Освещение с Mental Ray в 3D Max

Lighting with Mental Ray

Этот урок был написан Florence Design Academy.

В галерее F.D.A. (Галерея) можно увидеть несколько примеров дизайнов наших студентов, которые использовали этот метод. Поскольку наши студенты должны эффективным путем показать их концепции и идеи, наши учителя разработали многочисленные уроки, с целью предоставить студентам дополнительные средства, которые каждый дизайнер должен иметь. В данном уроке объясняются все шаги освещения объекта, с техникой, которая имитирует освещение фото студии. Прежде, чем мы начнем, очень важно проинформировать вас о том, что мы будем использовать «Mental Ray», как визуализатор ( версия 3D Studio Max 8 и 9).

Mental Ray является очень стабильным визуализатором, и он позволяет делать реалистичные визуализации. Посколько мы используем Mental Ray для этого урока, очень важно использовать "реальные размеры" для всех объектов, которые вам нужно создать. В противном случае результат не будет реалистичным. А значит вам нужно перейти в настройки CUSTOMIZE -> UNITS SETUP и выберете единицы, которые вы хотите использовать. В любом случае вам нужно всегда использовать, реальные размеры для создания объектов. Первый шаг, который мы сделаем это создадим "окружающую среду объекта" (это подобно комнатам, которые используются в проффесиональной области фотографии), в которой позже мы разместим наш объект для освещения.

Существуют различные формы, которые вы можете создать для имитации окружающей среды объекта, которые будут отражаться на вашем объекте и дадут очень хорошие результаты визуализации (рис. 0). Многие дизайнеры не знают именно этого последнего момента: в целях получения хорошей визуализации, объект должен иметь не только хорошее освещение, но и должен иметь хорошее отражение помещения, в котором находиться.

Рис. 0
Цвет, который вы должны назначать на окружение объекта (помещение), должен быть белым, как стены фото-студии ! Материал не должен иметь ярко выраженной зеркальности. Таким образом, цвет окружающей среды не будет затрагивать цвет вашего изделия (особенно, если вы используете светоотражающие материалы). Конечно это — выбор дизайнера.

Давайте делать первые шаги по созданию окружающей среды. Создайте spline подобно букве "L". Затем, выберите угловую vertex, перейдите в модификаторы и нажмите на "fillet", сгладьте угол подобно тому, что на "рис. 1".

Рис. 1
Если вы хотите иметь более гладкий угол окружения, вы должны поставить очень большое значение в слоте fillet. Теперь нам нужно создать толщину для этой формы (толщину стенок). Выберите "spline" и выделите сплайн с командой "outline", которую вы можете найти в панели modify.
С этого момента вы можете создать окружающую среду объекта (линейная или полукруг). Чтобы создать "прямое" окружение, вы должны применить к сплайну модификатор "extrude" из списка модификаторов (Рис. 2)

Рис. 2
Чтобы создать "круговую" окружающую среду объекта, вы должны переместить PIVOT / GIZMO в нужное место (Рис. 3)

Рис. 3
Теперь просто перейдите к иерархии, щелкните на кнопке "affect pivot only" и переместите центр объекта в нужное положение (эта кнопка позволяет перемещать / вращаться независимо от вращения объекта)! После того, как этот шаг сделан, на сплайн примените модификатор "lathe" из списка модификаторов. Вы увидите, что вы создали объект, подобный трубе. Перейдите на modify панель и увеличьте колличество Segments, для получения более гладкой формы. Теперь перейдите Degrees и поставьте на 180. Вы должны получить результат подобный "Рис. 4".

Рис. 4
Оба из этих двух объектов действительно полезны. Вы выбирайте сами, какой именно использовать для получения нужно вам визуализации. (Рис. 5)

Рис. 5
Создайте чайник на объекте окружающей среды и создайте простой skylight. Помните, что направление освещения skylight не может быть изменено, и всегда будет исходить с верха. (Рис. 5)

Пока что вы можете оставить стандартные значения multiplier = 1. Чтобы иметь корректный рендер с skylight , вы должны включить final gather в настройках Mental Ray (без final gather, skylight не будет работать "Рис. 6").

Рис. 6

Для первой тестовой визуализации поставте маленькое число, например 40, в слоте Final Gather Samples (в 9 версии Макса, вы можете использовать Rays для слота FG point). Сейчас сделайте тестовую визуализацию (F9). У вас должен получиться тот же результат, что и на Рис. 7.

Примечание для тестовой визуализации: сделайте размер окна рендера меньше, это позволит вам сократить время визуализации.

Рис. 7
Skylight НЕ способно создать зеркальные блики на объекте. Зеркальные блики, конечно ОЧЕНЬ важны для создания разных видов материалов. Поэтому не надо использовать только один skylight в ваших сценах. Это причина, по которой вы не должны использовать только skylight в ваших сценах. Важно иметь дополнительный свет. Если вы хотите иметь очень сильные зеркальные блики, как на материале автомобильной краски, вы должны использовать Mr Omni lights (вы можете найти урок про материал автомобильной краске в FDA уроках про материалы). Для этого урока я буду использовать photometric target area light. Этот свет очень мягкий, с ним у вас получаются очень хорошие и реалистичные результаты. Создайте target area light подобно тому как показано на "Рис. 8".

