5. Визуализатор V-Ray
Визуализатор V-Ray представляет собой полноценную альтернативу визуализатору Mental Ray. Он также позволяет добавлять в сцене атмосферу (рассеянный и отражающий свет), располагает собственными типами текстур, источников света и съёмочных камер. Всё это позволяет получать на выходе полноценное реалистичное изображение.
Недостаток визуализатора – не входит в стандартный пакет 3ds Max, а является внешним подключаемым модулем. В остальном он очень похож на Mental Ray, имеет такие же достоинства и недостатки, используется в тех же случаях: при создании проектов интерьеров и архитектуры (рис. 51).
Рис. 51. Свитки для настройки визуализации в модуле V-Ray.
Основные настройки визуализатора
Вкладка GI (рис. 52)
Свиток Global Illumination (Глобальное освещение) – один из самых важных в настройках визуализатора. Он предназначен для настройки тех параметров глобального освещения (вторичного), которые делают изображение фотореалистичным.
Рис. 52. вкладка Global Illumination (Глобальное освещение)
В этом свитке:
– включается просчет глобального освещения - надо установить галочку Enable GI (Запуск Глобального Освещения);
– выбирается алгоритм просчета освещённости в разделах Primary engine (Главный инструмент) и Secondary engine (Вторичный инструмент) - отвечают за то, как должны вести лучи света при первичной встрече с какой-либо поверхностью и при последующих (вторичных) столкновениях с объектами в сцене. По умолчанию стоит пара Irradiance Map (Карта освещенности) + Brute force (Глобальная освещенность по методу полного перебора).
Ниже находятся свитки с названиями выбранных алгоритмов.
Primary engine (Основной или Главный инструмент или средство):
– здесь настраиваются физические методы вычисления первичных отражений лучей: луч достигает некой поверхности и отражается от нее один раз. Именно в первой точке пересечения луча с поверхностью и рассчитывается освещенность с помощью предлагаемых в раскрывающемся справа списке Primary engine (Основной или Главный инструмент или средство вычисления глобального освещения).
Irradiance Map (Карта освещенности)
Photon map (Карта фотонов)
Brute force (Точное вычисление)
Light Cache (Карта света)
Secondary engine (Вторичный инструмент или средство):
– здесь настраиваются физические методы вычисления вторичных отражений лучей: первый раз отраженный от поверхности луч следует далее и сталкивается на своем пути еще с одной поверхностью, потом еще и т. д. Освещенность в этих точках вычисляется с помощью Secondary engine (Вторичный инструмент или средство вычисления глобального освещения).
Irradiance Map (Карта освещенности)
Photon map (Карта фотонов)
Brute force (Точное вычисление)
Light Cache (Карта света)
В принципе, возможно любое сочетание этих алгоритмов, но на практике чаще всего используют Irradiance Map (Карта освещенности) при просчете первичного отскока + Brute force (Глобальная освещенность по методу полного перебора) или Light Cache (Карта света или Световой кэш (кэширование – сохранение)).
Свиток Irradiance Map (Карта освещенности) (рис. 53)
Не все части сцены имеют одинаковую детализацию. Для сложных сцен, в которых много близко расположенных объектов, нужно вычислять Глобальную освещенность (Global Illumination) с особой тщательностью, а в простых, равномерно освещенных участках, можно рассчитывать освещённость менее точно. С учётом этого Irradiance Map (Карта освещенности) сделана адаптируемой. Адаптация заключается в том, что рендеринг изображения происходит в несколько этапов, каждый этап называется проходом (pass), причем разрешение рендеринга удваивается с каждым проходом.
Параметр Current presets (Предустановки качества визуализации). Здесь устанавливаются параметры для черновой и чистовой визуализации. В нем можно задать качество рендеринга и выбрать уже готовые предустановки для параметров Irradiance Map (Карта освещенности):
– Very low (Очень низкое) – полезна в основном для чернового рендеринга, чтобы составить представление об освещённости сцены в целом.
– Low (Низкое) – качество немного лучше. Подходит для черновой визуализации.
– Medium (Среднее) – неплохо работает во многих случаях, особенно в сценах, где нет мелких деталей.
– Medium animation (Среднее, для анимации) – цель данной предустановки устранить эффект дрожания в анимации. Параметр Distancethreshold имеет большое значение.
– High (Высокое) – подходит в большинстве случаев как для сцен с мелкими деталями, так и для анимации.
– High animation (Высокое, для анимации) – ею можно воспользоваться, если предыдущая предустановка не помогла избавиться от дрожания в анимации. Параметр Distance threshold имеет большое значение.
