Εισαγωγή
Φωτισμός μιας σκηνής 3D. Ακούγεται πολύ απλό;
Ως επί το πλείστον, ο φωτισμός στον "πραγματικό κόσμο" τείνει να συμβαίνει ακριβώς. Ο ήλιος ανατέλλει, χτυπάμε ένα διακόπτη ή ανοίγουμε τα blinds και voila, light! Θα μπορούσαμε να σκεφτούμε πού τοποθετούμε μια λάμπα, πώς γωνιάζουμε τα blinds ή πού σκοπεύουμε τον φακό αλλά το ενενήντα τοις εκατό του χρόνου που η εμπειρία μας με το φως είναι αρκετά παθητική.
Τα πράγματα είναι διαφορετικά στη βιομηχανία γραφικών υπολογιστών.
Όπως θα σας έλεγε ένας μεγάλος φωτογράφος, ο φωτισμός είναι όλα.
Εντάξει, όλα μπορεί να είναι λίγο υπερβολικά, αλλά έχοντας μια καλά υλοποιημένη λύση φωτισμού μπορεί πολύ καλά να κάνει ή να σπάσει μια απόδοση. Χωρίς μεγάλο φωτισμό, ακόμη και ένα φανταστικό 3D μοντέλο μπορεί να καταλήξει να φαίνεται επίπεδη και μη πειστικό στην τελική εικόνα.
Δεν θα ξοδέψω πολύ χρόνο για να σας εμποδίσω τους λόγους για τους οποίους ο φωτισμός είναι μια τόσο σημαντική (και υποτιμημένη) πτυχή του αγωγού CG .
Αλλά κάντε το άλμα της σελίδας και θα αρχίσουμε τη συζήτησή μας σχετικά με τις τεχνικές 3D φωτισμού με μια επισκόπηση των έξι τύπων φώτων που βρίσκονται στα κοινά πακέτα λογισμικού 3D.
Παρόλο που είναι πολύ εύκολο να κάνετε κλικ στο κουμπί "Δημιουργία φωτός" στο πακέτο λογισμικού 3D και να τοποθετήσετε μια πηγή φωτός στη σκηνή σας, η πραγματικότητα του σκάφους είναι πολύ πιο περίπλοκη.
Υπάρχουν ορισμένα καλά εδραιωμένα παραδείγματα φωτισμού 3D και ο τύπος της σκηνής συνήθως καθορίζει ποια είναι η καταλληλότερη. Για παράδειγμα, οι τεχνικές που λειτουργούν καλά για ένα εσωτερικό περιβάλλον συνήθως δεν έχουν πολύ νόημα για μια εξωτερική βολή. Ομοίως, ο φωτισμός "στούντιο" για την απόδοση του προϊόντος ή του χαρακτήρα απαιτεί μια πολύ διαφορετική διαδικασία από το φωτισμό για κινούμενα σχέδια και ταινίες.
Στο τέλος, κάθε κατάσταση είναι διαφορετική, αλλά ορισμένοι τύποι φωτός λειτουργούν καλά για ορισμένες σκηνές.
Εδώ είναι μερικές από τις τυπικές επιλογές φωτισμού που βρίσκονται στις περισσότερες σουίτες λογισμικού 3D :
- Point / Omni Light: Ένα φωτεινό σημάδι εκπέμπει φωτισμό προς τα έξω σε κάθε κατεύθυνση από ένα απλό, απείρως μικρό σημείο σε 3D χώρο . Τα φώτα σημείων είναι χρήσιμα για την προσομοίωση οποιασδήποτε πανευρωπαϊκής πηγής φωτός: λαμπτήρες, κεριά, φώτα χριστουγεννιάτικων δέντρων κλπ.
- Κατευθυντικό φως: Σε αντίθεση με τα φώτα σημείων, τα οποία καταλαμβάνουν μια συγκεκριμένη θέση στη σκηνή 3D, ένα κατευθυντικό φως προορίζεται να αντιπροσωπεύει μια εξαιρετικά μακρινή πηγή φωτός (όπως ο ήλιος ή το φεγγάρι). Οι ακτίνες που εκπέμπονται από κατευθυντικά φώτα τρέχουν παράλληλα σε μία κατεύθυνση από κάθε σημείο του ουρανού και χρησιμοποιούνται συνήθως για την προσομοίωση του άμεσου ηλιακού φωτός. Επειδή ένα κατευθυντικό φως αντιπροσωπεύει μια μακρινή πηγή φωτός, οι συντεταγμένες x, y, z δεν σημαίνουν τίποτε, μόνο η περιστροφική του ιδιότητα έχει οποιαδήποτε σχέση με το πώς θα φωτιστεί η σκηνή.
