Глобальное освещение

3D модель коттеджа

Подробная инструкция пошагового выполнения моделирования и отрисовки коттеджа с нуля до рендеринга готового макета. Все действия подробно комментируются автором в простой и доступной форме. Чтобы построить такую модель, необходимо подготовить развертки строения со всех сторон, по ним и будет разрабатываться модель. Ссылка на развертки дана под видео. К моделированию приступают со стен. Она состоит из бревен, поэтому рисуются отдельные бревна. Делается фундамент, возводится крыша, труба. Затем на них наносится соответствующая текстура. Завершается работа рендерингом в режиме реального времени, где строение можно посмотреть со всех сторон.

3D-визуализация интерьера • Компания Lunas 3D Visualization

Lunas — мировой лидер в предоставлении исключительных услуг 3D-визуализации интерьера для архитекторов, дизайнеров, специалистов по недвижимости и застройщиков со всего мира. Мы обладаем обширным опытом в отделке интерьеров и работаем с разнообразной жилой и коммерческой недвижимостью.

Решение ваших ключевых задач при визуализации интерьера

Впечатляющая и реалистичная трехмерная визуализация интерьера Мы знаем, насколько важно представить ваш проект в наилучшем свете.Наша команда художников компьютерной графики поможет вам представить будущий дизайн проще, чем когда-либо прежде. Создавайте несколько дизайнов Хотите расширить свое портфолио несколькими дизайнерскими идеями и выделиться среди конкурентов? Теперь мы делаем это за вас, чтобы вы могли создавать различные проекты для одной и той же собственности, чтобы лучше взаимодействовать с потенциальными клиентами и их разнообразными потребностями

Не нужно нанимать фотографа Кто сказал, что вам нужна камера для создания реалистичных красочных изображений? 3D-рендеринг интерьера дает вам потрясающую возможность создавать эксклюзивные изображения и подчеркивать ключевые особенности.Единственный предел — ваше творчество. Создавайте превосходные архитектурные формы Продемонстрируйте свой опыт и профессионализм в создании безупречных дизайнов интерьеров. Используя передовое программное обеспечение, наша команда может визуализировать даже самые сложные строительные модели и конструкции. Настройте мельчайшие детали, чтобы получить 100% идеальный результат. Освещение, текстуры, цвета — 3D визуализация интерьера позволяет вам протестировать все, чтобы получить тот потрясающий дизайн, который понравится вашим клиентам.Экономьте время и деньги, анализируя свою работу и выявляя все недостатки на ранней стадии. Устанавливайте долгосрочные отношения для получения первоклассных результатов. Мы работаем в качестве субподрядчиков с различными компаниями со всего мира. Уже зная ваши уникальные потребности, мы обеспечим исключительное качество, которое вы больше нигде не найдете.

мы свободно говорим на английском, французском, немецком, итальянском и русском языках;
мы обеспечиваем круглосуточную поддержку наших клиентов — даже в праздничные и выходные дни;
мы используем лучшее в отрасли программное обеспечение для визуализации интерьеров для достижения отличных результатов;
Каждый из наших опытных технических специалистов имеет ученую степень в области архитектуры и прекрасно понимает жаргон и стандарты отраслевых проектов.

Расширьте свой проект с помощью виртуальной реальности Хотите предложить своим клиентам еще больше? Закажите виртуальную реальность в дополнение к вашему пакету 3D-рендеринга интерьера, и мы подарим вам 40% скидку на VR!

Diffuse, Specular и отбрасывание тени

Не всегда вам нужен реализм, и часто хочется поэкспериментировать. С помощью света можно создать диффузное свечение, Specular (фэйковое пятно на материале (в русской версии называется – Глянец, но гугл переводит и Glossiness как Глянец. Glossiness – это отражающая поверхность. В общем если вас интересует дословный перевод , то он звучит как-то так Reflection – отражение, Specular – зеркальный, Gloss – блеск.) Да, всё слегка запутанно. Но на практике вы всё поймёте ) или отбрасывание теней, все это можно настроить одновременно, либо отключить по отдельности.

