Тени Maya

Тени  mental  ray могут  быть либо трассированными (raytraced),  либо построчно  ска­ нированными (scanlined).  Карты  теней  представляют собой  не  трассированные  тени, а созданные при  визуализации  методом построчного сканирования.  Трассирование  обес­ печивает точные тени, цветные прозрачные тени  и  мягкие тени  от  источников  плоского света, а также объемные эффекты теней, такие как отбрасывание тени  клубами  пыли  или облаками. Как трассированные  тени, так и  подробные карты теней поддерживают размы­ тые тени  в движении.

Преимущество  построчно  сканированных  карт  теней  заключается  в   том,  что  они вычисляются  быстрее, а также обеспечивают  средства для хранения и  повторного ис­ пользования   карт теней (отсюда название)  при  условии,  что тень  остается той же. Ме­ тод карт теней позволяет также использовать ускорение  OpenGL. Реализация  карт те­ ней в  системе mental ray позволяет также  визуализировать  прозрачные карты теней с прекрасной детализацией  — главным  преимуществом перед процессором программной визуализации  Майя.

Построчно сканированные  карты теней также способны визуализировать  мягкие  те­ ни, однако вычисления  в этом случае получаются менее точными по сравнению с трасси­ рованными  тенями. Построчно сканированная  мягкая тень  представляет  собой  эффект размытости  наружной кромки  тени  в  зависимости  от указанных  значений атрибутов  ис­ точника  света. Однако обычно этого эффекта более чем достаточно для тени.

Трассировка мягких теней

Откройте сцену raytrace _01 . mb с прилагаемого CD. Эта сцена содержит про­ жектор,   направленный  на  прозрачный  объект,  а  также  отражающую   стену.  Ка­

мера  имеет два ключевых кадра  для различных  ракурсов.

1.       Выберите прожектор,  переименуйте  его  в  KeyLight и  отобразите атрибуты  трасси­ рованных теней (raytrac e  Shado w Attributes) в  разделе Shadow s  (Тени) редактора атрибутов. Установите флажок  Us e  ra y Trac e  Shadow s  (Использовать  трассиро­ ванные тени), присвойте параметру  ra y Dept h Limit (Предельная  глубина луча) зна­ чение 2 и   выполните визуализацию.  Трассированные тени  обеспечивают прозрач­ ность цвета в  тенях.

2.       Присвойте параметру Light radiu s (Радиус света) значение 2 и  выполните визуали­ зацию. Обратите  внимание на то, что мягкие тени  имеют низкое  качество. Дл я по­ вышения качества  увеличьте значение параметра Shado w ray s (Лучи тени). Попро­ буйте использовать значение 20.

Спад мягких трассированных теней — это реалистичный  эффект, зависящий  от рас­ стояния до объекта. Кроме того, тень точно представляет прозрачность и  цвет. Мягкость тени  также  видна в  отражениях.  Этот  тип  мягкой  тени  настраивается иначе, чем  мягкая тень плоского источника света, которая  включается на вкладке Are a Light (Плоский ис­ точник света) системы mental ray.

Атрибуты карты теней

Атрибуты карты теней (shadow map) доступны в  разделе mental ray для  источников света Майя  (рис. 14.12).  Карта теней  представляет сбой  эквивалент  mental  ray для карты глубин теней в  Майя.

По  умолчанию значения параметров  карт  тени  наследуются   от  карт  теней Майя, облегчая  их   создание. Однако  сброс  флажка  Derive   From Maya  

(Наследовать из  Maya)  предоставляет  доступ  к  набору  элементов  управления  переопре­ делением карт  теней,  где для процессора  mental  ray можно  непосредственно задать  атри­ буты карты. Параметр Tak e Settings From Maya (Получить настройки из  Maya) передает текущие значения карты глубин из раздела Default Shadow s (Стандартные тени) в  раз­ дел Shado w Ma p (Карта теней mental ray).  Это позволяет легко  перенести  настройки те­ ней карт глубин на карты теней mental ray. Атрибут resolutio n (Разрешение) определяет размер изображения карты теней, так же, как и  в  случае карт глубин теней.

Если  выбирать подробную карту теней (Detai l Shado w Map ) из  контекстного ме­

ню вверху раздела Shadow s (Тени) , появляетс я доступ к разделу Detai l Shado w Ma p Attribute s (Детальны е  атрибуты  карты   теней),   позволяющем у   настроить  качество карт  теней при  использовании  алгоритма подробного  сканирования  строк  тени. Бо ­ лее  подробная  информаци я  по этой  теме  приведена  ниже, в   разделе  "Размытость в mental ray".

Не   забудьте   сбросить  флажки    Shadow   Casting   (Отбрасывание тени)  и    receiving (Восприятие)  для объектов, которым эти  настройки  не нужны,  поскольку  они  могут сни­ зить качество теней,  использовав  большую  часть  разрешающей   способности  карты  изо­ бражения. Эти  атрибуты можно отключить  для  каждой  формы  на вкладке  render  Stats (Статистика   визуализации) в  редакторе  атрибутов.

Puc. 14.12. Атрибуты теней и  карты де­ тализации  теней  для  источников света mental ray. Карты детализации поддержи­ вают  прозрачность цвета и  карты раз- мытых теней, устраняя необходимость в трассировке лучей  и  уменьшая время ви­ зуализации

Атрибут Shadow Method

Переключатель Shado w  Metho d  (Метод  создания тени) раздела -Shadow s   (Тени) вкладки  mental  ray окна  render  Settings (Параметры визуализации)  определяет метод вычисления теней в  системе mental ray. Сброс флажка Shadow s (Тени) отключает также построчное  сканирование   и   трассирование   теней.   Переключатели  Simple  (Простой), Sorted (Сортированный)  и  Segment s  (Сегменты) связаны только с трассированными тенями. Для параметра Shado w Linking (Связывание тени) могут быть выбраны значе­ ния Obey s Light Linking  (Подчиняться  привязке источника света), это значение по умол­ чанию используется  чаще  всего, On (Включено), включено для всех объектов, или  Off (Отключено), как показано на рис. 14.13.

Метод Simple (Простой) подразумевает поиск объектов, которые отбрасывают  тени, между источником  света и  освещенной точкой на поверхности.  Как только  найден пол­ ностью непрозрачный объект, вычисляется его тень и  с этого момента система mental ray прекращает расчет теней для данного луча.  Это  предотвращает  вычисление  ненужных теней для объектов, которые могут находиться на пути луча.

Метод Sort (Сортированный)  работает аналогично, за исключением  того, что  сна­ чала выполняется перечисление  всех закрывающих  свет объектов, а затем  изучаются тени  этих объектов, в  зависимости  от того, какой объект находится ближе к  источнику

света. Расчет теней прекращается, когда  свет полностью закрывается  объектом.  Этот режим является более дорогостоящим при  визуализации  и  используется со специаль­ ными  тонерами  mental ray, которые требуют  информации  об объектах, находящихся на пути  луча света.

Рис. 74.75. Параметры   раздела Shadows   вкладки   mental  ray  ок­ на   render   Settings

Метод Segment s (Сегменты) — самый ресурсоемкий и  передовой метод  расчета те­ ней при  использовании  объемных эффектов, таких как облака.

Если  метод Sorted  или  Segments не требуется, то для  сокращения времени  визуализации рекомендуется использовать метод Simple.

Параметр ы  карт ы теней  

Существуют три  способа вычисления карт теней.

•          Обычный (regular) , используемый по умолчанию в mental ray алгоритм вычисления карт теней.

•          Установка флажка openGL Acceleration (Ускорение openGL) в обычном режиме ускоря­ ет вычисление теней в зависимости от производительности аппаратного обеспечения.

•          Подробный (Detail) использует передовой алгоритм для вычисления карт теней, который учитывает прозрачность карт теней, а также более детализированное размытие.

Значение Detail (Детально) превращает каждую карту теней mental ray в  карту дета­ лизации  теней.  Этот параметр можно включать глобально для всей  сцены  или  для ис­ точников света по отдельности, задействовав параметр Detail Shado w Map (Карта дета­ лизации теней) в раскрывающемся меню Shado w Ma p Format (Формат карты теней).

