Перед тем, как начать визуализацию с V-Ray для SketchUp. При визуализации сцены в любой программе рендеринга, включая V-Ray для SketchUp, вы должны учитывать три основных фактора, которые будут воздействовать на изображение: освещение, материалы, и наложение карт. Освещение играет наиболее важную роль среди всех трех. Оно влияет на цвет, тень, отражение и преломление каждого отдельного объекта в сцене. V-Ray для SketchUp – средство для рендеринга, оснащенное Глобальным Освещением (GI), которое помогает пользователю легко осветить всю сцену. Таким образом, им не придется тратить много времени на корректировку яркости и расположения источников света. Принцип GI очень прост. Представьте себе комнату, в которой имеется окно и никакого освещения нет. Естественный свет снаружи проникает через окно и комната не выглядит темной даже притом, что никакого другого освещения в ней нет. Некоторые даже называют его “освещением лентяя”. Его назначение - дать возможность пользователю получить максимально естественное освещение, не прилагая особых усилий. V-Ray для SketchUp также поддерживает рендеринг в широком динамическом диапазоне, иначе называемый HDRI (High Dynamic Range Image). С нормальными 24bit, 8bit в RGB канале изображения (Low Dynamic Range Image), самым ярким белым цветом, который вы можете получить, является R255, G255 и B255. Но это - в тысячи раз меньше чем может воспроизвести солнечный свет. С файлами формата HDR, пользователь имеет больший диапазон регулирования от темного к светлому. HDR - это очень специфический формат изображения. . Обычно оно создается из профессиональных 360 градусных фотографий, затем преобразуется в 96bit полное изображение сцены, используя профессиональное программное обеспечение HDR. Преимущество использования HDR- то, что вы можете использовать это изображение как источник освещения. Также может использоваться при рендеринге в качестве фона. V-Ray для SketchUp также поддерживает регулярные форматы файлов изображений, как источник освещения для GI. Однако пока это ограничено использованием изображений формата HDR для освещения окружения. Вместе с другими регулярными форматами изображений, имитирующими освещение окружения, они используются только для поддержки освещения сцены. Это означает, что регулирование установки основных источников света – все еще очень важная работа в V-Ray для SketchUp. Подробно как использовать освещение, материалы и наложение карт мы обсудим позже.

Описание установок V-Ray для SketchUp по умолчанию Визуализация с установками по умолчанию Параметры по умолчанию в V-Ray для SketchUp установлены так, что определенные элементы V-Ray - уже настроены. Это хорошо, поскольку определенные аспекты, которые характерны для V-Ray, уже сконфигурированы в соответствии с окружающей обстановкой. Тем не менее, есть множество элементов, которые содействуют финальному рендеру, и важно подробно знать о них, чтобы избежать нежелательных результатов, когда мы начнем сами корректировать опции рендера. Ключевые элементы установок по умолчанию Есть три специфических элемента V-Ray, которые создают некоторые аспекты рендера по умолчанию. Эти элементы - Indirect Illumination, V-Ray Sun and Sky, и V-Ray Physical Camera. Эти элементы объясняются здесь очень кратко, и Вы можете посмотреть другие главы в книге для подробного их изучения. Indirect Illumination (рассеянное освещение) является просто светом, который не исходит непосредственно из одного источника освещения. Для V-Ray типично наличие двух составляющих освещения; Global Illumination и Bounced light (отраженный свет). Global Illumination является просто куполом света, который создан вокруг сцены, и это делает установку освещения очень быстрой и легкой. Bounced light является просто световой энергией отраженной (”отскочившей”) от поверхности. Этот отраженный свет – то, что позволяет V-Ray делать визуализацию высокого качества. Более подробное описание Indirect Illumination, смотрите далее. V-Ray Sun and Sky – это физически точная модель природного окружения (солнце и небо).Это отличное средство для визуализации экстерьеров с использованием солнца. Оба они построены так, что изменяют свое поведение (свойства) в зависимости от положения V-Ray Sun . Из-за модели природы, в которой солнце и небо существуют, вы обнаружите, что при нормальных условиях солнце и небо слишком яркие для вашей сцены . Поэтому используется V-Ray Physical Camera, для экспозиции сцены и приведения изображения, которому делаем рендеринг, к желаемым уровням. V-Ray Physical Camera смоделирована по образу реальной камеры и может использоваться для экспозиции сцены. В реальном мире, освещение отличается в разных ситуациях, и из-за этого фотограф использует возможности камеры, чтобы должным образом экспонировать изображение. Правильная экспозиция означает, что изображение не слишком светлое, не слишком темное. При рендере сцены это дает нам возможность устанавливать освещение так, как это будет в реальном мире (в данном случае это - Солнце и Небо) и настраивать камеру для достижения желаемого результата.

Опции рендера V-Ray для SketchUp Откройте V-Ray for SketchUp - Render Options Опции V-Ray для SketchUp регулируют все параметры рендера. Вы можете раскрыть вкладку с настройками этих опций из меню Plugins или щелчком на значке V-Ray Options на панели инструментов. Сохранение и загрузка настроек опций Существует много настроек опций V-Ray для SketchUp. Пользователи могут сохранять текущие настройки, или сохранять файлы с различными настройками сцены, с

разным качеством настроек, с разными средствами рендера. (настройки сохраняются в виде файлов с расширением visopt и называются пресетами). Для сохранения настроек опций надо выполнить команду File>Save. Используется файловый формат visopt. Размер файла приблизительно 2KB . При сохранении файла SketchUp, все изменения настроек опций V-Ray сохраняются. Используйте команду File>Load для загрузки сохраненных файлов опций (пресет) visopt. При этом текущие настройки заменяются. Восстановление значений по умолчанию (Restore Defaults) восстанавливает оригинальные настройки V-Ray. (При создании нового файла SketchUp также установлены эти настройки)

Откройте файл Chairs-Original.skp.В файле находятся 3 стула и большое основание. Все объекты не имеют назначенного материала, и в сцене нет никакого освещения. Кликните на синем значке рендера и получите изображение в серых тонах, не меняя никаких настроек V-Ray Options.

Откройте окно настроек V-Ray и раскройте вкладки Global Switches, Environment и Indirect Illumination как нарисовано ниже.

