
- •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"
Применены растровые карты для bump, overall diffuse coloration и specular
С зеркальными подсветками материала SSS Fast Material связана небольшая ошибка. Проявляется она в том, что если даже установить specular в нулевое значение, подсветки все равно будут присутствовать в материале. Как уже говорилось выше, зеркальные свойства материала реализованы шейдером misss_skin_specular, который имеет два слоя отражений. При определении материала SSS Fast явно задаются начальные значения только для первого слоя, значения для второго слоя остаются по умолчанию. А по умолчанию второй слой вовсе имеет ненулевое значение отражения. Поэтому, когда мы убираем зеркальные подсветки первого слоя, подсветки от второго слоя все равно остаются. Исправить ошибку просто — нужно отредактировать subsurface.mi — дописать "secondary_weight = 0" для шейдера "specular", то есть принудительно обнулить отражения от второго слоя. В конце статьи я дам ссылку на исправленный файл. Та же ошибка имеет место и в материале для Maya (misss_fast_simple_maya) и "лечится" точно также — обнулением отражений от второго слоя.
Advanced options:
lightmap_gamma (Lightmap gamma curve)— параметр управления формой gamma-кривой для освещения, сохраняемого в lightmap. Если gamma = 1.0, в lightmap сохраняется обычное диффузное освещение, рассчитанное по закону Ламберта. Если gamma меньше 1.0, форма кривой "уплощается", что в конечном итоге приводит к осветлению lightmap. Если gamma больше 1.0, форма кривой будет заостряться, что приведет к концентрации рассеянного света вблизи точки падения луча, то есть к затемнению lightmap. На практике используются значения gamma в пределах от 0.4 до 0.8.
Мы уже знаем, что SSS Fast Material использует два независимых шейдера - сэмплера misss_lambert_gamma, один для расчета диффузного не рассеянного освещения и второй — для расчета lightmap. Параметр lightmap_gamma является на самом деле параметром шейдера misss_lambert_gamma. Так вот, к чему я веду — при расчете диффузного освещения мы не можем изменять lightmap_gamma для диффузного не рассеянного освещения, поскольку при объявлении материала ему жестко задано значение, равное 1. Поэтому для настройки гаммы освещения нам доступен только один параметр из двух возможных — для lightmap.
Сверху
вниз: lightmap_gamma = 0.1, 1, 5
SSS Fast Material имеет ошибку, связанную с lightmap_gamma — изменение этого параметра никак не сказывается на результате. Ошибка вызвана тем, что при определении материала в subsurface.mi неверно вызывается одна из переменных интерфейса материала. Чтобы исправить ситуацию, открываем в текстовом редакторе subsurface.mi, ищем declare phenomenon material "misss_fast_simple_phen", далее — shader "lm_sample" misss_lambert_gamma" и затем заменяем строчку "diffuse_curve" = interface "a.diffuse_curve" на строчку "diffuse_curve" = interface "a.lightmap_gamma".
В конце статьи содержится ссылка на исправленный subsurface.mi.
indirect (Scatter indirect illumination) — позволяет учесть в рассеянии непрямое освещение от фотонов и final gathering и сохранить его в lightmap. Значительно увеличивает как реализм рендера, так и время его расчета. Использование этой возможности полезно только в том случае, если непрямое освещение дает существенный вклад в общее освещение или является единственным источником освещения.
Если в сцене используется расчет GI, а indirect выключен, то глобальное освещение будет присутствовать на поверхности объекта, но не будет рассеиваться в материале.