Что делать если ключевой свет расположен идеально, а Specular нет? Вы можете отключить опцию Specular в закладках General, продублировать свет и затем отключить Диффузию в новом свете. И вот у вас свет только с бликами. Вы можете переместить Specular, не трогая ключевой. Я часто отключаю опцию Specular на всех моих ключевых источниках света, чтобы у меня выделялись главные блики и чтобы на объекте не было ненужных лишних бликов, что выглядит неестественно.

В закладках Детали (Details) есть вкладка Shadow Caster, благодаря этой функции ваш свет станет светом отбрасывающим тень. Это можно использовать в комбинации со светом без тени для создания освещения, для перемещения тени, для более гармоничной композиции. В данном примере я использовал три вида света с большим значением Specular, чтобы показать результат. В первом рендере слева у всех трех источников света есть Specular, в центре нет бликов и справа только у ключевого света включена опцияSpecular.

Цветной свет

Редко в реале можно встретить чисто белый источник света, для интересного освещения используйте разные цвета. Очень часто используют более теплые, оранжевые цвета для ключевого света и далее к более холодным синим оттенкам для рассеянного и заполняющего света. Если нажмете на маленький треугольник в закладке General, то выберете цвет, используя temperature(температуру) вместо RGB.

И будет здорово, если вы возьмете комплиментарные цвета (обязательно погуглите это понятие. Очень важная и интересная фишка. Очень!) для ключевого и заполняющего источников света, так как эти цвета наиболее гармоничны. В зависимости от того, к чему мы стремитесь можно настроить насыщенность ваших цветов. Для создания реалистичности Saturation (насыщенность) должна быть низкой, если это стилизованный какой-то вид, то можно увеличить насыщенность и даже получить неплохой такой результат.

Цвет освещения очень важен для создания определенного времени дня или особого окружения. Раннее утреннее солнце отличается от резкого света люминесцетной лампы. Подумайте, о том, какой вид света вам нужен, чтобы знать к чему стремиться. Изучайте другие 3D референсы и также посмотрите работы профессионалов, как они работали со светом, в живописи, например. (Художники как Рембрандт и Караваджо).

Процедура [ править ]

В программах 3D используется все больше и больше специализированных алгоритмов, которые могут эффективно моделировать глобальное освещение. Эти алгоритмы представляют собой численные приближения к уравнению рендеринга . Хорошо известные алгоритмы вычисления глобального освещения включают отслеживание пути , отображение фотонов и излучение . Здесь можно выделить следующие подходы:

Инверсия: Lзнак равно(1—Т)—1Lе{\ Displaystyle L = (1-T) ^ {- 1} L ^ {e} \,}
не применяется на практике
Расширение: Lзнак равно∑язнак равно∞ТяLе{\ Displaystyle L = \ сумма _ {я = 0} ^ {\ infty} T ^ {я} L ^ {e}}
двунаправленный подход: фотонное картирование + распределенная трассировка лучей, двунаправленная трассировка пути, транспорт света Метрополис
Итерация: Lптле+знак равноL(п—1){\ Displaystyle L_ {п} tl_ {е} + = L ^ {(п-1)}}
Лучистость

В глобальном освещении Light path notation пути типа L (D | S) соответствуют * E.

Полное лечение можно найти в

А стоит ли оно того?

Согласно данным Statista, глобальный рынок дополненной реальности (AR), виртуальной реальности (VR) и смешанной реальности (MR) достигнет 30,7 млрд. долларов в 2021 году, а к 2024 году приблизится к 300 млрд. долларов. То есть за 4 года вырастет в 10 раз, что однозначно приведёт к увеличению востребованности специалистов по 3D-моделированию.

