного и внутреннего освещения. Даже сцена ночью, когда в окна не попадает свет, повлияет на то, что мы делаем. Это потому, что ночное освещение отличается от дневного. Остановитесь и обратите внимание, как часто вы меняете свет в своем окружении в течение дня.
02. Начните с прагматичного светового дизайна.
Часто гораздо проще начать освещение сцены, разместив осветительные приборы там, где они логически находились бы в аналогичной обстановке реального мира. Например, предположим, что у вас есть сцена, которая происходит в квартире, как в нашем примере. Как бы вы его зажечь? Здесь могут быть полезны некоторые знания в области дизайна интерьера.
Начните думать об основах освещения комнаты, настольных лампах, торшерах, люстрах, освещении в стиле дорожек, естественном освещении через окна и т. Д. И не забудьте добавить соответствующую трехмерную геометрию осветительных приборов, которая будет логически видна. .
Если вы не знаете, как освещены комнаты, есть множество книг по дизайну освещения, в которых дается ускоренный курс. И многие журналы по дизайну интерьера, которые показывают впечатляющее освещение из реального мира. Это то, к чему мы стремимся в нашей работе с компьютерной графикой, так что смотрите и извлекайте уроки из них.
03. Изучите атрибуты освещения.
В большинстве программ светильники оснащены впечатляющим набором элементов управления, позволяющих получить именно тот вид, который вам нужен. Ваши сцены никогда не будут выглядеть реальными, если просто включить свет в сцену, которая будет выглядеть слишком CG примерно 1995 года!
Высококачественные 3D-пакеты имеют широкий спектр вариантов светового стиля. Поиграйте с ними и узнайте, как работает каждый из них. Они созданы для имитации света в реальном мире, но также могут использоваться для многих других целей. Вам необходимо знать несколько основных типов освещения.
- Точка (лампочка): излучает свет во всех направлениях из одной точки.
- Место: Свет направлен на излучение в одном направлении с (обычно) узким разбросом.
- Параллельный / направленный (солнце): этот свет не имеет распространения, поскольку лучи параллельны. Если не указано иное, свет падает равномерно по всей сцене.
- Относящийся к окружающей среде (рассеянный): создает мягкий ненаправленный свет. Это имеет тенденцию добавлять больше в теневые области, чем в светлые участки.
- Область (панель): свет излучается с большой площади. Это можно использовать для обозначения люминесцентной лампы или света, попадающего в окно.
- Объемный свет: Почти специальный эффект, он используется для создания атмосферного эффекта света в пространстве. Подумайте о лучах солнечного света.
Все эти типы источников света можно использовать многократно и при необходимости смешивать, чтобы создать реалистичную сцену. Все начинает становиться довольно круто, так это то, что у нас больше контроля над этими цифровыми источниками света, чем у дизайнера освещения когда-либо было бы над светом в реальной жизни.
Например, мы можем решить, хотим ли мы использовать свет только для рассеянного освещения (большая часть света, который мы видим), или только для зеркального освещения (яркие блестящие отражения), или для того и другого.
Мы даже можем решить, используется ли свет для Добавлять света в сцену, как обычно используется, или вместо этого используется как вычитание свет.
В этом примере сцены мы начали с того, что в левом боковом окне использовался свет области, чтобы добавить немного синего дневного света. Хотя это было немного уменьшено, так как сцена была переработана, чтобы быть в сумерках, он все еще там, добавляя дуновение реализма. Обратите внимание, что в каждом светильнике есть точечный светильник, потолочный светильник в центре и три подвесных светильника над стойкой справа.
Также есть свет над обеденным столом, который почти не виден слева. Вы можете видеть свет от этого, проливающийся на сцену. Еще один основной свет, который вы не видите, - это рассеянный свет, который находится в сцене, который используется для заполнения темных областей, как отраженный свет в реальной жизни.
Окружающий свет - это быстрый и простой способ добавить к сцене ощущение «воздуха». Существуют более экзотические методы рендеринга, которые сработают еще лучше, но требуют гораздо больше времени на настройку и рендеринг. Это так называемые методы глобального освещения.
04. Отбрасывание теней.
Источник света также влияет на качество отбрасываемых теней. Например, параллельный свет, используемый для имитации солнца, должен быть настроен для создания более резких теней, как это создает солнце. Прожекторы создают световой конус, но за его пределами темнеют. Край этого овала (где свет падает на поверхность) называется «полутенью» и может быть твердым или мягким. Только театральные следы создают твердый край, поэтому обычно вы хотите сделать его мягким.