Рис. 8
Важно учитывать, что мягкость тени данного освещения будет меняться вместе с изминениями размера лучей (большой размер: мягкие тени, небольшие размеры: резкие тени). В тип теней ОБЯЗАТЕЛЬНО должен быть "raytraced shadows" , только этот тип тени даст оптимальные результаты с mental ray. Не создавайте свет с слишком большими размерами, иначе тень будет слишком мягкая и будет охватывать большие районы, получиться темная окружающая среда и сцена, не будет выглядет реалистично.

Поскольку на данный момент у нас имеется 2 источника света, уменьшите multiplier для skylight. Попробуйте поставить значение в диапазоне от 0,4 и 0,7. Я сократил многое в моей сцене, таким образом, становиться ясно, что главным источником в моей сцене является area light. Мне нравиться контраст между сильным освещением поверхностей и поверхностей в темных местах, как на "Рис. 9". Но на ваш вкус вы можете подрегулировать яркость источников света. Иногда я создаю дополнительный свет на противоположной стороне первого. Если вы хотите иметь более одного area light, вы должны изменить тени источников света на менее интенсивные. Слишком много теней вносят путаницу, и смотряться отвратительно при визуализации.

Произведите визуализацию (F9). У вас должен получиться результат, как на "Рис. 9"

Рис. 9
Вот так я обычно рендерю объекты без каких либо отражений. Если у вас есть объект с светоотражающим материалом, вам нужно сделать несколько шагов. Давайте посмотрим почему (создание хрома и других материалов находиться в FDA уроках). Если вы создаете объект из хрома и делаете визуализацию, то у вас получиться результат, как на "Рис. 10"

Рис. 10
Мы можем иметь лучший результат в несколько шагов…
Давайте создадим 2 больших box'а, как на "Рис. 11"

Рис. 11
Создайте белый материал self-illuminated и примените его к боксам. Если вы сделаете визуализацию, вы увидите большую разницу между "Рис. 10 и 12".

Рис. 12
Отражения этих 2-х боксов в объекте, дают ощущения будто вместо них стоят 2 источника света, например окна или большие белые панели, которые так же, используються в области фотографии. Вы можете заметить, что "Рис. 10" темнее, чем "Рис. 12", я не изменял параметры источников света. Зачем это?
Всякий раз, когда вы включаете final gather, вы могли замечать, что светящиеся объекты могут создавать свет. Чем больше self illuminated на объекте, тем более яркой становится поверхность близкая к этому объекту. Вот почему визуализация "Рис. 12", намного ярче.
Будьте осторожны с размером этих 2 боксов, не делайте их слишком большими, и не размещайте их слишком близко к чайнику, иначе вы создадите слишком яркие области.
Теперь можно делать заключительную визуализацию. Это означает, что вы должны поставить все значения в максимальное положения, таким образом вы получите идеальную визуализацию. В панели render (Рис. 6) установите Minimum samples на "4", maximum на "16". Если вы изменяете, тип фильтра на "Mitchell", ваш картинка будет немного резка. Минимальный размер финальной визуализации должен быть 1024 * 768 пикселей (больше, конечно, лучше). Не забудьте увеличить shadow samples (area light sampling) до 32 или более 64, таким образом, ваши тени будут совершенны. Установите final gather на 300, если этого не достаточно то поставьте 400.
Теперь вы можете сделать финальную визуализацию.

Результат на "Рис. 12" ужео чень хороший, но мы можем улучшить его. Я хотел бы научить наших студентов пользоваться инструментами Photoshop, который способен улучшить вид картинки. Давайте применим эффект свечения к нашим бликам (в нашем случае мы будем назначать эффект свечения к отраженным боксам на чайнике, что бы создать впечатление, что от белых панелей исходит сильная энергия). Выберите "magic wand tool" чтобы создать маску на самых ярких частях (на отраженных белых боксах) поверхности чайника, как на "Рис. 13"

Рис. 13
Теперь нажмите CTRL+C и CTRL+V (копировать и вставить). Вы увидите в панели панель слоев (F7), что автоматически создали новый слой, на котором имеется только замаскированная часть чайника (Рис. 14).

Рис. 14
Теперь двойной щелчок левой кнопки мыши на новом слое. У вас появиться окно (панель layer style) с большим количеством инструментов (попробуйте их, они действительно интересные). Выберите "OUTER glow" и измените желтый цвет на белый. Теперь выделите ползунок и двигайте его в правую сторону. Теперь у вас есть очень хороший эффект свечения на чайнике.

Есть еще один очень интересный эффект, который вы можете создать на изображении, это Depth of field (глубина резкости) эффект (DOF). В этом случае вы можете с имитировать фокус на чайнике, части объекта, которые находяться далеко, будут немного размытыми (как на фотографии).
Прежде всего мы должны соединить изображение background (оригинальная визуализация) с слоем где присутствует эффект свечения. Просто перейдите на "layer" и выберите "flatten image" (Рис. 15)