1. Global Switches (управляет общими параметрами рендера) Отключите Hidden Lights и Default Lights в разделе Lighting (освещение). Hidden Lights означает скрытые в сцене источники света, используется когда пользователи не хотят видеть любых источников света при моделировании сцены. Если отключен Hidden Lights, тогда скрытые источники света не влияют на V-Ray рендер. Чтобы защититься от влияния этих источников на финальный рендер, мы рекомендуем отключить пока Hidden Lights. Default Lights означает встроенное освещение V-Ray. Пользователи не могут ни видеть, ни редактировать это освещение в сцене. Если отключить Default Lights и не проверить включение GI ниже, рендер будет абсолютно черным. Мы также рекомендуем проверить Low thread priority в разделе Render чтобы это не повлияло на другую программу при рендере с V-Ray. 2. Indirect Illumination Проверьте положение On в разделе GI . Это включение Indirect Illumination, другое название - Global Illumination. Назначение зеленых точек объясним позднее.

3. Environment Environment (окружение) управляет контрастом, цветом, и HDR в Global Illumination. Включите GI и Background. Выполнив эти три пункта, нажмите синюю кнопку рендера. Вы получите изображение с Global Illumination. Сравнив с изображением без GI, вы можете видеть, что объекты не имеют темных теней, потому, что освещаются со всех сторон.

Изображение имеет голубой оттенок, так как по умолчанию цвет окружения в V-Ray установлен светло – голубой R204, G224, B225. Нажмите кнопку GI для выбора цвета. Измените Sat от 62 до5. Цвет изменится на светло-голубой R250, G252, B255, который очень близок к белому. Кликните OK для выхода, затем нажмите кнопку рендера. Изображение станет похоже на то, что внизу справа.

Поскольку стульям и полу не присвоен никакой материал, V-Ray делает объекты SketchUp с материалами по умолчанию белого цвета. Чтобы узнать, как назначить объектам материалы и редактировать их, нам нужно открыть вкладку Properties. Два способа назначения материалов в V-Ray 1. Кликните на панели V-Ray значок Material Editor для его открытия. Создайте материал, затем в редакторе материалов SketchUp нажмите "in model" и щелкните поверхность для окраски.

2. Выберите "Paint Bucket" и кликните поверхности, которым надо назначить материал.

Назначенный материал появится в Material Editor.

3. Теперь объектам назначены материалы. Вы можете открыть Material Editor для редактирования и создания новых материалов.

( Если объекты сцены были ранее окрашены в редакторе материалов SketchUp, допустим импортированы, то имеющиеся материалы автоматически появятся в Material Editor)

V-Ray Material Editor (редактор материалов) Материальный редактор может быть открыт значком на панели V-Ray в панели инструментов SketchUp, через меню: Plugins - Material Editor, или через контекстное меню: V-Ray – Edit Material

Редактор материалов V-Ray Редактор материалов состоит из трех частей: A. Material Workplace - показывает все выбранные материалы. Щелчком правой кнопки выполняем добавление, импорт, экспорт, переименование, удаление, выделение объектов с текущими материалами, назначение текущих материалов к выбранным объектам, удаление материалов, не используемых в сцене, и добавления материалам слоев отражения, преломления. B. Material Preview, при нажатии кнопки Update Preview позволяет просматривать измененные материалы. C. Настройка опций материалов. Опции меняются при добавлении материалов сцены в секцию A. (т.е. при добавлении материалов с другими свойствами, появляются дополнительные вкладки для настройки этих свойств в секции C) Нажмите Update preview, чтобы обновить изображение текущего материала в окне предпросмотра.

Diffuse Layer (диффузный слой) Color: задает цвет материала. Кнопка m используется для выбора образца цвета (если цвет выбран, буква m меняется на M). Transparency: задает прозрачность цвета. Черный – абсолютно непрозрачный, белый абсолютно прозрачный.

Добавление нового материала: 1. Правый клик на Scene Material, выбрать Add material - Add VRayMtl. 2. Правый клик на Scene Material , выбрать Import new material для импорта файлов материалов.

Дублирование материала: В окошке Material Workplace, правый клик на имени материала, который надо дублировать, и выбрать Duplicate. Это еще один способ создания материала.

Переименование материала: Правый клик на имени материала, который надо переименовать, и выбрать Rename. Имя материала не должно содержать пробелов и цифр в начале имени.

Удаление материала: Правый клик на имени материала, который надо удалить, и выбрать Remove. Если материал, который вы хотите удалить, назначен объектам в сцене, V-ray выдаст окно на подтверждение данной команды.

Экспорт материала Для экспорта материалов сделайте правый клик на имени материала, который вы хотите экспортировать и нажмите Export. Расширение файла vismat, размер около 1 KB. Впоследствии этот файл может быть импортирован или отправлен другим пользователям.

Импорт нового материала Сделайте правый клик на Scene materials и выберите Import new material, затем выберите желаемый материал.

Упаковка материала Правый клик на имени материала, который вы хотите упаковать и выберите Pack, эта опция очень удобна, поскольку Вы можете сохранить текстуры и предварительный просмотр вашего материала в единственном файле.

Три других способа выделения: 1. Select Objects by materials: выделяет все объекты в сцене с этим материалом. 2. Apply materials to object(s): назначает этот материал выделенным объектам в сцене. 3. Apply materials to layer(s): назначает материал выбранному слою. Всем объектам на этом слое будет назначен выбранный материал.

Очистка неиспользуемых материалов: правым кликом в Scene Materials выберите Purge unused materials для удаления материалов, которые не используются ни одним объектом сцены. Вы не можете использовать команду “Отменить” для отмены изменений сделанных в редакторе материалов.

Использование материалов 01. Откройте файл Chairs-GI.skp . Выделите основание объектов. Клик на " Material Editor" на панели V-Ray, правый клик на "Scene Materials" затем выбираем "Add Material" и клик на "AddVRayMtl”. В окне Scene Material редактора материалов появится новый материал DefaultMaterial. 02. Переименуйте новый материал в GROUND. Правый клик на материале “Ground” и выполнить "apply material objects". В настройках V-Ray файла включено GI, установлен свет окружения GI и цвет background (фона). Hidden Lights и Default Lights отключены. Остальные настройки - оставлены по умолчанию.

