Практическое занятие 9

Стандартные источники света. Источники света – это вспомогательные объекты 3Ds Max, с помощью которых можно сделать сцену мрачной, таинственной или, наоборот, яркой, веселой. Используя свет, можно акцентировать внимание на каком-либо объекте или, наоборот, скрыть этот объект. По умолчанию сцену освещает базовый свет Default Lighting. Как только вы поставите хотя бы один источник света, Default Lighting выключится.

Все источники света расположены на вкладке Create в разделе Lights (рис. 90).

Рис. 90

Рассмотрим типы источников света:

Omni (всенаправленный) – источник света, располагающийся в точке и излучающий свет во всех направлениях трехмерного пространства сцены. Такой осветитель еще называют точечным.

Target Spot (нацеленный прожектор) – источник света, располагающийся в точке и излучающий свет в виде конуса или пирамиды с вершиной в точке излучения. У такого прожектора есть прицел Target, задающий направление лучей.

Target Direct (нацеленные параллельные лучи) – аналогичный предыдущему источник света, излучаемого не точкой, а плоскостью. Такой осветитель можно представить в виде параллелепипеда или цилиндра.

Free Spot (свободный прожектор) – источник света, идентичный нацеленному прожектору, но без точки цели. Направление светового луча изменяется вращением осветителя.

Free Direct (свободные параллельные лучи) – аналогичный предыдущему источник света, излучаемый не из точки, а из плоскости (так же, как Target Direct).

Skylight (небесный свет) – cвет, испускаемый небесным куполом.

Параметры стандартных источников света. Все стандартные источники света имеют идентичные настройки. Рассмотрим их на примере Target Spot. Выделите этот источник и переключитесь на вкладку Modify. Самый первый свиток General Parameters содержит основные настройки источника света (рис. 91).

Рис. 91

Рассмотрим эти настройки.

1. On – галочка для включения/ выключения источника света, бывает полезна в случае, когда источник надо отключить, не удаляя его при этом из сцены.

2. Targeted – включение/ отключение прицела.

3. On (Shadows) – галочка для включения/ выключения тени.

4. Тип теней. Имеет значение, если тени включены:

Shadow Map – самые простые тени, очень высока скорость расчета, но отсутствует способность учитывать прозрачность объектов;

Ray Traced Shadows – более совершенный метод расчета, но расходует больше времени. Края всегда четкие и немного рваные. Учитывается прозрачность объектов;

Adv Ray Traced – похожи на предыдущие, но могут сглаживать свой край в разумных пределах. Требуют больше времени;

Area Shadows – самые качественные тени, полностью учитывающие все возможные тонкости (включая физический размер источника света). Единственный способ получить абсолютно реалистичную тень от объекта. Требуют огромных затрат времени;

Mental Ray Shadow Map – тени для использования дополнительного модуля визуализации Mental Ray, встроенного в 3Ds Max.

5. Exclude – позволяет исключить из освещения или отбрасывания теней любой объект сцены. При нажатии на эту кнопку открывается дополнительное диалоговое окно, в котором можно выбрать объекты для исключения (рис. 92).

Рис. 92

Для того чтобы исключить объект, выделите его в левом поле и щелчком по верхним стрелочкам перебросьте его в правое поле. Над правым полем есть переключатель, который позволяет исключить только из освещения (Illumination), только из отбрасывания тени (Shadow Casting) и из того и другого одновременно (Both).

Если нужно вернуть объект в освещенность, то перебросьте его обратно в левое поле щелчком по нижним стрелочкам.

Следующий свиток содержит настройки интенсивности света, он так и называется Intensity / Color / Attenuation (рис. 93).

Рис. 93

6. Multiplier – мощность света. Измеряется в абстрактных единицах (множителях).

7. Оттенок света. Обычно ставится белый.

8. Decay – спадание. По умолчанию тип спадания стоит None (нет спадания). В таком случае источник светит бесконечно далеко, без уменьшения мощности света с расстоянием. Для освещения ближних ракурсов это неважно, а вот для постановки света в интерьерах это расстояние играет огромную роль в общей освещенности сцены. Поэтому в интерьерах у источников обычно ставится спадание Inverse (обратно пропорционально расстоянию, рассчитывается по формуле 1/ x) или InverseSquare (единица, поделенная на х²).

9. Near Attenuation – ближнее затухание света (в начале конуса света). Актуально при использовании эффекта объемного света:

Use – Вкл/Выкл затухание;

Show – показывать дальность затухания при снятом выделении;

Start – начало затухания;

End – конец затухания.

10. Far Attenuation – дальнее затухание света (в конце конуса). Аналогично предыдущему.

Свиток Spotlight Parameters есть только у источника Spot (рис. 94). В этом свитке можно задать размеры конуса света. Параметр Hotspot («горячее пятно») определяет размер внутреннего конуса, в котором освещенность составляет 100 %, а параметр Falloff (спад освещенности) задает размер внешнего конуса. Чем больше разница между этими двумя значениями, тем переход от света к тени мягче, и наоборот. Измеряются эти параметры в градусах верхнего угла конуса.

