Энциклопедия 3ds max 6
При выборе варианта Selected (Выделенные объекты) вместо всей сцены визуализируются только выделенные объекты
Рис. 17. 3. При выборе варианта Selected (Выделенные объекты) вместо всей сцены визуализируются только выделенные объекты
Region (Область) - позволяет визуализировать часть проекции сцены, обозначенную с помощью рамки в виде черной пунктирной линии с восемью маркерами, как показано на рис. 17. 4.
Маркерная рамка и...
Рис. 17. 4. Маркерная рамка и кнопка ОК, появляющиеся в режимах Region (Область), Crop (Обрезка) и Blowup (Увеличение), позволяют выделить участок проекции для визуализации
Этот вариант применяют для тестовой визуализации отдельных прямоугольных фрагментов изображения. Рамку, появляющуюся в окне проекции после щелчка на кнопке Render Scene (Визуализировать сцену) или Quick Render (Быстрая визуализация), можно перетаскивать и масштабировать с помощью мыши. После того как размер и положение рамки определены, для запуска процесса визуализации следует щелкнуть на кнопке ОК, появляющейся в правом нижнем углу окна проекции. Размер формируемого при этом изображения остается таким же, как при обычной визуализации, но края изображения за пределами рамки будут иметь цвет фона сцены, задаваемый в окне диалога Environment and Effects (Внешняя среда и эффекты). По умолчанию таким цветом является черный, как видно на рис. 17. 5;
При выборе варианта...
Рис. 17. 5. При выборе варианта Region (Область) визуализируется область сцены, выделенная рамкой, показанной на рис. 1 7. 4, а все остальное изображение заливается фоновым цветом
создается только изображение области, выделенной
Рис. 17. 6. При визуализаиии в режиме Crop (Обрезка) создается только изображение области, выделенной рамкой, показанной на рис. 17. 4
Blowup (Увеличение) - вариант, аналогичный варианту Region (Область), но получаемое при этом изображение области сцены после визуализации увеличивается до размеров полного окна, как показано на рис. 17. 7. Размер рамки нельзя изменить произвольно: он меняется только с сохранением пропорций исходного изображения;
При визуализаиии в режиме Blowup (Увеличение) изображение области, выделенной рамкой, увеличивается до размеров полной картинки
Рис. 17. 7. При визуализаиии в режиме Blowup (Увеличение) изображение области, выделенной рамкой, увеличивается до размеров полной картинки
Изображение области сцены (а), ограниченной двумя выделенными креслами (б), визуализировано в режиме Box Selected (Габаритный контейнер)
Рис. 17. 8. Изображение области сцены (а), ограниченной двумя выделенными креслами (б), визуализировано в режиме Box Selected (Габаритный контейнер)
На рис. 17. 9 показано окно диалога, которое появляется в этом режиме после щелчка на кнопке Quick Render (Production) (Быстрая визуализация (итоговая)) и позволяет указать требуемый размер выходного изображения;
Окно диалога, позволяюшее задать размер выходного изображения при визуализаиии в режиме Box Selected (Габаритный контейнер)
Рис. 17. 9. Окно диалога, позволяюшее задать размер выходного изображения при визуализаиии в режиме Box Selected (Габаритный контейнер)
Изображение сцены...
Рис. 17. 10. Изображение сцены сформировано в режиме активной раскраски в окне проекции за 10 782 миллисекунды, о чем можно судить по сообщению в строке состояния
Четвертное меню с командами управления режимом активной раскраски в окне проекции
Рис. 17. 11. Четвертное меню с командами управления режимом активной раскраски в окне проекции
Это меню включает следующие команды:
Close (Закрыть) - выключает режим активной раскраски в окне проекции и восстанавливает режим отображения сцены, который использовался до включения активной раскраски, или закрывает отдельное окно ActiveShade (Активная раскраска); Act Only on Mouse Up (Действие только после отпускания кнопки мыши) - если данный режим включен, то при изменении параметров осветителей или материалов процесс обновления изображения в окне активной раскраски начнется только после того, как будет отпущена кнопка мыши, с помощью которой производилось, например, изменение параметров в каком-то из счетчиков источника света методом перетаскивания курсора. Если режим выключен, то обновление будет происходить прямо в процессе перетаскивания курсора; Auto Initialization (Автоинициализация), Auto Update (Автообновление) - две однотипные команды, позволяющие включать и выключать режимы автоматической инициализации и автоматического обновления изображения в окне активной раскраски. При включенном режиме автоматической инициализации любые изменения параметров текстур материалов сцены будут вести к выполнению повторной визуализации изображения в окне активной раскраски. При включенном режиме автоматического обновления повторную визуализацию вызывают изменения параметров осветителей или материалов, не имеющих в своем составе текстурных карт; Draw Region (Окно диалога Render Scene (Визуализация сцены) содержит полный набор параметров визуализации, объединенных в пять вкладок
Рис. 17. 12. Окно диалога Render Scene (Визуализация сцены) содержит полный набор параметров визуализации, объединенных в пять вкладок
Вкладка Advanced Lighting (Улучшенное освещение) содержит средства для выбора одного из двух алгоритмов расчета глобальной освещенности - Light Tracer (Трассировщик света) или Radiosity (Перенос излучения) - и настройки его параметров. Все элементы управления этой вкладки подробно рассмотрены в главе 11 «Создание и настройка источников света и камер».
В нижней части окна Render Scene (Визуализация сцены) находятся средства для выбора одного из заготовленных наборов параметров визуализации, визуализируемой проекции и запуска процесса построения изображения, в частности:
Production (Итоговый), ActiveShade (Активная раскраска) - эти переключатели в левом нижнем углу окна диалога Render Scene (Визуализация сцены) позволяют перевести окно либо в состояние настройки параметров, соответствующих режиму чистовой итоговой визуализации, либо в состояние настройки параметров визуализации для режима активной раскраски. Изменение значений параметров в одном из режимов не сказывается на другом; Presets (Заготовки) - этот раскрывающийся список служит для выбора одного из имеющихся заранее заготовленных наборов параметров визуализации или сохранения настроенного набора параметров в виде файла. В списке содержатся две команды: Load Preset (Загрузить заготовку) - вызывает окно Render Presets Load (Загрузка заготовок визуализации), в котором можно выбрать один из доступных файлов типа rps, содержащих наборы параметров визуализации, подготовленные для определенных задач, скажем, визуализация без учета глобальной освещенности, с использованием алгоритма переноса излучения, с применением модуля mental ray и т. п.; Save Preset (Сохранить заготовку) - позволяет сохранить набор параметров, настроенных в окне Render Scene (Визуализация сцены), в виде собственного файла типа vue. Viewport (Окно проекции) - этот раскрывающийся список позволяет выбрать наименование окна проекции, подлежащего визуализации, если необходимо визуализировать изображение сцены не в том окне проекции, которое было активно до вызова окна диалога Render Scene (Визуализация сцены); Render (Визуализировать) - кнопка в правом нижнем углу окна диалога Render Scene (Визуализация сцены) служит для запуска процесса визуализации после того, как произведены все настройки. После щелчка на этой кнопке окно диалога Render Scene (Визуализация сцены) не закрывается и остается на экране. Чтобы закрыть окно, используйте кнопку Close (Закрыть) в правом верхнем углу строки заголовка окна. Щелчок на этой кнопке закрывает окно без визуализации, однако с сохранением всех настроек параметров, выполненных в свитках окна.Окно диалога Configure Preset (Настройка типовых вариантов)
Рис. 17. 13. Окно диалога Configure Preset (Настройка типовых вариантов)
Aperture Width(mm) (Ширина апертуры(мм)) - задает ширину кадрового окна, влияющую на соотношение между параметрами Lens (Объектив) и FOV (Поле зрения) модели съемочной камеры, но не изменяющую вид сцены в окне камеры. Если вы не собираетесь подгонять выходное изображение под кадр съемочной камеры конкретного типа, этот параметр не следует менять; Image Aspect (Пропорции изображения) - задает отношение ширины всего изображения к его высоте, помноженное на величину Pixel Aspect (Пропорции пиксела); Pixel Aspect (Пропорции пиксела) - задает отношение высоты пиксела к его ширине. Для экранов компьютерных мониторов величина этого параметра равна 1, то есть пикселы имеют квадратную форму. Для других устройств вывода изображений, например видеомониторов или телевизоров, форма пикселов может отличаться от квадратной; кнопки со значками в виде замка позволяют заблокировать текущие значения параметров Image Aspect (Пропорции изображения) и Pixel Aspect (Пропорции пиксела). Если один или оба этих параметра заблокированы, то изменение значений в счетчиках Width (Ширина), Height (Высота) или в одном из незаблокированных счетчиков пропорций будет вызывать автоматическое изменение значений остальных параметров в соответствии с зафиксированной величиной пропорции.
