Одной из главных причин, по которым множество людей выбирает VRay для своей работы, является способность VRay реалистично отображать материалы и свет. В этой статье пойдет речь о втором – об источниках света в VRay. На нескольких примерах будут рассмотрены основные параметры VRayLights.
Будут описаны такие вещи, как влияние размера источника света на освещение и тени, интенсивность источника света, реалистичное затухание света (опция «No decay»), небесный свет, освещение, основанное на изображении (IBL), влияние IBL на каустические эффекты VRay и т.д.
Пример 1. Односторонний свет и двусторонний свет.
В этом примере вы можете увидеть разницу между односторонним и двусторонним источником света.
Пример 2. Размер света, тени и интенсивности.
На этих изображениях показано то, как влияет размер света на тени. Чем больше будет источник света, тем размытее будет тени. Меньший свет = четкие тени.
В верхнем изображении свет обладает постоянной интенсивностью излучения. Причиной этого является включенная опция «Normalize». Внизу находится три изображения без нормализации интенсивности источника света (то есть без Normalize, она выключена по умолчанию). Чем больше будет размер источника сета, тем больше он будет излучать света. Обратите внимание на то, что мультипликатор света (параметр «Multiplier») должен быть отрегулирован в соответствии с тремя предыдущим изображениями, чтобы получить похожую интенсивность излучения света; не смотря на это, для всех трех изображений использовалось одно и то же значение для Multiplier.
Пример 3. Свет в реальном мире обладает затуханием, которое обратно пропорционально квадрату (в математическом смысле).
Следующие изображения показывают эффект от опции «No decay». В реальном мире источники света затухают обратно пропорционально квадрату от дистанции между светом и освещаемой поверхностью. Но вы можете отключить затухание света, так вы получите освещение, которое будет схоже со стандартными источниками света 3ds Max. Все настройки для источников света, которые представлены на изображениях, одинаковые; исключение составляет активированная опция «No Decay».
Пример 4. Небесный свет, самоизлучающиеся панели и VRayLights.
Вот пример, состоящий из простой комнаты со светом, идущим от окружения сцены. Эта сцена была визуализирована в нескольких вариантах:
- с небесным светом и Irradiance map в качестве основного движка GI.
- со самоизлучающеюся панелью у окна и Irradiance map (в том же качестве, что и раньше).
- с VRayLight у окна и Irradiance map.
- с небесным светом и Brute Force GI.
Во всех случаях Light cache использовался как вторичный движок GI. Окружение, самоизлучающаяся панель и VRayLight имеют один и тот же цвет и значение мультипликатора интенсивности.
Как вы видите, все варианты обладают одним и тем же способом распределение света, но с разницей между качеством и временем на визуализацию.
В первых двух вариантах, мы полагались на движок глобального освещения «Irradiance Map», чтобы получить свет, проникающий в помещение сквозь окно. Результат был схожий, как и длительность визуализации. Так как Irradiance Map создает размытое освещение, то и тени будут немного размытыми. Всё же мы можем уменьшить размытие деталей, использовав более высокие настройки качества для Irradiance Map, что выразится в большей длительности визуализации.
В третьем варианте, из-за того что мы имеем в сцене VRayLight, то тени будут четкими и качественными. Также понадобится меньше времени на визуализацию. Всё это потому, что Irradiance Map просчитывался более быстро – длительность визуализации в предыдущих двух вариантах была обусловлена тем, что нужно было просчитать огромное количество лучей, проходящих через окно.
В четвертом варианте, мы использовали движок глобального освещения «Brute Force GI» вместо Irradiance Map.Так мы может получить четкие тени, потому как Brute Force GI не размывает освещение. Но время на визуализацию подскочит в разы.
Как видно из этого примера с VRayLight можно получить самый лучший результат за кротчайшее время. Запомните, если вам потребуется много источников света, то такой подход может оказаться очень медленным, потому как дополнительные источники света потребует большей нагрузки на процессор компьютера.
