CINEMA 4D R 9.5, nebojme se multi-passu, nekouše - Grafika.cz - vše o počítačové grafice

16. února 2006, 00.00 | Už je to tak. Takové práce, takového ladění, ale tomu
výsledku něco chybí, když ona ta radiozita tak trvá. Co s tím? No možná,
možná bychom mohli ten výsledek trochu odladit ve PhotoShopu. A když už se rozhodneme,
tak není nic lepšího, než rendering do vrstev, tedy hezky česky řečeno,
"multipás".

No asi to všichni znají, výsledek není tak špatný, ale když srovnáme výsledek osvětlený jen a pouze světly s dynamickým osvětlením, ve kterém se podílela i radiozita, tak většinou mírně zatlačíme slzu dojetí a řekneme si škoda, možná to šlo o chloupek lépe. Faktem ale je, že než znova renderovat celou scénu, tak možná nebude od věci vše odladit ve PhotoShopu. Přitom je ale jasné, že práce nám půjde lépe v případě, že budeme mít celou scénu rozčleněnou do vrstev a ne jen výsledný obrázek. Mimo to nám takové hrátky s vrstvami ve PhotoShopu mohou ukázat i lepší vyvážení nasvětlení scény přímo v CINEMĚ 4D, pokud bychom například připravovali animaci. Taková prostá zpětná vazba.

Na úvod ještě jedna (vlastně tři) drobná poznámka. Vím, že se na českých luzích a hájích již jeden článek o multi-pass renderingu vyskytuje, a to poskytnutý přímo Maxonem k CINEMĚ 4D R8.x, který jsem kdysi přeložil. Vím ale také, že ne všichni jej shlédli a tak drobné, i když ne zcela originální, opakování nebude jistě od věci. Druhá poznámka se týká skutečnosti, že jsem pro kompozici využil kvalitní hdri mapu z ukázky z Dosche, která je opravdu kvalitní, ale není pro níže uvedenou ukázku zase tak vhodná (je málo barevně „dynamická“, chybí v ní přímé osvětlení) a mimo to jsou v ní také podpisy společnosti Dosch design. Je ale natolik kvalitní, že z ní lze vyrobit pozadí, které se pak velmi dobře „míchá“.

Poslední pozastavení spočívá v tom, že se budeme soustředit na systém, nikoliv na daný příklad, který jsem se ostatně pokusil vytvořit co nejjednodušší (v tomto smyslu se jedná hlavně o nastavení světel). Auto jako takové není mé, ale vytvořil je Radoslav Krajčík a poskytnul je do download systému našeho webu, tedy na tom místě každý najde vůz podle svých představ.

Začneme tedy přípravou scény. Řekněme, že chceme umístit auto do realistické vyfocené scény a zároveň chceme, aby plně „spolupracovalo“ s okolním prostředím, které nám poskytne hdri mapa. Domnívám se, že pro takové zadání je nejvhodnější využití právě hdri mapy i pro generování podlahy scény. Jak na to, si ukážeme v tomto kroku.

Řekněme, že máme připravený model (a nebo že jsme si jej stáhli v downloadu, kde jsou ona hezká auta Rada Krajčíka) a vytvořili jsme si kameru, ze které budeme scénu sledovat. Do kamery se samozřejmě v editačním okně také přepneme.

Pokud jsme spokojení, tak si do scény vložíme objekt Obloha, který nám sice nebude sloužit pro generování radiozity, ale poslouží k definování odrazů na povrchu vozu a také pro tvorbu prostředí.

Vytvoříme si nový materiál a do kanálu Svítivost načteme hdri mapu prostředí (jak říkám, ta má není moc zajímavá). Podle svého citu upravíme nastavení textury, tedy jejího jasu a gamutu, případně rozsahu úrovní, abychom byli s jejím vzhledem spokojení.

Aplikujeme si materiál na objekt Oblohy a pomocí volby Rendering > Renderovat vybraný objekt a rotace okolo osy H (Y) si nastavíme tento objekt tak, abychom byli spokojení s jeho umístěním. Případně si můžeme udělat také test umístění vozu bez vyhlazování a světel, prostě jen kontrola, zda nám auto do pozadí „sedí“ (a právě tady mám trochu problém, že ona mapa není tak úplně vhodná, ale snad mi prominete).

Pokud jsme spokojení, tak si skryjeme vše mimo objektu Oblohy, nastavíme render na velikost, kterou použijeme i na finální scéně (v ukázce 1 000 x 600) a provedeme výpočet. Dostaneme tak mapu-obrázek, který je zcela shodný s tím, co vidí kamera. Od této chvíle nebudeme ani kameru, ani pozadí-panoramatickou hdri mapu měnit.

Výsledek výpočtu

Vytvoříme si nový objekt, kterým bude Podlaha. Samozřejmě, že auto bude stát na této podlaze.

Vytvoříme si další materiál, přičemž do kanálu Barva načteme právě připravený obrázek.

Do Alfa kanálu téhož materiálu načteme shader Přechod, kterým vymaskujeme objekt podlahy do oblohy. Tento přechod bude 2D V (pravděpodobně) a případně může být natočený ve stejném úhlu, jako kamera, kterou scénu sledujeme (aby byl s kamerou přechod průhlednosti rovnoběžně, pak ale vznikne trochu problém v místě spodní hrany obrázku – viz níže, přechod jsme jinak natočili z důvodu kompozice, aby případně auto neviselo zadním kolem ve vzduchu, kdybychom si nejdříve otestovali, že bude vše v pořádku, můžeme samozřejmě raději použít nenatočený přechod, k tomuto tématu se ale ještě vrátíme).

Vrátíme se ještě k materiálu hdri mapy, kde v kanálu Svítivost nastavíme Odsazení při rozostření hdri mapy, aby vypadalo pozadí rozostřeně i bez post efektu s tím, že takhle budou rozostřené i odrazy…

Náš materiál podlahy aplikujeme na objekt Podlaha. Typ projekce nastavíme na Mapování kamerou. Do pole Kamera přetáhneme jméno naší kamery a do polí Velikost X a velikost Y zadáme velikost zadaného výstupu, tedy v mém případě 1 000 x 600.

Vybereme si objekt Podlaha a zvolíme Správce objektů > Soubor > CINEMA 4D vlastnosti > Kompozice. Aby se nám nemíchala podlaha do odrazů a nedělala nám neplechu, tak si vypneme v této vlastnosti volbu Viditelný paprsky (tedy odrazivost a případná refrakce bude počítána jen z hdri mapy prostředí). Pokud bychom chtěli „upevnit“ barvu podlahy, tak bychom také mohli aktivovat volbu Zahrnout pozadí, ale jelikož osvětlení nebude nějak dramatické, tak to není potřeba.

Když jsme u toho, tak vytvoříme vlastnost Kompozice i u objektu auta a to zcela stejným způsobem. Nastavíme ale úplně něco jiného, nastavíme Zásobník. Lépe řečeno jej aktivujeme a necháme nastavené číslo 1. Tím jsme nastavili vlastnost Kompozice, která nám pomůže v případě, že bychom chtěli celé auto zabarvit do jiných barev. Uvidíme, zda se nám to bude hodit.

Nastavíme si osvětlení scény. To bude velmi jednoduché a to je vlastně dobře. Nakolik nebude dokonalé nám zcela nevadí, protože dynamiku osvětlení a nasvícení celého vozu doženeme až ve Photoshopu. Hlavně že bude jednoduché.

První světlo bude vzdálené. Barva je teple oranžovo žlutá a jas 150%. Samozřejmě se jedná o simulaci Slunce, stín je nastavený na typ Oblast. Na stránce Detaily je upravený parametr nekonečný úhel na 1.5, aby se stín více rozpíjel. To je vše. Samozřejmě u výsledného renderu lze také zvýšit kvalitu stínu, ale uvidíme, zda to bude zapotřebí. Světlo je natočené tak, že svítí zleva shora (to mi příliš neladí s hdri scénou, ale jak jsem říkal, bohužel je tento stav zapříčiněn tím, že nemám jinou vhodnou mapu a také tím, že části mapy jsou „poškozené“ reklamními odkazy na výrobce, jde ale jen o princip, že).

