Работы студентов.

Рис. 26. Работы студентов

Примеры использования Mental Ray(вечерний свет) в курсовой работе

«Открытая сцена в 3ds Max. Наложение виртуальных объектов на фон»

магистры 2 - го курса (2012 г.) (рис. 27).

а

б

Рис. 27. Курсовые работы: а – Чибиряк Н. П.; б – Дмитриева А. А.

Фотометрические источники освещения (Photometric)

Для визуализации интерьера с помощью Mental Ray можно пользоваться фотометрическими источниками света, изначально предназначенными для работы с алгоритмом расчета освещенности Radiosity.

Фотометрические источники света (Photometric) в отличие от Стандартных источников света (Standard) являются физически-корректными. Они позволяют более точно воспроизводить освещенность, цвет и пространственное распределение силы света, свойственные реальным источникам, таким как обычная лампочка накаливания, люминесцентная лампа дневного света или солнце.

Особенности применения фотометрических источников света (Photometric):

1. Фотометрические источники света (Photometric) используются только в сценах с реальными размерами.

2. Фотометрические источники света (Photometric) можно настраивать по характеристикам реального осветительного оборудования, производители которого размещают на своих веб-сайтах данные, записанные в файлы с расширениями .ies, .cibre, .ltli. При использовании этих данных настройка освещения интерьера должна получаться более точной.

3. Требуют больших ресурсов компьютера, чем стандартные источники света (Standard).

– Target Light – нацеленный источник света.

– Free Light – точечный источник света.

– mr Sky Portal– поверхностный источник. Собирает свет неба (Skylight) и направляет в окна (рис. 28).

Рис.28. Фотометрические источники света (Photometric)

Контроль экспозиции (Exposure Control)

При установке фотометрического источника освещения может появиться окно с запросом. Программа рекомендует использовать ExposureControl (Контроль Экспозиции). Выбрать «Yes» (рис. 29).

Рис. 29.Photometric Light Creation

Изображение можно улучшить с помощью инструментов категории Exposure Control (Управление экспозицией) (рис. 30), которые можно найти на вкладке Environment (Окружающая среда) диалогового окна Environment and Effects (горячая клавиша <8>).

В списке Preset (шаблоны) удобно выбирать настройки экпозиции, соответствующие разным вариантам освещенности сцены: Интерьер (Indoor..), Открытая сцена (Outdoor..) и т. д.

В свитке mr Photographic Exposure Control можно подбирать параметры съемки как в реальном фотоаппарате:

– параметр ShutterSpeed–это выдержка;

– Aperture — диафрагма;

– Filmspeed — чувствительность пленки.

В разделе Image Control можно подбирать параметры, для изменения тона и цветопередачи в конечном изображении:

– параметр Highlights — светлые участки;

– Midtones — средние тона;

– Shadows — тени.

Рис. 30. Exposure Control

Практика постановки дневного освещения. Интерьер

1. Откройте сцену "Ванная комната" (Миловская О.).

2. Выполните тестовую визуализацию (рис. 31).

Рис. 31. Тестовая визуализация

3. Установите стандартный Источник Освещения типа Target Direct (рис. 32). Он будет имитировать поток света или луч солнца из окна внутрь.

Настройте его:включите тени, измените размер светового пятна таким образом, чтобы оно охватывало всю сцену.

Рис. 32. Стандартный Источник Освещения типа Target Direct

4. Выполните тестовую визуализацию (рис. 33). Как видим, картинка получилась очень тёмной.

Рис. 33. Тестовая визуализация

5. Добавим света внутрь комнаты. Для этого установим два Фотометрических источника освещения (Photometric Lights). Тип Free light в проёмы окон. При выборе Фотометричского источника освещения (Photometric Lights) может появиться окошко (рис. 34).

Рис. 34. Photometric Light Creation

Программа рекомендует использовать LogarithmicExposureControl (Логарифметический Контроль Экспозиции). Выбрать «Yes».

– В свитке Shape/Area Shadows в разделе Emit light from (Shape) выбрать форму Rectangle (Прямоугольник).