Рис. 94

Дополнительные настройки, которые могут пригодиться при постановке света, находятся в свитке Advanced Effects (рис. 95).

11. Contrast – контраст в освещенности, обычно ставится значение 0.

Рис. 95

12. Soften Diff. Edge – смягчение краев света, образующихся при пересечении с другим источником, оптимальный вариант этого значения 50.

13. Diffuse – галочка включает освещенность объекта (если ее снять, то объект будет черным).

14. Specular – галочка включает блики на объекте от источника света. При постановке отраженного света эта галочка снимается.

15. Projector Map – карта прожектора. Позволяет добавлять черно-белое изображение (карту) для имитации сложного луча света (например, свет, проходящий через жалюзи или через листву деревьев).

Наиболее важные настройки теней находятся в свитке Shadow Parameters (рис. 96).

Рис. 96

16. Color – цвет тени.

17. Density – плотность тени.

Освещение сцены. Итак, чтобы трехмерные модели выглядели естественно на визуализированном изображении, их необходимо правильно осветить. По умолчанию 3Ds Max 7 использует свою систему, которая равномерно освещает объекты трехмерной сцены. При такой системе освещения на финальном изображении отсутствуют тени, что выглядит неестественно. Чтобы объекты отбрасывали тени, в сцену необходимо добавить источники света. Сразу после того как в сцене появляются источники света, система освещения, используемая 3Ds Max 7, автоматически выключается.

Источники света в 3Ds Max делятся на направленные (Spot) и всенаправленные (Omni). К первой категории относятся Target Spot (Направленный с мишенью), Free Spot (Направленный без мишени) и mr Area Spot (Направленный, используемый визуализатором Mental Ray). К всенаправленным источникам света относятся Omni (всенаправленный) и mr Area Omni (всенаправленный, используемый визуализатором Mental Ray).

Направленные источники используются в основном для того, чтобы осветить конкретный объект или участок сцены. При помощи направленных источников света можно имитировать, например, свет автомобильных фар, луч прожектора или карманного фонарика и т. д. Всенаправленные источники света равномерно излучают свет во всех направлениях. Используя их, можно имитировать, например, освещение от электрических ламп, фонарей, свет пламени и др. (рис. 97).

Независимо от того, какой источник света используется в сцене, он характеризуется такими параметрами, как Multiplier (Яркость), Decay (Затухание) и Shadow Map (Тип отбрасываемой тени) (рис. 97). По умолчанию Multiplier (Яркость) любого источника света равна единице, а параметр Decay (Затухание) выключен.

Поскольку в реальной жизни свет от источников подчиняется законам физики, то интенсивность распространения света зависит от расстояния до источника света. Если нужно смоделировать реалистичный источник света, в настройках источника света необходимо установить функцию Decay (Затухание), которая определяется обратной зависимостью света от расстояния или квадрата расстояния. Второй вариант наиболее точно описывает распространение света.

При создании освещенности сцены применительно к источникам света часто используются следующие эффекты.

Volume Light (Объемный свет) – свет, создаваемый источником, окрашивает пространство в цвет источника. В реальной жизни такой эффект можно наблюдать в темных запыленных или задымленных помещениях. Пучок света, пробиваясь в темноте, хорошо заметен.

Lens Effects (Эффекты линзы) – напоминает эффект, который в реальной жизни получается на изображении при использовании специальных объективов с различными системами линз. Это могут быть блики различной формы, отсветы и т. д.

Рис. 97

Чтобы использовать эффект, в свитке настроек Atmospheres & Effects (Атмосфера и эффекты) источника света нажмите кнопку Add (Добавить) и выберите требуемый эффект в окне Add Atmosphere or Effect (Добавить эффект или атмосферное явление) (рис. 98).

Вы также можете добавить в сцену эффект, выполнив команду Rendering > Environment (Визуализация > Окружение) или нажав клавишу 8. В окне Environment and Effects (Окружение и эффекты) перейдите на вкладку Effects (Эффекты), после чего при помощи кнопки Add (Добавить) добавьте в сцену один из эффектов (рис. 99).

Рис. 98

Рис. 99

Для настройки эффекта используйте кнопку Setup (Настройка) в свитке настроек Atmospheres & Effects (Атмосфера и эффекты) источника света. При этом вы перейдете в окно Environment and Effects (Окружение и эффекты). Чтобы программа могла просчитывать эффект, в его настройках необходимо указать, к какому источнику света используется выбранный эффект. Нажмите кнопку Pick Light (Выбрать источник света), после чего щелкните мышью на источнике света в окне проекции.