преломление
На вкладке преломления вы имеете дело со значением прозрачности стеклянного материала.
Первое, что вам нужно настроить, — это параметр показателя преломления, который соответствует относительно конкретному реальному показателю значений преломления, который существует для всех естественно прозрачных поверхностей.
Если навести указатель мыши на вкладку Индекс преломления », появится небольшой список приблизительных значений для разных материалов. Вода имеет показатель преломления около 1,3. Crown Glass имеет реальный показатель преломления примерно 1,52. Установите показатель преломления 1,52.
Переводные картинки на стекле
Еще один интересный эффект, который можно получить с Vray — это наклейки, нанесенный на поверхность стекла. Для достижения этого эффекта я создал материал матового стекла, просто изменяя Glossiness от 1 до 0,8, без ввода каких-либо других параметров.
Для имитации я использовал диффузный слой, в который загрузил изображение цветной наклейки, а также карту прозрачности в слот прозрачности. Карта прозрачности должна быть черно-белой: белый будет игнорироваться, и все белое изображение будет прозрачным; черный, будет отображать цветное изображение, нанесенное на поверхность стекла.
Применение текстур для контроля над блеском
Как только вещь покинет свою упаковку и человек к ней
прикоснётся, отражения на ней больше не будут казаться везде одинаково
блестящими. Места, которые трогали руками или слегка задели чем-то шероховатым,
в жизни становятся чуть более размытыми из-за жиров, царапин и других факторов
от воздействия с внешним миром. Старайтесь использовать текстуры или карты
вместо однородного цвета
При этом разброс яркости рисунка текстуры или карты
может варьироваться хоть и самую малость, но на конечном результате это
отразится в лучшую сторону — крайне важно уделять внимание таким мелочам. В
противном случае вещь на визуализации будет выглядеть фальшиво
Зачастую желательно производить карту Refl. Glossiness из карты
Reflect, а сверху неё можно наложить ещё какую-нибудь текстуру, сделав итоговый
вид Refl. Glossiness более интересным. Области с меньшей отражательной
способностью можно также слегка заблюрить в Photoshop. Опять-таки, правило не строгое и вы в праве его
нарушить, если результат вас устраивает.
refl. gloss
В данном примере для большего реализма материалу не хватает
чуточку бампа, но мы затронем эту тему позже.
Следующим у нас идёт Subdivs (Подразбиения).
Этот настроечный параметр определяет количество сэмплов,
которые V-Ray может использовать для очистки размытых отражений от шума. Проще
говоря, больше сэмплов — чище отражения.
значения subdivs
Примечание: большинство пользователей V-Ray для рендеринга
изображений предпочитают использовать сэмплер Adaptive DMC. Это подразумевает
под собой, что фактическое количество сэмплов, необходимое для получения чистого
изображения, меняется в зависимости от настроек DMC: при 1/4 потребуются более
низкие значения, чем при 1/100. Рекомендуется оставлять эту настройку в
стандартном значении (8 сабдивов), если планируете передавать свои модели или
материалы другим людям. У каждого из нас имеется своё видение рабочего процесса,
кажущееся единственно верным, и соответственно будет лучше, чтобы каждый сам
уже настраивал сабдивы, как ему или ей хочется. В противном случае человеку
может быть обеспечено «весёлое» времяпровождение с вылавливанием материала, у
которого количество сабдивов задрано до небес, что, вероятнее всего, не будет
вписываться в его сетап рендеринга.
Notes
- V-Ray не имеет отдельной
системы skylight. Skylight эффект может быть получен с помощью background
color или environment map в MAX’s environment диалоге, или в собственной
V-Ray’ской секции Environment. - Вы получите физически
корректный результат если оставите множители и первичного и вторичного
алгоритмов GI в их значении по умолчанию 1.0. Другие значения допустимы,
но дают не корректный с физической точки зрения результат.
Теперь думаю самое время рассмотреть параметры тех
самых подходов для расчета непрямого света о которых говорилось выше!
Quasi — Monte Carlo
Эта секция доступна только если выбран Quasi-Monte Carlo GI в качестве
главного или вторичного алгоритма GI.