– Very high (Очень высокое) – используется в сценах с очень мелкими и запутанными деталями.
– Custom (Заказное) – можно самостоятельно изменить некоторые параметры, заданные по умолчанию. Выбрав этот параметр, в разделе Basic parameters (Основные параметры), становятся активными несколько параметров из них могут быть интересны:
1 Min rate (Начальное разрешение) – показывает, какое количество пикселей изображения брать программе для просчета глобального освещения (на один луч (сэмпл)) при первичном (начальном)проходе (этапе). Если значение = 0.0, то просчет глобального освещения будет проводиться для каждого пикселя. Если значение = -1.0, то для двух пикселей. Если значение = -2.0, то для четырех и т. д. Лучше оставлять этот значение отрицательным, чтобы там, где нет близко расположенных предметов, глобальное освещение просчитывалось сразу на больших участках, а не на каждом пикселе – это ускоряет процесс. Для черновой визуализации достаточно значение = -5 или даже = -6.
2 Max rate (Конечное разрешение) – показывает, какое количество пикселей изображения брать программе для просчета глобального освещения (на один луч (сэмпл)) при последнем проходе(этапе). Если значение = 0.0, то просчет глобального освещения будет проводиться для каждого пикселя. Если значение = 1.0, то каждый пиксель будет делиться ещё на четыре части и для каждой из них будет построен луч-сэмпл, для каждого пикселя будут определены четыре луча (сэмпла). Если значение = 2.0, то восемь лучей (сэмплов) для каждого пикселя и т. д. Как правило, это значение делают не больше = 0.0, иначе процесс сильно затормозится, а чрезмерно хорошее качество не всегда осознается человеческим восприятием. Для черновой визуализации достаточно значение = -3 или = -4.
Interp. samples (Interpolation samples) (Интерполяция образцов) – количество лучей (сэмплов), выпущенных для каждой полусферы и использованных для расчета глобального освещения в конкретной точке. Большие значения дают более «гладкий» результат за меньшее время. Другими словами, определяет степень размытия глобального освещения и выбирается из ряда 20 (стоит по умолчанию)/ 40/ 60/ 80/ 100/ 120/ 140/ 160….. Для черновой визуализации оставляем значение по умолчанию = 20.
Флажок Show calc. phase (Показывать вычисления) – дает возможность видеть процесс вычисления. При этом скорость замедляется, особенно при визуализации больших изображений.
Рис. 53. свиток Irradiance Map (Карта освещенности)
Свиток Brute force GI (рис. 54)
Subdivs (Разбиение) – показывает какое количество лучей использовать для расчета освещенности в каждой разбитой на полусферы точке. Для черновой визуализации задаем значение = 1.0 (по умолчанию = 8). Для расчета вторичных отражений такой маленький показатель никак не скажется на качестве, зато повысит скорость.
Bounces (отскоки лучей) – количество, показывающее, сколько раз луч должен отразится от встреченных поверхностей. Чем этих отражений (отскоков) больше, тем качественнее будет изображение, тем больше «воздуха» и реалистичности появится в итоговой визуализации. Для черновой визуализации задаем значение = 3.0 (по умолчанию = 3).
Рис. 54. Свиток Brute force GI.
Свиток Color mapping (Распределение цвета) – контроль экспозиции, который реализуется как тоновая коррекция. Служит для программного контроля цветовых искажений. Чтобы избежать засветов в ярко освещённых местах и провалов в тенях (рис. 55).
Рис. 55. Свиток Color mapping (Распределение цвета)
В выпадающем списке Type (Тип) три основные наиболее часто используемые варианты:
Linear multiply (Линейный) – самый простой тип, но велик риск образования засветов, особенно около ярких источников света. Дает хороший контраст, но в некоторых случаях засветы просто неизбежны.
Exponential (Экспоненциальный) – обычно гарантирует отсутствие засветов и провалов в тенях. Но при этом изображение получается тусклым, как бы выцветшим.
HSV exponential (Экспоненциальный с сохранением насыщенности цвета) – похожа на Exponential (Экспоненциальный), но не только убирает засветы, но и сохраняет насыщенность и оттенок цвета.
Наиболее предпочтителен HSV exponential (Экспоненциальный с сохранением насыщенности цвета), но результат может получиться слишком темным. Это происходит из-за удаления засветов, поэтому все изображение затемняется. На это можно повлиять с помощью счетчиков:
Dark multiplier (Множитель черного) – чем больше это значение, тем темнее получится изображение.