- Spot Light: Τα φώτα σημείων σε εφαρμογές 3D είναι αρκετά αυτονόητα λόγω του γεγονότος ότι είναι μάλλον παρόμοια με τους πραγματικούς ομολόγους τους. Ένα σημειακό φως εκπέμπει ένα φωτεινό πεδίο με σχήμα κώνου από ένα μόνο σημείο στο διάστημα. Οι προβολείς χρησιμοποιούνται συχνά για φωτισμό στούντιο τριών σημείων και επίσης για προσομοίωση κάθε φωτιστικού, όπου υπάρχει ξεχωριστή οπτική παρακέντηση από ανοιχτό σε σκοτεινό φωτισμό δρόμου, λαμπτήρες γραφείου, φωτισμό κώνου κλπ.
- Φως χώρου: Ένα φως περιοχής είναι ένα φυσικό φως που εκπέμπει κατευθυντικές ακτίνες από μέσα από ένα καθορισμένο όριο. Τα φώτα περιοχής έχουν ένα συγκεκριμένο σχήμα (είτε ορθογώνιο είτε κυκλικό) και το μέγεθος, καθιστώντας τα πολύ χρήσιμα για την προσομοίωση φωτιστικών φθορισμού, φωτιζόμενων πάνελ και άλλων παρόμοιων χαρακτηριστικών φωτισμού. Τα φώτα χώρου μπορούν να χρησιμοποιηθούν ως πομποί φωτονίων όταν χρησιμοποιούν τον παγκόσμιο φωτισμό στο Mental Ray, γεγονός που τους καθιστά δημοφιλή επιλογή στον φωτισμό προϊόντων και την αρχιτεκτονική απεικόνιση. Παρόλο που τα φώτα περιοχής έχουν μια γενική κατεύθυνση, δεν εκπέμπουν παράλληλες ακτίνες όπως ένα κατευθυντικό φως.
- Φως όγκου: Το ογκομετρικό φως είναι ίσως το πιο δύσκολο να τυλίξει το κεφάλι κάποιου. Με τις προεπιλεγμένες ρυθμίσεις, είναι σχεδόν πανομοιότυπο με ένα σημείο φωτός, που εκπέμπει πανευθυντικές ακτίνες από ένα κεντρικό σημείο. Ωστόσο, σε αντίθεση με ένα σημειακό φως, ένα ογκομετρικό φως έχει ένα συγκεκριμένο σχήμα και μέγεθος, αμφότερα τα οποία επηρεάζουν το μοτίβο παραμορφώσεώς του. Ένα ογκομετρικό φως μπορεί να ρυθμιστεί σε οποιοδήποτε γεωμετρικό πρωτόγονο (κύβος, σφαίρα, κύλινδρος κ.λπ.) και το φως του θα φωτίζει μόνο τις επιφάνειες μέσα σε αυτόν τον όγκο.
- Φωτισμός περιβάλλοντος: Ένα φως περιβάλλοντος εκπέμπει απαλές ακτίνες φωτός προς κάθε κατεύθυνση και μπορεί να χρησιμοποιηθεί για την ανύψωση του συνολικού επιπέδου διάχυτου φωτισμού σε μια σκηνή. Δεν έχει συγκεκριμένη κατεύθυνση και ως εκ τούτου δεν σκιάζει το έδαφος, ωστόσο δεν είναι πραγματικά omnidirectional σαν ένα σημειακό φως. Το φως του περιβάλλοντος είναι σχετικά παρόμοιο με το φως που παρατηρείται το σούρουπο, αμέσως μετά τον ήλιο.
Οι τύποι φωτός που συζητήσαμε εδώ μπορούν να χρησιμοποιηθούν για οτιδήποτε από τον απλό φωτισμό στούντιο τριών σημείων έως τις σύνθετες κινούμενες σκηνές που απαιτούν 40+ φώτα. Χρησιμοποιούνται σχεδόν πάντοτε σε συνδυασμό μεταξύ τους -είναι πολύ σπάνιο ότι μια σκηνή θα περιλαμβάνει μόνο φώτα σημείων ή μόνο φώτα περιοχής κ.λπ.
Παρ 'όλα αυτά, μόλις αρχίσαμε να χαράξουμε την επιφάνεια ενός βαθύ και ποικίλου θέματος. Θα δημοσιεύσουμε ένα άρθρο σχετικά με τον "προηγμένο" τρισδιάστατο φωτισμό κάποια στιγμή την επόμενη εβδομάδα, στο οποίο θα εισαγάγουμε το HDRI, την απόφραξη του περιβάλλοντος και τον παγκόσμιο φωτισμό.
Εν τω μεταξύ, εδώ είναι μερικές εξωτερικές πηγές για τον τρισδιάστατο φωτισμό:
Χρώμα και Φως - James Gurney (Θεωρία, συνιστάται ιδιαίτερα)
Φωτισμός La Ruelle (Φωτιστικό εξωτερικού φωτισμού)
Φωτισμός La Salle (φροντιστήριο εσωτερικού φωτισμού)