– Установить источник освещения на виде Left или Front в комнате перед оконным проёмом. Подогнать под размер оконного проёма (можно сделать меньше по размеру), используя счётчики Length и Width в разделе Emit light from (Shape).

Настроить его: Установите тени – Ray Traced Shadows.

– В свитке Light Distribution выбрать Uniform Diffuse (равномерный свет).

Остальные настройки можно оставить по умолчанию.

6. Выполните тестовую визуализацию.

Рис. 35. Тестовая визуализация

Картинка всё равно получилась тёмной.

7. Подключим Глобальное освещение для Mental Ray.

1-й шаг. В свитке Final Gathering необходимо установить флажок в параметре Enable Final Gather (Активизировать Финальную сборку).

2-й шаг. В свитке Caustics and Photon Mapping (GI)) в разделе Photon Mapping (GI) необходимо установить флажок в параметре Enable для того, чтобы включить расчет карты фотонов. По умолчанию флажок сброшен.

8. Выполните визуализацию (рис. 36).

Рис. 36. Визуализация

Примеры работ студентов

Рис. 37. Примеры работ студентов

Практика постановки вечернего освещения. Интерьер

Практическое самостоятельное задание

Выставить вечернее освещение, используя стандартные и фотометрические источники освещения.

1. Откройте файл «Спальня – Вечерний свет». Выполните тестовую визуализацию (рис.38).

Рис. 38. Тестовая визуализация

2. Подключите визуализатор Mental Ray (рис. 39). Включите настройки расчёта глобального освещения.

Рис. 39.Подключение визуализатора Mental Ray

3. Установите Источники освещения

Источники освещения устанавливаются там, где необходимо получить световое пятно. Следите, чтобы излучатель осветителя не пересекал геометрию. Примерные настройки указаны на рисунке.

В данном варианте используется: Один TargetDirect, два Omni в люстре, три PhotometricLight – тип Free light. (Рис. 40).

Рис. 40.Установка источника освещения

4. Сохраните картинку и файл.

Примеры работ студентов

Рис. 41. Примеры работ студентов

Материал Arch&Design.

Базовый материал для Mental Ray (рис. 42). Используется для создания большинства твердых материалов («Дерево», «Стекло», «Металл»). Представляет собой набор шаблонов, которые можно использовать как отправные точки для пользовательских материалов.

Для использования этого материала необходимо сначала включить визуализатор Mental Ray.

Рис.42. Базовый материал для Mental Ray

Выбрать этот тип материала можно в редакторе материалов: нажать на кнопку Standard (Стандартная) в окне Material/Map Browser в свитке Materials в свитке Mental Ray выбрать материал Arch & Design.

-Свиток Templates (Шаблоны) – список шаблонов.

-Свиток Main material parameters – основные настройки. Этот свиток, в свою очередь, разделён на четыре группы:

Diffuse (Рассеянный цвет), Reflection (Отражение),

Refraction (Преломление), Anisotropy (Анизотропия).

Раздел Diffuse (Рассеянный)– можно настроить общий вид материала, его изображение:

– параметр Diffuse Level (Уровень диффузного цвета, Сила рассеивания) – по умолчанию стоит значение = 1. Это означает, что диффузный цвет используется максимально. Значение параметра варьируется от 0 (рассеянный свет отсутствует) до 1 (полная интенсивность рассеянного света). Уменьшая значение данного параметра, мы делаем диффузный цвет бледнее.

– параметр Color (Цвет) – отвечает за цвет материала. Также, если выбрать квадратную кнопку справа от цветового прямоугольника, можно применить какую-либо карту.

– параметр Roughness (Резкость рассеяния, шершавость). Если в списке шаблонов выбрать элемент Matte Finish (Матовая полировка), то значение параметра Roughness (Резкость рассеивания) изменится на = 0,2. Если выбрать шаблон Glossy Finish (Блестящая полировка), то значение этого параметра опять станет =0,0. По умолчанию стоит значение =0.

Раздел Reflection (Отражение) – содержит параметры, контролирующие отражение от поверхности материала:

– параметр Reflectivity (Отражаемость) – отвечает за силу отражаемости материала. Значение по умолчанию = 0,6. Значение = 1 - максимальная отражаемость; значение = 0 – материал не будет отражать вообще.

