Въведение
Осветяване на 3D сцена. Звучи доста просто, нали?
В по-голямата си част осветлението в "реалния свят" е склонно да се случи точно. Слънцето се издига, преместваме ключа или отваряме щорите и волана, светлината! Можем да помислим къде поставяме лампата, как ъгълът на щорите или къде насочваме фенерчето, но деветдесет процента от времето, когато нашият опит със светлината е доста пасивен.
Нещата са различни в индустрията на компютърните графики.
Както всеки велик фотограф ще ви каже, осветлението е всичко.
Добре, всичко може да е малко хиперболично, но добре изпълненото решение за осветление може много добре да направи или да пречупи ренде. Без голямо осветление дори фантастичният 3D модел може да се окаже плоска и неубедителна в последния образ.
Няма да прекарам твърде много време да ви затруднявам с причините, поради които осветлението е толкова важен (и недооценен) аспект на газопровода CG .
Но направете скока на страницата и ще започнем обсъждането на техниките за 3D осветление с преглед на шестте вида светлини, които се намират в обикновените 3D софтуерни пакети.
Въпреки че е доста лесно да кликнете върху бутона "Създаване на светлина" във вашия 3D софтуер и да поставите светлина в сцената си, реалността на занаята е много по-сложна.
Съществуват редица добре установени парадигми за 3D осветление, а типа на сцената обикновено определя кой е най-подходящ. Например, техники, които работят добре за вътрешна среда, обикновено правят много малко смисъл за външен изстрел. Аналогично, "студийно" осветление за продуциране или представяне на знаци изисква много различна процедура от осветлението за анимация и филм.
В крайна сметка всяка ситуация е различна, но някои видове светлина работят добре за определени сцени.
Ето някои от стандартните опции за осветление, които се намират в повечето софтуерни комплекти 3D :
- Точкова / Омни светлина: Точкова светлина излъчва светлина навътре във всяка посока от една, безкрайно малка точка в 3D пространство . Точковите светлини са полезни за симулиране на всички ненасочени светлинни източници: крушки, свещи, коледни светлини и др.
- Посока на светлината: За разлика от точковите светлини, които заемат определено място в 3D сцената, насочващата светлина е предназначена да представлява изключително далечен източник на светлина (като слънцето или луната). Лъчите, излъчвани от насочените светлини, се движат успоредно в една посока от всяка точка на небето и обикновено се използват за симулиране на пряка слънчева светлина. Тъй като насочената светлина представлява отдалечен източник на светлина, координатите й x, y, z не означават нищо, а само неговият ротационен атрибут оказва влияние върху начина, по който сцената ще бъде осветена.
- Spot Light: Светлините на място в 3D приложения са доста ясни поради факта, че те са по-скоро подобни на реалните им колеги. Светлината на място излъчва светлинно поле с конусовидна форма от една точка в пространството. Прожекторите често се използват за триточково студийно осветление , а също така и за симулиране на светлинни приспособления, където има ясно визуално изкривяване от светлините до тъмните улични лампи, настолните лампи, осветлението в горната част на конуса и т.н.
- Зоната светлина: Зоната светлина е физически базирана светлина, която хвърля насочени лъчи от вътре в определена граница. Районните светлини имат специфична форма (правоъгълна или кръгла) и размер, което ги прави много полезни за симулиране на флуоресцентни осветителни тела, осветени панели и други подобни светлинни елементи. Светлините на района могат да се използват като фотонни емитери, когато се използва глобално осветление в "Ментал Рей", което ги прави популярен избор в продуктовото осветление и архитектурната визуализация. Въпреки че светлините на района имат цялостно насоченост, те не излъчват паралелни лъчи като насочена светлина.
- Сила на светлината: Обемната светлина е може би най-трудната за обвиване на главата. При настройките по подразбиране тя е почти идентична с точкова светлина, излъчваща всестранно насочени лъчи от централна точка. Въпреки това, за разлика от точковата светлина, обемната светлина има специфична форма и размер, и двете, които оказват влияние върху нейния шаблон. Обемна светлина може да бъде нагласена във формата на всеки геометричен примитив (куб, сфера, цилиндър и т.н.) и неговата светлина ще осветява само повърхности в рамките на този обем.
- Околна светлина: Една околна светлина хвърля меки светлинни лъчи във всяка посока и може да се използва за повишаване на общото ниво на дифузно осветление в сцена. Тя няма специфична насоченост и затова не хвърля земна сянка, но не е истински вселентна като точкова светлина. Околната светлина е сравнително подобна на светлината, изпитана привечер, точно след като слънцето е настроено.
Типовете светлини, които сме обсъждали тук, могат да се използват за всичко от простото триточково студийно осветление до сложните анимационни сцени, които изискват 40 + светлини. Те почти винаги се използват във връзка един с друг - много рядко е, че една сцена ще включва само светлини, или включва само светлини за района и т.н.
Въпреки това едва сега започнахме да надраскаме повърхността на една дълбока и разнообразна тема. Ще публикуваме статия за "модерно" 3D осветление някъде през следващата седмица, в която ще въведем HDRI, оклузията на околната среда и глобалното осветление.
Междувременно тук има няколко външни ресурси за 3D осветление:
Цвят и светлина - Джеймс Гърни (Теория, силно препоръчително)
Осветление La Ruelle (уроци за външно осветление)
Осветление La Salle (Интуитивно осветление урок)