Настройка режимов визуализации
Настройте режимы визуализации, используя флажки раздела Options (Режимы) свитка Common Parameters (Общие параметры):
Atmospherics (Эффекты внешней среды) - установленный по умолчанию, этот флажок включает режим визуализации эффектов внешней среды типа тумана, объемного освещения или горения. Сбрасывайте данный флажок для ускорения тестовой визуализации, если в сцену включены эффекты имитации внешней среды; Effects (Оптические эффекты) - установленный по умолчанию, этот флажок включает режим визуализации оптических эффектов типа бликов линз объектива, конечной глубины резкости или зернистости фотопленки; Displacement (Смещение) - включает режим визуализации результатов применения текстурных карт в разделе смещения поверхности материалов; Video Color Check (Контроль цветности) - включает режим контроля цвета выходного изображения на предмет соответствия видеосигналам стандартов NTSC и PAL. В зависимости от установок параметров на вкладке Rendering (Визуализация) окна диалога Preference Settings (Настройка параметров) оттенки цвета изображения, не соответствующие названным стандартам, либо корректируются, либо помечаются выбранным цветом (обычно черным) с целью предупреждения; Render to Fields (Формировать полукадры) - включает режим визуализации изображения в виде двух полукадров, содержащих отдельно нечетные и четные строки изображения. Обеспечивает плавность движения объектов анимации при ее воспроизведении на телевизионных мониторах. Порядок следования полукадров задается в разделе Field Order (Порядок полукадров) на вкладке Rendering (Визуализация) окна диалога Preference Settings (Настройка параметров); Render Hidden Geometry (Визуализировать скрытые объекты) - включает режим визуализации скрытых объектов сцены, которые остаются невидимыми в окнах проекций. По умолчанию скрытые объекты не подлежат визуализации; Area Lights/Shadows as Points (Площадные осветители/тени как точечные) - заставляет модуль визуализации формировать свет и тени от площадных источников как от обычных точечных, что существенно ускоряет визуализацию; Force 2-Sided (Изображать обе стороны) - заставляет модуль визуализации изображать обе стороны граней. Используется при импорте геометрических моделей из других программ трехмерной графики, подобных AutoCAD, поскольку нормали граней объектов, импортированных из таких программ, обычно ориентированы случайным образом. Кроме того, применяется, когда требуется визуализировать внутренние полости трехмерных объектов, к которым применен обычный, недвухсторонний материал. Установка данного флажка обеспечивает визуализацию таких объектов, но ведет к росту времени визуализации; Super Black (Сверхчерный) - включает режим ограничения максимальной степени черноты объектов. Если этот флажок установлен, то никакие части объектов не будут при визуализации становиться более черными, чем пороговый уровень черноты, заданный в счетчике Threshold (Порог) раздела Super Black (Сверхчерный) вкладки Rendering (Визуализация) окна диалога Preference Settings (Настройка параметров).Выбор вида результата визуализации
Укажите, куда следует направить результат визуализации (в файл, на внешнее устройство-накопитель или в окно для визуального просмотра), в разделе Render Output (Вывод визуализации):
для записи результатов визуализации в файл щелкните на кнопке Files (Файлы) и выберите нужный формат в раскрывающемся списке List files of type (Тип файла) окна диалога Render Output File (Выходной файл визуализации). Данное окно не отличается от окна диалога View File (Просмотр файла), рассмотренного при описании команды меню File > View File (Файл > Просмотр файла) в разделе «Просмотр файлов» главы б «Работа с файлами». Введите имя выходного файла в поле File Name (Имя файла). Щелкните на кнопке Setup (Настройка) для настройки параметров файла изображения выбранного формата. Появится окно диалога, содержимое которого меняется в зависимости от формата настраиваемого файла. При необходимости гамма-коррекции выходного изображения установите переключатель Gamma (Гамма-коррекция) в положение Use system default gamma (Использовать системную гамма-коррекцию), чтобы использовать коэффициент гамма-коррекции, заданный в программе 3ds max, или Override (Заместить). В последнем случае введите требуемое значение в счетчик справа от переключателя. После щелчка на кнопке Save (Сохранить) в окне диалога Render Output File (Выходной файл визуализации) имя выходного файла вместе с маршрутом доступа появится в текстовом поле под кнопкой Files (Файлы); при визуализации анимации в виде файла типа avi проследите за установкой флажка Save File (Сохранять в файл), чтобы обеспечить запись результатов визуализации в файл, имя которого указано в текстовом поле справа от кнопки Files (Файлы). Если флажок будет сброшен, то визуализируемые кадры будут записываться в окно визуализированного кадра один поверх другого и теряться, так что результаты продолжительной визуализации окажутся утраченными, за исключением последнего кадра; для записи изображений или анимаций на внешний носитель информации, подобный цифровой видеокамере, щелкните на кнопке Devices (Устройства) и выберите нужный тип устройства в окне диалога Select Image Output Device (Выбор устройства вывода изображений). Если к компьютеру не подключено ни одного подходящего устройства, список выбора в окне будет содержать единственную строку No I/O Handlers Found (He найдено устройств ввода/вывода). После выбора устройства его наименование появляется в текстовом поле справа от кнопки Devices (Устройства); при визуализации анимации в виде файла типа avi проследите за установкой флажка Use Device (Использовать устройство), чтобы обеспечить запись результатов визуализации на устройство, тип которого указан в текстовом поле справа от кнопки Devices (Устройства). Если флажок будет сброшен, результаты визуализации не будут записаны на указанное устройство; установите флажок Rendered Frame Window (Окно визуализированного кадра), чтобы помимо записи результата визуализации в файл или на указанное устройство изображение выводилось на экран монитора в окно, называемое окном визуализированного кадра (см. далее раздел «Окно визуализированного кадра»); установите флажок Net Render (Визуализация в сети), чтобы использовать сеть компьютеров для визуализации анимационной последовательности кадров. При этом установка флажка Skip Existing Images (Пропускать существующие изображения) исключит необходимость повторной визуализации изображений, уже имеющихся на диске.Свиток Email Notifications (Оповещения по e-mail) вкладки Common (Общие настройки)
Рис. 17. 14. Свиток Email Notifications (Оповещения по e-mail) вкладки Common (Общие настройки)
Чтобы разрешить отправку сообщений, установите флажок Enable Notifications (Разрешить оповещения). С помощью флажков раздела Categories (Категории) укажите, о каких событиях будет оповещать вас max 6:
Notify Progress (Оповещать о процессе) - будут посылаться письма, оповещающие о нормальном ходе визуализации. Очередное письмо будет отсылаться после завершения синтеза каждого N-ro кадра, где N - число, указанное в счетчике Every Nth Frame (Каждый N-й кадр); Notify Failures (Оповещать о сбоях) - письмо будет отправлено, если произойдет какой-то сбой, препятствующий нормальному завершению визуализации; Notify Completion (Оповещать о завершении) - письмо будет отправлено, чтобы оповестить о завершении процесса визуализации.В разделе Email Options (Параметры e-mail) укажите адрес e-mail отправителя в поле From (От), адрес получателя в поле То (Кому) и цифровой идентификатор сервера исходящей почты в поле SMTP Server (SMTP-сервер).
Свиток Assign Renderer (Назначить визуализатор) вкладки Common (Общие настройки) окна диалога Render Scene (Визуализация сцены)
Рис. 17. 15. Свиток Assign Renderer (Назначить визуализатор) вкладки Common (Общие настройки) окна диалога Render Scene (Визуализация сцены)
В комплект поставки max 6 входит два доступных модуля: mental ray Renderer (Визуализатор mental ray) и VUE File Renderer (Визуализатор в VUE-файл). При выборе того или иного визуализатора меняется содержимое вкладки Renderer (Визуализатор) окна диалога Render Scene (Визуализация сцены), а также несколько меняется состав вкладок окна.
Модуль VUE File Renderer (Визуализатор в VUE-файл) создает на выходе текстовый файл, содержащий описание последовательности кадров для визуализации. При выборе визуализатора VUE File Renderer (Визуализатор в VUE-файл) на вкладке Renderer (Визуализатор) оказывается единственный элемент управления: кнопка вызова окна для ввода имени файла типа vue, в который будет записан результат действия визуализатора. Содержимое вкладки Renderer (Визуализатор) применительно к исходному сканирующему визуализатору и модулю mental ray рассмотрим подробнее.
Свиток Default Scanline...
Рис. 17. 16. Свиток Default Scanline Renderer (Исходный сканирующий визуализатор) вкладки Renderer (Визуализатор) окна диалога Render Scene (Визуализация сцены)
Общие свойства сканирующего визуализатора
Свиток Default Scanline Renderer (Исходный сканирующий визуализатор) служит для настройки параметров сканирующего визуализатора, используемого в max 6 по умолчанию.
Для настройки общих характеристик сканирующего визуализатора используйте следующие параметры группы Options (Режимы):
Mapping (Карты текстур) - включает режим визуализации текстур материалов; Shadows (Тени) - включает режим изображения теней от объектов; Enable SSE (Включить SSE) - установка этого флажка включает режим визуализации SSE (Streaming SIMD Extensions - потоковые расширения типа «одна команда - множество данных»), при котором на современных типах процессоров может быть достигнуто ускорение расчетов; Auto-Reflect/Refract and Mirrors (Автоотражение/преломление и зеркала) - включает режим формирования отражений в зеркальных поверхностях и преломления света в прозрачных материалах. Состояние флажка не влияет на генерацию эффектов отражения и преломления, производимую методом трассировки лучей при использовании трассируемых материалов или карт текстуры. Если в материалах объектов сцены используются текстурные карты отражения/преломления, установите кратность отражений одних зеркальных объектов в других с помощью параметра Rendering Iterations (Число итераций визуализации) в разделе Auto Reflect/Refract Maps (Карты автоотражения/преломления) в нижней части свитка; Force Wireframe (Каркасы объектов) - включает режим визуализации всех геометрических моделей объектов в виде каркасов, раскрашенных с учетом использованных материалов, как показано на рис. 17. 17. Величина в счетчике Wire Thickness (Толщина каркаса) задает толщину линий каркасов в пикселах.
