- •Часть 1. Метод фотонных карт. Final Gathering
- •1. Испускание фотонов
- •2. Трассировка фотонов
- •3. Создание фотонной карты
- •4. Использование фотонной карты при рендеринге
- •Параметры настройки фотонных карт в mental ray для 3ds max, закладка Indirect Illumination
- •Оценка освещения точки поверхности по заданному количеству фотонов
- •Окно настроек фотонных карт
- •Настройка глубины трассировки для фотонов
- •1. Построение Grid сетки в растровом пространстве изображения
- •2. Предварительная стадия расчета fg
- •3. Рендеринг
- •Диагностический рендер fg-расчета. Радиус 10см, fg Samples 1000
- •Интерфейс настройки параметров fg-расчета
- •Часть 2.
- •Интерфейс шейдера Ambient/Reflective Occlusion в 3ds max
- •Сцена освещена двумя стандартными точечными источниками света (omni light)
- •Шейдер ао назначен диффузным свойствам материалов
- •Все тени в сцене рассчитаны ambient occlusion
- •Настройка ambient свойств материала для использования ао
- •Источник света проявляет диффузные характеристики поверхности
- •Ambient occlusion в режиме 1, учитывается цвет окружения
- •Шейдер ambient occlusion назначен точечному источнику света. Другого освещения в сцене нет
- •Простой reflective occlusion с картой отражения на параметре Bright – шейдер "видит" затеняющую геометрию, но не может построить правильные отражения – вместо них мы видим черные пятна
- •Пример диаграммы более сложного материала, позволяющего получить отражения с помощью reflective occlusion
- •Материал с Reflective occlusion, позволяющий получить отражения
- •Еще один пример материала для reflective occlusion
- •Источник света – Skylight, расчет освещения выполнен при помощи Final Gather, время вычислений – 2 часа 15 минут
- •Часть 3. Физическая модель подповерхностного рассеяния в mental ray – sss Physical Material
- •Шейдер miss_physical
- •Скриншот тестовой сцены
- •Слева-направо: камера под углом 90, 45 и 35 градусов к нижней грани
- •Слева - направо: depth 1, 10, 20, 100
- •Слева - направо: depth 1, 10, 20, 100
- •Слева - направо: depth 1, 10, 20, 100
- •Сцена 1. Молоко в стеклянном стакане
- •Сцена 2. Горящая цилиндрическая свеча
- •Сцена 3. Кубическая свеча
- •Часть 4. Упрощенная модель подповерхностного рассеяния sss Fast
- •Рассеянный задней поверхностью свет освещает переднюю поверхность
- •Материал miss_fast_simple_phen
- •Вверху — объект со стандартным материалом (Blinn), внизу — с материалом sss Fast Material
- •Вид интерфейса sss Fast Material по умолчанию в 3ds max Вид интерфейса sss Fast Material со всеми открытыми слотами свойств
- •Для шейдера bump использована растровая карта
- •Рассеяние без и с использованием ambient occlusion (нижнее изображение)
- •Применены растровые карты для bump, overall diffuse coloration и specular
- •Расчет освещения с final gathering, вверху — indirect off, внизу — indirect on
- •Шейдеры группы miss_fast
- •Диаграмма построения материала
- •Стандартный материал (phong) с картами для цвета, отражений и рельефа
- •Материал кожи со значениями по умолчанию
- •"The Final Battle". Автор: Max Kor
- •Создание собственных материалов sss Fast
- •Часть 5. Запекание текстур (render to texture)
- •Интерфейсы шейдеров mib_lightmap_write и mib_lightmap_sample
- •Пример достаточно удачных текстурных координат Неудачные текстурные координаты - множество швов и несвязанных координатных областей. Редактировать их будет довольно сложно
- •Blend - материал, запеченный scanline Запеченная текстура
- •Запеченная текстура
- •Копируем перетягиванием запекаемый материал в сэмплер поверхности
- •Рендер с текстурой, запеченной из blend-материала при помощи mental ray Запеченная текстура теперь выглядит правильно
- •Текстура с освещением
- •Интерфейс rtt
- •Секция параметров General Settings
- •Секция параметров Objects to Bake
- •Секция параметров Output
- •Секция Baked Material
- •Секция Automatic Unwrap Mapping
- •Сцена с caustic-эффектом, рассчитанным по фотонной карте
- •Настройки для запекания caustic фотонной карты
- •Запеченная фотонная карта
- •Рендер с запеченной в текстуру фотонной картой
- •Редактирование вершин Cage
- •Карта нормалей
- •Модель с Normal bump map
- •Высокополигонный источник и низкополигонный объект - цель
- •Часть 6.
