3ds Max: Světelné a kamerové efekty v noční scéně - Grafika.cz - vše o počítačové grafice

8. června 2010, 00.00 | Vítejte u tutoriálu, který se pokusí mírně pokročilým uživatelům programu 3ds Max přiblížit možnosti, jakým způsobem nastavit standartní světla a jak rozšířit jejich vlastnosti o efekty typu Volume Light, Projector Map nebo o efekt kamerové čočky Glow při osvětlování tajemné noční místnosti.

Není pochyb o tom, že osvětlení scény je jedním z nejdůležitějších aspektů filmového projektu, je to jeden z nejpoužívanějších způsobů, jak diváka udržet v napětí, pokud toto je jeho záměrem. To platí hlavně pro horrové a fantastické příběhy, jakým byl napřiklad nedávno uvedený Wolfman, z něhož je i tento snímek.. Úzký pruh měsíčního volumetrického světla pronikající přes veliká francouzská okna a těžké závěsy do místnosti, kde se nachází hlavní objekt, je krásný příklad toho, že divák začíná pociťovat napětí ještě dříve, než zde proběhne filmová akce. V následujícím tutoriálu se tedy pokusíme tento druh osvětlení napodobit, přičemž více než o striktní postup osvětlení jedné scény nám půjde spíše o nastínění možností, kterými standartní světla programu 3ds Max disponují a jejichž objasnění se vám – jak doufám – hodí při tvorbě vašich projektů.

Pro náš účel využijeme standartní světla 3ds Max, a to hlavně typ mr Area Spot a mr Area Omni, z nichž některá později doplníme o efekty volume light či projector map. Tento typ světel je napsán speciálně pro renderer Mental ray, který jde přeci jen dále v možnostech nastavení parametrů světel, vlastních shaderů, kamerových efektů a závěrečného vykreslování než implicitní Scanline, takže jej nezapomeneme pro náš projekt nastavit jako výchozí renderovací modul. Taktéž si objasníme postup při tvorbě některých kamerových Lens efektů, které by v režimu Scanline nebylo možno provést.

Vytvořili jsme tedy jednoduchou scénu, v níž se pro rychlejší testovací rendering vyskytuje pouze několik objektů, opatřených základním šedým materiálem, které budeme postupně osvětlovat tak dlouho, až dosáhneme kýženého výsledku. Aby scéna nebyla úplně fádní, vzhled centrálního objektu Pyramide01 a objektu Box01 v levém rohu scény je upraven pomocí vynikajícího pluginu Greeble, který si můžete stáhnout bezplatně z těchto stránek. Vzhledem k tomu, že tento tutoriál je určen těm uživatelům softwaru 3ds Max, kteří jsou již s jeho základy seznámeni, nebudu zde popisovat elementární postupy typu jak vytvořit ve scéně světlo a podobně. Nezapomeneme nastavit měrné jednotky (v našem případě metry), může se nám to hodit při nastavování světelných parametrů. Na obrázku níže je tedy naše základní scéna s výchozím osvětlením, které je stejné pro každý projekt do doby, než začnete vytvářet svá vlastní světla.

V levém pohledu vytvoříme světlo mr Area Spot a tažením zarovnáme jeho cíl dopadajících paprsků (target) tak, aby světlo procházelo oknem a dopadalo přibližně v 45stupňovém úhlu na objekt pyramide, což zkontrolujeme ve všech výřezech pracovní plochy. Vzhledem k tomu, že tomuto světlu budeme následně přiřazovat efekt Volume light, musíme target posunout dále směrem pod stůl, v opačném případě by nám totiž mlhou vyplněné světlo končilo ještě před objektem pyramide. Ve scéně bude světel více, takže toto jsem pro pořádek pojmenoval jako Mesicni Spot01, jelikož nám bude napodobovat měsíční paprsek.

Nyní se chvíli budeme věnovat nastavení tohoto světla. V Modify panelu máte označeny hlavní parametry, intenzitu osvětlení Multiplier ponecháme na implicitní 1, barvu světla změníme na světle modrou (RGB-206,206,255,). Pozornost věnujeme taktéž roletce Spotlights Parameters, kde upravíme důležité hodnoty Hotspot/Beam a Falloff/Field takto. Světlo směrem od objektu pyramide, který je plně nasvícen (Hotspot/Beam=20) postupně slábne, až přestane okolí osvětlovat úplně a to od pole Falloff/Field, jehož hodnota je 45. Podobný jev se slábnutím světla od jeho středu si můžete taktéž vyzkoušet nastavit v nabídce Near Attenuation a Far Attenuation. Abyste tyto hodnoty uvedli v platnost, nezapomeňte zapnout okénko Use.