Проектирование виртуальных миров — реальная задача ближайшего будущего. Кроме того, 3D-моделлеры будут стабильно востребованы в промышленности, а количество сфер применения специальности только растёт. Поэтому, если вы в детстве мечтали создавать космические корабли, то вы к этому близки.

Если вернуться на Землю, то уже сейчас на HeadHunter по запросу «3D-моделирование» открыто 643 вакансии. В среднем зарплаты стартуют от 70 тысяч рублей и достигают 300 тысяч рублей, например, для должностей Lead 3D Artist и Motion Designer 2D/3D. Специалисты требуются в самых разных сферах и под самые разные задачи: от создания игровых персонажей и моделей ювелирных изделий в ZBRUSH, проектирования мебели в AutoCAD до моделирования результатов лечения в стоматологии, как дополнения к основной специальности врача.

Поэтому не редкость, что понимая потенциал отрасли, программисты перепрофилируются в 3D-моделлеров. Так что, если вы ощущаете тягу к работе с визуалом, то однозначно стоит попробовать себя в этой сфере.

Что такое глобальное освещение?

Давайте определимся, какую картинку мы вообще хотим получить. «На свету светло, в темноте — темно» — звучит неплохо для отправной точки. Как в реальном мире: в шкафу темно, в коридоре светлее, в комнате еще светлее, а на крыше совсем ярко. Переформулируем: элементы фона, персонажи и прочие объекты должны получать столько света, сколько фотонов смогло добраться до них от небесной сферы (в нашем 2D случае — небесной окружности). Понятно, что лучше направлять наши «фотоны» не с неба, как в реальном мире, а наоборот, из освещаемой точки в небо: в противном случае нам понадобится слишком много бросков, да и то, многие уйдут «в молоко».

Ещё одно из условий: рассчитываем глобальное освещение только для статических объектов: стен, земли. Так мы сможем запускать его при загрузке и пользоваться результатами весь уровень (без влияния на fps).

Кусочек сцены. На самом деле, расчеты идут для всей сцены целиком.

Материал парфюмерной жидкости

Материал крышечки от флакона

35. Цвет материала крышечки у нас будет с закосом под металл. Исходя из этого, я буду использовать материал Blend
(Смешанный), который часто применяют для создания материала
автомобильной краски. Выберите незанятый слот и на этот раз добавьте в
него материал VRayBlendMtl. Назовите его Lid. Здесь нам нужно только
изменить Base material (Материал основания) и один Coat material (Материал покрытия), использовав для обоих VRayMtl. Параметры VRayBlendMtl показаны ниже.

Материал трубочки от флакона

36.
Для создания материала трубочки внутри парфюмерного флакона я буду
использовать самый что ни на есть простой материал VRay, поскольку
трубочка мала по размеру и скрупулёзность здесь излишня — никто ваших
трудов всё равно не сможет оценить. Посему создайте новый VRayMtl в
пустом слоте и назовите его Pipe. Его параметры смотрите внизу.

Окружение

37.
Последнее, для чего в этом уроке понадобится редактор материалов, это
для создания окружения. Чтобы окружение получилось реалистичнее, я
воспользовался одним из стандартных HDRI-файлов 3ds Max. Вы же можете
использовать свою карту HDRI. Выберите свободный слот материала и
добавьте туда карту VRayHDRI. Имейте в виду, что это не материал, ищите
её в разделе карт (maps). В настройках карты нажмите кнопку Browse и
выберите своё HDR изображение. Также измените его тип на Spherical
Environment.

