úvod
Osvetlenie 3D scény. Znie to celkom jednoducho, nie?
Z väčšej časti osvetlenie v "reálnom svete" má tendenciu spravodlivé. Slnko stúpa, zatlačíme spínačom, alebo otvoríme žalúzie a voila, svetlo! Mohli by sme dať nejakú myšlienku na miesto, kde umiestňujeme lampu, ako uhlové rolety, alebo kde smerujeme baterku, ale deväťdesiat percent našich skúseností so svetlom je dosť pasívny.
V priemysle počítačovej grafiky sú veci iné.
Ako by vám povedal každý veľký fotograf, osvetlenie je všetko.
OK, všetko môže byť trochu hyperbolické, ale s dobre implementovaným riešením osvetlenia môže veľmi dobre urobiť alebo zlomiť omietku. Bez veľkého osvetlenia dokonca aj fantastický 3D model môže skončiť v konečnom obraze plochým a nepresvedčivým.
Nebudem utrácať príliš veľa času zabraňovať vás dôvodmi, prečo osvetlenie je taký dôležitý (a podceňovaný) aspekt plynovodu CG .
Ale urobte skok na stránke a začneme diskusiu o technológiách 3D osvetlenia s prehľadom šiestich typov svetla, ktoré sa nachádzajú v bežných 3D softvérových balíkoch.
Aj keď je veľmi jednoduché kliknúť na tlačidlo "vytvoriť svetlo" vo vašom 3D softvérovom balíku a umiestniť svetelný zdroj do scény, realita plavidla je oveľa zložitejšia.
Existuje množstvo dobre zavedených paradigiem 3D osvetlenia a typ scény zvyčajne určuje, ktorý z nich je najvhodnejší. Napríklad techniky, ktoré fungujú dobre pre interiérové prostredie zvyčajne majú veľmi malý zmysel pre vonkajší záber. Podobne, "štúdiové" osvetlenie pre vykreslenie produktu alebo znakov vyžaduje veľmi odlišný postup od osvetlenia pre animáciu a film.
Nakoniec je každá situácia iná, ale určité typy svetla fungujú dobre pre určité scény.
Tu sú niektoré štandardné možnosti osvetlenia, ktoré sa nachádzajú vo väčšine softvérových balíkov 3D :
- Point / Omni Light: Bodové svetlo odráža osvetlenie smerom von v každom smere od jedného, nekonečne malého bodu v 3D priestore . Bodové svetlá sú užitočné pre simuláciu akéhokoľvek všesmerového svetelného zdroja: žiarovky, sviečky, svietidlá vianočných stromčekov atď.
- Smerové svetlo: Na rozdiel od bodových svetiel, ktoré zaberajú určité miesto v 3D scéne, smerové svetlo má predstavovať extrémne vzdialený svetelný zdroj (ako je slnko alebo mesiac). Zorné lúče zo smerových svetiel sú paralelné v jednom smere od každého miesta na oblohe a typicky sa používajú na simuláciu priameho slnečného žiarenia. Pretože smerové svetlo predstavuje vzdialený svetelný zdroj, jeho súradnice x, y, z nezodpovedajú ničemu - iba jeho rotačný atribút má nejaký vplyv na to, ako bude osvetlená scéna.
- Bodové svetlo: Bodové svetlá v 3D aplikáciách sú celkom samozrejmé kvôli tomu, že sú skôr podobné svojim náprotivkom v reálnom svete. Bodové svetlo vyžaruje svetelné pole s kužeľovitým tvarom z jedného miesta v priestore. Spotrebiče sa často používajú na trojbodové štúdiové osvetlenie a tiež na simuláciu akéhokoľvek svietidla, kde je zreteľný vizuálny úpadok od svetlých po tmavé svetlá, stolové lampy, osvetlenie vrchného kužeľa atď.
- Priestorové svetlo: svetlo oblasti je fyzicky založené svetlo, ktoré odlieva smerové lúče z vnútra stanovenej hranice. Plošné osvetlenie má špecifický tvar (obdĺžnikový alebo kruhový) a veľkosť, čo je veľmi užitočné pre simuláciu fluorescenčných svietidiel, podsvietených panelov a ďalších podobných svetelných prvkov. Plošné svetlá sa môžu používať ako fotónové žiariče pri používaní globálneho osvetlenia v Mental Ray, čo ich robí populárnou voľbou v oblasti osvetlenia produktov a architektonickej vizualizácie. Hoci svetelné plochy majú celkovú smernosť, nevyžarujú paralelné lúče, ako by smerovali svetlá.
- Objemové svetlo: Objemové svetlo je pravdepodobne najťažšie zabaliť hlavu okolo. Pri štandardných nastaveniach je to takmer totožné s bodovým svetlom, ktoré vyžaruje všesmerové lúče z centrálneho bodu. Avšak na rozdiel od bodového svetla má objemové svetlo špecifický tvar a veľkosť, ktoré obidve ovplyvňujú jeho vzrastajúci vzor. Objemové svetlo môže byť nastavené v tvare akéhokoľvek geometrického primitívneho prvku (kocka, guľa, valec atď.) A jeho svetlo iba osvetľuje povrchy v rámci tohto objemu.
- Ambientné svetlo: okolité svetlo odlieva jemné svetelné lúče v každom smere a môže byť použité na zvýšenie celkovej úrovne difúzneho osvetlenia v scéne. Neexistuje žiadna špecifická smerovosť, a preto nepodlieha žiadnemu pozemnému tieňu, ale nie je skutočne všesmerová ako bodové svetlo. Okolité svetlo je relatívne podobné svetlu, ktoré zažil za súmraku, hneď po tom, ako slnko zapadlo.
Typy svetla, o ktorých sme tu diskutovali, sa dajú použiť na čokoľvek, od jednoduchého trojbodového štúdiového osvetlenia až po komplexné animované scény, ktoré vyžadujú viac ako 40 svetiel. Takmer vždy sa používajú v spojení s ostatnými - je veľmi zriedkavé, že scéna bude obsahovať iba bodové svetlá, alebo len plošné svetlá atď.
Napriek tomu sme len začali škrábať povrch hlbokej a rôznorodej témy. V nasledujúcom týždni budeme publikovať článok o "pokročilej" 3D osvetlení, v ktorom uvedieme HDRI, oklúziu prostredia a globálne osvetlenie.
Medzitým je tu niekoľko externých zdrojov pre 3D osvetlenie:
Farba a svetlo - James Gurney (Teória, vysoko odporúčané)
Osvetlenie La Ruelle (Tvorba exteriérového osvetlenia)
Osvetlenie La Salle (návod na osvetlenie interiéru)