03. Выберите вкладку Diffuse для выбора цвета .V-Ray устанавливает по умолчанию R-128, G128, B128. Изменим цвет на светло-серый: R230, G230, B230 и выйдем из вкладки. 04. Правый клик на материале GROUND. Делаем дубликат материала и переименовываем в Chair-Orange. 05. Левым кликом на пустом месте отменяем выделение. Переходим в сцене на вид сверху и выделяем кресла. Затем возвращаемся в редактор материалов, правым кликом на имени материала выбираем Chair_Orange и через контекстное меню выполняем команду -Apply material to objects

V-Ray автоматически применит внесенные изменения к объектам. Нет необходимости повторно назначать материалы.

06. Откроем вкладку Diffuse, изменим цвет на R248, G134, B0 (orange) и закроем ее. 07. Сделайте рендер и вы получите изображение как на рисунке справа.

08. Сделайте дубликат материала CHAIR-ORANGE и переименуйте в CHAIR-GREEN. Повторите действия как в п.06 и установите значения R127, G255, B178, и выйдите из вкладки. 09. Назначьте материал Chair Green нижнему правому креслу. 10. Сделайте дубликат материала Chair Green и переименуйте в CHAIR-RED. Повторите действия как в п.06 и установите на этот раз значения R244, G40, B11 . 11. Выберите верхнее кресло и назначьте ему материал CHAIR-RED .

12. Сделайте рендер и вы получите изображение как на рисунке ниже.

Добавляем свет Мы пока не добавляли свет в сцене, однако рендер уже достаточно хороший. Тень достаточно мягкая, поскольку мы использовали GI как единственный источник света. Тем не менее, нам необходимо добавить в сцену еще источники света для придания изображению большей глубины.

01. На панели V-Ray, выберите седьмой слева значок (Create Rectangular Light)

. 02. В виде сверху, следуя за советами ниже 03. Начинаем с левого нижнего угла. создайте Rectangular Light в сцене.

04. Для завершения, сделайте паузу 05. Выделите созданный источник освещения. и левый клик в правом верхнем углу как показано на картинке ниже.

06. Перейдите на вид спереди, выберите 07. Сделайте рендер и вы получите очень яркое инструмент Перемещение и перетащите изображение, как на рисунке ниже. Это связано источник света вверх примерно на с тем, что по умолчанию в настройках 4 высоты кресла. Rectangular Light включена опция No Decay. (без затухания).

Последуйте советам ниже, чтобы это исправить.

08. Выделите Rectangular Light. После правого клика на нем нажмите Edit Light.(появится окно)

09. Отключите No Decay. Тогда расстояние от источника освещения до объекта будет влиять на рендер. Это означает затухание света, т.е. при увеличении расстояния от источника до объекта последний будет получать меньше света. Для увеличения освещенности объекта вы должны будете увеличить интенсивность света или приближать источник.

10. При отключенном No Decay выставьте Multiplier от 1 до 4.

11. Повторяем рендер и видим гораздо лучший результат.

Ниже приведены изображения с различной интенсивностью света.

Характеристики Rectangular Light Rectangular Light играет очень важную роль в V-Ray. Несмотря на легкость использования, его применение дает хороший конечный результат. В отличие от Point Light (точечного источника), Rectangular Light не имеет проблем с углом падения света. Это позволяет отражающим материалам отражать свет в сцене. Другой тип света не будет восприниматься отражающими объектами. Ниже приводятся наиболее важные характеристики Rectangular Light. Размер имеет значение Рисунки ниже демонстрируют зависимость освещенности объекта от размера Rectangular Light.

( Размер источника меняется в окне SketchUp аналогично другим объектам) Тени изменяются в зависимости от размера. При большом размере Rectangular Light большая площадь освещения, и поэтому тени менее выражены, чем при маленьком размере Rectangular Light. Сравните изображения внизу, и вы заметите разницу в размерах источника света. Рисунок слева демонстрирует тени от меньшего источника света. Если вам нужно добиться сильно выраженных теней, не рекомендуется увеличивать интенсивность и уменьшать размеры источника света. Лучше использовать другие источники света V-Ray. Как создать Point Light смотрите дальше.

Влияние видимости источника света Rectangular Light на отражающие объекты У источника света Rectangular Light есть опция Invisible (невидимый). Она позволяет делать источник света Rectangular Light невидимым в конечном изображении при рендере. Смотри изображения ниже. На левом изображении опция Invisible отключена и поэтому источник света виден на изображении. Если на объект наложен материал с отражением, свет будет также отражаться на объекте. На изображении справа опция Invisible включена. Поэтому, источник света не виден и свет не отражается. По умолчанию в настройках Rectangular Light опция Invisible отключена. Если вы видите, какие либо необъяснимые тени на итоговом изображении, проверьте, не закрывается ли камера в сцене источником света Rectangular Light.

Опция двухстороннего света Вы можете задавать направление света Rectangular Light в SketchUp ориентацией лицевой поверхности источника света. Разверните поверхность, и свет изменит направление. Опция Double Sided позволяет легко добиться излучения света с обеих сторон поверхности. Это все равно, что иметь два источника света направленные в противоположные стороны. Отодвиньте источник от стены или пола, чтобы избежать темных областей. Double Sided опция, в основном, используется для рендера интерьера больших сцен. Это помогает осветить пространство, не используя много источников света. Обычно эта функция не используется. Подробнее об освещении и окружающем свете будет рассмотрено позже. По умолчанию опция Double Sided отключена. Конечно, при включенной опции Invisible , вы не увидите источников света в трех изображениях на следующей странице.

1 Свет направлен в левую сторону

2 Свет направлен в правую сторону

3 Double Sided опция включена

Обращайте внимание на размер, расположение и интенсивность Rectangular Light, поскольку они влияют на яркость и прозрачность теней вашего конечного результата. Если источник света находится слишком далеко и объект недостаточно освещен, вы можете увеличивать либо его интенсивность, либо размер. С другой стороны, вы можете уменьшать эти параметры, если источник света слишком яркий, или находится слишком близко. Вам понадобится продолжить регулировать параметры Rectangular Light для достижения хорошего освещения. (Ниже приведены некоторые изменения и дополнения к опциям Rectangular Light, которые появились в версии V-Ray 01.05.03)

Light Units (Единицы света). Units (Единицы интенсивности света) - позволяет выбрать единицы для определения интенсивности света. Использование корректных единиц необходимо, когда вы работаете с Physical Camera (физической камерой). При анализе источник света будет автоматически брать масштаб единиц сцены для получения корректного результата для масштаба, с которым вы работаете. Возможные значения: Scalar - параметры Color и Multiplier прямо определяют видимый цвет источника света без каких-либо преобразований. Светящаяся поверхность будет появляться с данным цветом на окончательном изображении, когда она видна в камере непосредственно (предполагая, что Преобразование цвета (Color mapping) отключено).

