Įvadas
Apšvietimas 3D scenos. Skamba gana paprasta, ar ne?
Didžioji dalis "realaus pasaulio" apšvietimo paprastai būna tiesiog. Saulė kyla, mes spustelėjome jungiklį, mes atidarome žaliuzės ir voila, šviesa! Galėtume pamąstyti apie tai, kur mes dedame žibintą, kaip mes nukreipiame į žaliuzius ar kur mes naudojame žibintuvėlį, tačiau devyniasdešimt procentų laiko mūsų patirtis su šviesa yra gana pasyvi.
Kompiuterinės grafikos pramonėje viskas skiriasi.
Kaip sako bet koks didingas fotografas, apšvietimas yra viskas.
Gerai, viskas gali būti šiek tiek hiperboliškas, bet gerai suprojektuotas apšvietimo sprendimas gali labai gerai padaryti arba pertraukti išvaizdą. Be didelio apšvietimo, net fantastinis 3D modelis gali atrodyti plokščias ir neįtikinamas galutiniame įvaizdyje.
Aš nepasiduosiu per daug laiko, užtversdamas jus dėl priežasčių, kodėl apšvietimas yra toks svarbus (ir nepakankamai vertinamas) CG vamzdyno aspektas.
Tačiau atlikite puslapio šuolį ir pradėsime diskusiją apie 3D apšvietimo technologijas, apžvelgdami šešių tipų žibintus, aptinkamus bendrojo 3D programinės įrangos paketuose.
Nors 3D programinės įrangos paketą galite lengvai spustelėti mygtuką "Sukurti šviesą" ir į savo sceną įdėkite šviesos šaltinį, laivo realybė yra kur kas sudėtingesnė.
Yra keletas gerai žinomų 3D apšvietimo paradigmų, o scenos tipas paprastai nustato, kuris iš jų yra tinkamiausias. Pavyzdžiui, metodai, kurie puikiai tinka interjero aplinkai, paprastai nėra labai svarbūs išoriniam fotografavimui. Panašiai, "studio" apšvietimas, skirtas gaminio ar charakterio atvaizdavimui, reikalauja labai skirtingos procedūros nuo apšvietimo animacijos ir filmo.
Galų gale kiekviena situacija yra kitokia, tačiau tam tikri šviesos tipai tam tikroms scenas gerai veikia.
Štai keletas standartinių apšvietimo galimybių daugumoje 3D programinės įrangos komplektų :
- Point / "Omni Light": taškinis žibintuvas atvaizduoja apšvietimą į išorę iš vienos, begalybės mažo taško trimatėje erdvėje . Taškiniai žibintai yra naudingi imantis bet kokį visur nukreiptą šviesos šaltinį: šviesos lemputes, žvakutes, eglučių eglutes ir kt.
- Krypties šviesa. Skirtingai nuo taškų žibintų, kurie užima tam tikrą vietą 3D scenoje, kryptinė šviesa reiškia labai tolimą šviesos šaltinį (pavyzdžiui, saulę ar mėnulį). Spinduliai, išmatuojami iš kryptinių žiburių, paleidžiami lygiagrečiai viena kryptimi nuo kiekvieno taško danguje ir paprastai naudojami tiesioginių saulės spindulių imitacijoms. Kadangi kryptinė lempa yra tolimojo šviesos šaltinis, jo x, y, z koordinatė reiškia tik nieko, bet jo sukimosi bruožas turi įtakos, kaip scenos bus apšviesta.
- Vietinis šviestuvas: Vietiniai žibintai 3D programose yra gana savaime suprantami dėl to, kad jie yra gana panašūs į jų realaus pasaulio analogus. Vietos šviesa išskiria kūgio formos šviesos lauką iš vieno taško erdvėje. Vietiniai žibintai dažnai naudojami trijų taškų studijų apšvietimui , taip pat imituojant bet kokį šviesos žibintą, kai yra ryškus regėjimo atstumas nuo šviesos iki tamsiųjų žibintų, stalinių lempučių, apšvietimo kampų apšvietimo ir kt.
- Vietos šviesa: vietovės šviesa yra fiziškai pagrįsta šviesa, kuri nukreipia kryptinius spindulius iš nustatytos ribos. Teritorijos apšvietimas turi specifinę formą (stačiakampę arba apskritą) ir dydį, todėl labai naudinga simuliuoti fluorescencinius šviestuvus, užpakalinius langus ir kitus panašius apšvietimo elementus. Plintines apšvietimas gali būti naudojamas kaip fotonų teršėjas, kai naudojamas pasaulinis apšvietimas "Mental Ray", todėl jie yra populiarus prekių apšvietimo ir architektūrinės vizualizacijos pasirinkimas. Nors zonos žiburiai turi bendrą kryptingumą, jie neišskiria lygiagrečių spindulių, pavyzdžiui, kryptingos šviesos.
- Garsumo apšvietimas: tūrinė šviesa yra galbūt sunkiausia apsukti galvą. Naudojant numatytuosius nustatymus, jis yra beveik identiškas taškinei šviesai, išskiriančiai įvairiakryptinius spindulius iš centrinio taško. Tačiau skirtingai nuo taškinės šviesos, tūrio šviesa turi tam tikrą formą ir dydį, abu veikiantys dėl jo nukritimo. Tūrinė šviesa gali būti nustatyta bet kokio geometrinio primityvo (kubo, sferos, cilindro ir kt.) Forma, o jo šviesa užsidegs tik tokio tūrio paviršius.
- Aplinkos šviesa: Aplinkos šviesa minkštus šviesos spindulius kyla visomis kryptimis ir gali būti naudojama siekiant padidinti bendrą išsklaidyto apšvietimo lygį scenoje. Ji neturi konkrečios krypties ir todėl nesuteikia jokio šešėlio, tačiau ji nėra išties orientuota kaip taškinė šviesa. Aplinkos šviesa yra gana panaši į apšviestą šviesą, tik po saulės.
Šviesos tipai, apie kuriuos mes čia aptarėme, gali būti naudojami nuo paprasto trijų taškų studijų apšvietimo iki sudėtingų animuotų scenų, kuriems reikia daugiau nei 40 žibintų. Jie beveik visada naudojami kartu - labai reti, kad scenoje bus tik taškiniai žiburiai, arba jie apima tik vietovės žibintus ir tt
Nepaisant to, mes tik pradėjome subraižyti gilios ir įvairios temos paviršių. Kitą savaitę mes publikuojame straipsnį apie "pažangų" 3D apšvietimą, kuriame pristatysime HDRI, aplinkos okliuziją ir pasaulinį apšvietimą.
Tuo tarpu čia yra trys išoriniai ištekliai 3D apšvietimui:
Spalva ir šviesa - James Gurney (teorija, labai rekomenduojama)
Apšvietimas La Ruelle (išorinio apšvietimo pamoka)
Apšvietimas La Salle (interjero apšvietimo pamoka)