
Лаба 3, Карелина М.В
.pdf
МИНИСТЕРСТВО НАУКИ И ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования
«САНКТ-ПЕТЕРБУРГСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ АЭРОКОСМИЧЕСКОГО ПРИБОРОСТРОЕНИЯ»
КАФЕДРА №44 Институт вычислительных систем и программирования
ПРЕПОДАВАТЕЛЬ |
|
|
Старший преподаватель |
|
Булгаков Д.А. |
должность, уч. степень, звание |
подпись, дата |
инициалы, фамилия |
Лабораторная работа №3
Освещение сцены, работа с материалами и текстурирование
Номер студенческого билета: 2020/3477
СТУДЕНТ ГР. № |
Z0411 |
|
Карелина М.В. |
|
номер группы |
подпись, дата |
инициалы, фамилия |
Санкт-Петербург
2022

1.1 Цель работы
Изучить основные характеристики источников освещения и получить навыки их расстановки в сцене. Освоить редактор материалов и принципы работы с материалами, параметрическими картами и текстурной развёрткой на примере текстурирования примитивов из ЛР №1 и созданной в ЛР №2 модели ротонды.
1.2 Вариант 10
Задание из таблицы 3.1:
Карты для создания материалов примитивов: Bitmap, Cellular, Gradient, Waves.
Задание из таблицы 3.2:
Рисунок 1.1 – текстура для наложения на развертку вазы

1.3 Краткое описание процесса установки освещения в сцене.
Рисунок 1.2 – сборка объектов в сцене 1.3.1 Постановка света.
Первым делом нужно создать всенаправленный источник Omni во вкладке Create >> Lights >> Standard (рисунок 1.3), затем поместить его внутрь здания под крышу и снизить интенсивность всенаправленного источника Omni примерно на треть, чтобы он не засвечивал объекты. Параметр интенсивности (Intensity) находится во вкладке Modify источника.
Рисунок 1.3 – добавление источников света
Далее нужно добавить источник прямого света Target Spot в сцену в окне проекции спереди, расположить над входом в здание и направить его на стол с объектами. Необходимо задать ему интенсивность (Intensity) = 0,8 и

включить тени (Shadows On) по алгоритму трассировки лучей (Ray Traced Shadows, рисунок 1.4).
Рисунок 1.4 – настройка интенсивности и тени
В итоге освещение интерьера получилось таким, как на рисунке 1.5.
Рисунок 1.5 – расстановка источников освещения интерьера

Далее нужно выполнить быструю визуализацию («Shift+Q») из окна перспективной проекции, чтобы убедиться, что свет установлен и настроен корректно (рисунок 1.6).
Рисунок 1.6 – быстрая визуализация освещения интерьера
Для общего освещения сцены нужно создать источник света Skylight, снизить его множитель (Multiplier) до 0,8, а количество переотражённых лучей (Rays per Sample) до 10, а также нужно поставить галочку Cast Shadows. Для изменения экспозиции нужно перейти в главное меню Rendering >> Environment и во вкладке Exposure Control выбрать пункт Automatic Exposure Control, чтобы все не казалось пересвеченным.
Рисунок 1.7 - настройка источника типа Skylight
Вторым источником света нужно создать Target Directional, расположить его высоко над зданием, примерно на юго-запад от входа – он

будет имитировать тень от солнечных лучей, а также необходимо увеличить размеры этого цилиндра при помощи стандартного инструмента масштабирования так, чтобы он охватывал всю сцену. Нужно установить множитель (Multiplier) = 0.6 и активировать тени (Shadows On) по алгоритму Area Shadows (затенение по области) – так они станут "мягкими", без резких контуров на краях (рисунок 1.8).
Рисунок 1.8 - расположение и параметры источника Target
Directional
1.4 Краткое описание используемых материалов и способа их создания.
1.4.1 Наложение материалов на примитивы
Чтобы наложить материалы на примитивы, нужно открыть редактор материалов (клавиша «M») и создать там отдельный материал типа Scanline >> Standard для каждого примитива на столе из ЛР №1. Далее нужно применить к каналу Diffuse Color каждого материала параметрическую карту. Для этого нужно нажать на квадратик справа от цвета Diffuse и в открывшемся списке выбрать нужную карту (рисунок 1.9).

Рисунок 1.9 - применение карты к основному (рассеянному) цвету материала
После этого необходимо выделить нужный объект в сцене, выбрать нужный материал в редакторе и нажать на кнопку Assign Material to Selection на верхней панели инструментов редактора.
Рисунок 1.10 - наложение материала
1.4.2 Использование модификатора UVW Map
Чтобы указать программе, как именно нужно текстурировать сложный объект, нужно перейти в раздел Modify, найти модификатор UVW Map в списке и применить его к столу (рисунок 1.11).
Рисунок 1.11 - влияние модификатора UVW Map на материал
Скриншот редактора материалов и окна перспективной проекции:

Рисунок 1.12 - вид редактора материалов для примитивов и вид наложенных материалов в окне проекции
1.4.3Применение материалов к модели здания
Впервую очередь нужно создать единый материал-контейнер, который позволит нанести включённые в него материалы на полигоны объектов по уникальному ID-номеру. Далее нужно добавить в схему View в редакторе материалов материал Multi/SubObject, создать четыре стандартных материала и подключить их к каналам мульти-материала. Первые два из них предназначены для фасада и колонн, вторые два – для цоколя и крыши (рисунок 1.13).
Рисунок 1.13 - материалы для элементов здания
Далее нужно создать карту Stucco и подключить её в каналы Bump для материалов колонн и фасада (рисунок 1.14).

Рисунок 1.14 - материал Stucco для имитации рельефа на колоннах и фасаде
Для создания материалов цоколя и крыши нужно добавить в схему две параметрические карты Tiles: одна из них будет отвечать за внешний вид плиток, другая – за их рельеф. Чтобы подгрузить карту в слот рельефа (Bump), достаточно соединить её с ним линией (рисунок 1.15).
Рисунок 1.15 – материал для цоколя
Впараметрах первой карты Tiles (подключённой в слот Diffuse) нужно установить цвет плитки (Tiles Setup >> Texture) серый, и цвет промежутков между плитками (Grout Setup >> Texture) – тёмно-серый. Количество плиток: 20x20, цветовая вариация (Color Variance): 1,0, размер промежутка
(Gap): 0,3 (рисунок 1.16).
Впараметрах второй карты Tiles (подключённой в слот Bump) тоже нужно задать количество плиток – 20x20, и промежуток – 0,3. Для плитки нужно установить белый цвет, а для промежутков чёрный.

Рисунок 1.16 - параметры плиток для цоколя (карты Tiles)
Для крыши нужно сделать количество плиток (Horiz./Vert. Count) равным 15x30. Цвета плитки в канале Diffuse: белый и светло-серый, а в канале Bump: тёмно-серый и белый. Размер промежутков (Gap) в обоих случаях: 0,2 по вертикали и горизонтали. Также для плитки в канале Diffuse нужно установить цветовую вариацию (Color Variance) = 0,5 (рисунок 1.17).
Рисунок 1.17 - параметры плиток для крыши (карты Tiles)
Перед наложением всех четырёх созданных материалов на здание нужно применить к цоколю, колоннам, фасаду и крыше модификаторы Edit Poly, чтобы для полигонов можно было задать ID-номера. После нужно выделить все полигоны объекта и во вкладке Polygon: Material IDs нужно указать следующие значения:
1.Для колонн и нижней части крыши (рисунок 1.18, б)
2.Для фасада (рисунок 1.18, а)
3.Для цоколя