Результат визуализации сцены в режиме Force Wireframe (Каркасы объектов)
Рис. 17. 17. Результат визуализации сцены в режиме Force Wireframe (Каркасы объектов)
Настройка режимов сглаживания и фильтрации
Настройте режимы сглаживания и фильтрации текстурных карт и кромок объектов с помощью параметров группы Antialiasing (Сглаживание):
Antialiasing (Сглаживание) - включает режим сглаживания, то есть устранения ступенчатого эффекта или разрывов на изображениях линий, расположенных непараллельно краям экрана. При сбросе этого флажка скорость визуализации увеличивается, но качество изображения ухудшается; Filter (Фильтр) - раскрывающийся список, позволяющий выбрать тип фильтра сглаживания. Содержит 12 различных типов фильтров, таких как Area (Площадной), Blackman (По Блэкману), Sharp Quadratic (Квадратичный с сохранением кромок) и т. п.; Filter Maps (Фильтрация растров) - включает режим фильтрации растровых текстур, обеспечивающей получение наилучшего качества изображения материалов, основанных на текстурных картах. Фильтрация растровых текстур требует многочисленных расчетов, что ведет к увеличению времени визуализации; Filter Size (Размер окна фильтра) - этот параметр доступен только для некоторых типов фильтров и позволяет задавать размеры окна усреднения, тем самым уменьшая или увеличивая размывание краев однородных областей или тонких линий изображения.Установка флажка Disable all Samplers (Запретить фильтры сглаживания) в разделе Global SuperSampling (Глобальная избыточная выборка) выключает использование любых алгоритмов сглаживания, имеющихся в составе ряда материалов и карт текстур.
Установка флажка Enable Global Supersampling (Включить глобальную избыточную выборку) ведет к тому, что ко всем материалам будет применяться одинаковое сглаживание методом избыточной выборки, рассмотренным в главе 16 «Карты текстур». В этом случае флажок Supersample Maps (Избыточная выборка текстур) обеспечит сглаживание текстур в составе материалов. Выбор фильтра сглаживания делается в этом случае в раскрывающемся списке под флажком Enable Global Supersampling (Включить глобальную избыточную выборку).
Настройка параметров визуализации смаза, вызванного движением
При фотографировании, кино- или видеосъемке движущихся объектов их изображение оказывается несколько размытым, так как объекты успевают переместиться за время экспозиции одного кадра. Этот эффект, называемый смазом изображения движущегося объекта, повышает достоверность изображения и позволяет передать стремительность движения даже на единственном снимке.
В сканирующем визуализаторе max 6 реализовано два варианта имитации эффекта смаза, вызванного движением: на уровне объекта (Object Motion Blur - Смаз объекта от движения) и на уровне изображения (Image Motion Blur - Смаз картинки от движения).
Визуализация изображения...
Рис. 17. 18. Визуализация изображения самолета, энергично изменившего крен на крыло: а - имитация смаза на уровне объекта, б - имитация смаза на уровне изображения
Чтобы эффект смаза проявился при визуализации, необходимо включить режим формирования размытого силуэта выделенного объекта, установив флажок Enabled (Включено) (рис. 17. 19) в разделе Motion Blur (Размытие в движении) окна диалога Object Properties (Свойства объекта), как было описано в главе 4 «Выделение и преобразование объектов». Затем необходимо установить переключатель в этом же разделе окна свойств объекта в одно из положений: Object (На уровне объекта) - для формирования эффекта смаза на уровне объекта или Image (На уровне изображения) - для формирования эффекта смаза на уровне изображения.
Раздел Motion Blur (Размытие в движении) окна диалога Object Properties (Свойства объекта)
Рис. 17. 19. Раздел Motion Blur (Размытие в движении) окна диалога Object Properties (Свойства объекта)
Когда это проделано, настройте следующие параметры разделов Object Motion Blur (Смаз объекта от движения) и Image Motion Blur (Смаз картинки от движения) вкладки Renderer (Визуализатор) окна диалога Render Scene (Визуализация сцены), управляющие размыванием изображения объекта в целях имитации его движения в момент съемки:
Apply (Применить) - установка этого флажка в каждом разделе включает режим реализации соответствующего эффекта смаза. Флажок установлен постоянно, так как реализация эффекта смаза управляется для каждого объекта на уровне его свойств, как указано выше; Duration (frames) (Выдержка (кадров)) - счетчик интервала времени, в пределах которого будет создаваться эффект смаза. Данный параметр представляет собой время экспозиции, в течение которого остается открытым «виртуальный затвор» съемочной камеры. Интервал выдержки центрируется относительно начала текущего кадра. Например, если этот параметр равен 1, а текущим является кадр № 20, то визуализация копий объекта будет производиться на интервале времени (в кадрах) от 19, 5 до 20, 5; Duration Subdivisions (Копий в шлейфе) - счетчик числа копий объекта в шлейфе размытого силуэта, формируемом за время выдержки. С увеличением числа копий изображения движущегося объекта результирующий эффект смаза выглядит более сглаженным; Samples (Выборка) - счетчик, управляющий тем, какая доля пикселов из состава копий в шлейфе объекта будет помещена в выходной кадр при визуализации, Типичные значения параметра обычно берутся на 1 или 2 меньше, чем число копий в шлейфе; Apply To Environment Map (Применять к картам внешней среды) - включает режим, при котором изображение фона сцены будет размываться при движении съемочной камеры; Transparency (Прозрачность) - при установке этого флажка в процессе имитации эффекта смаза будут корректно формироваться размазанные изображения движущихся объектов, наблюдаемых сквозь прозрачные объекты.
Вкладка Render Elements (Визуализация элементов) окна диалога Render Scene (Визуализация сцены)
Рис. 17. 20. Вкладка Render Elements (Визуализация элементов) окна диалога Render Scene (Визуализация сцены)
Такое раздельное сохранение отдельных составных частей общей картины (рис. 17. 21) позволяет строить из них многослойные композиции с использованием какого-либо из стандартных редакторов растровой графики наподобие программы Photoshop компании Adobe или специализированных приложений для вторичной обработки и послойного объединения изображений типа программы Combustion компании Discreet, достигая дополнительных эффектов выразительности.
Результаты обычной визуализации сцены (а) и визуализации элементов Diffuse (б), Z Depth (в) и Alpha (г)
Рис. 17. 21. Результаты обычной визуализации сцены (а) и визуализации элементов Diffuse (б), Z Depth (в) и Alpha (г)
Для визуализации элементов изображения используйте следующие параметры свитка Render Elements (Визуализация элементов):
Add (Добавить) - позволяет добавить тот или иной элемент в поле свитка. После щелчка на кнопке появляется окно Render Elements (Визуализация элементов), показанное на рис. 17. 22. Выделите в окне наименование нужного элемента: Alpha (Альфа-канал), Atmosphere (Атмосфера), Background (Фон), Blend (Композиция), Diffuse (Цвет диффузного рассеивания), Ink (Обводка), Lighting (Освещение), Matte (Матовая маска), Paint (Заливка), Reflection (Зеркальное отражение), Refraction (Преломление), Self-Illumination (Самосвечение), Shadow (Тень), Specular (Зеркальный блик), Z Depth (Z-буфер) и щелкните на кнопке ОК. Выбранный элемент будет помещен в список в центральной части свитка. При выборе варианта Blend (Композиция) появляется дополнительный свиток Blend Element Parameters (Параметры композиции), позволяющий выбрать состав визуализируемых элементов, которые будут объединены в композицию. При выборе варианта Z Depth (Z-буфер) появляется дополнительный свиток Z Element Parameters (Параметры Z-буфера), в котором можно указать минимальную (Z Min) и максимальную (Z Мах) дальности, в пределах которых будет построено полутоновое изображение сцены.
Вкладка Render Elements (Визуализация элементов) окна диалога Render Scene (Визуализация сцены)
Рис. 17. 22. Вкладка Render Elements (Визуализация элементов) окна диалога Render Scene (Визуализация сцены)
В разделе Selected Element Parameters (Параметры выделенного элемента) имеются следующие параметры, позволяющие настроить свойства элемента, выделенного в списке свитка:
Enable (Разрешить) - включает/выключает визуализацию элемента; Name (Имя) - позволяет изменить наименование элемента для отображения в поле Name (Имя) списка элементов; Enable Filtering (Разрешить фильтрацию) - включает/выключает режим использования фильтра сглаживания, выбранного в свитке Default Scanline Renderer (Исходный сканирующий визуализатор), при визуализации элемента.Кнопка со значком в виде многоточия позволяет указать имя и путь для сохранения результатов визуализации в файле на диске.
Установка флажка Enable (Разрешить) в разделе Output to combustion™ (Вывод в combustion™) обеспечит формирование файла типа cws (Combustion Workspace), в который включаются визуализируемые элементы с целью передачи на вход программы Combustion. Для задания имени файла щелкните на кнопке со значком в виде многоточия.