- •Сетка модели Рендер сцены с источниками света
- •Две поверхности, на которых будет выращен мех
- •Модификатор Hair and Fur, секция Selection
- •Отображение в видовом окне сгенерированных модификатором волосков
- •Окно редактора Style Hair
- •Окно предварительного просмотра Style Hair
- •Секция параметров Frizz
- •Влияние параметров Frizz
- •Рендер в режиме mp Prim c Shadow map
- •Рендер в режиме mp Prim с ray trace тенями
- •"Лабораторная крыса"
Сцена освещена двумя стандартными точечными источниками света (omni light)
Сцена содержит плоскость с установленным на нее автомобилем и освещена двумя точечными источниками света, всем объектам сцены заданы материалы типа Standard.
А вот что мы увидим, если зададим для свойств поверхности шейдер ambient occlusion:
Шейдер ао назначен диффузным свойствам материалов
Все детали получили дополнительные мягкие тени в результате самозатенения, делающие их вид более объемным. Поскольку "небо" над автомобилем совершенно чистое, светлые участки обеих сцен почти идентичны. Во втором случае цвет поверхностей изменился по той причине, что параметр bright и dark шейдера АО имеют значения по умолчанию – белый и черный соответственно. Основной диффузный цвет материала значения не имеет, поскольку в расчетах не учитывается.
Теперь отключим тени у источников света, а над автомобилем поместим затеняющую плоскость.
Все тени в сцене рассчитаны ambient occlusion
Использование АО для определения диффузных характеристик поверхности не является использованием шейдера по прямому назначению, скорее – способом получения спецэффектов. Например, он хорошо подходит для реализации reflective occlusion. Кроме того, сочетание АО c другими материалами требует определенных усилий. Обусловлено это тем, что назначение "в лоб" карт и материалов для параметров "bright" или "dark" редко дает приемлемый результат. Здесь требуется комбинирование АО и материалов, например при помощи "оборачивающего" материала, такого как Shellac или Fallof.
Использование АО по прямому назначению предполагает определение с его помощью ambient – характеристик материалов. Для этого отключаются замки, блокирующие ambient и diffuse свойства материалов:
Настройка ambient свойств материала для использования ао
В
сцене нет источников света, кроме
ambient-освещения, заданного через
Rendering>Environment>Ambient
Для материалов "земли" и автомобиля заданы шейдеры АО в ambient – свойствах их материалов, сфере назначен обычный материал, без АО. Для того, чтобы остальные характеристики материалов тоже проявили себя (диффузные, зеркальные и т.д.), в сцене должен присутствовать хотя бы один реальный источник света. При этом все параметры освещения и материалов потребуется настраивать специально для совместного использования с АО. Это обстоятельство, наряду с тем, что все материалы в сцене должны будут иметь АО в ambient - свойствах (иначе будет как в случае со сферой), делает такой способ использования шейдера ambient occlusion довольно трудоемким занятием.
Источник света проявляет диффузные характеристики поверхности
Если в сцене установить хотя бы один источник света, диффузные характеристики поверхностей "вступают в игру" наряду с ambient occlusion. Как хорошо видно на последнем рисунке, там где поверхность хорошо освещена источником (в данном случае он сверху) превалирует диффузный цвет, а в областях слабо освещенных – тень, рассчитанная АО. Таким образом, очевидно, что необходимо приводить в соответствие цвета "dark" и "bright" шейдера АО и диффузный цвет.
Однако, существует способ автоматизировать до некоторой степени этот процесс. Для этого нужно переключить АО в режим 1 (mode=1), в котором он будет выполнять сэмплирование окружения и настроить цвет окружения.
