Фотометрические осветители

Фотометрические осветители используются при необходимости точно воспроизвести освещенность при заданной мощности светильников в сценах, построенных в реальных размерах. Эти осветители подобны стандартным, однако позволяют отобразить освещенность и распределение света, свойственное реальным источникам. Свет от фотометрических осветителей всегда спадает пропорционально квадрату расстояния от источника и измеряется в обычных физических единицах.

В редакторе реализованы три типа фотометрических осветителей: точечный (Point), линейный (Linear) и площадной (Area) нацеленные и свободные (Target/Free). Кроме того, предлагаются еще два имитатора света солнца (IES Sun) и света неба (IES Sky). Нацеленные осветители отличаются от свободных только тем, что имеют мишень, на которую направлена ось максимальной силы излучения.

Для реальной оценки освещенности с помощью фотометрических источников следует применить алгоритм расчета интенсивности с переносом излучения (Radiosity).

♣ Точечные осветители. Свободный осветитель устанавливается простым щелчком в какой-либо точке окна проекции, а для установки нацеленного следует, не отпуская кнопку мыши, протянуть курсор до мишени. Отличие от настройки стандартных осветителей содержит только свитокIntensity/Color/Distribution(интенсивность/цвет/распределение).

В свитке Distributionвыбирается вариант распределения излучения – изотропное (Isotropic) с равномерным излучением во всех направлениях, прожектор (Spotlight) с обращением точечного источника в прожектор и специальное (Web) – характер излучения определяется специальным файлом, который подгружается кнопкойWeb File(специальный файл) свиткаWeb Parameters. СчетчикиX/Y/Z Rotation(поворот поX/Y/Z) позволяют повернуть линию максимума излучения вокруг осей глобальных координат.

Цвет источника назначается в разделе Color. Здесь же предлагается выбрать из раскрывающегося списка один из 15 вариантов цвета источников, например,Fluorescent(флуоресцентный),Halogen(галогенный) илиMercury(ртутный). При переключателе в положенииKelvin(кельвины) можно задать в счетчике температуру источника в градусах кельвина, наблюдая в поле соответствующий температуре цвет источника. Поле Filter(фильтр) позволяет добавить цвет фильтра, помещаемого перед источником.

Переключатель интенсивности (Intensity) допускает три положения:

• lm(lumen– люмен) – позволяет задать световой поток в люменах. Лампочка накаливания в 100 Вт дает световой поток примерно 1750 лм;

• cd(candela– кандела) – в счетчике задается сила света источника, т.е. световой поток, приходящийся на единицу телесного угла. Лампочка в 100 Вт создает силу света приблизительно в 140 кд;

• lx at(lux at– люксы) – позволяет задать освещенность поверхности в люксах (освещенность в 1 лк создается световым потоком в 1 лм на поверхности в 1 м²).

При установленном флажке Multiplier(множитель) можно указать в счетчике множитель для всех характеристик разделаIntensity.

♣ Линейные и площадные осветители. Линейные источники (Target/Free Linear) имеют значки в виде сферы с отрезком линии над ней и позволяют моделировать лампы дневного света или галогенные лампы. Длина линейного источника света устанавливается счетчикомLength(длина) свиткаLinear Light Parameters(параметры линейного осветителя).

Площадные источники (Target/Free Area) имеют значки в виде сферы с прямоугольником плоскости над ней и позволяют моделировать источники типа экрана или окна. Длина и ширина источника света задается в полях (Length) и (Width), соответственно.

Список Distribution(распределение) предлагает вариантDiffuse(диффузное) с максимумом освещенности при отвесном падении лучей на поверхность и минимумом для скользящих вдоль поверхности лучей иWeb.

♣ Осветители IES Sun/Sky. ИсточникиIES Sun/Sky(IES– солнце/небо) служат для имитации света солнца или неба, открытого или облачного.

Источник IES Sun– нацеленный и имеет вид половинки звездчатого многогранника с лучом, протянутым до мишени. Свитки параметров осветителя содержат стандартные настройки. ОсветительIES Skyподобен источникуSkylight, однако позволяет точный расчет освещенности. Результат действия осветителя наблюдается только при использовании алгоритмов глобальной освещенностиLight TracerилиRadiosity. Значок осветителя имеет вид полусферы с линией, протянутой к мишени. Следует подчеркнуть, что источник следует ориентировать сверху вниз по отношению к объекту. В свитке параметров источника (IES Sky Parameters) имеется ползунок для настройки облачности небосвода –Clear(ясно),Partly Cloudy(небольшая облачность),Cloudy(облачно).

Качественные тени для фотометрических осветителей дают тени Adv. Ray Traced(улучшенное трассирование). Настройка теней этого типа, в основном, сходна с настройкой площадных теней. Отличие состоит в расчете теней, который выполняется за один или два прогона алгоритма сглаживания (1/2-Pass Antialias). Во втором прогоне дополнительно сглаживаются размытые полутеневые области на краях теней. ВариантSimple(простой) не предполагает расчета улучшенных теней.

Площадные или улучшенные тени могут быть дополнительно оптимизированысредствами свиткаOptimization. ФлажокOn(вкл.) включает режим расчета теней от полупрозрачных объектов типа окон, в противном случае прозрачные объекты считаются при визуализации непрозрачными. Поле порога сглаживания (Antialiasing Threshold) устанавливает максимальное различие в оттенках цвета участков прозрачного объекта, при котором выключается сглаживание, при росте яркости образца ухудшается качество сглаживания и ускоряется расчет теней, уменьшение яркости вызывает противоположный эффект. При установке флажкаSupersampled Material(материал со сверхразрешением) для материала с активным параметромSupersamplingсглаживание ограничивается одним прогоном без потерь качества. Установка флажкаReflect/Refract(отражение/преломление) ведет к аналогичному эффекту для материалов с отражением или преломлением. ФлажокSkip Coplanar Faces(пропускать компланарные грани) предотвращает взаимное затенение соседними гранями на краях изогнутых поверхностей. ПолеThreshold(порог) задает значение угла между гранями, которые будут считаться при визуализации компланарными: «0» соответствует перпендикулярным граням, «1» – параллельным.