Вкладка Raytracer (Трассировщик) окна диалога Render Scene (Визуализация сцены)
Рис. 17. 23. Вкладка Raytracer (Трассировщик) окна диалога Render Scene (Визуализация сцены)
Свиток Raytracer Global Parameters
Все элементы управления вкладки Raytracer (Трассировщик) заключены в единственный свиток Raytracer Global Parameters (Глобальные параметры трассировщика).
В разделе Ray Depth Control (Управление глубиной трассировки) свитка Raytracer Global Parameters (Глобальные параметры трассировщика) находятся элементы управления, устанавливающие предел прослеживания переотражений каждого луча:
Maximum Depth (Максимальная глубина рекурсии) - предельное число допустимых отражений луча от объектов сцены, после которого вклад луча в формирование изображения перестает учитываться. Уменьшение параметра ведет к ускорению трассировки; Cutoff Threshold (Порог интенсивности) - предельное значение вклада луча в интенсивность цвета пиксела. Если вклад становится меньше заданной величины, трассировка луча прекращается. Повышение порога ускоряет трассировку; Color to use at Max Depth (Цвет при максимальной глубине) - позволяет выбрать, будет ли цвет луча, достигшего максимальной глубины трассировки, приниматься соответствующим цвету фона сцены (переключатель Background) или будет использоваться цвет, заданный в образце (переключатель Specify).В разделе Global Ray Antialiaser (Глобальное сглаживание) размещается флажок включения (On) и раскрывающийся список выбора алгоритма адаптивного сглаживания при трассировке. Кнопка с многоточием справа от раскрывающегося списка служит для вызова окна диалога настройки параметров выбранного алгоритма.
В средней части свитка Raytracer Global Parameters (Глобальные параметры трассировщика) находится группа параметров Global Raytrace Engine Options (Глобальные параметры алгоритма трассировки). В их числе следующие флажки:
Enable Raytracing (Разрешить трассировку) - включает режим трассировки лучей; Enable Self Reflect/ Refract (Разрешить самоотражение/ преломление) - включает режим моделирования самоотражения и самоиреломления материала. Это бывает необходимо в случаях, когда отдельные части объекта отражаются в нем самом, как, например, ручка чайника в его теле; Raytrace Atmospherics (Трассировать атмосферные эффекты) - включает режим трассировки атмосферных эффектов, таких как туман, объемное освещение и т. п.; Reflect/ Refract Material IDs (Отражение/преломление идентификаторов материалов) - включает режим, при котором отражение и преломление, рассчитываемые трассировщиком, отображают эффекты, примененные к материалам в каналах G-буфера (например, трассированное отражение лампы с назначенным ей эффектом сияния будет воспроизводить это сияние); Render objects inside raytraced objects (Визуализировать объекты внутри трассируемых объектов) - включает режим трассировки изображений объектов, расположенных внутри объектов с трассируемыми материалами; Render atmospherics inside raytraced objects (Визуализировать атмосферу внутри трассируемых объектов) - включает режим трассировки атмосферных эффектов внутри объектов с трассируемыми материалами; Enable Color Density/ Fog Effects (Включить эффекты плотности цвета/ тумана) - включает режимы трассировки эффектов плотности цвета и тумана.В нижней части свитка располагаются следующие элементы управления:
Show Progress Dialog (Показывать окно диалога с прогресс-индикатором) - при установке этого флажка в процессе визуализации с использованием трассировки лучей будет демонстрироваться окно диалога Raytrace Engine Setup (Настройка алгоритма трассировки), показанное на рис. 17. 24, с прогресс-индикаторами, отображающими ход расчетов;
Окно диалога Raytrace Engine Setup (Настройка алгоритма трассировки) демонстрирует ход расчетов, выполняемых трассировшиком лучей
Рис. 17. 24. Окно диалога Raytrace Engine Setup (Настройка алгоритма трассировки) демонстрирует ход расчетов, выполняемых трассировшиком лучей
Окно диалога Raytrace Messages (Сообщения трассировшика) трассировшика лучей
Рис. 17. 25. Окно диалога Raytrace Messages (Сообщения трассировшика) трассировшика лучей
Щелчок на кнопке Acceleration Controls (Управление ускорением) вызывает появление небольшого окна диалога Raytracing Acceleration Parameters (Параметры ускорения трассировки), показанного на рис. 17. 26 и предназначенного для настройки ряда параметров, обеспечивающих оптимизацию скорости трассировки, в частности:
Окно диалога Raytracing Acceleration Parameters (Параметры ускорения трассировки) трассировшика лучей
Рис. 17. 26. Окно диалога Raytracing Acceleration Parameters (Параметры ускорения трассировки) трассировшика лучей
Глобальное включение/исключение трассировки
Для ускорения расчетов, выполняемых трассировщиком лучей, в программе 3ds max 6 предусмотрена возможность исключения объектов из обработки трассировщиком как вне зависимости от материала (глобальное исключение), так и применительно только к конкретному трассируемому материалу (локальное исключение). Локальное исключение производится средствами Редактора материалов, а для глобального исключения служит кнопка Exclude (Исключить) в нижней части свитка Raytracer Global Parameters (Глобальные параметры трассировщика).
Щелчок на этой кнопке вызывает появление окна диалога Exclude/Include (Исключение/Включение), показанного на рис. 17. 27. Вызвать это окно можно также с помощью команды Raytrace Global Include/Exclude (Глобальное исключение/включение трассировки) меню Rendering (Визуализация).
Окно диалога Exclude/Include (Исключение/ Включение) трассировщика лучей
Рис. 17. 27. Окно диалога Exclude/Include (Исключение/ Включение) трассировщика лучей
Данное окно полностью аналогично окну диалога, предназначенному для исключения объектов из освещения тем или иным источником света. Для исключения тех или иных объектов из процесса трассировки просто выделите нужные объекты в списке Scene Objects (Объекты сцены) в левой части окна и щелкните на кнопке с двойной стрелкой для переноса выделенных объектов в правый список.
Закончив настройку параметров в окне диалога Global Raytracer Settings (Глобальные настройки трассировщика), щелкните на кнопке Close (Закрыть). Щелчок на кнопке Reset (Восстановить) ведет к восстановлению исходных значений параметров.
Свитки вкладки Sampling...
Рис. 17. 28. Свитки вкладки Sampling Quality (Качество выборки), Rendering Algorithms (Алгоритмы визуализации), Camera Effects (Эффекты камеры) и Shadows & Displacement (Тени и смешение) содержат параметры модуля mental ray
Свиток Sampling Quality (Качество выборки) содержит средства управления выборкой отсчетов изображения, формируемого модулем mental ray.
Раскрывающиеся списки Minimum (Минимум) и Maximum (Максимум) из раздела Samples per Pixel (Отсчетов на пиксел) позволяют выбрать количество отсчетов, рассчитываемых для формирования одной точки изображения (пиксела). Числа меньше единицы означают, что один рассчитанный отсчет будет применяться для формирования нескольких пикселов картинки. Числа больше единицы означают, что несколько отсчетов будут усредняться при формировании одного пиксела изображения. При малых значениях числа отсчетов на пиксел изображение будет выглядеть угловатым, но зато будет рассчитываться несравненно быстрее, что позволит грубо оценить эффекты освещения. В связи с этим при черновой визуализации данным параметрам можно придавать значения 1/16 и 1/4 или даже 1/64 и 1/16, а при итоговой чистовой визуализации - 1 и 4, 4 и 8 или более (рис. 17. 29). Не следует устанавливать равные значения параметров Minimum (Минимум) и Maximum (Максимум).
Сцена визуализированная...
Рис. 17. 29. Сцена визуализированная с помощью модуля mental ray при числе отсчетов на пиксел Minimum (Минимум) = 1/64, Maximum (Максимум) = 1/16 (слева) и Minimum (Минимум) = 1, Maximum (Максимум) = 4 (справа)
В раскрывающемся списке раздела Filter (Фильтр) можно выбрать один из типов фильтров, с помощью которых будет производиться усреднение избыточных отсчетов при формировании каждого пиксела визуализируемого изображения. От выбора типа фильтра зависят значения весовых коэффициентов, на которые умножаются значения отсчетов перед суммированием. Среди доступных вариантов фильтры типа Box (Прямоугольный), Gauss (Гауссовский), Triangle (Треугольный), Mitchell (По Митчелу) и Lanczos (По Ланцосу). В счетчиках Width (Ширина) и Height (Высота) задаются значения размеров окна фильтрации.
В разделе Contrast (Контраст) с помощью двух одинаковых групп счетчиков задаются пороговые значения двух типов контрастов: Spatial (Пространственный) и Temporal (Временной). Если два рассчитанных соседних отсчета изображения отличаются по яркости более, чем на эти значения, алгоритм mental ray увеличивает в окрестности данной точки число отсчетов на пиксел вплоть до величины, заданной в счетчике Maximum (Максимум) раздела Samples per Pixel (Отсчетов на пиксел). Заданные величины пространственного контраста учитываются при формировании каждого отдельного кадра изображения, а значения временного контраста рассматриваются как различия в яркости одинаковых отсчетов в соседних по времени кадрах применительно к эффекту смаза, вызванного движением объекта (motion blur). Значения контраста задаются отдельно для каналов красного (R), зеленого (G) и синего (В) цветов. Счетчики группы А служат для задания контраста в альфа-канале прозрачности изображения.
