
- •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"
Ambient occlusion в режиме 1, учитывается цвет окружения
Существует еще один способ использования ambient occlusion, наиболее удобный из всех – шейдер АО можно назначить источнику света. В этом случае необходимость специально редактировать материалы почти полностью отпадает.
Для случая точечного источника этот метод состоит в следующем. Создаем и помещаем в удобном месте сцены источник света. В свойствах источника Advanced effects включаем Ambient Only, при этом Diffuse и Specular свойства становятся недоступны и рассчитываться не будут – мы превращаем обычный источник света в чисто амбиентный (фоновый) источник. Далее отключаем освещение у источника вообще – в Light Type убираем галочку из бокса "On" и идем к свитку свойств mental ray Light Shader. Здесь щелкаем на кнопке с надписью Light Shader и в появившемся списке выбираем Ambient/Reflective occlusion. Включаем галочку в боксе "Enable" (разрешаем его использование) и перетаскиваем кнопку Ambient/Reflective Occlusion c кнопки Light Shader в свободный слот редактора материалов. Это нужно для того, чтобы иметь возможность редактировать параметры шейдера. Результат:
Шейдер ambient occlusion назначен точечному источнику света. Другого освещения в сцене нет
Как видим, такой способ позволяет правильно сочетать результат расчетов ambient occlusion и свойства материалов и освещения, к тому же прост и универсален – достаточно всего лишь поместить в сцену один ambient – источник.
Теперь посмотрим, как влияют параметры АО на результат.
Spread = 1, сэмплирующие лучи испускаются через полусферу над точкой. Такой способ дает наиболее размытые тени с плавными переходами и самозатенением. Для достижения качественного результата требует большого количества сэмплов и потому самый медленный.
Spread
= 1
Spread = 0.5, сэмплирующие лучи испускаются через конус углом в 90 градусов:
Spread
= 0.5
Тени стали гораздо темнее и четче. Например, на сфере отчетливо просматриваются три пятна затенения от "земли", автомобиля и плоскости над сценой. Кроме того, при том же количестве сэмплирующих лучей что и в предыдущем случае, результат выглядит более сглаженным.
Для получения reflective ambient occlusion достаточно положить шейдер в слот Reflection материала 3ds max. Настройка шейдера несколько отлична – параметр Spread нужно выставлять в 0 для получения четких зеркальных отражений или задавать небольшое ненулевое значение в пределах 0.01 - 0.1 для получения размытого отражения, не требуется большого количества сэмплирующих лучей (Samples). В самом простом случае параметру Bright можно назначить растровую карту отражения и включить флаг Reflection.
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
Для того, чтобы АО шейдер мог правильно строить отражения, необходимо использовать его в сочетании с картой типа Raytrace. Комбинация шейдера и такой карты может быть выполнена разными способами. Например, при помощи "оборачивающего" материала типа Mix, диаграмма материала поверхности может выглядеть так: