CINEMA 4D R14 – globální iluminace a osvětlení interiéru - Grafika.cz - vše o počítačové grafice

21. března 2013, 04.38 | Jsme v závěru, bylo to dlouhé putování, ale dnešním dílem můžeme zcela jednoznačně říci, že popis CINEMY 4D R14 je za námi. A končí tématem, na které se mnozí ptali. Osvětlením interiéru pomocí systému map radiozity a metody QMC.

Možná se na první pohled zdálo, že se zejména GI engine CINEMY 4D v podstatě neproměnil. Už asi sami potvrdíte, že to není pravda a dnes si dané téma dokončíme. Dokončíme si jej za pomoci technologie, o které bychom nikdy dříve neřekli, že je vhodná pro osvětlení interiéru.

Bylo skoro pravidlem, že využití metod QMC přísluší jen otevřeným scénám. Že v případě scén uzavřených je problém s velkým šumem, který je následkem nedostatečného počtu vzorků. V zásadě všechno tohle stále platí a daná technologie je prostě dána – s jejími limity i omezeními. Jenže tyto limity lze obejít, přeskočit, překročit. Prostě, eliminovat...

Do značné míry nám dal již slušný náhled návod s koridorem, dnes si ale vyzkoušíme přeci jen něco praktičtějšího. A to klasickou scénu osvětlení interiéru.

Klíčem k úspěchu je samozřejmě technologie map radiozity. Je to technologie, která si z pohledu kamery na základě primárních vzorků analyzuje scénu a podle geometrie generuje mapu osvětlení (stínování), kterou následně opět do scény promítá. Tato mapa je ukládána a při animaci se chová dost podobně jako v případě animace GI IC, tedy vyžívá se i pro další snímky a jen se doplňuje.

Má tato mapa nějaká pravidla použití? Ano, jistěže, ale většinou nejsou nějak zákeřná. Obvykle, ať již použijeme HDRi mapu, anebo fyzikální oblohu, je nutné aktivovat volbu pro vzorky oblohy. To samé platí i pro iluminační plochy, které mají také příslušnou volbu. Další pravdou je, že systému velmi svědčí použití s fyzikálním enginem, protože se standardním enginem i při nastavení vysoké hodnoty vyhlazování vizuál velmi šumí. To lze velmi efektně eliminovat nastavením fyzikálního enginu.

Proč ne nastavením GI? I to by šlo (primárně vzorky QMC), ale je otázkou, nakolik je efektivní si hrát s dvěma parametry (nastavením fyzikálního enginu a QMC), anebo jen jednoho, protože nastavení primárních vzorků fyzikálního enginu větišnou problém efektivně řeší.

Jinými slovy chci říci, že práci s mapami radiozity můžeme většinou (samozřejmě že ne vždy) odbýt vyloženě výchozím nastavením, které klidně můžeme ještě snížit, a v případě šumu jen tento šum eliminovat pomocí nastavení fyzikálního enginu. Je to tedy takřka „řešení na jedno kliknutí“, které více klade důraz na výkon hardware než teoretické znalosti uživatele. Čím jsem starší, tím více mám tato řešení rád...

V našem videu si tedy předvedeme, co všechno musíme provést, abychom docílili dobrého výsledku. Nejdříve si scénu připravíme pro samotný výpočet. To znamená, že vyrobíme GI portály, ze kterých se soustředí z pohledu kamery vzorky. To nám umožní optimalizovat množství GI samplů půštěných do scény (snížit) a tím se zrychlý výpočet. V ideálním případě je vhodné, aby plochy GI portálů přesně kopírovaly otvory, kterým vstupuje do scény světlo. To znamená, že pokud jsou ve sklech příčky, měly by kopírovar i je. A každá plocha by měla být samostatným objektem.

Další krok je poměrně jasný, aktivujeme GI, jmenovitě metodu QMC a také mapy radiozity. Pro ukázku si ale vyzkoušíme i funkci IC a uvidíme, že rozdíl je poměrně výrazný, protože i IC si s sebou stále nese svá technologická omezení, kterým se nevyhne ani s užitím map radiozity.

A aktivujeme mapy radiozity. Ozkoušíme si, jak vypadají teselové mapy i stínované mapy, zjistíme, že často můžeme snížit hustotu (ale pokud by nebyla scéna připravená korektně s „hmotou“ stěna a objektů, pak je třeba většinou hodnoty nechat na 100 %), avšak ani toto nastavení nemá dramatický dopad na čas.

Mapy radiozity mají i svá úskalí. Není jich ale mnoho. Může se stát, že poskytnou chybný výsledek pokud bude objekt jen „plášť“ bez hmoty, za další může být limitem velikost RAM, do které se ukládá výpočet mapy radiozity, a nekonec není podporována volba perfektní koule. Přesto tato omezení nejsou až tak klíčová, to snad uznáte :-).

A nakonec aktivujeme fyzikální engine. A jsme ve finále. Výsledek na sebe nedá až tak moc čekat (samozřejmě záleží na situaci) a pokud se ve scéně objeví nějaký šum, můžeme jej elliminovat vyšším nastavením fyzikálního enginu, kdy QMC může být díky GI portálům nastavené maximálně na hodnotu střední kvality.

Mimochodem, pokud byste měli ve scéně jen jednu oblast, která potřebuje více vzorků, a ostatní části byly v pořádku i při nízkém nastavení, nezapomínejte na možnost použít interaktivní renderovaný náhled a jeho nastavení – oblast, v nastavení renderingu. Může se to časově nezřídka velmi vyplatit...

Video na Vimeo.com – osvětlení interiéru.

A to je konec. Poslední téma a poslední video. Přeji veselý rendering!

Pavel Zoch, Ph.D.