В разделе Options (Параметры) используйте для настройки следующие элементы управления:
Lock Samples (Блокировать отсчеты) - при установке этого флажка модуль mental ray для всех кадров анимации будет использовать выборку из одних и тех же отсчетов изображения. При сброшенном флажке выборка будет случайным образом меняться от кадра к кадру; Jitter (Раздергивание) - установка этого флажка вызывает небольшие вариации положений отсчетов формируемого изображения, что может уменьшить изрезанность кромок однородных цветовых областей; Bucket Width (Ширина блока) - задает ширину (в пикселах) каждого из блоков, на которые mental ray разбивает изображение при визуализации (рис. 17. 30);
Изображение при использовании...
Рис. 17. 30. Изображение при использовании модуля mental ray выводится в окно визуализированного кадра блоками, границы которых отмечаются белыми уголками
Свиток Camera Effects (Эффекты камеры) вкладки Renderer (Визуализатор) окна диалога Render Scene (Визуализаиия сцены)
Рис. 17. 31. Свиток Camera Effects (Эффекты камеры) вкладки Renderer (Визуализатор) окна диалога Render Scene (Визуализаиия сцены)
Эффект конечной глубины резкости изображения
Обычно визуализируемые изображения не имеют пределов наилучшей фокусировки, что выглядит не вполне естественно. Для включения режима визуализации эффекта конечной глубины резкости установите флажок Enable (Включить) в разделе Depth of Field (Perspective Views Only) (Глубина резкости (только перспективная проекция)) данного свитка. В счетчике Focus Plane (Фокальная плоскость) задается расстояние до плоскости, соответствующей наилучшей фокусировке, в текущих единицах длины. Раскрывающийся список позволяет выбрать один из двух алгоритмов реализации эффекта:
f-Stop (f-стоп) - простой алгоритм, позволяющий с помощью единственного параметра f-Stop (f-стоп) управлять размером области, в пределах которой объекты будут в фокусе. Чем больше значение параметра, тем больше размеры области высокой резкости изображения; In Focus Limits (Пределы фокусировки) - алгоритм, при использовании которого требуется задавать ближнюю и дальнюю границы области фокусировки с помощью связанных между собой параметров Near (Вблизи) и Far (Вдали). При этом будут расфокусированы объекты, расположенные ближе ближней и дальше дальней границы (рис. 17. 32).
Результат визуализации...
Рис. 17. 32. Результат визуализации сцены с эффектом конечной глубины резкости в окне проекции Perspective (Перспектива) при Focus Plane (Фокальная плоскость) = 5 м, Near (Вблизи) = 4, 75 м, Far (Вдали) = 5, 278 м
Эффект глубины резкости, настройка которого производится в разделе Depth of Field (Perspective Views Only) (Глубина резкости (только перспективные проекции)) свитка Camera Effects (Эффекты камеры), может быть непосредственно реализован только при визуализации изображения в окне проекции Perspective (Перспектива). Применительно к окну камеры рассмотренные в этом разделе настройки параметров группы Depth of Field (Perspective Views Only) (Глубина резкости (только перспективные проекции)) свитка Camera Effects (Эффекты камеры) вкладки Renderer (Визуализатор) не имеют никакого значения.
Для применения эффекта конечной глубины резкости к окну проекции Camera (Камера) выделите камеру и переключитесь на командную панель Modify (Изменить). В раскрывающемся списке раздела Multi-Pass Effect (Многопрогонный эффект) свитка Parameters (Параметры) установите флажок Enable (Включить) и выберите вариант Depth of Field (mental ray) (Глубина резкости (mental ray)). В появившемся свитке Depth of Field Parameters (Параметры глубины резкости) настройте значение единственного параметра f-Stop (f-стоп), назначение которого аналогично такому же параметру свитка Camera Effects (Эффекты камеры) вкладки Renderer (Визуализатор). Чтобы усилить эффект конечной глубины резкости, можно задавать значения параметра f-Stop (f-стоп) меньше единицы (рис. 17. 33). Несмотря на то что вариант эффекта Depth of Field (mental ray) (Глубина резкости (mental ray)) отнесен в разряд многопрогонных, он визуализируется модулем mental ray за один прогон действия визуа-лизатора.
с эффектом конечной глубины резкости
Рис. 17. 33. Результат визуализации сцены с эффектом конечной глубины резкости в окне проекции Camera (Камера) при f-Stop (f-стоп) = 0, 1
Эффект смаза, вызванного движением
Необходимым условием проявления смаза от движения некоторого объекта при визуализации сцены модулем mental ray, как и в случае использования стандартного визуализато-ра, является установка флажка Enable (Включить) и переключателя Object (Объект) в разделе Motion Blur (Смаз от движения) окна диалога Object Properties (Свойства объекта).
Настройка эффекта смаза выполняется в разделе Motion Blur (Смаз от движения). Для включения эффекта установите флажок Enable (Включить). Счетчик Shutter (Затвор) управляет величиной выдержки затвора виртуальной камеры. При значении 0 смаз отсутствует, при значении 1 смаз максимален (рис. 17. 34, а и б). Чтобы улучшить изображение объекта, движущегося по касательной к линии визирования, следует увеличивать значение параметра Motion Segments (Сегментов движения) (рис. 17. 34, в), который меняется в пределах от 1 до 15.
Эффект смаза от движения...
Рис. 17. 34. Эффект смаза от движения, визуализированный с помощью модуля mental ray при значениях параметров Motion Segments (Сегментов движения) = 1, Shutter (Затвор) = 0, 2 (а) и 1 (б); Motion Segments (Сегментов движения) = 10, Shutter (Затвор) = 0, 2 (в) и 1 (г)
Визуализация с прорисовкой контуров
С помощью группы элементов управления Contours (Контуры) можно заставить модуль mental ray выполнять визуализацию изображений объектов с обводкой их контуров линиями заданного стиля.
Необходимым условием получения оконтуренных изображений объектов является соответствующая подготовка материалов этих объектов в свитке mental ray Connection (Подключение mental ray) Редактора материалов. Подготовка сводится к помещению одного из доступных шейдеров mental ray, таких как Simple (Простой), Combi (Комбинированный), Width from Color (Толщина по цвету), Width from Light (Толщина по освещению) и т. п., в раздел Countur (Контур) этого свитка. За счет выбора шейдера можно управлять стилем линий контуров.
Чтобы включить визуализацию контуров, установите флажок Enable (Включить). С помощью трех кнопок Contour Contrast (Контраст контуров), Contour Store (Хранение контуров) и Contour Output (Вывод контуров) производится выбор шейдеров для поддержки соответствующей функции визуализатора.
Рассмотрим подробнее использование параметра Contour Output (Вывод контуров). Если щелкнуть на кнопке справа от этого параметра, появится окно диалога Material/Map Browser (Просмотр материалов/карт текстур). С его помощью можно выбрать один из трех доступных шейдеров:
Contour Composite (Оконтуренная композиция) - установка этого шейдера дает возможность при визуализации получить обычное тонированное изображение сцены с дополнительной прорисовкой контуров тех объектов, в составе материалов которых в разделе Countur (Контур) свитка mental ray Connection (Подключение mental ray) применен один из упомянутых ранее шейдеров стилей обводки. Так, в примере, показанном на рис. 17. 35, а, в материале стекла бокала использован шейдер Width from Light (Толщина по освещению), в материале соломинки - шейдер Simple (Простой), а в материале покрытия стола - шейдер Depth Fade (Затухание по глубине); Contour Only (Только контур) - установка этого шейдера обеспечивает визуализацию только контуров тех объектов, в составе материалов которых в разделе Countur (Контур) свитка mental ray Connection (Подключение mental ray) применен один из упомянутых ранее шейдеров стилей обводки (рис. 17. 35, 6); Contour PS (Контур Post Script) - установка этого шейдера обеспечивает формирование файла на языке Post Script с описанием контуров визуализированных объектов, в составе материалов которых в разделе Countur (Контур) свитка mental ray Connection (Подключение mental ray) применен один из упомянутых ранее тендеров стилей обводки. Такой файл можно в дальнейшем открыть для просмотра и редактирования с помощью какого-либо графического редактора, например Adobe Illustrator.
Результат визуализации...
Рис. 17. 35. Результат визуализации сцены модулем mental ray при включенном режиме оконтуривания с использованием шейдеров Contour Composite (Оконтуренная композиция) (а) и Contour Only (Только контур) (б)
Для настройки свойств каждого из трех шейдеров, которые могут использоваться в качестве параметра Contour Output (Вывод контуров), необходимо перетащить имя шейдера с кнопки свитка Camera Effects (Эффекты камеры) вкладки Renderer (Визуализатор) в любую из свободных ячеек окна Редактора материалов. В появившемся окне выбора типа дубликата необходимо установить переключатель в положение Instance (Образец).
Настройка шейдеров камеры
Раздел Camera Shaders (Шейдеры камеры) позволяет выбирать шейдеры mental ray для имитации различных оптических эффектов, которые возникают на изображениях, формируемых реальными фото- или видеокамерами. Для выбора шейдера следует щелкнуть на кнопке справа от наименования параметра, выделить строку с нужным шейдером в окне диалога Material/Map Browser (Просмотр материалов/карт текстур) и щелкнуть на кнопке ОК. Флажки слева от параметров активизируют действие шейдеров.
