Использование теней  Maya

С точки  зрения эстетических  результатов  и  времени  визуализации  важно понимать, когда и  как использовать тени  в  Maya. По умолчанию источники  света Maya не отбрасы­ вают теней. Обычно не желательно, чтобы все  источники  отбрасывали  тени, поскольку это требует значительных  вычислительных ресурсов. Тени  должны отбрасывать только главные источники  света. Для  создания тени  стандартная  система визуализации  Maya использует  два подхода: карту глубин (depth-map) — для мягких теней и  трассировку лу­ чей (raytraced) — для жестких теней.

Мягкие тени  

Карты глубин  (depth  map) —  это  внутренние  структуры  данных  Maya,  которые  со­ держат информацию  об интенсивности  света между источником  света и  поверхностями сцены.  Эта информация,  которую  называют глубиной по  оси Z (Z-Depth),  представляет собой полутоновую карту изображения.  Цвета на этой карте располагаются в  зависимо­ сти  от их  расстояния от источника  света. Для получения этих данных  Maya  вычисляет глубину,  "глядя" с точки  зрения источника света и  "зная", какие части  объектов  закрыты (и, следовательно, находятся в тени),   а какие видимы  (и, следовательно,  освещены). Ло­ гично предположить, что единственным  типом источников  света, который  не способен создавать мягкие тени, является рассеянный свет, поскольку  источники  такого типа не имеют фиксированного расположения  и  угла направления.

Чтобы  визуализировать  свет, используя тени, полученные с  помощью карт  глубин, необходимо задействовать пункт Use Depth Ma p Shadow s (Использовать карты глубин теней)  в   разделе  Shadow s  (Тени) редактора  атрибутов  для  данного  источника  света. В этом разделе можно указать и другие атрибуты, чтобы сообщить Maya, как должны вы­ глядеть и  вычисляться карты глубин.

Цвет

Тени  по умолчанию  имеют черный цвет. Хотя черные тени  выглядят довольно типично, корректировка цвета может создать на сцене хороший контраст между светом и  тенью. На­ пример, если для света используются теплые цвета (такие как желто-оранжевый), то холод­ ные цвета теней (пурпурно-синий) могут создать действительно хороший контраст.

Тени  карты  глубин  (depth-map  shadow)  не  учитывают световые лучи, проходящие сквозь прозрачные объекты.  Осветляя цвет тени, можно имитировать  прозрачные тени, как показано на рис. 11.16.

а                                                 6                                                    в

Рис. 11.16. Тень от непрозрачного объекта (а) идентична тени от прозрачного объекта (б).

Чтобы устранить эту неувяжу, можно выбрать более светлый цвет тени (в)

Разрешение карты глубин, размер фильтра и смещение  

Карты глубин представляют собой карты изображений  с конечным  количеством   ин­ формации. Разрешение  карты  глубин   (Dmap   resolution )   контролирует размер  карты глубин. По  умолчанию разрешение карты  глубин  равно 512.  Более  высокие  значения (такие как  1024 или  2048) приводят  к  появлению более резких теней, поскольку увели­ ченное разрешение позволяет хранить большее количество данных о тени. Меньшие зна­ чения (64 или  128) дают более мягкие тени.

Качество карты глубин контролирует размер фильтра. Фильтр размывает  края тени так, что ступенчатость, получившаяся в  результате изменения разрешения карты глубин, исчезает. Однако не следует забывать о том, что  слишком сильное увеличение  размера фильтра может радикально  повлиять на  время визуализации.  Опробуйте различные зна­ чения в  зависимости  от  разрешения  карты глубин (чем меньше разрешение, тем больше должен быть  размер фильтра); обычно значения 3  или  4  вполне достаточно для боль­ шинства случаев.

Смещение карты глубин  (dmap  bias)  сдвигает  карту  глубин либо в  направлении  ис­ точника света, либо от него. Как правило, значения по умолчанию (0.001) вполне доста­ точно. Если  тени  кажутся отделенными  от поверхности,  на которую они  падают, то сле­ дует постепенно увеличить  смещение. Если  в  тенях появляются паразитные изображе­ ния, такие как  пятна или  полосы,  смещение следует постепенно уменьшать до тех пор, пока дефекты не  исчезнут. На рис. 11.17, показаны  эффекты,  связанные с  различными значениями   параметров  Dma p  resolutio n  (Разрешение карты  глубин) и    Dma p  Filter   (Фильтр карты глубин).