Пример 5. Image-Based Lighting (или IBL – освещение, основанное на изображении).
IBL – новая функция, которая стала доступна в визуализаторе «VRay».
Возможности куполообразного света в VRay были расширены для того, чтобы поддерживать произвольные текстуры, которые определяют количество света, идущего со всех сторон виртуальной куполообразной полусферы. VRay может автоматически определять самое важное место в сцене, – место скапливания большей части света, – чтобы просчитывать только его. Таким образом, можно получить большую скорость и качество, недоступное с другими движками глобального освещения.
Преимущества IBL:
- легкая настройка такого освещения.
- благодаря автоматической подстройке выборки можно получить качественное и быстрое освещение.
- поддержка картирования фотонов, которая позволяет получить четкие каустические эффекты.
В следующем примере показано как работает IBL с HDR-изображением.
Изначальная позиция куполообразного света. Ось «Z» перпендикулярна полу сцены.
Теперь источник света повернут на 90 градусов по оси «Z». Обратите внимание на то, как изменяется освещения, когда используется другая часть HDR-изображения.
Теперь свет повернут на 90 градусов по оси «X». Соответственно меняется и положение HDR-изображения.
Поворачиваем свет на -165 градусов по X. Посмотрите, как изменились тени из-за более мягкого света.
Еще один поворот на 90 градусов по оси «X». Можно заметить, как появились более четкие тени.
Сейчас следует обратиться к параметрам HDR-изображения, которые влияют на визуализацию. Мы будем поворачивать HDR-изображение в редакторе материалов.
Поворачиваем HDR-изображение на -200 градусов. Теперь свет использует самую яркую часть HDR-изображения.
Нужно понизить значение параметра «Multiplier» и еще повернуть HDR-изображение.
Поворачиваем его на -300 градусов. Обратите внимание на то, как параметр «Multiplier» влияет на общее освещение сцены. Мы не изменяли положение куполообразного света.
Следуем дальше, добавим немного вертикально наклона к HDR-изображению.
Добавим 50 градусов к вертикальной ротации. Посмотрите, как сильно изменились свет и тени. Также изменилось положение бликов на поверхности объектов.
Сбросьте горизонтальный наклон до 0.0. Измените мультипликатор на 2.0, а потом на 5.0.
Пример 6. IBL и каустические эффекты в VRay.
Включите каустические эффекты под VRay::Caustics. Примените к объектам материал стекла.
Мы будем использовать настройки для IBL из пятого примера. Каустические эффекты практически не видимы.
Нам нужно поднять параметр «Multiplier» до 3.0 и параметр «Search dist» до 1.0. Все настройки находятся под VRay::Caustics.
Теперь требуемый эффект видим, но параметр «Search dist», кажется, слишком маленький.
Установите Multiplier на 5.0 (после тестовой визуализации поставьте на 10), Search dist на 5.0.
Другие примеры каустических эффектов в VRay.
Пример 7. Скомбинированная выборка источников света, которые создают мягкую тень.
В этом примере представлена скомбинированная выборка источников света при использовании прямого и непрямого освещения в VRay. Для источника света установлена опция «Mesh» (формой света будет служить какой-нибудь полигональный объект), но этот метод подойдет ко всем остальным режимам VRayLight. Всё написанное выше также правильно по отношению к материалу «VRayLightMtl», в котором включена опция «Direct lighting».
Первое изображение. Включено только прямое освещение (глобальное выключено). Области, которые находятся близко к свету, выглядят зашумлено, а области, которые находятся далеко от него, остаются гладкими.
Второе изображение. Включено только глобальное освещение (Brute Force GI). Теперь же области, находящие далеко от света, зашумлены, а находящиеся близко к нему – гладкие. Потребуется значительно увеличить количество выборок, чтобы понизить шумность освещения.
Третье изображение. Включено как прямое освещение, так и глобальное. При скомбинированной выборке все области выглядят гладко.