Шейдеры могут назначаться для трех параметров:
Lens (Линза) - шейдеры, имитирующие оптические эффекты, связанные с линзами объектива реальной фото- или видеокамеры. Для этого параметра могут использоваться шейдеры: Distortion (Искажения) - вносит подушкообразные искажения в изображение; Night (Ночная съемка) - обесцвечивает изображение, как при съемке в полутьме; Wrap Around (Развертка) - формирует изображение всего окружения камеры в секторе 360°, которое можно использовать затем как карту текстуры окружающей среды; Shader List (Список шейдеров) - позволяет комбинировать действие нескольких шейдеров имитации оптических эффектов; Output (Выход) - позволяет назначать шейдеры для модификации формируемого камерой изображения. В комплект поставки max 6 не входят шейдеры, пригодные для использования в качестве этого параметра; Volume (Объем) - позволяет использовать доступные шейдеры для формирования эффектов, связанных с виртуальной средой, окружающей трехмерные объекты. Для этого параметра могут использоваться шейдеры: Beam (Луч) - шейдер эффектов, связанных с лучами света, попадающими в объектив камеры, подобных светящемуся ореолу вокруг осветителя; Mist (Туман) - шейдер эффектов, имитирующих наличие в сцене тумана или дымки; Submerge (Погружение) - шейдер для подводных сцен, позволяющий имитировать постепенное изменение цвета толщи воды; Material to Shader (Материал как шейдер) - позволяет использовать материалы max 6 в качестве шейдеров; Parti Volume (Разделяющая среда) - шейдер для имитации эффектов каустики и глобального освещения в среде, через которую проходят лучи света; Shader List (Список шейдеров) - позволяет комбинировать действие нескольких шейдеров имитации эффектов окружающей среды.Для настройки свойств каждого из шейдеров, которые могут использоваться в качестве параметров Lens (Линза), Output (Выход) и Volume (Объем), необходимо перетащить имя шейдера с кнопки свитка Camera Effects (Эффекты камеры) вкладки Renderer (Визуализатор) в любую из свободных ячеек окна Редактора материалов. В появившемся окне выбора типа дубликата необходимо установить переключатель в положение Instance (Образец).
Свиток Shadows & Displacement (Тени и смешение) вкладки Renderer (Визуализатор) окна диалога Render Scene (Визуализация сцены)
Рис. 17. 36. Свиток Shadows & Displacement (Тени и смешение) вкладки Renderer (Визуализатор) окна диалога Render Scene (Визуализация сцены)
Настройка теней модуля mental ray
Для визуализации теней проследите, чтобы был установлен флажок Enable (Включить) в разделе Shadows (Тени). В списке Mode (Режим) выберите один из трех режимов визуализации теней:
Simple (Простой) - в этом режиме шейдеры визуализации теней вызываются в случайном порядке. Используется во всех случаях, когда формируются обычные тени; Sort (Сортировка) - в этом режиме сначала вызываются шейдеры визуализации теней объекта, потом шейдеры осветителя. Этот режим используется в случае применения шейдеров теней разработки сторонних производителей; Segments (Сегменты) - в этом режиме сначала активизируются шейдеры расчета теней от объемных световых эффектов, затем шейдеры формирования теней от объектов, освещаемых прямыми лучами света. Используется при наличии в сцене эффектов объемного света.Раздел Shadow Maps (Карты теней) служит для настройки способа формирования карт теней. Установка флажка Enable (Включить) включает расчет карт теней вместо трассированных теней. Дополнительная установка флажка Motion Blur (Смаз от движения) обеспечивает формирование эффекта размывки теней от движущихся объектов. Переключатель позволяет выбрать один из трех режимов работы с картами теней:
Render (Визуализировать) - в этом случае карты теней всегда рассчитываются заново, даже если они сохранены в файле на диске; Save (Сохранить) - при установке этого переключателя карты теней рассчитываются и сохраняются в виде файла на диске с целью возможного использования при повторной визуализации. Для установки этого переключателя необходимо сначала задать файл с помощью кнопки, имеющей значок в виде многоточия; Load (Загрузить) - при установке этого переключателя mental ray не рассчитывает карты теней, а загружает их из файла, имя которого выбирается с помощью кнопки со значком в виде многоточия.Настройка действия шейдера смещения
С помощью группы элементов управления Displacement (Смещение) можно настроить параметры визуализации изображений объектов со смещением участков поверхности под действием текстурной карты. Особенностью эффекта смещения, производимого модулем mental ray, является то, что реальная геометрия поверхности объекта не затрагивается. Смещения поверхности строятся только в базе данных об объектах сцены, создаваемой модулем mental ray.
Необходимым условием получения изображений объектов со смещением участков поверхности является соответствующая подготовка материалов этих объектов в свитке mental ray Connection (Подключение mental ray) Редактора материалов. Подготовка сводится к помещению одного из доступных тендеров mental ray, таких как 3D Displacement (3D-смещение). Material to Shader (Материал как шейдер) или Ocean (Океан), в раздел Displacement (Смещение) этого свитка.
Настройте действие шейдера смещений с помощью следующих параметров:
View (Проекция) - при установке этого флажка параметр Edge Length (Длина ребра) будет измеряться в пикселах изображения визуализируемой проекции объекта, при сброшенном флажке - в текущих единицах длины; Edge Length (Длина ребра) - задает минимальную длину ребра сетки поверхности объекта. Разбивая ребра сетки с целью смещения элементов поверхности, алгоритм визуализации не будет затрагивать ребра, длина которых меньше указанной; Max. Level (Максимальный уровень) - задает предельное число разбиений треугольной грани; Max. Displace (Максимальное смещение) - задает максимальное возможное смещение (в текущих единицах длины) вершин сетки.На рис. 17. 37, а показан результат визуализации стеклянного бокала с эффектом смещения участков поверхности. В раздел Displacement (Смещение) свитка mental ray Connection (Подключение mental ray) материала бокала помещен шейдер 3D Displacement (ЗD-смещение). В качестве параметра Extrusion Map (Карта выдавливания) этого шейдера использована черно-белая текстурная карта (рис. 17. 37, б). Все остальные параметры шейдера имели значения, принятые по умолчанию.
Рельефный узор на...
Рис. 17. 37. Рельефный узор на стекле бокала (а) возник под действием текстурной карты (б) в составе шейдера 3D Displacement (30-смешение) материала бокала
Верхняя часть вкладки Indirect Illumination (Непрямое освещение) окна диалога Render Scene (Визуализация сцены)
Рис. 17. 38. Верхняя часть вкладки Indirect Illumination (Непрямое освещение) окна диалога Render Scene (Визуализация сцены)
Элементы управления этого свитка объединены в группы Caustics (Каустика), Global Illumination (Глобальная освещенность), Photons (Caustics & GI) (Фотоны (каустика и глобальная освещенность)), Final Gather (Финальная сборка) и Global Light Properties (Общие свойства освещения) и служат для настройки эффектов глобальной освещенности и каустики, которые могут воспроизводиться модулем mental ray.
Разработчики модуля визуализации mental ray для настройки параметров этого модуля широко использовали понятие фотон (photon). Как известно, фотон - это элементарная порция (квант) световой энергии, испускаемой источником света. Фотоны mental ray могут многократно отражаться от объектов сцены, проникать сквозь прозрачные предметы и испытывать эффект рефракции, то есть отклонения от прямолинейного направления при прохождении через среды с коэффициентом преломления, отличным от единицы. Применительно к mental ray можно считать понятие «фотон» равноценным понятию «луч света». Фотоны mental ray имеют регулируемый радиус, и каждый из них оставляет на освещаемом объекте пятно света заданных размеров. Перекрываясь, эти пятна и создают общую освещенность предметов трехмерной сцены.
Вид сцены, визуализированной модулем mental ray без учета каустики (а) и при включении этого эффекта (б)
Рис. 17. 39. Вид сцены, визуализированной модулем mental ray без учета каустики (а) и при включении этого эффекта (б)
Используйте для настройки каустики следующие элементы управления:
Samples (Выборка) - задает число фотонов, которые будут использованы для имитации каустики. Чем больше выборка, тем более размытыми выглядят световые пятна бликов каустики. Рекомендуется в процессе отладки устанавливать величину этого параметра равной 20-30, а затем увеличивать до 100-200 при чистовой визуализации; Radius (Радиус) - если этот флажок сброшен, то радиус каждого фотона полагается равным одной десятой доле размера сцены. При установленном флажке радиус задается в счетчике справа от флажка. Принятое по умолчанию значение Radius (Радиус) - 1 может привести к появлению множества мелких пятен от отдельных фотонов (рис. 17. 40, а). В этом случае можно рекомендовать увеличить значение параметра Caustic Photons (Фотонов каустики) в разделе Global Light Properties (Общие свойства освещения) в самом низу свитка Indirect Illumination (Непрямое освещение) (рис. 17. 40, б);
Вид той же сцены...
Рис. 17. 40. Вид той же сцены, что на рис. 1 7. 39, а, при значении параметра Radius (Радиус) = 1 (а) и при увеличении числа Caustic Photons (Фотонов каустики) с 10 000 до 100 000 (б)
Чтобы улучшить проявление эффекта каустики, следует увеличить яркость источника света, создающего этот эффект. Это можно сделать с помощью счетчика Energy (Энергия), который имеется в свитке mental ray Indirect Illumination (Непрямое освещение для mental ray) выбранного источника света (рис. 17. 41). Для устранения вновь возникающей при этом пятнистости можно снова повысить число Caustic Photons (Фотонов каустики), что ведет к росту времени визуализации, или увеличить радиус фотонов.