Чем выше степень отражаемости, тем сильнее блик;

– параметр Glossiness (Глянцевитость) – определяет размытость или резкость отражений, отвечает за форму блика. При невысоких значениях этого параметра изображение сильно размыто, блик становится более крупным, но менее интенсивным. При больших значениях получается имитация зеркальности, блик становится меньше и интенсивнее;

– параметр Glossy Samples (Лучи глянца) – определяет максимальное количество лучей, задействованных визуализатором mental rayдля создания глянцевого отражения. Чем выше значение, тем выше качество отражаемой картинки, поверхность выглядит более гладкой, но тем дольше длится визуализация. Параметр Glossy Samples доступен тогда, когда значение параметра Glossiness меньше 1.

– параметр Color (Цвет) – в данной группе отвечает за оттенок (цвет) отражения материала. Как правило, он белый. Но, если задать здесь, например, зелёный цвет, то материал, отражая окружающую среду, будет иметь лёгкий зеленоватый оттенок.

–параметр Highlights + FG Only если галочка установлена – нет отражения – только блики. С эффектом отражения визуализация проходит дольше, и если не нужны «честные» отражения, есть возможность сымитировать его, отключив трассировку отражений, поставив галочку в параметр Highlights + FG Only;

–параметр Metal Material (Металл) – если установить галочку, то на цвет отражения от металлического предмета будет влиять цвет самого предмета, т. е. на темной металлической поверхности отражения будут оставаться темными.

Раздел Refraction (Преломление) – параметры, управляющие преломлением света, проходящего через поверхность:

– параметр Transparency (Прозрачность) – определяет степень преломления, отвечает за степень прозрачности материала. Значение = 1,0 – поверхность полностью прозрачна;

– параметр Glossiness (Глянцевитость) – определяет резкость преломления, отвечает за чёткость прозрачности. Большие значения этого параметра дают чистую прозрачность, а низкие – размытую или рассеянную и при этом увеличивая время визуализации;

– параметр Color (Цвет)– цвет преломления, оттенок прозрачности материала. Можно создать цветное стекло;

–параметр IOR (Index Of Refraction)– коэффициент преломления.

Значение, равное 1.0, говорит о том, что свет не изменит своего направления при прохождении сквозь поверхность материала. Увеличивая значение параметра, мы усиливаем степень преломления света при прохождении через материал. Для стекла IOR = 1,3; 1,4; 1,7.

Раздел Anisotropy (Анизотропия) – термин буквально означает «неодинаковый в разных направлениях». В данном случае анизотропия позволяет «растягивать» форму блика на поверхности округлых предметов. Практика применения данного параметра: создать Sphere (Сфера) наложить материал Arch&Design значение параметра Reflectivity (Отражаемость) = 1 Glossiness (Глянцевитость) = 0,48. Значение параметра Anisotropy (Анизотропия) = 8. Обратите внимание на изменение схемы отображения вида блика, расположенного справа от параметра. График здесь вытянулся вдоль одной оси. При визуализации блик вытянут и имеет форму горизонтальной полосы. Если задать значение параметра в пределах от 0 до 1, то можно вытягивать блик по отношению к другой оси – блик вытянется вертикально.

Рис. 43. Свиток BRDF

– Свиток BRDF (рис. 43) – позволяет управлять отражательной способностью материала в зависимости от угла, с которого рассматривается поверхность.

Если выбрать переключатель Custom Reflectivity Function (настройка отражательной способности), то значение в поле 0 degree reflectivity определяет интенсивность отражений, когда камера направлена прямо на отражающую поверхность. При значении = 0 отражения не будет вовсе.

Значение в поле 90 degree reflectivity определяет интенсивность отражений поверхностей, которые находятся под углом в 90 к оси камеры.

Важное свойство Ambient Occlusion(AO) – теневое заграждение, в свитке Special Effects – позволяет рассчитать тени на стыках объектов (углы, складки) без дополнительных настроек света.

Работа с картами текстур Maps выполняется в свитках General Maps (Основные карты) и Special Purpose Maps (Специальные карты).