Dmap resolutio n = 32  Dmap Filter = 1  

Dmap resolutio n = 32  Dmap Filter = 4  

Dmap resolutio n =  128  Dmap Filter = 1  

Dmap resolutio n = 128  Dmap Filter = 4  

Dmap resolutio n = 512  

Dmap Filter = 1  

Dmap resolutio n = 512  Dmap Filter = 4  

Dmap resolutio n =  1024  Dmap Filter = 1  

Dmap resolutio n =  1024  Dmap Filter = 4  

Рис. 11.17. Более низкие значения разрешения карты глубин дают более мягкие тени и вместе с тем становятся более чувствительными к размеру фильтра

Дисковые карты глубин  

Карты глубин повторно  вычисляются и  заново создаются для каждого  источника све­ та в каждом кадре анимации.  Если  на сцене присутствуют тени, то  при  визуализации  ка­ ждого кадра анимации  Майя приходится вычислять карты  глубин для каждого источни­ ка света, к  которому  применимы  эти  карты.  Тени  очень сильно влияют  на  продолжи-

тельность  визуализации.   Зачастую  фактическая информация  карты  глубин для  источ­ ника света не меняется от визуализации  к визуализации  и  даже от кадра к кадру.  К сча­ стью,  можно  воспользоваться  так  называемыми  дисковыми картами  глубин   (disk  based dmap) и  записать информацию карт в  файл с тем, чтобы впоследствии  Maya  не требова­ лось вычислять эту информацию заново при каждой визуализации.

Когда следует использовать  дисковые карты глубин? Карты не изменяются,  если  ис­ точник света или  объект не перемещается. Более того, покадровые  дисковые карты  мож­ но использовать даже тогда, когда камера перемещается по сцене (как при  пролете), при условии, что объект и  источник света не двигаются.  Можно даже  изменять  атрибуты  ис­ точника  света или  объектов  и все  равно вновь использовать сохраненные карты глубин.

Чтобы использовать  дисковые карты глубин для покадровой визуализации  или  про­ лета  камеры,  выберите из   раскрывающегося списка в   разделе  Depth  Ma p  Shado w  Attributes (Атрибуты карты  глубин тени) редактора  атрибутов  пункт  reus e  Existing  Dmap(s) (Повторное использование существующих  карт глубин). При  первой  визуали­ зации  Maya вычислит карту глубин и  сохранит ее на диске. При  последующих  визуали­ зациях карта  будет  считываться с  диска.  По  умолчанию карты  глубин   сохраняются

в папке      renderData/depth      текущего проекта.  К имени  файла карты можно  присоеди­ нять имя сцены и  имя источника света, установив  соответствующие флажки.

Дисковые карты глубин можно использовать также и  в  анимированных сценах с  дви­ жущимися источниками  света и  (или)  объектами. Если  для каждой визуализации  необ­ ходимо изменить только атрибуты  источника света или  объектов, но не их движение, то можно сохранить  серию карт глубин, которые будут считываться  при  каждой последую­ щей визуализации. Для этого необходимо  установить флажок Ad d Frame Ext (Добавить покадровые расширения).  Maya  вычислит  карту  глубин для  каждого кадра при  первой визуализации  и  последовательно сохранит эти  кадры на  диске. При  каждой следующей визуализации  анимации  эта последовательность будет  считываться.

Если  источник  света и  (или)  объекты были  перемещены, то сохраненные ранее  дис­ ковые карты глубин необходимо  обновить. Чтобы переписать ранее сохранённые  карты, установите  флажок Overwrite Existing Dmap(s )  (Переписать  существующие  карты глу­ бин) и  визуализируйте сцену или  всю анимацию.  Если  новая позиция  источника света и (или)  объектов  подходит, убедитесь,  что параметр reus e Existing  Dmap(s ) задействован, чтобы Maya могла считывать заново созданные карты.

Чтобы отключить  считывание сохраненных карт, выберите   в раскрывающемся  списке параметра Disk Base d  Dmap s (Дисковые карты глубин)  значение  Off  (Отключено). По­ сле этого Maya будет вычислять  новую карту глубин для каждой  последующей визуали­ зации  каждого кадра. По умолчанию  дисковые карты глубин  отключены.

Источник: Кундерт-Гиббс, Джон,  Ларкинс, Майк,  Деракшани, Дариус, Кунзендорф, Эрик,  и др., Освоение Maya  8.5.:  Пер.  с англ.  – М.:  ООО  «И.Д.  Вильямс», 2007.  – 928  с.:  ил.

По теме:

Вы можете оставить комментарий, или ссылку на Ваш сайт.

Оставить комментарий