Vytvoříme si další světlo, tím bude plošné světlo typu polokoule, které bude tak velké, aby obepínalo celou scénu. Jas bude 130 a barva studeně modrá, vypneme volbu, aby světlo generovalo odlesky na objektech (Odlesk na hlavní stránce). Stín nastavíme na typ Oblast a na stránce Stín zadáme vyšší kvalitu tohoto stínu, tedy Přesnost na 70% a Min/Max 20/200. Změnu v osvětlení nám zobrazí následující obrázek, kde je snížené vyhlazování.

Auto je na pravé straně (tedy na jeho levé, pravou myslím pravou stranu obrázku) poměrně tmavé, tedy vytvoříme si další světlo, tentokrát třeba jen kuželové, které dáme do opozice k světlu slunečnímu a tímto světlem zesvětlíme tuto stranu vozu. Můžeme přitom použít zaměřené světlo (chování – Cíl). Světlo bude bílé, bude svítit zprava od shora a bude mít Jas jen 20%. Nebude vrhat stín a také bude mít vypnutou volbu Odlesk na hlavní stránce. Mimochodem na stránce Detaily nastavíme vnější a vnitřní úhel tak, aby zahrnoval celé auto. Jistě bychom mohli použít i jiný typ světla, upřímně tohle mi první padlo do ruky :-).

Světla jsou tímto hotová, jen si ještě můžeme všimnout, že máme na konci objektu Podlaha, tedy na horizontu, takový nepěkný prvek, jakousi přerušovanou čáru. Ta je způsobená interpolací. Odstraníme to poměrně paradoxně, v nastavení Alfa kanálu materiálu podlahy upravíme přechod tak, že jeho počátek (tedy oblast u našich nohou) bude také v přechodu, ale velmi, opravdu velmi krátkém. To nám případně udělá trochu neplechu „pod nohami“, ale to nevadí, protože tuto oblast jsem chtěl stejně uříznout. Kdyby ale ne, tak se tomu také lze vyhnout, a to mícháním dvou přechodů v shaderu Fůze, kdy spodní nebude natočený a tím pádem nám spodní linka „nevykoukne“.

První možnost, kdy nám vnizkne aretefakt v levém dolním rohu

Druhá, zcela bezproblémová možnost vymaskování

Vše máme připravené pro výsledný render. Ostatní úpravy uděláme již ve Photoshopu, tedy úpravy stínu z polokulového světla, který před autem nepřirozeně předchází, barvy, které jsou příliš jednotvárné, prostě vše, co bychom chtěli ještě odladit, uděláme až v bitmapovém editoru.

Otevřeme si nastavení renderingu, nastavíme si vyhlazování a ostatní běžné parametry tak, jak jsme zvyklí a jak potřebujeme a přejdeme na stránku Multi-pass. Zde se ujistíme, že máme aktivní volbu „Aktivovat Multi-pass výpočet“, klikneme na šipečku vpravo nahoře a zvolíme hned první příkaz, Přidat vrstvy obrázku. Tím se nám přidají všechny běžné vrstvy, které se počítají. Pravda, některé máme aktivované tak trochu navíc. O některých to víme rovnou, třeba můžeme rovnou vypnout volby Radiozita, Kaustika, Atmosféra, Atmosféra (násobit) a Post efekty, u těch ostatních se necháme překvapit. Jedna vrstva nám ale chybí, vytvoříme si tedy stejným způsobem vrstvu „Zásobník objektu“ a zadáme číslo, které jsme definovali na vlastnosti Kompozice u auta.

Ve spodní části zadáme volbu Separovat světla (díky této volbě bychom mohli vypnout další volby ve vrchní části, ale necháme to tak, smazat to lze vždy), nastavíme režim světel na tři kanály a aktivujeme si uložení multi pass souboru. Nastavíme formát psd a také cestu pro uložení.

Nastavíme ještě velikost renderu (ten je mých zmíněných 1 000 x 600) a můžeme celou operaci spustit.

Pokud máme vyrenderováno, tak si otevřeme PhotoShop. Podíváme se na to, co vlastně nepotřebujeme, respektive co je navíc. Jisto jistě můžeme vyhodit vrstvu Průhlednost, je zcela černá, také vrstva Okolí je navíc, tedy pryč s ní. No možná divné je, že vrstvy Stín a odlesk jsou prázdné. No to je tím, že tyto parametry jsou u sad, tedy vrstev, světel. I tyto dvě vrstvy tedy můžeme odstranit. Rozbalíme si sady vrstev světel a podíváme se, kde je ještě nějaký ten obsah na odstranění. No minimálně u jednoho světla nepotřebujeme vrstvu stínů, protože jej negenerovalo, stejně tak u dvou světel nebyly generované odlesky. Tedy vše, co je prázdné, odstraníme. Tak a to je opravdu vše.