Вид той же сцены...
Рис. 17. 41. Вид той же сцены, что на рис. 1 7. 40, 6, при увеличении параметра Energy (Энергия) источника света с 1 до 10 (а) и при увеличении числа Caustic Photons (Фотонов каустики) со 100 000 до 500 000 (б)
Включение и настройка глобальной освещенности
Раздел Global Illumination (Глобальная освещенность) содержит всего три элемента управления:
Enable (Включить) - установка этого флажка включает расчет глобальной освещенности модулем mental ray. В результате оказываются несколько подсвечены области, не освещаемые прямыми лучами света (рис. 17. 42);
Результат визуализации...
Рис. 17. 42. Результат визуализации сцены модулем mental ray без учета глобальной освещенности (а) и при включении этого эффекта (б); эффект каустики выключен
Вид той же сцены...
Рис. 17. 43. Вид той же сцены, что на рис. 1 7. 42, б, при значении параметра Radius (Радиус) = 1 (а), при Radius (Радиус) = 5 (б) и при увеличении числа Gl Photons (Фотонов глобальной освещенности) с 10 000 до 50 000 (в)
Настройка способов расчета каустики и глобальной освещенности
Элементы управления из раздела Photons (Caustics & GI) (Фотоны (каустика и глобальная освещенность)) служат для настройки способов расчета каустики и глобальной освещенности.
В группе Volume (Объем) производится настройка параметров расчета эффектов каустики, возникающих внутри объема трехмерных тел. Чтобы этот эффект проявлялся, в разделе Photon Volume (Фотоны в объеме) свитка mental ray Connection (Подключение mental ray) материала объекта должен быть установлен один из доступных тендеров объемной каустики. Назначение и использование элементов управления Samples (Выборка) и Radius (Радиус) практически не отличается от аналогичных элементов управления раздела Caustics (Каустика), рассмотренных ранее.
В группе Maximum Trace Depth (Максимальная глубина трассировки) задается предельное рассчитываемое число отражений и преломлений фотонов, участвующих в каустике и глобальном освещении, в счетчиках Reflections (Отражений) и Refractions (Преломлений), а также ограничение по суммарному количеству отражений и преломлений, испытываемых каждым фотоном, в счетчике Sum (Суммарно).
В группе Photon Map (Карта фотонов) с помощью переключателя выбирается один из трех вариантов расчета карты распределения фотонов, участвующих в глобальной освещенности:
Render (Визуализировать) - в этом случае карты фотонов глобальной освещенности всегда рассчитываются заново, даже если они сохранены в файле на диске. Если дополнительно установлен флажок Rebuild (Перестроить), то каждая вновь рассчитанная карта распределения фотонов будет сохраняться в файле, указанном в строке параметра Save (Сохранить); Save (Сохранить) - при установке этого переключателя карты фотонов глобальной освещенности рассчитываются и сохраняются в виде файла на диске с целью возможного использования при повторной визуализации. Для установки этого переключателя необходимо сначала задать файл с помощью кнопки, имеющей значок в виде многоточия; Load (Загрузить) - при установке этого переключателя mental ray не рассчитывает карты фотонов, а загружает их из файла, имя которого выбирается с помощью кнопки со значком в виде многоточия.Настройка участия объектов в расчетах каустики и глобальной освещенности производится на вкладке mental ray окна диалога Object Properties (Свойства объекта) каждого отдельного объекта. Однако чтобы включить все объекты сцены в расчет обоих этих эффектов, достаточно установить флажок All Objects Generate and Receave Caustics & GI (Bсe объекты генерируют и принимают каустику и глобальную освещенность).
Настройка параметров финальной сборки освещенности
В разделе Final Gather (Финальная сборка) свитка Indirect Illumination (Непрямое освещение), показанном на рис. 17. 44, размещаются средства настройки дополнительного необязательного этапа визуализации сцены, в которой производится расчет глобальной освещенности.
Нижняя часть вкладки Indirect Illumination (Непрямое освещение) окна диалога Render Scene (Визуализация сцены)
Рис. 17. 44. Нижняя часть вкладки Indirect Illumination (Непрямое освещение) окна диалога Render Scene (Визуализация сцены)
Использование этапа финальной сборки помогает устранить остаточные неоднородности освещения, возникающие при расчете карты распределения фотонов и проявляющиеся в виде случайных темных пятен. Использование финальной сборки полезно для сцен, в которых преобладает рассеянное освещение и мало ярких участков, освещенных прямыми лучами света, или отсутствуют яркие блики каустики. Следует иметь в виду, что включение этапа финальной сборки во много раз увеличивает время визуализации сцены.
Используйте для настройки финальной сборки освещенности следующие элементы управления из раздела Final Gather (Финальная сборка):
Enable (Включить) - установка этого флажка включает расчет финальной сборки глобальной освещенности модулем mental ray; Samples (Выборка) - задает число фотонов, которые будут использованы на этапе финальной сборки для чистового расчета глобальной освещенности; Max Radius (Максимальный радиус), Min Radius (Минимальный радиус) - задают значения максимального и минимального радиусов области вокруг каждого пиксела изображения, в пределах которой производится анализ и финальная сборка освещенности.Следующая группа флажков позволяет оптимизировать время расчетов при многократных тестовых визуализациях:
Fast Lookup (Slower GI) (Быстрый осмотр (медленнее GI)) - включает выполнение так называемого «быстрого осмотра» сцены в целях ускорения визуализации при финальной сборке. Сам этот этап требует много времени, но его результаты можно сохранить в файле для повторного использования, что значительно ускоряет финальную сборку. Для выбора имени файла типа fgm установите в этом же разделе свитка флажок Use File (Использовать файл) и щелкните на кнопке со значком в виде многоточия; Preview (No Precalculations) (Просмотр без предвычислений) - включает вариант просмотра результатов финальной сборки без этапа предварительных вычислений. Бывает полезен при многократных тестовых просмотрах визуализированной сцены; Rebuild (Do Not Re-Use Cache) (Перестроить (не использовать кэш)) - при установке флажка mental ray обязательно заново просчитывает этап быстрого просмотра. Если указано имя файла типа fgm, результаты сохраняются в файл. При сброшенном флажке вычисления не производятся, а результаты просмотра считываются из указанного файла; Use Falloff (Limits Ray Distance) (Использовать отсечку (ограничить путь луча)) - при установке флажка прослеживаемый путь каждого луча ограничивается по длине. В этом случае с помощью счетчика Start (Старт) задается удаление от источника света, начиная с которого прослеживается путь луча (это позволяет исключить из трассировки объекты, слишком близкие к осветителю), а с помощью счетчика Stop (Стоп) - расстояние, до которого прослеживается путь каждого луча.Группа элементов управления Max. Trace Depth (Максимальная глубина трассировки) по назначению и использованию не отличается от аналогичных элементов из рассмотренного ранее раздела Photons (Caustics & GI) (Фотоны (каустика и глобальная освещенность)).
Настройка глобальных свойств освещения
В разделе Global Light Properties (Общие свойства освещения) вкладки Indirect Illumination (Непрямое освещение) (см. рис. 17. 44) находятся средства настройки глобальных свойств освещения сцены:
Energy (Энергия) - задает энергию, которую каждый осветитель расходует на освещение сцены не прямыми, а многократно отраженными лучами света; Decay (Затухание) - позволяет управлять затуханием энергии фотона по мере удаления от осветителя. Затухание обратно пропорционально расстоянию, возведенному в степень, заданную в счетчике; Caustic Photons (Фотонов каустики) - задает максимальное число фотонов каждого осветителя, которые учитываются при построении карты распределения фотонов, создающих эффект каустики; GI Photons (Фотонов глобальной освещенности) - задает максимальное число фотонов каждого осветителя, которые учитываются в расчетах глобальной освещенности.Верхняя часть вкладки Processing (Обработка) окна диалога Render Scene (Визуализация сцены)
Рис. 17. 45. Верхняя часть вкладки Processing (Обработка) окна диалога Render Scene (Визуализация сцены)
Настройка параметров транслятора
В свитке Translator Options (Параметры транслятора) находятся средства управления процессом вычислений, производимых при визуализации.
В группе Memory Options (Настройки памяти) используйте параметры:
Use Placeholder Objects (Использовать местоза-полнители) - при установке этого флажка модуль mental ray на первом этапе визуализации не работает с реальной геометрией сцены, используя только габаритные контейнеры объектов. Сведения о геометрии объекта передаются модулю mental ray только тогда, когда проекция объекта попадает в визуализируемый блок изображения. Если в визуализируемую проекцию не попадают многие из объектов сцены, этот вариант может ускорить расчеты; Memory Limit (Ограничение памяти) - если при установленном флажке Use Placeholder Objects (Использовать местозаполнители) модуль mental ray достигает заданных пределов расходования памяти, то он будет пропускать некоторые объекты. Если и это не поможет, он будет освобождать память, занятую под хранение карт текстур; Conserve Memory (Сохранять память) - заставляет модуль mental ray использовать все возможности для экономии памяти, даже в ущерб скорости визуализации.Установка флажка Enable (Включить) в разделе Material Override (Замена материала) заставляет модуль mental ray заменить все материалы в сцене на один, выбранный с помощью кнопки справа от параметра Material (Материал), на которой изначально читается надпись None (Нет).
