Když dva nejsou totéž, Lumen 2, první díl - Grafika.cz - vše o počítačové grafice

5. února 2009, 00.00 | Když jsem před několika dny dostal zprávu od Chrise Montesana, programátora velmi zajímavých nástrojů pro CINEMU 4D nad kterými se asi v dohledné době budeme setkávat poměrně často, netušil jsem, že budu tak navýsost potěšený jeho formou omluvy. Omlouval se totiž, že se nechal inspirovat mým systémem Mograph SkyLight a vytvořil novou verzi svého pluginu Lumen 2. Pluginu, který můj vlastní nástroj (i když samozřejmě podstatně starší) skutečně dalece překonává. Jsou si docela podobní, ale totéž, totéž to skutečně není...

A jaká že byla forma jeho omluvy? Skutečně rytířská, poskytl mi totiž všechny své komerční pluginy k užívání, přičemž se obecně jedná o vynikající nástroje skutečně brilantní pověsti. Však posuďte sami, mimo Lumen jsem obdržel pro vlastní potřebu i testování pluginy ZBlur 2 (nejlepší efekt pro hloubkové rozostření scény pro CINEMU 4D), Cineview, vynikající náhledový systém renderovaného obrazu, EdgeShade simulující zaoblení hran objektu bez změny geometrie (systém je založen na normálách) a nakonec Enchance:C4D, paket 178 matematických shaderů rozšiřujících (skutečně zásadně) možnosti materiálů CINEMY 4D.

Z výše uvedeného výčtu je snad patrná má vděčnost Chrisovi. Když nic jiného, poskytl nám vynikající studijní materiál a témata pro ilustrativní články. Ono některé jeho nástroje jsou skutečně vynikající (vlastně všechny) a v mnoha ohledech zásadním způsobem obohacují celé spektrum procesů práce v CINEMĚ 4D. Tedy, jinak řečeno, často jsou jeho nástroje pro smysluplnou práci nepostradatelné... Tedy alespoň ve chvíli, kdy je jednou zkusíte...

Lumen 2

Své občasné putování po zákoutích chrisových nástrojů bych rád odstartoval u jeho Lumenu. Je to plugin služebně, ve verzi 2 nejnovější a oficiálně byl uveden na konci ledna 2009, tedy skutečně se jedná o horkou novinku.

Stránky o pluginu, stejně tak jako html manuál naleznete na stránkách www.biomekk.com, pokud někdo preferuje přímý odkaz, pak tedy ZDE.

Cena pluginu je stanovena na 59 USD, což není, vzhledem k jeho šikovnosti a také tomu, že může v mnoha ohledech nahradit složitější řešení, moc. Jistě že v této souvislosti hovoříme o MoGraphu. Ano, MoGraph, je jednoznačně robustnějším nástrojem, univerzálnějším řešením a podstatně komplexnějším systémem, ale na některá jednodušší užití je přeci jen příliš komplikovaný a to může být pro některé uživatele potenciální nevýhodou. Lumen je proti MoGraphu prosťáček, ale prosťáček v tom co umí a nabízí nadmíru šikovný...

Cože to je

Lumen 2 je de facto klonovaní nástroj, který nám umožňuje ovládat klonované instance mnoha způsoby ne nepodobně modulu MoGraph (ano, Mograph je přeci jen širším nástrojem, flexibilita Lumenu je ale úžasná, stejně tak možnosti animování a tak je jako nástroj opravdu výjimečně výkonný).

Podobný MoGraphu? Nástroj o vlastně jen dvou objektech? Ano, skutečně tak tomu je a to včetně různých „efektorů“, doplňkových speciálních skvěle fungujících shaderů a podobně. Skutečně jsou klonovací možnosti Lumenu 2 bezprecedentní a pokud je pro někoho MoGraph drahý, je Lumen 2 opravdu dobrou volbou s dobrým poměrem "cena/výkon“.

Pokud si vzpomeneme na můj MoGraph SkyLight, tak Mograph lze využít velmi úspěšně také u příležitosti osvětlení scény. To evidentně napadlo také Chrise a tak využil mých zkušeností a systému SkyLight a překompiloval je do svého, zbrusu nového objektu. Objektu, který se může zdát na první pohled podobný, ale není, věru není.

V prvé řadě se jedná o systém jednoznačně vyspělejší a to z několika úhlů pohledu. V prvé řadě je distribuce světla dynamická, tedy je analyzována hlavní mapa generátoru distribuce a podle jejího jasu jsou generována světla – ta důležitá světla. Pokud je jas v nějakém prostoru nízký (pod prahem) a světlo z této strany nepřichází, pak v tomto směru nevznikne. Lze tak velmi dobře řídit množství vzniknuvších světel a to jen v místech, respektive ve směrech, ve kterých je to zapotřebí.

Celý systém obsahuje omezení ve vertikálním směru, do té míry je podobný mému objektu SkyLight a také systém slunce, opět podobný SkyLightu. Co je ale velmi zajímavé je možnost využití speciálního shaderu.

Lumen mimo zmíněné dva objekty obsahuje také sadu speciálních shaderů. Některé jsou určené generovaným instancím, jiné naopak osvětlení. Mezi ty patři speciální shader generující stín do jinak zcela průhledného objektu (shader se aplikuje do Alfa kanálu). Lze tak docílit toho, že stín dopadá na fotografii, která je promítána na pozadí – tedy na objekt pozadí, který nemá geometrii, nebo do objektu Oblohy a podobně. Skutečně vynikající systém umožňující geniálně komponovat výsledné obrazy přímo v CINEMĚ 4D!

Objekt: Lumen 2

Asi nebude od věci začít s popisem tohoto objektu jaksi cestou. Tedy tím, jak se s jím potkáte v případě, že jej použijete...