Quasi-Monte Carlo метод GI это метод грубой-силы. Он рассчитывает GI значение
для каждой точки независимо. Хотя и очень медленный, но имеет высокую точность,
особенно если в сцене много мелких деталей.
Для ускорения Quasi-Monte Carlo GI, можно использовать быстрый метод (photon
map или light map) для второго отскока (вторичный алгоритм).
Parameters
Subdivs — определяет число просчетов для апроксимации GI.
Это не точное значение лучей которые V-Ray будет отслеживать (трассирвать).
Число используемых лучей пропорционально квадрату этого числа, и так же зависит
от настроек в QMC sampler секции.
Depth — этот параметр доступен если Quasi-Monte Carlo GI
алгоритм используется в качестве вторичных отскоков. Задает количество отскоков
света которые просчитываются.
Irradiance map
Эта секция настроек рендера позволяет управлять различными частями
irradiance map. Эта секция может быть использована, только если irradiance map
выбрана как GI для первичного диффузного отскока.
Некоторые сведения о том, как работает irradiance map необходимы для понимания
значения этих параметров.
Irradiance это функция определенная для любой точки 3D пространства,
представляет свет приходящий в эту точку со всех возможных направлений. В общем
случае, irradiance различается для любой точки 3Dпространства и для любого
направления. Однако есть два полезных ограничения, которые применяются для
расчета irradiance map. Первое — это ограничение расчета только для точек
поверхности, излучение приходящее в точку лежащую на плоскости. Это
естественное ограничение т.к. мы обычно интересуемся освещением объектов в
сцене, и объекты обычно определяются ограничивающими их поверхностями.
Второе ограничение в том, что диффузное освещение — есть суммой света
пришедшего в данную точку поверхности, вне зависимости от направления из
которого он приходит.
Более простыми словами, мы можем думать о diffuse surface irradiance как о
видимом цвете-яркости поверхности, если мы примем, что ее материал совершенно
белый и диффузный.
В V-Ray, термин irradiance map относится к методу эффективного расчета
диффузного освещения поверхности объектов в сцене. Так как не все части сцены
имеют одинаковую детализацию при просчете GI, было бы разумным делать расчет
более точно в важных частях (там, где объекты расположены ближе друг к другу,
или в местах с четкими тенями), и менее точно в местах с равномерно освещенными
плоскостями. Irradiance map использует такой подход и работает адаптивно. Это
реализуется за счет нескольких рендеров одного изображения (нескольких
проходов) с удвоением разрешения каждый следующий раз. Идея состоит в том,
чтобы начать, скажем, с четверти разрешения финального изображения и затем
постепенно повышать качество.
Irradiance map фактически это коллекция точек в 3d пространстве (облако точек)
вместе с рассчитанным вторичным освещением в этих точках. Когда объект
встречается на пути луча в процессе GI прохода, V-Ray ищет, нет ли в облаке
точек irradiance map точки близкой по расположению к текущей. Из уже
просчитанных точек, V-Ray может извлечь массу полезной информации (есть ли
рядом другие объекты, как сильно меняется вторичное освещение и т.п.). На
основе этой информации, V-Ray решает, может ли вторичное освещение для текущей
точки быть интерполировано из уже существующей информации в облаке точек. Если
нет, вторичное освещение рассчитывается для этой точки и точка сохраняется в
irradiance map..
Для вас все преимущества обучения в авторизованном
центре Autodesk! Информация о курсах 3D Max здесь.
Specularity
Если вы выполните тестовый рендеринг на этом этапе, вы увидите, что вы приближаетесь к прилично выглядящему стеклу, но есть еще два атрибута, о которых вам нужно знать.
Если вы сравните ваш текущий результат с реальным стеклом, вы увидите, что поверхность в настоящее время слишком занята, чтобы называться реалистичной. Прямо сейчас mia_material отражает окружающую среду, что хорошо, но это также вычисляет глянцевые отражения, основанные на зеркальности, что плохо.
Зеркальные блики являются пережитком ранних дней компьютерной графики, когда глянцевые отражения приходилось подделывать. Это по-прежнему важный атрибут в работе с CG, но в этом случае он дает менее реалистичный результат, чем вы хотели бы видеть. Вы хотите сохранить отраженную среду, но потеряете блики, связанные с зеркальным отражением, которые в настоящее время отображаются в рендерах.
