Тени
Тени от объектов являются одним из ключевых моментов для достижения реализма в трехмерной графике. К сожалению, построение теней в соответствии с физическими законами на сегодняшний момент является задачей. непосильной для современных компьютеров — слишком велики вычислительные мощности, необходимые для достижения результата за приемлемое время. Поэтому используются упрощенные алгоритмы. В 3ds Max реализовано два из них — Shadow Map (Карта теней) и Ray Traced Shadow (Тень, построенная трассировкой лучей).
Карта теней, как следует из названия, представляет собой картинку, которая генерируется перед рендерингом как проекция из источника света. В процессе рендеринга она накладывается мультипликативно на объекты. Достоинства этих теней — скорость, с которой они строятся. Если в сцене нет анимации объектов, а только анимация камеры, то тени строятся вначале и используются на протяжении всей анимации. Недостатков, как минимум, два: при помощи этих теней нельзя создать реалистичные, «мягкие» тени (четкие вблизи объекта, отбрасывающего тень, и постепенно размывающиеся по мере удаления), эти тени одинаково размыты или одинаково четкие на всем их протяжении.
Второй недостаток связан с тем, что эти тени при использовании в большом количестве поглощают большое количество оперативной памяти. При их использовании нужно очень аккуратно настраивать области освещения источником света, стараясь освещать только то, что нужно, и минимизировать «подсветку космоса».
Тени, построенные трассировкой лучей, строятся в процессе рендеринга. При их использовании не нужно заботиться о размере карты тени, так как его просто нет. Но построение этих теней занимает больше времени, чем теней Shadow Map. Эти тени очень четкие, без размытия, и также не претендуют на реалистичность. Для создания реалистичных мягких теней при помощи источников света mental ray, как ни странно, используются именно тени Raytrace.
Настройки теней в параметрах источников света в 3ds Max разделены на два свитка. Один из них, Shadow Parameters (Параметры тени), является общим для теней всех типов. Рассмотрим основные параметры.
Параметры Color и Dencity определяют цвет и плотность тени. Немного (подчеркиваю, немного) изменяя значения этих параметров, можно ослабить или подкрасить тень. Но не стоит увлекаться, цвет и плотность тени лучше регулировать дополнительными источниками света либо используя непрямое освещение.
Интересной является возможность назначить на тень текстуру. Этот прием можно использовать, например, для имитации тени от аквариума. Настраивается этот эффект так же, как и параметры прожектора.
Для теней mental ray Shadow Map параметры очень похожи. Размер также указывается в пикселах. Параметр Sample Range настраивается немного по-другому, не обращайте внимания на суффикс «mm», к миллиметрам это не имеет никакого отношения. Нормальные значения лежат в пределах 0.01-0.04. Наличие параметра Samples определяет количество образцов для размытия тени, что делает их более управляемыми.
Параметр Bias (смещение) позволяет компенсировать тот факт, что тень размывается изотропно во всех направлениях и вылезает за пределы объекта.
При малом значении тень появляется перед объектом и на освещенных гранях, при больших — объект зависает в воздухе. Начиная с версии 8, параметр Bias поддерживается при рендеринге с применением mental ray.
Кроме того, тени mental ray Shadow Map позволяют получать полупрозрачные тени, для этого нужно включить этот режим в группе Transparent Shadow (Полупрозрачные тени).
Возможность построения полупрозрачных теней Shadow Map есть только для теней mental ray Shadow Map при применении mental ray. Для обычных теней Shadow Map такой возможности нет.
Тени, построенные трассировкой лучей (Ray Traced Shadows), практически не имеют настроек , настройки по умолчанию являются оптимальными. При применении стандартного рендерера тени получаются четкими независимо от вида источника света.
Значительно более интересным является применение этих теней при использовании mental ray. При применении источников света mr Area Omni и mr Area Spot можно получить реалистичные мягкие тени, настроив параметры источника света в свитке Area Light Parameters . То же самое касается и фотометрических источников типа Area или Linear. Именно этими тенями я и предлагаю вам пользоваться.
А вот тени типа Advanced Ray Traced (Улучшенные трассируемые тени) и Area Shadow (Мягкие тени от протяженных источников света) являются специфическими для стандартного рендерера и не используются mental ray. При рендеринге они заменяются на тени типа Ray Traced и могут давать эффект мягких теней, но только в том случае, если это фотометрический источник Area или Linear, при этом их настройки не используются. Для точечных источников строятся обычные тени Raytrace.