В группе Export to .mi File (Экспорт в файл .mi) находятся средства для настройки возможности сохранить описание визуализируемой сцены в файл типа mi для последующего повторного использования модулем mental ray. Чтобы параметры этой группы стали доступны для использования, необходимо указать имя файла с помощью кнопки со значком в виде многоточия. Для записи описания сцены в файл установите флажок Export on Render (Экспорт при визуализации). Установленный по умолчанию флажок Un-compressed (Без сжатия) обеспечивает использование средств сжатия объема сохраняемого файла.
В группе Render Passes (Многопрогонная визуализация) находятся средства для настройки возможности визуализировать сцену за несколько отдельных прогонов алгоритма. Это помогает, если сцена очень сложная. Что именно визуализировать на каждом прогоне, выбирается с помощью раскрывающегося списка Render Type (Вариант визуализации) панели инструментов max 6. В списке выбирают вариант Selected (Выделенные объекты) и перед каждым прогоном выделяют нужные объекты. При каждом прогоне результаты визуализации записываются в отдельный файл, имя которого задается справа от флажка Save (Сохранить) с помощью кнопки, снабженной значком в виде многоточия. Эти файлы имеют тип pass files. При задании имени файла флажок Save (Сохранить) устанавливается автоматически.
На последнем прогоне флажок Save (Сохранить) следует сбросить, но установить флажок Merge (Присоединить). С помощью кнопки Add (Добавить) следует добавить имена сохраненных файлов типа pass files в список свитка. Кнопка Delete (Удалить) позволяет удалить из списка ошибочно добавленные файлы. В итоге к визуализации последней части изображения будут добавлены остальные части, сохраненные на предыдущих прогонах. Флажок Merge Shader (Присоединить шейдер) и кнопка справа от него позволяют выбрать и использовать необязательный шейдер слияния. Такие шейдеры не поставляются в составе max 6.
Проблема при таком способе визуализации состоит в невозможности воспроизведения теней, отбрасываемых друг на друга объектами, визуализируемыми на разных прогонах.
В разделе Render Elements (Визуализация элементов) имеется единственный флажок Render Final Image (Визуализировать итоговое изображение). Его установка обеспечивает визуализацию обычного полноценного изображения наряду с визуализацией элементов, указанных на рассмотренной ранее вкладке Render Elements (Визуализация элементов) окна диалога Render Scene (Визуализация сцены).
В разделе Configuration Settings (Настройки конфигурации) имеются две кнопки:
Save as defaults (Сохранить как исходные) - позволяет сохранить набор параметров из всех свитков модуля mental ray в качестве используемых по умолчанию. Сохранение производится в файл с именем maxtrans. ini, помещаемый в папку \plugcfg, вложенную в папку с программным обеспечением max 6; Restore to defaults (Восстановить исходные) - восстанавливает исходные значения всех параметров mental ray, заданные разработчиками.Настройка параметров диагностики
В свитке Diagnostics (Диагностика), показанном на рис. 17. 46, производится настройка параметров диагностики модуля mental ray.
Свитки Diagnostics...
Рис. 17. 46. Свитки Diagnostics (Диагностика) и Distributed Bucket Rendering (Распределенная блочная визуализация) на вкладке Processing (Обработка) окна диалога Render Scene (Визуализация сцены)
Установите флажок Enable (Включить) в разделе Visual (Визуально), чтобы обеспечить формирование на изображении визуальных образов одного из параметров, выбираемых с помощью переключателя:
Sampling Rate (Мера выборки) - на формируемом диагностическом изображении красными линиями обозначаются границы визуализируемых блоков, а яркость точек изображения характеризует плотность выборки фотонов (рис. 17. 47);
На диагностическом...
Рис. 17. 47. На диагностическом изображении яркостью точек отображается плотность выборки, которая увеличивается в проблемных областях: на краях объектов и теней, в местах генерации каустики
На диагностическом изображении цветом кодируются проекционные координаты каждого объекта
Рис. 17. 48. На диагностическом изображении цветом кодируются проекционные координаты каждого объекта
Настройка параметров распределенной визуализации
Модуль mental ray способен распределять процесс визуализации изображения между несколькими компьютерами, объединенными в сеть. В этом случае рекомендуется включать режим Use Placeholder Objects (Использовать местозаполнители) в свитке Translator Options (Параметры транслятора) вкладки Processing (Обработка) и выбирать вариант Hilbert (best) (По Гильберту (наилучшая)) в списке Bucket Order (Последовательность блоков) свитка Sampling Quality (Качество выборки) на вкладке Renderer (Визуализатор).
Для настройки параметров визуализации изображения используйте следующие элементы управления свитка Distributed Bucket Rendering (Распределенная блочная визуализация), показанного ранее на рис. 17. 46:
Distributed Render (Распределенная визуализация) - включает режим распределенной визуализации; Distributed Maps (Распределенные текстуры) - установка этого флажка означает, что файлы текстур могут быть найдены на любом компьютере, задействованном в распределенной сетевой визуализации; Hosts (Ведущие компьютеры) - щелчок на этой кнопке позволяет отыскать и загрузить текстовый файл max. rayhosts, который по умолчанию хранится в папке \mentalray, вложенной в корневую папку с программным обеспечением max 6. В файле описываются сетевые адреса компьютеров, способных участвовать в распределеной визуализации. Если в файле есть такой список, он отобразится в поле под кнопкой; All (Все), None (Ничего) - кнопки выделения и отмены выделения имен компьютеров в списке.Окно диалога Rendering (Визуализация) служит для контроля за ходом визуализации
Рис. 17. 49. Окно диалога Rendering (Визуализация) служит для контроля за ходом визуализации
В этом окне указывается, какая стадия процесса визуализации выполняется в данный момент, демонстрируется ход выполнения этой стадии, а также отображаются сводные справочные сведения о параметрах общего назначения и параметрах, специфичных для алгоритма визуализации. В правом верхнем углу окна имеются две кнопки: Cancel (Отмена), щелчок на которой прекращает процесс визуализации, и Pause (Пауза) - кнопка временного прерывания визуализации. После щелчка на этой кнопке ее наименование изменяется на Resume (Запуск). Чтобы возобновить процесс визуализации, следует повторно щелкнуть на данной кнопке.
Непосредственно ход визуализации демонстрируется с помощью двух прогресс-индикаторов в верхней части окна:
Total Animation (Общая анимация) - строка прогресс-индикатора, демонстрирующего ход выполнения визуализации всей последовательности кадров анимации; Current Task (Текущая операция) - строка вывода сообщения о типе выполняемой операции, например Preparing Lights (Подготовка осветителей), Rendering Reflect/Refract Maps (Визуализация карт отражения/преломления), Rendering Image (Визуализация изображения) или, как на рис. 17. 49,... % displacement presampled for object (Подготовлено... % смещения сетки объекта). Ход выполнения текущей операции отображается при помощи прогресс-индикатора.Состав свитков окна зависит от выбранного модуля визуализации. При использовании исходного сканирующего визуализатора в окне Rendering (Визуализация) имеются всего два свитка: Common Parameters (Общие параметры) и Default Scanline Renderer (Исходный сканирующий визуализатор).
При визуализации с помощью модуля mental ray в окне появляются свитки Common Parameters (Общие параметры), Sampling Quality (Качество выборки), Rendering Algorithms (Алгоритмы визуализации), Camera Effects (Эффекты камеры), Indirect Illumination (Непрямое освещение), Shadows and Displacement (Тени и смещение) и Distributed Bucket Rendering (Распределенная блочная визуализация).
Во всех свитках окна содержатся справочные сведения о параметрах и режимах визуализации, выбранных в свитках с таким же названием окна диалога Render Scene (Визуализация сцены).
При сканирующей визуализаиии...
Рис. 17. 50. При сканирующей визуализаиии окно визуализированного кадра заполняется изображением построчно, сверху вниз (а), а при визуализации модулем mental ray - поблочно (б)
Окно визуализированного кадра остается открытым по окончании процесса визуализации, демонстрируя последний визуализированный кадр. Это окно применяется, кроме того, для просмотра файлов растровых текстур в Редакторе материалов, а также вызывается по команде меню File > View File (Файл > Просмотр файла).
По завершении визуализации управляйте просмотром изображения в окне визуализированного кадра, используя кнопки его панели инструментов. Элементы управления окна визуализированного кадра описаны в разделе «Просмотр файлов» главы 6 «Работа с файлами». По сравнению с окном, используемым для просмотра файлов, в режиме просмотра результатов визуализации на панели инструментов окна визуализированного кадра появляются две дополнительные кнопки:
Окно диалога Environment...
Рис. 17. 51. Окно диалога Environment and Effects (Внешняя среда и эффекты) содержит полный набор средств для управления эффектами внешней среды и оптическими эффектами
На вкладке Environment (Внешняя среда) имеются три свитка: свиток Common Parameters (Общие параметры) с разделами Background (Фон) и Global Lighting (Общая освещенность), Exposure Control (Управление экспозицией), а также свиток Atmosphere (Атмосфера).
Изображение, визуализированное...
Рис. 17. 52. Изображение, визуализированное на исходном черном фоне (а), выглядит мрачнее и тяжеловеснее того же изображения, визуализированного на белом фоне (б)
