Sissejuhatus
3D-stseeni valgustus. Kõlab üsna lihtne, kas see pole?
Enamasti kipub valgustumine "reaalses maailmas" lihtsalt juhtuma. Päike tõuseb, lööme lülitiga või avame rulood ja valgus, valgus! Me võime mõtlema, kuhu me paneme lampi, kuidas me nurgaksime ruloode või kus me sihiksime taskulampi, kuid üheksakümmend protsenti ajast, mil meie valguse kogemus on üsna passiivne.
Arvutigraafikatööstuses on asjad erinevad.
Nagu ükski suur fotograaf teile ütleb, on valgustus kõik.
OK, kõik võib olla natuke hüperbooliline, kuid korralikult rakendatud valgustuslahendusega saab renderdamine väga hästi teha või murda. Ilma suurepärase valgustuseta võib isegi fantastiline 3D-mudel lõppkokkuvõttes olla tasane ja veenev.
Ma ei kuluta liiga palju aega, et teid seletata põhjustel, miks valgustus on CG torujuhtme jaoks oluline (ja alahinnatud) aspekt.
Kuid laske lehel hüpata ja alustame arutelu 3D-valgustustehnikate üle, kus on ülevaade ühistest 3D-tarkvarapakettidest leitud kuut tüüpi valgustitest.
Isegi kui 3D-tarkvarapaketi nuppu klõpsata nupul "Loo valgus" klõpsata ja paigutada oma stseenile valgusallikas, on veesõidukite reaalsus palju keerukam.
On mitmeid hästituntud 3D-valgustuse paradigmasid ja stseeni tüüp määrab tavaliselt, milline neist on kõige sobivam. Näiteks sisekujunduse jaoks sobivad tehnikad mõjutavad välist pilti tavaliselt väga vähe. Samamoodi vajab "stuudio" valgustamist toote- või tähtnumbriliseks esitamiseks animatsiooni ja filmiga valgustamiseks väga erinevat protseduuri.
Lõppkokkuvõttes on kõik olukorrad erinevad, kuid teatud valgustüübid töötavad teatud stseenide korral hästi.
Siin on mõned enamus 3D-tarkvarakomplektidest leitud standardvalgustuse valikud:
- Point / Omni Light: punkt-valgus annab 3D-ruumi ühest, lõpmata väikesest punktist valgustuse väljapoole igas suunas. Päästilaternad on kasulikud kõikvõimalike suunatulelaternate simuleerimiseks: valguspirnid, küünlad, jõulupuu tuled jne
- Suunavalgus. Erinevalt punkt-tuledest, mis asuvad 3D-stseenis kindlal kohal, on suunavalgus tähistatud väga kaugel asuvast valgusallikast (nagu päike või kuu). Valguskäigud, mis juhivad suundvalgustusi, jooksevad paralleelselt ühel suunal igast taevas asuvast punktist ja neid kasutatakse tavaliselt otsese päikesevalguse simuleerimiseks. Kuna suundvalgustus kujutab endast kauget valgusallikat, siis selle x, y, z koordinaat tähendab, et ainult selle pöörlemismärgis olev atribuut mõjutab stseeni valgustamist.
- Kohtvalgus: kohtvalgustid 3D-rakendustes on üsna enesestmõistetavad, kuna nad on pigem sarnased nende reaalmaailma kolleegidega. Kohapeal valgust kiirgab koonuse kujuline kerge väli ühest punktist ruumis. Prožektorit kasutatakse sageli kolmepunktilise stuudiovalgustuse jaoks ning ka kergete võistlusmudelite simuleerimiseks, kus on valgustust tumedate lambipirnide, laualambid, õhukesed valgustused jne.
- Pinnavalgus: ala valgus on füüsiliselt põhinev valgus, mis suunab raadioreid määratud piiri sees. Pindtuled on spetsiifilise kujuga (kas ristkülikukujulised või ümmargused) ja suurusega, muutes need väga kasulikuks luminestsentsvalgustite, tagantvalgustatud paneelide ja muude sarnaste valgustusfunktsioonide simuleerimiseks. Mental Ray'is globaalse valgustuse kasutamisel saab kasutada pinnavalgustuse tuulegeneraatorit, mis muudab nad populaarseks tootevalgustuse ja arhitektuuri visualiseerimise võimaluse. Kuigi pindalast tuled omavad üldist suunda, ei eralda nad paralleelsed kiirgud, nagu suuna valgus.
- Helitugevus: helitugevus on ehk kõige raskem, kui mähkida oma pea. Vaikesätetega on see peaaegu identne punkt-valgusega, mis kiirgab kesktasendis omniregulaarset kiirgust. Kuid erinevalt punktvalgust, on ruumiline valguse konkreetne kuju ja suurus, mis mõlemad mõjutavad selle languse mustrit. Helitugevust saab määrata mis tahes geomeetrilise primitiivi kujul (kuubik, kera, silinder jne) ja selle valgus ainult sellel helitugevusel pindadele.
- Ambient Light: ümbritsev valgus kujutab pehmeid valguskihte igas suunas ja seda saab kasutada, et tõsta üldist hajutat valgustust stseenil. Sellel puudub konkreetne suundumus ja seepärast ei kujuta endast maapealset varju, kuid see ei ole tõeliselt omnidirektiivne nagu punktvalgus. Ümbritsev valgustus on suhteliselt sarnane tuulega, mida koges päikeseloojangut, vahetult pärast päikese käes olekut.
Siin käsitletud valguse tüüpe saab kasutada kõigest lihtsatest kolmepunktilistest stuudiovalgustust kuni keerukate animeeritud stseeni, mis vajavad 40+ tuled. Neid kasutatakse peaaegu alati koos üksteisega - on väga haruldane, et stseen sisaldab ainult tuled või hõlmab ainult ala tuled jne.
Sellest hoolimata oleme alles hakanud kriimustama sügava ja mitmekesise teema pinda. Järgmisel nädalal avaldame artiklit "arenenud" 3D-valgustuse kohta, milles tutvustame HDRI, ümbritsevat oklusiooni ja globaalset valgustust.
Vahepeal on siin kolm väline välist ressurssi:
Värv ja valgus - James Gurney (teooria, väga soovitatav)
Valgustus La Ruelle (välisvalgustuse juhendaja)
Valgustus La Salle (Sisevalgustuse juhendaja)