Lumens - Световой поток (лм) - общая излучаемая видимая сила света в люменах. При использовании этой установки интенсивность источника света не зависит от размера источника. Обычная 100Вт лампа накаливания излучает около 1500лм света.

Im/m/m/sr - световой поток в люменах, излучаемый поверхностью, деленный на площадь и деленный на стерадиан или отношение силы света, излучаемого поверхностью, к площади ее проекции в плоскости, перпендикулярной точке наблюдения. При использовании этой установки интенсивность света зависит от размера источника.

Watts - полная излучаемая мощность света, измеренная в Ваттах. При использовании этой установки интенсивность света не зависит от размера источника. Помните, что это не то же самое, что электрическая мощность, потребляемая, к примеру, лампой накаливания. Обычная 100Вт лампа накаливания излучает всего лишь от 2 до 3 Ватт как видимый свет.

W/m/m/sr - полная излучаемая мощность света, измеренная в Ваттах, деленная на площадь и деленная на стерадиан. При использовании этой установки интенсивность света зависит от размера источника.

Color - цвет света. При использовании фотометрических единиц этот цвет нормализуется, поэтому используется только тон (hue), а яркость определяется параметром Multiplier. Multiplier - Множитель - множитель для источника света или интенсивность в единицах, указанных параметром Intensity units.

Options (Опции)

Double-sided - Двусторонний - для плоскостного источника света эта опция определяет, будет ли излучаться свет обратной стороной плоскости.

Invisible - Невидимый - эта опция определяет, будет ли видна форма источника света на результате визуализации. Когда эта опция включена, источник визуализируется в текущем цвете света. В противном случае он невидим в сцене. Заметим, что эта опция влияет только на видимость источника света, который виден в камере непосредственно или через преломления. Видимость источника света относительно отражений управляется опцией Affect reflections. No Decay - Без затухания - обычно интенсивность света обратно пропорциональна квадрату расстояния до источника света (поверхности, которые дальше от источника света, темнее, чем поверхности, которые ближе к источнику света). Когда эта опция включена, интенсивность света не уменьшается с расстоянием. Ignore Light Normals - Игнорировать нормали источника света - обычно поверхность источника излучает свет одинаково во всех направлениях. Когда эта опция выключена, больше света излучается в направлении нормали к поверхности источника света. Skylight Portal - Портал для неба - когда эта опция включена, параметры Color и Multiplier игнорируются. Вместо них будет использоваться интенсивность окружения (environment) позади источника света. Store with Irradiance Map - Запоминать в карте освещенности - когда эта опция включена и используется метод вычисления GI Irradiance map, V-Ray будет вычислять эффекты VRayLight и запоминать их в карте освещенности. В результате карта освещенности будет вычисляться дольше, но непосредственно визуализация займет меньше времени. Также вы можете сохранить карту освещенности и использовать ее повторно. Affect diffuse - Действовать на диффузный цвет - определяет, будет ли влиять свет на диффузные свойства материалов.

Опция включена (при синем цвете диффуза)

Опция отключена, влияние на цвет исчезло, но цвет отражаемого света остался. Affect specular - Действовать на блик - определяет, будет ли влиять свет на отражающие свойства материалов, формирующих блик.

Опция включена (при отключенном Affect Reflection)

Опция отключена (при отключенном Affect Reflection) Affect Reflections - действовать на отражения - определяет, будет ли источник света появляться в отражениях материалов.

Опция включена, с отключенной опцией смотри предыдущий рисунок.

Sampling (Сэмплирование)

Subdivs - это значение управляет количеством сэмплов, которое берет V-Ray для вычисления освещенности. Более низкие значения дают более шумный результат, но считаются быстрее. Более высокие значения дают сглаженный результат, но требуют больше времени для просчета. Cutoff - Отсечка - этот параметр указывает порог для интенсивности света, ниже которого свет не будет просчитываться. Это может быть полезно в сценах, в которых много источников света, и где вы хотите ограничить действие источника света на некотором расстоянии от него. Более высокие значения отсекают больше света, более низкие значения увеличивают дальность распространения света. Если вы укажете 0.0, свет будет вычисляться для всех поверхностей.

Shadow bias - Смещение тени - это смещение двигает тень к или от объекта(ов), отбрасывающего тень. Если значение смещения слишком маленькое, тени могут "просачиваться" в места, где их быть не должно, производя эффект муара или создавая темные пятна на объектах. Если значение смещения слишком велико, тени могут "отрываться" от объектов. В предельных случаях тени могут быть вообще не просчитаны.

Material: Reflection Layer (слой отражения) Этот раздел о том, как добавлять и редактировать слой отражения. Пожалуйста, выберите красное кресло в сцене. Нажмите кнопку " Material Editor " на панели инструментов V-Ray. Добавление слоя отражения

1. Нажмите "+" рядом с именем материала сцены, чтобы раскрыть все слои. Правый клик на Reflection Layer. Выберите "Add new layer", чтобы добавить новый слой отражения для этого материала. Теперь слой Reflection отображается в окне свойств материала, как показано ниже.

3.По умолчанию слой отражения имеет карту Fresnel, что дает нам увеличение силы отражения при большем угле взгляда. Т.е. взглянув на плоскость перпендикулярно, отражения мы не увидим. Если эта карта удалена, тогда отражение является постоянным для всего материала. Так как цвет отражения установлен белым, это приводит к полному отражению всего материала. Это хорошо для хрома или зеркала, но не для большинства материалов.

2. Чтобы удалить добавленный слой, щелкните правой кнопкой мыши на слое, который вы хотите удалить, затем выберите remove.

4. Теперь рассмотрим особенности карты Fresnel. Кликните Reflection в правой секции, затем на чекбоксе "m" для установки карты отражения.

5. Если она еще не включена, прокрутите список Type, и выберите Fresnel. Fresnel IOR управляет интенсивностью отражения. Оставьте установленное по умолчанию значение 1.55, и кликните Apply.

Нажмите просмотр материала повторно. Новый материал имеет качественное отражение с тем же цветом.

. 6.Обратите внимание "m" справа от Reflection теперь изменена на "M". Это означает, что карта имеет некоторые другие свойства связанные с ней. Используйте тот же метод и прилагайте карту Fresnel к другим цветам и сделайте рендер.

7. Нижняя картинка визуализирована с Fresnel IOR установленным на 2.5, у материала стало больше отражений и выглядит теперь скорее текстурой металла. Кресла имеют немного черное отражение из-за того, что по умолчанию установлен черный цвет фона. Измените в V-Ray E n v i r o n m e n t цвет Background на белый и посмотрите что получите.

Fresnel Reflections Fresnel Reflections является проявлением феномена, который гласит, что объект становится тем более отражающим, чем больше угол, под котором на него смотрят. Примером этого может быть окно, через которое видно лучше по прямой, чем под углом. Посредством изменения показателя преломления (IOR) отражающие характеристики объекта могут меняться. Более низкий IOR означает, что нужно больший угол между наблюдателем и поверхностью прежде, чем объект начнет отражать. Более высокий IOR означает, что нужен меньший угол, для того чтобы объект начал отражать. Чтобы ваши визуализации были физически правильные, рекомендуется, чтобы IOR материала объекта соответствовал его фактическому IOR (табличному значению). Ниже - шесть отрендеренных образцов, с разными значениями Fresnel IOR.. Последний образец визуализирован с полным отражением, для создания материала хрома.

Картинки ниже показывает, как параметр Reflection Color управляет свойствами отражения материала. Заметим, что этот цвет также действует как фильтр для диффузного цвета (например, сильные отражения подавляют диффузный компонент).

Reflection color черный (0, 0, 0) Reflection color серый (128, 128, 128) Reflection color белый (255, 255, 255)

Другие параметры слоя отражения Каждый объект имеет определенную степень отражения. Некоторые отражают сильно, некоторые слабо. Но это не означает, что мы должны применять отражения для всех объектов сцены, поскольку это значительно увеличивает время рендера. Reflection Glossiness Вы не всегда получаете четкое отражение на отражающем материале. Объекты вроде матовой поверхности металла, дерева и пластмасс не имеют ярко выраженных отражений, что объясняется шероховатостью их поверхностей. Это происходит потому, что шероховатые поверхности создают множество точек отражения. Поэтому отражения на них более размытые по сравнению с отражениями от гладких поверхностей. Лучшим способом для качественной визуализации таких поверхностей является настройка параметров Highlight Glossiness и Reflection Glossiness. Glossiness (глянцевитость) – определяет, каким будет отражение: абсолютно матовым (значение: 0.0), сильно размытым (0.5) либо четким (1.0). Highlight Glossiness - определяет очертания блика на материале. Он «размыливает» четкий блик от ИС (источника света), но не затрагивает отражение и не требует дополнительных затрат на время вычисления. Reflection Glossiness - управляет четкостью отражений. Значение 1.0 означает абсолютно зеркальное отражение; более низкие значения дают размытые отражения. Используйте параметр Subdivs для управления качеством размытых отражений. По умолчанию Highlight Glossiness и Reflection Glossiness - 1, это значит, что отражения будут четкими. Как только величина будет уменьшена ниже 1, отражения начинают размазываться. Величина - 0 означает, что отражения полностью смазаны, и это выглядит подобно материалу без слоя отражения. Установка такого значения ведет к очень большому времени рендера. Хороший диапазон для создания глянцевых отражений – между 0,5 и 1. При величинах ниже 0,5 эффект подобен материалу без отражений. Ниже - результаты из комбинаций различной интенсивности Reflection Glossiness и Fresnel IOR.

Reflection Filter (фильтр отражения) Цвет фильтра используется, чтобы придать отражению оттенок. Вы можете видеть, что, изменение цвета фильтра в приведенных ниже сценах ведет к изменению оттенка отражений. Величина этого эффекта будет меняться в зависимости от силы самого отражения. В случае материалов, которые являются очень отражающими, цвет фильтра может быть эффективным средством для изменения внешнего вида объекта.

Параметры ниже определяют тип блика и размытие отражения для материала. Эти параметры имеют эффект только если цвет отражения отличен от черного и размытость отражения отлична от 1.0 Anisotropy - Анизотропия - определяет форму блика. Значение 0.0 означает ненаправленный блик. Отрицательные и положительные значения имитируют сатинированные ("brushed") поверхности. Этот пример показывает эффект параметра Anisotropy. Обратите внимание, как различные значения растягивают отражения по горизонтали или по вертикали.

Anisotropy = -0.9 Anisotropy = -0.45 Anisotropy = 0.0 (нет анизотропии) Anisotropy = 0.45 Anisotropy = 0.9

Этот пример показывает эффект параметра Rotation. Для всех изображений в этом примере параметр Anisotropy = 0.8.

Rotation = 0.0° Rotation = 45.0° Rotation = 90.0° Rotation = 135.0° Shader Type Этот пример показывает различия между Shader , доступными в V-Ray. Обратите внимание на различие бликов, генерируемых различными Shader .

type Phong type Blinn

Refraction Layer (слой преломления) Обратите внимание на раздел « Refraction » настроек материала. Вообще, данный эффект подразумевает изменение направления хода луча при переходе из одной среды в другую. В качестве примера возьмем лист стекла: луч света проходит через воздух, затем встречается с поверхностью стекла, меняет свое направление на определенный угол, распространяется в стекле и исходит из него под определенным углом, опять изменяя свое направление. Угол отклонения луча света от исходного направления зависит от коэффициента преломления - IOR (« index of refraction » ) материала. Высокие значения IOR повлекут за собой значительное отклонение луча, а если IOR = 1.0, то луч не будет преломляться вовсе. Материал типа « VrayMtl » имеет достаточное количество настроек, чтобы создать практически любой тип преломляющего материала. И, обратите внимание на то, что многие опции настроек преломления имеют сходное значение с настройками отражения материала. Откройте файл: Chairs-Refraction-Original.skp. Разберемся, как добавлять и редактировать слой преломления. Выделите верхнее красное кресло. Нажмите кнопку Material Editor на панели V-Ray, для редактирования материала кресла. Добавьте Слой Преломления 1. Щелкните "+" слева от Chair_Red, и затем правый клик на Refraction Layers. . Выберите Add new layer. Вы увидите слой Refraction, добавленный в окне справа.