Программное обеспечение предлагает ряд технологий для создания теней в компьютерной графике, две из которых наиболее распространены - DEPTH MASK и RAYTRACED shadows. Трассировка лучей - лучшая технология, но она может значительно увеличить время рендеринга. Не страшно, если вы делаете небольшую иллюстрацию. Но если вы делаете изображение со сверхвысоким разрешением или анимацию, посмотрите, может ли тень маски глубины подойти.
Тени имеют большое значение для реализма. Вы можете улучшить это еще больше, используя различные методы модификации для улучшения вашего изображения. Гобо - это карты различной формы, которые использовались в киноиндустрии для отбрасывания угрюмых теней на съемочной площадке. Мы также можем использовать это в наших наборах компьютерной графики.
05. Объем / Противотуманные фары и закон обратных квадратов.
Какими бы хорошими ни были CG-светильники, не все они обладают всеми атрибутами, присущими реальному свету. Так что иногда нам нужно собрать вместе несколько CG-светильников, чтобы получить то, что нам нужно.
В нашем примере изображения мы сделали это с каждым источником света. Потолочный светильник имеет точечное пятно вниз, установленный на широкий угол и очень мягкую pnumbra. Но для этого нужно было, чтобы свет падал на потолок, а также чтобы было ощущение окружающей среды, поэтому я добавил свет для области, который освещает потолок, а также сам светильник.
Однако одной вещи все еще не хватало. Детали светильника из матового стекла должны были быть яркими. Вместо того, чтобы делать это с подсветкой позади нее, я добавил свечение к самой модели - метод, доступный во многих программах.
В светильниках var также были пятна, с добавлением тумана, чтобы придать SPOT дополнительную выразительность. И для освещения каждого светильника был добавлен свет AREA.
Хотя в этом быстром примере сцены это не используется активно, имейте в виду, что свет становится слабее по мере того, как он удаляется, это называется «спадом». Ваш учитель естественных наук назвал бы это «законом обратных квадратов» (я тоже, так что, думаю, мы знаем, кто здесь ботаник). Отключение можно настроить в большинстве программ. Это не только хорошо для улучшения реальности, но и просто дает нам больше контроля над тем, что мы позволяем свету освещать.
Еще один элемент управления - установить свет для освещения некоторых выбранных моделей, а не других. Это было очень полезно с невидимым светом за обеденным столом, который слишком сильно освещал стены. После установки, чтобы не воздействовать на них, сцена выглядела намного лучше.
06. Дополнительно: цвет, температура, параметры освещения, освещение на основе изображения.
Помните о цвете или более технологичном названии его - цветовой температуре. Наружное освещение представляет собой странную смесь ярко-желтого цвета от солнца, но в солнечный день также много синего от неба. В пасмурный день все становится серым и ненасыщенным.
Внутренний свет, как правило, намного теплее, хотя это может немного отличаться от всех новых типов ламп, которые производятся сегодня. Зайдите в любой домашний магазин, и вы увидите лампы, предлагаемые с разной цветовой температурой. Но большинство из нас по-прежнему предпочитает более теплый свет, особенно для использования в жилых помещениях.
В иллюстративных целях то, что мы обсудили, даст нам прекрасные результаты. Но для создания архитектурных САПР, где важна точность, пакеты позволяют импортировать фотометрические данные IES для конкретных осветительных приборов, которые обеспечивают точную передачу освещения.
Наконец, если ваш программный пакет поддерживает это, еще один вариант освещения сцены называется освещением на основе изображения. В этом методе вы вводите изображение с расширенным динамическим диапазоном (HDRI), которое имеет среду сцены, в которую должны быть погружены ваши 3D-модели. Результаты часто очень реалистичны, но их часто необходимо дополнить дополнительным освещением.
07. Рендеринг за несколько проходов
Один из моих любимых приемов, используемых как для иллюстрации, так и для анимации, - визуализировать снимок не один раз, а за несколько проходов. Это можно сделать разными способами, но для нашего обсуждения мы бы визуализировали каждый источник света (или, возможно, небольшие группы источников света, например, над полосой) как отдельные проходы. Когда это будет сделано, их все можно будет перенести в Photoshop или After Effects и настроить так, как нам нравится, в режиме реального времени!
Слова: Лэнс Эванс
Лэнс Эванс - креативный директор Graphlink Media. Он написал книги по 3D и организовал семинары 3DNY для Apple и Alias.
Выиграйте поездку на SIGGRAPH!
Masters of CG - это новое захватывающее соревнование для жителей ЕС, которое предлагает вам уникальную возможность поработать с одним из самых знаковых персонажей 2000AD: Rogue Trooper.
Мы приглашаем вас сформировать команду (до четырех участников) и заняться любым количеством из наших четырех категорий - последовательность заголовков, основные кадры, постер фильма или символы. Чтобы получить полную информацию о том, как принять участие и получить пакет информации о соревнованиях, перейдите на сайт Masters of CG прямо сейчас.