Параметр rebuil d Mod e (Режим перестройки)  в  разделе Shado w Map s (Карты  теней) определяет, следует ли  перестраивать или  многократно использовать карты  тени. Значе­ ние rebuil d All An d Merge (Перестроить  все и  объединить) указывает,  следует ли  пере­ строить карты  теней  или   использовать   их   повторно. Значение  reus e  Existing  Map s  (Повторно использовать  существующее карты) запрещает  вычисление  новых теней, ко­ гда существуют их старые версии, созданные ранее.  Значение rebuil d All An d Overwrite (Перестроить  все и  переписать) предписывает заново рассчитать  все тени, что соответст-

вует значению Off  в   предыдущих версиях  mental  ray.  Установка флажка  Motion  Blur  Shado w Map s (Карты размытых теней) включает  вычисление построчно сканированных карт размытых теней.

Чтобы   опробовать  на   практике  настройки    карт   теней,   откройте    сцену shadowmap_O l  .mb  из  папки  этой  главы на  прилагаемом CD .  Эта  же  сцена

использовалась в  примере с трассировкой  мягких теней.

1.    Осмотрите  источник света и  откройте редактор атрибутов.  Выполните  быструю ви­ зуализацию  сцены. В результате должна получиться  трассированная мягкая тень  из предыдущего примера.

2.    Выберите источник света KeyLight ,  установите флажок  Dept h  Ma p  Shadow s  (Карта глубин теней) в  разделе Shadow s (Тени) главного источника света и  визуа­ лизируйте сцену. Обратите  внимание на то, что тень визуализировалась  быстро, но выглядит плохо.

3.    Установите разрешение  карты теней (атрибут resolution ) равным 1024 и  снова ви­ зуализируйте сцену. Качество тени остается низким, а прозрачность в тени не видна.

4.    Сбросьте во  вкладке mental ray флажок Derive Fro m Maya (Наследовать  из  Maya), снова установите разрешение  1024, присвойте параметру Sample s (Дискретизация) значение  10 и  визуализируйте сцену заново. Время визуализации  возросло, но каче­ ство не улучшилось. Это связано с тем, что выборки  увеличивают  качество только мягких теней.  Установите  значение 0.030 для  параметра Softnes s  (Мягкость)  и снова выполните  визуализацию.

5.    Появились мягкие  тени,  хотя   качество  остается   низким.  Увеличьте значение Sample s  (Дискретизация)  до  40 и   визуализируйте  сцену;  должно  быть  заметно улучшение  качества  мягкой   тени.  Большие  численные  приращения параметра Softness значительно  влияют на распространение тени.

6.    Установите для параметра Softnes s (Мягкость) значение 0.09 и значение 80 — для Sample s (Дискретизация), а затем снова выполните  визуализацию. Результат визуа­ лизации после внесенных  изменений приведен на рис. 14.14.

Рис. 14.14. Результат изменения значе­ ний параметров дискретизации и мягко­ сти накладываемых теней mental ray

Это упражнение должно прояснить  координацию параметров Sample s  (Дискретиза­ ция) и  Softnes s (Мягкость). Стоит заметить, что хотя при  разрешении  карты, равном

1024, изображение  выглядело зазубренным, применение  мягких теней позволило  пре­ одолеть  необходимость увеличения  разрешения. Размер  объектов  сцены,  отбрасываю­  щих тени, также существенно  влияет на разрешение;  поэтому  необходимо  сбросить фла­ жок Cast Shadow s (Отбрасывание  теней) раздела  render  Stats (Статистика   визуализа­ ции)  для  тех  объектов, которые  не  должны  влиять  на  эти  вычисления.  Отключение  параметра Cas t Shadow s позволяет сфокусировать карту глубин на меньшей области, в которых содержатся только  те  объекты,  которые  отбрасывают тени, и,  таким образом, максимально  использовать разрешение карты.

Рассмотрим  действие параметра Detail Shado w Ma p (Карта детализации  теней) на текущей сцене.

1.    В  разделе  Shado w  Ma p Attributes (Атрибуты карты  теней)  редактора  атрибутов уменьшите значение Softnes s до 0.015, а значение Sample s  (Дискретизация) — до 25 и  визуализируйте сцену.

2.    В окне  render Settings (Параметры визуализации)  на вкладке Shado w Map s  (Карты теней)  выберите значение Detail  (Детально)  в    раскрывающемся   списке Format  (Формат) и  выполните  визуализацию.

Использование параметра Detail добавляет прозрачность в  тень, хотя тень в этом слу­ чае получается не такой точной, как трассированная тень с  прозрачным цветом. Допол­ нительные преимущества  карт  детализации   теней  рассматриваются  в   упражнении   по изучению  размытости.

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