Часть 7: Настройка рендеринга в VRay

В этой части мы займёмся настройкой визуализации сцены в VRay.38. Нажмите клавишу F10 для запуска окна Render Setup. Перейдите на вкладку V-Ray, свиток V-Ray: Global Switches (Глобальные переключатели), и отключите опцию Default Lights (Источники света по умолчанию).
39. Выберите Adaptive DMC в качестве Image Sampler (Сэмплер изображения) и оставьте его в настройках по умолчанию. Тип Antialiasing filter (Фильтр сглаживания) выберите Catmull-Rom, т.к. мы просто хотим отрендерить картинки без анимации.
40. Перетащите из редактора материалов карту VRayHDRI, созданную вами в п. 37, в свиток Environment. После этого для Color mapping выберите тип Exponential.
41. Осталось совсем немного помучаться, ребята Перейдите на вкладку V-Ray: Indirect Illumination (GI) (Непрямое освещение) и включите GI. Выберите Irradiance map в качестве primary (основного) движка просчёта изображения, а для secondary (вторичного) установите Light cache. Не забудьте включить опцию Refraction (Преломление) в GI.
Вот теперь всё — можете запускать рендеринг и отдохнуть, погуляв на улице (лето, всё-таки!).
Прилагаемый к уроку файл 3ds Max: perfume-3d-studio-max.rar

Flip

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.

Визуализация

Научитесь создавать несложный интерьер с нуля и до результата, с подробными комментариями к каждому шагу. Для начала определяются габариты помещения и строят коробку. Следующим этапом будет построение оконных и дверных проемов. Далее выстраиваются элементы обстановки. Это будут примитивные формы, которые в дальнейшем будут детализироваться и моделироваться. Подключаются источники освещения, чтобы грамотно осветить сцену. Накладываются текстуры на пол и потолок, мебель с помощью шейдеров. Работу продолжают с потолком: придают ему нужную форму, размещают освещение и добавляют световые пятна, чтобы создавалось ощущения включенных светильников. Добавляют мебель, расставляя ее в соответствующих местах. Законченную сцену обрабатывают в Photoshop.

Как делать процедурно генерируемые эффекты

Самый первый комментарий к начальной статье этого цикла звучал так: «Магия! И прямые руки.» Не уверен в полной прямоте моих рук (в конце предыдущей статьи — визуальные баги, которые это подтверждают), но никакой магии тут нет. Поделюсь секретом процедурных эффектов:

Минимум треть работы уже сделана, как только вам в голову пришла идея сделать процедурно генерируемый контент. Это может быть что угодно: пятна на крыльях бабочек или атмосфера планеты, деревья и кусты и т.д. Иногда, особенно со светом, сразу понятно, как происходит «генерация» в реальном мире. Чаще всего алгоритм сводится к: «пустить бесконечно много лучей в бесконечное количество направлений и получить реалистичную картинку».
И это вторая треть — написать подобный алгоритм (с учетом того, что бесконечность хорошо аппроксимируется тысячей). Он получается простой, как «hello world», но медленный. Руки сразу тянутся что-нибудь оптимизировать, но, поверьте, не стоит. Лучше запустить его в редакторе и пойти пить чай. А после чая понять, что придуманный метод не даст красивой картинки и всё переделать. Если планируется единожды предрассчитать какую-то картинку в редакторе, и потом использовать её в билде — на этом можно остановится.
И, наконец, последняя треть — придумать алгоритм, который даст визуально близкий результат, но будет работать быстрее. Обычно тут пригождается знание всяких интересных контейнеров, алгоритмов, деревьев и т.д. За один из таких алгоритмов — большое спасибо Dionis_mgn, который когда-то рассказал, как сделать классные двумерные тени.

Процедура [ править ]

Инверсия: Lзнак равно(1-Т)-1Lе{\ Displaystyle L = (1-T) ^ {- 1} L ^ {e} \,}
не применяется на практике
Расширение: Lзнак равно∑язнак равно∞ТяLе{\ Displaystyle L = \ сумма _ {я = 0} ^ {\ infty} T ^ {я} L ^ {e}}
двунаправленный подход: фотонное картирование + распределенная трассировка лучей, двунаправленная трассировка пути, транспорт света Метрополис
Итерация: Lптле+знак равноL(п-1){\ Displaystyle L_ {п} tl_ {е} + = L ^ {(п-1)}}
Лучистость

В глобальном освещении Light path notation пути типа L (D | S) соответствуют * E.