Bright multiplier (Множитель белого) – чем больше это значение, тем светлее получится изображение.
Снять флажок Affect background (Влияние на фон) – опция, которая исключает фоновое изображение из обработки. Варианты настройки распределения света никак не сказываются на фоне за окном (рис. 56).
Рис. 56. Влияние на фон
СвитокV-Ray: Image sampler (Antialiasing) – Алгоритм сглаживания.
Antialiasing (Алгоритм сглаживания) (рис. 57) – отвечает за качество проработки картинки на уровне пикселей. Предназначен для устранения неровностей (сглаживания) краев объектов. Сглаживание пикселей на границах объектов и текстур. V-Ray достигает сглаживания, беря в расчет дополнительные, близлежащие образцы. Для определения нужны ли дополнительные образцы, V-Ray сравнивает разницу цвета (и/или другие свойства) близлежащих образцов. Позволяет создавать эффект повышенной резкости.
Для чистовой визуализации необходимо настроить параметры сглаживания неровностей так, чтобы на конечном изображении не было заметно зубчатости краёв объектов, но при этом отлично читались детальные текстуры, не пропадали сложные эффекты и глянцевые отражения/преломления.
Рис. 57. Свиток Image sampler
В свитке Image sampler в раскрывающемся списке Type (Тип) предлагается три варианта сглаживания:
– Fixed (Постоянное количество, простой одноуровневый) – самый простой способ сглаживания. Он берёт одинаковое количество образцов для каждого пикселя. Если его выбрать, ниже появится ещё один свиток для настройки этого типа сглаживания: Свиток V-Ray: Fixed image sampler. Там всего одно поле Subdivs (Разбиение). В нем указывается количество полусфер (образцов), на которое разбивается каждый пиксель, чтобы потом пропустить сквозь них лучи света (сэмплы). Чем больше количество таких образцов, тем больше лучей и тем лучше качество изображения, но при этом замедляется процесс визуализации.
– Adaptive DMC (Постоянное количество, простой двухуровневый) – этот вариант сложнее и качественнее первого, так как разбиение происходит в два этапа: сначала каждый пиксель разбивается на образцы-полусферы (сэмплинг), затем эти образцы сравниваются с соседними, и если они по интенсивности сильно различаются, то делятся на ещё более мелкие образцы-полусферы (суперсэмплинг). Таким образом, достигается лучшее качество, но за счет скорости визуализации. Если его выбрать, ниже появится ещё один свиток для настройки этого типа сглаживания: Свиток V-Ray: Adaptive DMC image sampler. В нём два основных поля, на которые надо обратить внимание:
– Min subdivs (Основное разбиение) – сэмплинг.
– Max subdivs (Улучшенное разбиение) – суперсэмплинг.
– Adaptive subdivision (Адаптивное разбиение) – в отличие от первых двух, в этом варианте имеет место андерсэмплинг (undersampling – взятие одного образца не с каждого пикселя, я сразу с нескольких). Считается более продвинутым. Если его выбрать, ниже появится ещё один свиток для настройки этого типа сглаживания: Свиток V-Ray: Adaptivesubdivisionimagesampler. В нём два основных поля:
– Min. rate (Минимальный показатель) – минимальное количество образцов на пиксель (0 = один образец на пиксель; -1 = один образец на каждые два пикселя; -2 = один образец на каждые четыре пикселя и т. д.).
– Max. rate (Максимальный показатель) – максимальное количество образцов на пиксель ((0 = один образец на пиксель; 1 = четыре образца; 2 = восемь образцов и т. д.).
– галочка Image filter (Фильтр сглаживания) – управляет количеством отсчетов на краях объектов и позволяет создать эффект повышенной резкости. По умолчанию стоит самый простой фильтр Area (Size: 1,5) – для черновой визуализации. Наиболее качественными являются варианты Catmull-Rom и Mitchell-Netravali. Увеличивают время визуализации минимум на 10-15%. Для черновой визуализации не подходит, а для чистовой визуализации предпочтительнее Catmull-Rom.
Настройки по умолчанию
– Type (Тип) Adaptive subdivision (Адаптивное разбиение).
– Min. rate (Минимальный показатель) = 0.
– Max. rate (Максимальный показатель) = 2.
– Включить галочки Object outline (вкл. галочку) – большее взятие отсчетов на краях объектов и Nrm thresh (Normals) – взятие дополнительных отсчётов.
– Antialiasing filter (Фильтр сглаживания) – Catmull-Rom.