Варианты реализации подсветки
В программе «3d max vray» имеется возможность более сложной реализации искусственного совещания для интерьера (как на фото).
Сложная подсветка
Как видим, сложность здесь возникает из-за наличия колонны (размер в сечении 50х50 см). Колона занимает часть потолочного проема. В остальной части проема размещены «самосветы». Под ними имеются четыре вирейлайта, которые полностью заполняют их площадь. Кроме этого в интерьере, чтобы большее соответствовать реалиям, имеется имитатор потолочного карниза. Карниз имеет следующие настройки:
- под ним имеется сплайн;
- для него включаем настройку толщины и выбираем опцию Renderable;
- к самому сплайну используем материал VrayOverrideMtl;
- множитель для излучения света выставляем 30, а для яркости – 15.
Обратите внимание! В данной ситуации возникнут артефакты, располагающиеся с внутренней стороны балки. На них не стоит обращать внимания, так как в данном случае они не имеют значения
Окружение и настройка стекла в 3Ds Max
Для начала работы следует подготовить несколько объектов окружения: стол, посуду, столовые приборы. При отсутствии объектов рекомендуется предварительно скачать файлы на соответствующих веб-ресурсах.
Последовательность действий, следующая:
1. Создание окружения.
Необходимо создать сцену, а затем добавить подготовленные модели окружения с помощью параметра «File» – «Merge». В окне выделяются файлы функцией «All», изменения подтверждаются нажатием «OK». Пустая цена будет дополнена объектами, размер которых рекомендуется скорректировать, в зависимости от пожеланий моделлера (см. рис. 1);
Рисунок 1
2. Имитация окружения.
Для обеспечения корректного отражения в стекле необходимо создать комнату. Вокруг рабочего объекта (стола) формируется геометрическая фигура (куб) с применением модификаторов «Normal» и активацией функции «Flip Normal» (см. рис. 2, 3);
Рисунок 2
Рисунок 3
3. Отражение.
После этого следует назначить любую текстуру созданного помещения (см. рис. 4);
Рисунок 4
Важно: создание корректных параметров стекла позволит добиться желаемого результата и установить оптимальные показатели прозрачности, преломления и т.д
4. Материал.
Используя клавишу «M», следует перейти к редактору материалов и выделить пустую ячейку. Стекло характеризуется способностью к преломлению, что необходимо учитывать. Вследствие, наиболее оптимальным материалом станет «Raytrace» (см. рис. 5);
Рисунок 5
5. Индивидуализация.
Следует настроить качественные блики материала: стекло отличается тусклыми и маленькими бликами. Подходящим параметром шейдинга станет «Phong» с показателями «Specular Level 200» и «Glossiness 80» (см. рис. 6);
Рисунок 6
6. Прозрачность.
С помощью функции «Background», расположенной в правой части интерфейса, следует выбрать параметр «Transparency» и установить карту прозрачности, выбрав параметр «Falloff» (см. рис. 7);
Рисунок 7
Важно: стекло обладает уникальными физическими свойствами – изменение интенсивности прозрачности от центра и до краёв объекта. Упомянутый параметр «Falloff» позволит добиться схожего результата
Следует настроить показатели, основываясь на приведённые в скриншоте (см. рис. 8);
Рисунок 8
8.График.
В параметре «Mix Curve» необходимо добиться следующей кривой (см. рис. 9). При повышении уровня кривой изменяется прозрачность, когда близость расположения к правому краю определяет интенсивность прозрачности стекла в отдельных точках;
Рисунок 9
9. Переход к «Go to Parent».
Выбрав параметр «Reflect», следует повторно указать на «Falloff». Производится настройка интенсивности отражения: рекомендуется повторить кривую, изображённую на скришноте (см. рис. 10);
Рисунок 10
10. Повторный переход к «Go to Parent».
Сформированный объекта не отражает все направленные лучи – стоит снизить показатели «Reflect» до 35 (см. рис. 11);
Рисунок 11
11. Настройка свитка «SuperSampling».