Управление степенью прозрачности (Transparency)

2. Если в окне предварительного просмотра материал непрозрачный, значит, Transparency установлен на черный цвет. Используйте цвет, чтобы регулировать степень прозрачности. Щелкните чекбокс цвета и измените его на белый, что даст Вам 100% прозрачный материал.

3. Нажмите обновление окна предварительного просмотра, и Вы увидите, что материал стал прозрачным, но без своего первоначального красного цвета. Когда Вы установили прозрачность на 100% белый цвет, независимо от того, какой у материала диффузный цвет, он не влияет на конечный вид материала. Это похоже на изображение ниже.

Цвет преломления материалов. Если Вы хотите придать материалу при преломлении света определенный оттенок, наилучший путь сделать это - через Fog Color, который расположен внизу справа диалогового меню Refraction. 4. Кликните на Fog Color и измените его на тот же цвет что и Diffuse Color. Нажмите обновление окна предпросмотра, и Вы увидите, что на этот раз красный цвет появился в материале.

Картинка внизу слева – то, что получилось. Сделайте те же изменения с двумя другими цветами, и Вы получите картинку как внизу справа. В настройках рендера, во вкладке Environment, измените цвет фона с черного на белый и посмотрите, что станет на этот раз.

Пояснение настроек Fog . Внешний вид Fog зависит от трех параметров; Fog Color, Fog Multiplier, и размера объекта. Fog Color является очень важным параметром, и неверный цвет может затруднить достижение желаемого эффекта. Лучше всего устанавливать цвет очень светлым или разбавленным оттенком желаемого цвета. Насыщенность цвета имеет огромное влияние на отображение прозрачности и преломленного света в материале. Очень темный насыщенный цвет и очень темный ненасыщенный цвета будут выглядеть практически одинаково, но только в окне настроек материала – результат просчета будет различный при применении их к слотам « Refract » или « Fog Color » Параметры Fog Color и Fog Multiplier фактически отвечают за контроль эффекта поглощения. То есть такого эффекта, при котором свет теряет свою энергию при прохождении через материал. Чем дольше луч распространяется в материале, тем больше его энергии будет поглощено материалом. Вот почему мы можем заметить разницу в отображении тонких и толстых частей модели. Элементы объекта с большей толщиной станут темнее (с более насыщенным цветом), чем элементы с меньшей толщиной. Изображение справа - два шара с одним и тем же материалом, но шар справа – в 4 раза больше. Следующие картинки ниже - тест других множителей с насыщенным и разбавленным цветом.

Настройка преломления через коэффициент преломления. IOR (index of refraction – коэффициент преломления), используется для расчета преломления света прозрачными объектами. По умолчанию значение IOR установлено – 1,55. Посмотрите таблицу IOR для некоторых типовых материалов.

Имейте в виду, что хотя IOR отражения и преломления являются самостоятельными, для достижения правильного результата их значения должны быть равны.

The Glossiness of Refractive materials (глянцевость преломляющих материалов) Как преломление, так и отражение имеют опцию настройки Glossiness. Различие в том, что Reflection Glossiness влияет только на поверхность, тогда как Refraction Glossiness воздействует на прозрачность объекта. Параметр Glossiness в настройках преломления идентичен такому же в настройках отражений . Он используется чтобы заблюрить (размыть) прозрачность. Это наиболее «энергоемкая часть» свойств материала, - время просчета возрастет на порядок. Refraction Glossiness обычно используется для визуализации различных видов стекла, например, матового. Преломление будет более размытым при уменьшении значения, и в определенный момент преломление станет размытым настолько, что скроет то, что находится за объектом.

По умолчанию Glossiness установлено – 1, смотрите изображения ниже с различными настройками Refraction Glossiness.

Подобно тому, как интенсивность Fog Multiplier влияет на прозрачность, Refraction Glossiness в толще объекта становится все более заметна.

Изображение ниже демонстрирует влияние Refraction Glossiness материала на объекты находящиеся за ним. Объекты, которые находятся дальше, становятся более размытыми.

Тени от преломляющих материалов. Опция Affect Shadows находится в правом нижнем углу диалогового окна Refraction, и по умолчанию отключена. Когда опция включена, цвет прозрачного объекта влияет на собственную тень, и она перестает быть просто черной. Тень также приобретает большую глубину. Используйте Affect Shadows, если вы хотите, чтобы свет проходил через преломляющие объекты, и не

хотите включать GI каустику или не используете GI вообще. Для получения большей реалистичности рекомендуется всегда включать Affect Shadows.

Изображения ниже показывают разницу, когда опция Affect Shadows отключена (слева) и включена (справа).

Double-sided материал В опциях каждого материала вы найдете выбор функции Double-sided. По умолчанию эта опция включена. Это особенно важно для прозрачного материала. Если опция включена, V-Ray будет инвертировать нормали для обратных сторон поверхностей с этим материалом. В противном случае освещается только "внешняя" сторона материала, которая просчитывается всегда. Возможность отключения этой опции сделана для получения эффекта просвечивающегося материала (смотри ниже). Если Вы не хотите создавать специальных эффектов, проверьте включение данной опции. Опция Double-sided не оказывает никакого влияния на тени от объекта.

Translucent (просвечивающий, полупрозрачный) материал Ранее мы говорили об изменении цвета Diffuse для получения необходимой прозрачности (transparency). Белый означает 100% прозрачный, черный – 100% непрозрачный. Вы можете создавать полупрозрачные материалы, выбрав цвет где-то между белым и черным. Но сейчас мы хотим получить другой полупрозрачный материал – просвечивающий. Это связано со специальными материалами, имеющими свойство подповерхностного рассеивания света. Откройте файл Translucency.skp и сделайте рендер, вы получите изображение как на картинке внизу слева. Вы увидите, что цвет материала в толще объекта и в месте пересечения стенок более темный. Дело в том, что с увеличением толщины материала увеличивается путь прохождения света. Таким образом, изменяется степень поглощения света. Для создания такого типа материала необходимо проверить включение опции Translucency в диалоговом окне Refraction.

Сначала включите чекбокс Translucency в разделе Translucency. Thickness (толщина) - этот параметр ограничивает лучи, которые будут трассироваться под поверхностью. Это полезно, если вы не хотите трассировать весь подповерхностный объем. Оставьте все три параметра раздела по умолчанию. Необходимо изменить пункты: 1. Double-Sided опция должна быть отключена, чтобы свет проникал внутрь объекта. Этот параметр имеет очень важное значение. 2. Измените IOR на 1. 3. Уменьшите Refraction Glossiness до величины меньше 1. 4. Не используйте белый цвет для Transparency, иначе объект станет полностью прозрачным и будет темным после рендера, из-за слишком большого поглощения света. Не используйте черный цвет, так как при этом свет не будет проникать через объект совсем. Выберите цвет между Val 80~150, это даст наилучший результат. Многие рендеры используют подповерхностное рассеивание света, чтобы создавать такой тип материала. Данный материал хорош для

создания таких вещей, как: воск, кожа, молоко, сыр, нефрит, пластмасса, которые имеют небольшую просвечиваемость. Просвечиваемость создается поглощением света на поверхности объекта и его цвет кажется немного темнее оригинального цвета. Если он кажется, слишком темным, даже если оригинальный цвет установлен в самое верхнее значение Val 255, лучшим способом устранить это является повышение интенсивности освещения сцены. Ниже - некоторые примеры.

Emissive materials (излучающие, самосветящиеся материалы). Откройте файл Chairs-Emissive-Original.skp и разберемся, как создать самосветящийся материал. Выделите зеленое кресло справа. Нажмите кнопку "Редактора Материалов" на панели V-Ray, для редактирования материала кресла. Добавьте слой Emissive 1. Щелкните "+" рядом с именем материала сцены, чтобы раскрыть все слои, и затем правый клик на Emissive Layers. Выберите Add new layer. Вы увидите слой Emissive, добавленный в окне справа.

Откройте меню Emissive. По умолчанию установлен белый цвет, интенсивность 1 и цвет Transparency - черный. Нажмите предварительный просмотр и увидите абсолютно белый материал. Сделайте рендер и получите изображение подобно нижнему справа.

Самосветящийся материал может делать объект источником освещения. Он не ограничен в форме подобно обычным источникам света. Любая часть объекта может светиться и быть источником света. Самосветящийся материал хорош для создания объектов наподобие: светящийся шар, светящаяся трубка, светильник, светящийся экран. Однако эти материалы не должны использоваться в качестве основного освещения сцены. Если при рендере используется физическая камера, можно увидеть, что самосветящийся материал выглядит черным, или темнее чем ожидалось. Это связано с тем, что физкамера реагирует на свет иначе, чем обычная камера. Поэтому необходимо увеличивать яркость материала для использования физкамеры при рендере.

Регулировка интенсивности. По умолчанию Intensity установлена – 1. Изображения ниже визуализированы с интенсивностью -3 (слева) и 5 (справа).

Настройка цвета. По умолчанию установлен белый цвет. Кликните кнопку Color для замены его другим цветом. Обратите внимание, что если установлена слишком большая интенсивности, сам цвет объекта станет близким к белому. Только свет, исходящий от самосветящегося объекта будет иметь правильный оттенок. Поэтому мы не рекомендуем использовать его в качестве освещения. Применяйте его в качестве декоративного источника в сцене. Воспользуйтесь приведенной ниже таблицей с результатами различной интенсивности Emissive. Путем регулирования Transparency под Emissive Color, вы можете сохранять диффузный цвет объекта. Например, когда интенсивность выше, чем 2, диффузный цвет вымывается и становится белым. Чтобы избежать превращения самосветящегося объекта в белый, обращайтесь также к Color Mapping.

Emissive текстуры Кроме использования цвета в качестве источника света для самосветящихся материалов, можно также использовать текстурную карту непосредственно как источник света. 1. Щелкните "m" справа от Color на панели управления Emissive. 2. Откроется Texture Editor. Выберите Bitmap из меню выбора типа, и увидите появившуюся справа панель управления.

3. В разделе Bitmap, щелчок на “m” справа от File и выберите изображение, чтобы использовать как источник света.

4. После того, как изображение будет выбрано, "m" изменится на "M". Кликните Update, чтобы просматривать изображение. Нажмите Apply чтобы использовать это изображение как источник света.

5. Нажмите Update в предварительном просмотре и увидите изображение в окне материала. Сделайте рендер и получите результат, как на картинке внизу.

Имейте в виду, что если в Texture Editor используется любой тип карты, Цвет и Интенсивность на Emissive больше не будут действовать. Вы не можете больше использовать эти две опции, чтобы управлять яркостью материала. Вам нужно нажать на "M", возвращаться в Texture Editor и регулировать яркость там. Все другие опции в Texture Editor управляются таким же образом. Щелкните "M" и вернитесь в окно Texture Editor . Обратите особое внимание на опции ниже, так как они часто используются для управления текстурной картой изображения. Multiplier: регулирует интенсивность изображения. По умолчанию установлено на 1. Увеличение числа усиливает цветовой оттенок, яркость и цветовой контраст. Предварительный просмотр не покажет большой разницы, если величина небольшая. Blur: регулирует размытость изображения. По умолчанию 0,15. При установке на 0 размытость изображения отсутствует.

Override: управляет величиной Gamma изображения. Увеличение величины ведет к повышению яркости изображения. Этот параметр имеет важное значение для линейности процессов. Tile: повторяет текстуру изображения на объекте. По умолчанию эта опция включена. Если опция отключена на объекте будет видна только одна текстура. UVW Repeat: элемент управления повторением текстурной карты (в пределах поверхности, или в пределах текстурирования). UVW Rotation: управляет поворотом изображения.

Темнота окружающего освещения не влияет на изображение установленное для самосветящегося материала. Изображение будет визуализироваться с собственными настройками яркости. Используйте это для создания эффекта слабого света. Ниже показаны примеры.

Texture Mapping (текстурирование). В большинстве случаев мы не можем использовать только отражение и преломление, чтобы создавать материал для объекта. Например: камень, древесина, живопись, ткань. Мы должны использовать некоторые текстурные карты, чтобы создавать эти материалы. Ниже - некоторые примеры использования текстурных карт для рендера.

Откройте файл: Texture-Mapping_01.skp. Сделайте рендер сцены сразу после открытия и получите результат как на изображении внизу слева, с материалом, к которому приложено только отражение. Картинка внизу справа является результатом применения текстурных карт.

1. Приложите к объектам материалы ,используя палитру и Material Editor SketchUp. Вы увидите, что масштаб и ориентация текстуры по умолчанию не соответствует объектам.

2. Правый клик на одной из поверхностей, выберите - Текстура-Позиция, чтобы исправить масштаб и ориентацию текстуры.