Začneme, mým cílem je scénu trochu „ohřát“, dát autu trochu teplejší barvy, tedy uvidíme, co s tím. Nejdříve nastavíme barvu auta jako takového, až poté budeme řešit, co a jak s tím, že obarvujeme i okolí. To vyřešíme, žádný strach…

Vybereme si hlavní světlo, vrstvu Povrchová úprava, a této vrstvě aplikujeme vrstvu úprav, kterou vytvoříme pomocí Vrstvy > Nová vrstva úprav > Odstín a Sytost. Při zadání zaškrtneme volbu „Použít předcházející vrstvu….“, kterou zamkneme tuto vrstvu úprav na námi vybranou vrstvu. Stejným způsobem a na stejnou vrstvu vytvoříme vrstvu úprav Úrovně. Obě vrstvy nastavíme tak, abychom barvu vrstvy trochu více nasytili a případně zvýšili kontrast pomocí úrovní.

Zcela stejným postupem můžeme pomocí vrstvy úprav Odstín a sytost zabarvit i zbylé dvě „povrchové úpravy“, tedy barvy povrchu, jak je nám vygenerovaly obě zbývající světla. U onoho nejméně důležitého světla jsem použil režim Kolorování. Pro dolaďování intenzity tohoto světla taktéž můžeme použít vrstvu úprav Úrovně.

Pomocí vrstvy úprav možná nebude od věci také upravit odrazivost, tedy první vrstvu v pořadí. A to opět pomocí vrstvy úprav Úrovně, která bude navázaná jen na tuto vrstvu.

Je načase si vymezit vliv vrstev úprav. Vybereme si masku (bílé pole) u vrstvy úprav Odstín a sytost u hlavního světla a provedeme příkaz Výběr > Načíst výběr. Objeví se paleta, kterou si můžeme vybrat alfa kanály, které jsou v souboru asociované. A zde máme alfa kanál Zásobník 1, to je celé naše auto. Provedeme inverzi výběr (Ctrl + Shift + I) a vyplníme masku vrstvy černou barvou. Tuto operaci zopakujeme u všech ostatních vrstev úprav, které upravují zabarvení vrstev světel.

U vrstvy, kde je plošný stín polokulového světla, si vytvoříme masku vrstvy, kterou ponecháme bílou. Pak si zopakujeme trik s výběrem zásobníku a inverzí. Označíme si masku vrstvy, zvolíme štětec, velmi měkký, a černou barvou a případně malým tlakem odstraníme „maskováním“ stín, který je před autem.

Jsme vlastně úplně na konci. Můžeme udělat ještě několik drobností. Můžeme si vybrat vrstvu s hlavním stínem a tuto vrstvu pomocí vrstvy úprav (opět přiřazené jen této vrstvě) trochu zabarvit. Pak ještě můžeme globální vrstvou úprav, úrovněmi, upravit globální nastavení úrovní scény, tuto vrstvu umístíme zcela nahoru. A poslední věc, pomocí vrstvy úprav Odstín a sytost a masky, kdy si štětcem a výběrovým lasem vybereme značku a disky kol trochu odbarvíme značku a disky kol. Tím jsme hotovi.

Můžeme vše sloučit, případně obrázek trochu doostřit a opravit drobné linky, které jsou cenou vyhlazování masky objektu kontra technologie multipass. Záměrně jsem nepoužil žádné efekty, jen zabarvení a úrovně, tedy změny, které by šly do jisté míry nastavit i přímo na světlech a jejich barvě v CINEMĚ 4D podle toho, jak jsme nastavili barvy ve PhotoShopu.. Výslednou i zdrojovou psd scénu máte ke stažení níže. Auto (ne jedno) najdete samozřejmě v download sekci, ale to jsme již zmínili.

Počáteční soubor PSD

Koncový soubor PSD