Устанавливаются следующие параметры (см. рис. 12), которые позволяют сгладить объект и устранить возможные графические артефакты.
Рисунок 12
Этап настройки стекла завершён. Используя параметр «Assign Material to Selection», назначить материал бокалу.
Менее известные параметры
На этом обзор свитка Basic parameters (Основные параметры) для
отражающих поверхностей можно считать завершённым. В нынешние времена задействоватьUse interpolation (Применять интерполяцию) резона нет, т.к. намного быстрее и
проще включить для этого галочку Use light cache for glossy rays (Использовать
световой кэш для расчёта бликующих лучей) в настройках рендеринга V-Ray. Dim distance (Расстояние затухания)
и Affect channels (Воздействие на каналы) используются только в некоторых очень
специфических случаях (больше
относится к оптимизации сцены, нежели чем к созданию материалов).
BRDF
Чуть ниже, в свитках BRDF и Options, спрятаны ещё несколько
немаловажных параметров.
BRDF (Bidirectional Reflectance Distribution Function —
функция распределения двунаправленного отражения) — это некая математическая
модель, применяемая для расчёта отражений и зеркальности материалов. На выбор
доступны три типа таких моделей: Blinn (По Блинну), Phong (По Фонгу) и Ward (По
Уорду). У каждого из них есть свои особенности поведения.
BRDF модели
Как вы можете видеть, основное различие заключается в
способе обращения с бликами. Phong даёт самые чёткие блики, Blinn — чуть
размытее, а Ward — наиболее мягкие.
Жёстких правил, указывающих, когда какой тип нужно
применять, нет, но в виде общих рекомендаций можно принять к сведению, что Ward
подходит для имитации металлов и анизотропных материалов, а Blinn и Phong для
всего остального (подойдёт любой, какой вам больше нравится). Единственное
исключение для Ward, когда его не рекомендуется применять, касается металлов,
отполированных до зеркального блеска, или имеющих очень чёткие отражения, такие
как хром, золотые ювелирные изделия и т.д.
Anisotropy
Анизотропия применяется для имитации удлинённых бликов. В
реальной жизни причиной таких бликов являются продолговатые микроцарапины,
идущие в том же направлении. Ниже — пара примеров для наглядности. Эффект
наиболее заметно выражен на шлифованном металле.
примеры анизотропии
Анизотропию следует устанавливать в интервале значений от
-0.99 до 0.99. При -1; 0 и 1 изменений вы не увидите.
По мере приближения значения к 1 (или -1) эффект
усиливается. Разница между отрицательными и положительными величинами заключается
в направлении растягивания. При положительных отражения растягиваются по
горизонтали (имитирует вертикальный узор царапин), а отрицательные дают
вытянутые по вертикали отражения (имитация горизонтального узора царапин).
сила анизотропии
Эффект растягивания можно также вращать на любой угол с
помощью параметра Rotation (Вращение).
Можно также выбрать ось для проведения вычислений, что
позволит получить ещё больший контроль над анизотропией.
анизотропия оси
Для обеспечения правильной работы Anisotropy необходимы
размытые отражения. Если Reflection glossiness у вас установлен в очень высокое
значение, то эффект работать не будет.
Аналогично другим аспектам V-Ray, для управления параметрами
анизотропии имеется возможность использовать карты или текстуры.
Точное количество дефектов, привносимое анизотропией, можно
тонко настроить, поместив в Anisotropy текстуру с уменьшенной силой
воздействия. Имейте в виду, что текстурные карты работают только как
положительные величины, поэтому лучше комбинировать их с положительными значениями
силы Anisotropy. В примере ниже в свитке Maps (Карты) у нас используется смесь из Anisotropy 0.6 + 20%
текстуры. На выходе материал выглядит чуть более естественнее, чем если бы мы
просто решили сделать анизотропию однородной.
Карты углового поворота An. Rotation применяются для
изменения направления распространения царапин. Приём пригодится, например, для
создания круговых узоров или металлических чешуек, отражающих свет в случайных
направлениях. Плавные градиенты делают угловой поворот постепенным, в то время
как карты, состоящие из «лоскутов» различных цветов, дают резкие переходы, при
этом каждый оттенок серого отражает под разным значением угла поворота.