Další nastavení, se kterým můžete experimentovat tak, abyste vaše světlo co nejvíce přiblížili realitě, je Decay v roletce Intensity/Color/Attenuation. Parametr Decay (decay=rozpad,úbytek) určuje stupeň slábnutí a rozkladu světla v závislosti na typu a vzdálenosti, kterou zadáte, přičemž nejblíže realitě by měl být typ Inverse Square.. V této souvislosti je potřeba vědět, že pokud byste veškeré výše uvedené parametry ponechali v implicitních hodnotách, dostanete nepřirozeně vyhlížející světlo s ostrými okraji, takže se vyplatí si s těmito hodnotami pohrát. Pro jejich snažší pochopení je právě dobré mít nastavené měrné jednotky Maxe na reálné míry, jako jsou centimery a metry.

Takže na obrázku níže máme vyrenderovanou scénu, ve které jsou všechna předchozí nastavení, včetně typu stínů, které jsme nastavili na mental ray Shadow Map, jenž v implicitním nastavení produkuje stíny s méně ostrými okraji než je tomu u fyzikálně věrnějších Ray Traced stínů, u kterých si ovšem zase musíte počkat o něco delší dobu na výsledný rendering. To ovšem neznamená, že parametry (ostrost okrajů, průhlednost, barvu apd.) stínů typu mental ray Shadow Map nemůžete dále upravovat, k tomu slouží roletky Shadow Parameters, Shadow Map Param a mental ray Shadow Map.

Nyní přiřadíme našemu světlu efekt zvaný Volume Light, který bude simulovat měsíční paprsek vyplněný mlhou. Rozklepneme roletku Atmospheres & Effects, klepneme na tlačítko Add a vybereme Volume Light. Po klepnutí na tlačítko Setup se nám objeví dialog Environment & Effects, v němž nastavujete parametry pro výplň světla podobně, jako je tomu na obrázku níže. Jak vidíte, i při nízkých hodnotách parametru Density, je mlha obsažená ve světle více než dostatečná. Barva mlhy má záměrně taktéž namodralý nádech jako samotné osvětlení, toto světelné zbarvení je totiž pro tento druh filmů typické.

Na obrázku dole vidíte render volumetrického osvětlení, k němuž jsme pro efektnější výsledek navíc opatřili stolní desku lesklým a reflexním materiálem, přestože to zvyšuje dobu potřebnou pro výsledný rendering naší scény.

Tolik tedy k efektu zvanému Volume Light. Není bez zajímavosti, že podobný efekt je možno v režimu Mental ray vytvořit ještě zcela odlišným způsobem, a to přiřazením shaderu Parti Volume (physics) vybrané kameře. V dialogu Render Setup rozklepnete nabídku Renderer a zde najdete roletku Camera Effects, kde je mimo jiné i nabídka Camera Shaders. Zde označíte okénko Volume a po klepnutí na tlačítko None vyberete právě shader Parti Volume (physics), který přetáhnete jako instanci do libovolného materiálového slotu. Zde pak můžete editovat jednotlivé parametry shaderu, hlavně pak Scatter Color a Extinction, přičemž ten druhý jmenovaný umožňuje nastavit postupné slábnutí efektu. Zde je ale potřeba podotknout, že tento způsob je náročnější na dobu renderování. Zmíněný postup máte znázorněný na obrázku dole.

To by bylo k volumetrickým světlům vše, pokračujeme dále s osvětlováním scény. Předpokládejme, že potřebujete vyplnit stěnu za hlavním objektem Pyramide nějakým zajímavým efektem, například stínem větví stromu u okna, nebo, jako v našem případě, stínem rámu pootevřeného okna, který na zeď vrhá hlavní nebo jiný světelný zdroj. Mohli bychom v tomto případě nasměrovat další světlo zvenčí přes rám okna do místnosti a zvolit typ stínů, ale my to můžeme udělat i jinak, přičemž úspora času, potřebného k renderingu, může být skutečně významná. V místě stolu vytvoříme světlo mr Area Spot a cíl dopadu jeho paprsků nasměrujeme na tu část zdi, kde potřebujeme simulovat náš efekt. Hodnotu Multiplier snížíme na 0,4 a v roletce Spotligh Parameters označíme okénko Rectangle. Nyní v roletce Advanced Effects najdeme parametr Projector Map, označíme jej a klepneme na tlačítko None. Otevře se nám dialog Material/Map Browser, kde vybereme v našem případě Bitmapu, kterou je obyčejný černobílý obrázek rámu okna. Můžeme ale vybrat i jakoukoliv procedurální mapu, které 3ds Max nabízí, podle toho, jaký vzor potřebujeme na zeď promítnout. V tomto případě je potřeba podotknout, že černobílý obrázek nebo mapa v tomto případě nemají parametry klasické masky – tedy černá barva není průhledná a bílá neprůhledná.

Na vyrenderovaném snímku dole tedy vidíme efekt, který nám umožnil parametr Projector Map. Zároveň s tím jsme ještě v prostoru za oknem vytvořili objekt Plane, který jsme otexturovali nějakou zajímavou bitmapou noční oblohy, aby pohled z okna nebyl tak fádní.