Jakmile se vytvoří objekt Pluginy/Lumen2/Lumen 2 a objekt si vybereme zjistíme, že v něm vlastně vůbec nic není. Podivné. Objekt se aktivuje až samotnou prací.

Vybereme si tedy náš objekt a přejdeme do Správce nastavení. V něm je velmi podstatný parametr, parametr Source object. Jedná se o parametr, který definuje objekt po jehož povrchu jsou generovány instance. Jakmile tedy do tohoto pole přeneseme jméno našeho objektu, Lumen se projeví... Objeví se kvanta všech možných parametrů a nastaveních.

Ještě ale nemáme co generovat. Objekty které se mají vytvořit jsou vždy zařazené jako „podobjekty“ objektu Lumen s tím, že těchto objektů může být libovolný počet. Je pak na nás, které objekty a kdy se budou generovat. V obou přídech, tedy v případě zdrojového objektu tak i objektů instancovaných můžeme použít vlastně cokoliv, co nám padne pod ruku. Generátory i primitiva, polygonové objekty, je to prostě na nás...

Máme tedy připraveno, ve scéně je jak zdrojový objekt na nějž se odkazujeme v nastavení Lumenu, pod Lumenem samotným jsou potenciální instance a je tedy vhodné obrátit svou pozornost k nastavení samotného Lumenu.

První v pořadí co můžeme editovat je systém generování instancí. K dispozici máme systém indexů, tedy můžeme řídit, který pod objekt objektu Lumen bude generován (číslem), můžeme nastavit systém pořadí (order), čímž se budou rozmisťovat instance v pořadí, ve kterém jsou seřazené pod objektem Lumen s tím, že můžeme definovat posun pořadí (začátek). Další možností je nastavení, v kterém se rozmístí do všech míst umístění všechny podobjekty najednou jako skupinka (all children). Poslední volbou je náhodné rozmístění – tedy náhodné pořadí rozmístění...

V případě že zvolíme náhodné generování instancí, můžeme upravovat systém náhodnosti pomocí parametru počátku náhodnosti (seed) a volbou pro gausovskou funkci.

Další volbičkou je parametr pro vytvoření spojitého objektu. To je šikovné nejen v případě převedení na polygony, ale také tehdy, když chceme takto klonovat křivky a poté tyto křivky využít například pro protažení po křivce (najednou)...

Po těchto uvedených parametrech následují parametry pro zarovnání a velmi užitečný směrový vektor (up vektor) což je nadmíru užitečná volba.

Další podstatné parametry následují a jedná se samozřejmě o nastavení systému klonování. Klony, tedy lépe řečeno instance, mohou vznikat jak na bodech, polygonech, či hranách (to je dost dobrá volba), tak i v ploše a to ploše omezené polygonovým výběrem. Vynikající spektrum možností doplněná zejména v případě náhodné distribuce o další parametry, které nám umožňují přesněji řídit generovanou hustotu instancí. Definovat totiž můžeme, v případě polygonové plochy, jak množství instancí na polygon, tak pravděpodobnost výskytu těchto instancí.

Příklad: Představme si, že máme zdrojový objekt primitivum Krychle, které má segmentaci 5x5x5. Celkově má objekt, v takovém případě, 150 polygonů (tedy jedna strana krychle má 25 polygonů a krychle má 6 stran, tedy 150 polygonů). V parametru počtu instancí na polygon zadáme hodnotu 1 (jedna instance na polygon) v parametru pravděpodobnosti (Probability) zadáme hodnotu 100%. Tedy je 100% naděje, že každý polygon bude někde ve své ploše mít jednu instanci – ale vždy jen jednu. Vznikne tedy 150 instancí. V případě, že zadáme hodnotu pravděpodobnosti na 50%, vnikne jen 75 instancí s tím, že jen 75 polygonů bude obsazených...

Uvedený systém je poměrně pokročilý, přesto se ale nemohu ubránit dojmu, že maličko nedokonalý zejména u modelů, které mají významně rozdílné velikosti svých polygonů. Jinak ale funguje geniálně.

Nastavení všech režimů vzniku instancí je následováno směrovým omezením, tedy parametrem, který ovlivňuje linii ve nějaké ose, za kterou se instance nenacházejí...

Posledními parametry na této záložce jsou volby pro aktivaci onoho efektorového systému, který jsem přislíbil na úvod tohoto článku. Všechno co vidíme v těchto volbách můžeme pokročilým způsobem řídit a to systém a´la MoGraph. Jakmile některou volbu aktivujeme, objeví se parametry této volby ve formě další záložky objektu.

Cože jsme to ještě nezmínili? Jistě, nastavení v případě, že je zdrojový objekt objektem křivky. V takovém případě se opět adaptivně upraví rozhraní nastavení objektu, můžeme definovat počet instancí vzniknuvších po křivce, či také může počet kopií odpovídat počtu bodů křivky. Definovat můžeme polohu instancí, jejich počátek, konec a také posun, čímž lze vytvořit kupříkladu pásy. K dispozici je také křivka „variací“ a nastavení přetočení instancí „Wrap“.

V případě křivky si také můžeme říci další zajímavost. Touto zajímavostí je, že jako zdroj pro objekt Lumen může sloužit jiný objekt Lumen – tedy efekt můžeme kaskádovitě množit na sebe! Toto nastavení je vynikající v případě, že bychom chtěli kupříkladu vytvořit objemové instance v mřížce...

Co tedy máme k dispozici ,tedy co vlastně můžeme u všech instancí najednou řídit? Všechno možné, od barvy, přes intenzitu, průhlednost, nastavení stínů, směřování objektů, posun, měřítko, rotaci a čas. K těmto volbám, když už jsme si je tak pěkně vyjmenovali, se ale dostaneme až příště...