Полное лечение можно найти в

Работайте с каждым источником света по отдельности (Включайте режим Solo)

Когда в вашей сцене множество различных источников света бывает сложно увидеть их в деле. Я люблю работать с каждым источником света по отдельности, это значит, что я отключаю весь остальной свет в своей сцене и фокусируюсь на выбранном свете для того, чтобы довести до ума свет и тени. Если созданный свет ничего особенного не играет в вашей сцене, избавьтесь от него или переместите в другое место. Нет смысла тратить драгоценное время на рендер света и теней, которые не нужны в сцене. Каждый свет надо использовать с определенной целью для вашей истории, вашей композиции.

Здесь у нас ключевой, заполняющий и фоновый источники света трехточечного освещения.

Ликбез по 3D-моделированию

Что это

3D-моделирование — раздел компьютерной графики, посвященный созданию трёхмерных визуальных объектов при помощи профильного ПО. Простыми словами, в специальных программах делаются объемные картинки.

Для чего нужно

Индустрия развлечений. 3D-моделирование применяется в фильмах, для создания анимации и видеоигр. Ну и, конечно же, какое без этого обустройство метавселенных?
Создание прототипов. Современную 3D-графику трудно отличить от фото, поэтому с её помощью можно создавать эффектные презентации проектов для клиентов, партнёров и инвесторов. Например, её используют для визуализации зданий и интерьеров, для моделирования результатов пластических операций.
Производство. Детали, украшения и даже медицинские протезы — всё, что будет воплощено в реальном мире может быть смоделировано, а потом напечатано на 3D-принтере или произведено на другом устройстве.

3D-модель бионического протеза руки MAXBIONIC

Два метода моделирования и их суть

Подходы настолько отличаются, что специалист по моделированию персонажей для игр, может никогда не открывать ни одной САПР-программы (системы автоматизированного проектирования). Хотя речь всё о том же 3D-моделировании.

Полигональное моделирование

Суть метода в том, что модели создаются с помощью полигонов — поверхностей, задающихся точками. Точки можно двигать, тем самым формируя модель, ориентируясь на внешний вид и интуицию. Это в большей мере творческая работа, здесь зачастую нет привязки к реальным единицам измерения.

Полигоны

Пример низкополигональной модели на 220 полигонов

Процесс создание простой 3D-модели с помощью полигонального моделирования:

Метод зачастую используется, если моделируемый объект не выйдет за пределы экрана, то есть не будет воссоздан в реальном мире. Так, например, создаются игровые и мультипликационные персонажи.

Создавать высокоточные виртуальные объекты с помощью данного метода сложно, ведь процесс скорее напоминает лепку из пластилина, но на компьютере. Но его также можно использовать для проектирования вещей, для которых в производстве не важна высокая точность и соблюдение размеров.

Моделирование в САПРах

САПР или CAD (англ. Computer-Aided Design) — программа, где модели задаются формулами, а не полигонами. Это позволяет достигать точности до долей миллиметра, поэтому метод широко используется для проектирования моделей, которые не только выйдут за пределы экрана, но и пойдут в массовое производство. Например, для создания моделей деталей, которые будут отлиты на заводе, автомобилей, двигателей, зданий, мебели, самолётов.

Процесс моделирования выглядит так:

Если сравнивать этот метод с полигональным моделированием, то разница примерно как с растровой и векторной графикой. Даже предельно высокополигональная модель (с таким количеством рёбер, что самый мощный компьютер виснет при попытке её отобразить), будет иметь неровности при приближении, в САПРах же любая поверхность идеально гладкая.

Этот метод также хорош тем, что модели задаются с помощью параметров, поэтому в любой момент можно скорректировать необходимые показатели (например, поменять высоту объекта или диаметр отверстия) и перестроится вся модель. Но с его помощью создавать сложные органические модели крайне нецелесообразно — проектирование идеально гладкого игрового персонажа займёт неоправданно много времени.