Nyní se zaměříme na popředí scény, kde se nachází objekt Box01, jenž by měl být alespoň částečně osvětlen odraženým měsíčním světlem, čehož docílíme novým světlem mr Area Spot, které schováme za objekt Box01 a jehož světelný paprsek povedeme směrem ke kameře. Toto tzv. nízké zadní světlo je často používaný filmový způsob osvětlení v podobných scénách, jako je ta naše. Samotné umístění světla je ale na každém dle jeho uvážení, my se zaměříme na jednu důležitou možnost, kterou nám 3ds Max poskytuje v oblasti osvětlení scény. Jedná se o tlačitko Exclude/Include v první roletce General Parameters, které nám umožňuje vybrané objekty Nezahrnout/Zahrnout do osvětlení (Illumination) či vrhání stínů (Shadow Casting) zvoleného světla. Na obrázku níže je celý postup znázorněn. Pokud vybíráte pouze jeden objekt, tak jako v našem případě Box01, je po jeho přetažení za pomoci tlačítka s dvěma šípkami na druhou stranu dialogu výhodnější označit volbu Include (Zahrnout) do osvětlení, než ostatní objekty postupně vybírat, přesouvat na druhou stranu dialogu a označit je volbou Exclude (Nezahrnout). Takže tímto způsobem jsme řekli Maxovi, že nasvícen bude jen objekt Box01, čímž máme kontrolu nad osvětlením v celé scéně. Při osvětlování větších scén je toto tlačítko hojně používané.

Níže je tedy vyrenderovaná scéna s použitím volby Include pro objekt Box01, který se nachází v levé části snímku. Pro tento způsob osvětlení jsem záměrně nepoužil světlo typu Omni, které by jako všesměrové osvětlilo objekt Box01 rovnoměrně ze všech stran, což je v tomto případě nežádoucí.

V naší scéně jsme použili do této doby tři světla a jelikož je to stále málo, pojďme pokračovat v osvětlování. Stále máme například ještě volné místo na procvičení v pravé horní části místnosti, přičemž ještě nepatrně více nasvítíme hlavní objekt Pyramide01, který jako jediný zahrneme do osvětlení nového světla, jež nám díky kamerovému efektu Glow (záře) může simulovat světlo svíčky, lampičky nebo třeba záři okolo slunce či měsíce. V pravém horním rohu místnosti tedy vytvoříme světlo mr Area Omni , vypneme vrhání stínů a zadáme mu namodralou barvu světla a také velice nízký parametr Multiplier 0,4, abychom objekt Pyramide nepřesvítili. Další důležitý parametr se skrývá v roletce Area Light Parameters, kde zadáme tvar světla (Sphere nebo Cylinder) a jeho rozměr tak, abychom ho mohli ve scéně spatřit jako základ pro náš efekt Glow, který přidáme nyní. Rozbalíme roletku Atmospheres & Effects, klepneme na tlačítko Add a v dialogu Add Atmosphere or Effect vybereme Lens Effects, což jsou efekty kamerové čočky. Z nabídky několika efektů vybereme nejvýše umístěný Glow a následně pak můžeme editovat jeho parametry v roletce Lens Effects Global, kde hlavně nezapomeneme přiřadit našemu efektu světlo, které bude záři vytvářet, tedy Svicka_mr Area Omni01, a to pomocí tlačítka Pick Light, které už se mi do obrázku nevešlo, stejně jako roletka Glow Element, kde nastavujeme základní parametry naší záře. Na obrázku dole máte naznačen postup při vytváření tohoto efektu, který byste stejně jako efekt Volume light mohli vytvořit i pomocí rendereru Scanline.

Takže na vyrenderované obrázku dole máme finální scénu, kde jsme použili osvětlení pomocí čtyř standartních světel včetně naposledy přidaného Omni světla v pravé horní části obrázku, na které jsme aplikovali kamerový efekt Glow. V samotném závěru musím ještě uživatelům připomenout, že pro naše osvětlení v režimu Mental ray je potřeba aktivovat globální osvětlení a to tak, že v dialogu Render Setup otevřete záložku Indirect Illumination (Nepřímé osvětlení), kde aktivujete políčka u Enable Final Gather a Global Illumination.

Tolik tedy k postupu vytváření několika druhů světel ve scéně. Jak již bylo řečeno v úvodu, tento tutoriál není návodem na fyzikálně jediné správné osvětlení noční scény, popisuje především postup při vytváření několika málo z těch mnoha světelných a kamerových efektů, které v programu 3ds Max máte možnost vytvořit. Navíc naprostá většina parametrů efektů světel, kamer, jakožto i samotných objektů je samozřejmě animovatelná, takže i znaší velice jednoduché scény, jejíž zdrojový soubor je zde, lze při troše fantazie vytvořit několik zajímavých animovaných záběrů. Ale to už je téma pro jiný tutoriál.