3. Масштабируйте и вращайте текстуру как необходимо. Кликните правой кнопкой мыши и выберите Готово.

4. Кликните в меню Вид и выберите показ Скрытой Геометрии в SketchUp. Повторите корректировку текстуры для поверхностей цилиндра и сферы.

5. Выберите инструмент пипетки в Материалах для корректировки текстур.

6. Используя средство выбора, выберите всю геометрию, которую нужно корректировать с исправленной текстурой. Как только выбор сделан, примените текстуру к геометрии.

7. Откройте Material Editor и увидите уже созданные материалы.

8. Вы можете добавить слой отражения или преломления. На картинка ниже использован слой отражения.

Bump карты. Добавление Bump карты. Хотя мы можем использовать Bitmap для большинства материалов объектов, некоторые текстуры наподобие поверхности стены, плитки, древесины, кожи, воды, т.е. которые имеют неровности, должны использовать карту Bump для того, чтобы создавать эти неровности. 1. Кликните на кирпичном кубе и откройте Material Editor, для редактирования карты материала кирпича. Во вкладке Maps правой секции Material Editor, проверьте включение Bump и щелкните на "m", для открытия Texture Editor.

2. Так же, как и прежде, в выпадающем окне Type выберите Bitmap.

3. Нажмите "m" в подразделе Bitmap , выберите подходящую текстуру в градациях серого, для использования в качестве карты Bump материала кирпича.

4. После импорта карты, если карта Bump такая же, как и диффузная, убедитесь, что они имеют одинаковые значения в разделе UVW. Например, если карта Bump использует U: 2 и V: 2, диффузная карта должна быть такой же. В противном случае, эти две карты не совпадут. Кроме того, в левой секции вы можете изменить Multiplier с 1 до требуемой величины.

Картинка внизу слева - результат использования только текстуры кирпича. Поверхность блока выглядят очень гладкой. Изображение справа сделано с применением Bump. Вы можете видеть текстуру Bump на кирпичной поверхности.

Ранее говорилось о использовании Reflection>Glossiness для корректировки отражений объекта и придании ему матовости. Если к этому добавить немного Bump, объект будет выглядеть еще лучше. На картинке внизу слева используется только Glossiness в настройках Reflection . Изображение справа имеет добавленную к нему еще и карту Bump.

Ниже - некоторые примеры текстур созданных с картой Bump.

Bump карты создаются применением изображений в градациях серого, для установки высоты и глубины текстуры. Светлая часть изображения задает выпуклую часть текстуры, темная – наоборот. Bump карта наиболее заметна там, где объект больше всего отражает света. Использование Bump карт создает только визуальный эффект, не деформируя поверхность. Посмотрите на край объекта, и вы увидите ровную поверхность. Использование Bump карт увеличивает время рендера.

Alpha Contribution С Alpha Contribution у вас есть возможность получения альфа-канала каждого материала сцены. Для этого используется шкала от 1 до 0, где 1 означает отсутствие альфы (все белое) и 0- полную альфу. Добавляем Alpha Contribution Откройте Material Editor и во вкладке Options задайте значение Alpha Contribution каждому материалу, для которого необходим альфа-канал. Работа с Alpha Contribution Вы можете найти альфа-канала в буфере изображения (frame buffer) V-Ray.

Здесь примеры различных настроек Alpha Contribution.

Окружающее освещение Освещение играет ключевое значение в процессе рендера. Вы просто не можете достичь хорошего результата рендера без хорошего окружающего освещения. Также как и в реальном пространственном освещении, свет делится на прямой и отраженный. Для создания прямого света, непосредственно действующего на объекты, используют Rectangular Light и Omni Light. Отраженный свет является одной из составляющих окружающего освещения. Проведем тест Откройте файл: Chairs-Illumination-01.skp, в сцене нет никакого света. Источником освещения является Environment light (свет окружения, окружающий свет). 1. Пока кресла и пол используют все также материал белого цвета с яркостью Val230. Сделайте рендер, c настройкой GI по умолчанию = 1 и получите результат, как на изображении справа.

2. Увеличим значение GI до 2, не изменяя цвет материала объектов, результат показан справа. 3. 01. Не изменяя больше величины GI, измените теперь яркость материала объектов на Val 55 в редакторе материалов. Повторите рендер и вы получите результат похожий на верхнее изображение. Цель проведения данного теста состоит в том, чтобы пользователь понимал зависимость между материалами и освещением. Освещение должно быть приспособлено к материалу, или материал должен быть приспособлен к освещению?

Из предыдущего примера понятно, что освещение должно быть настроено под размещенные в сцене материалы. На втором изображении в проведенном тесте, если бы мы создали новый материал и вставили в сцену, он выглядел бы иначе, чем мы его создавали. Вот другой пример. Возьмем рубашку, которая сейчас на вас одета. Если вы зайдете в помещение без света, какого цвета она будет? Ответ – она будет того же цвета, но он будет казаться разным при различном окружающем освещении. Поэтому вы можете использовать настройку освещения для достижения желаемого результата, вместо того чтобы изменять свойства материала. С неправильным окружающим светом, как это было во втором пункте предыдущего упражнения, очень трудно предсказать реакцию сцены. Добавляемые в сцену материалы будут выглядеть совершенно иначе, чем мы их создавали и это затрудняет вашу задачу по их нормальной визуализации. Неправильное освещение неблаготворно сказывается на других аспектах вашего рендера и может влиять на тени, отражения и даже увеличивать общее время визуализации. Теперь вы понимаете, почему важно иметь нормальное освещение. Интерьер или Экстерьер? Решая задачу освещения, разделите его на освещение интерьера и экстерьера. Здесь экстерьер означает открытое пространство. Например, поместите объект на основании, без каких либо окружающих стен, которые могли бы закрывать свет. Освещение открытого пространства легче регулировать. Интерьер будет означать, что источник света закрывается стенами или другими подобными объектами, замкнутое пространство, в котором окружающий свет не воздействует напрямую на объекты. Возможно наличие проемов в стенах или окна, которые позволяют части окружающего света проникать через них. Внутреннее освещение является вообще более комплексным, чем внешнее освещение. Изображение слева показывает освещение открытого пространства, справа - полуоткрытого.

На изображении слева – то же полуоткрытое помещение с проемами в стене. Яркость увеличилась из-за наличия проемов. Рисунок справа демонстрирует влияние расположения проемов на яркость сцены.

Методика настройки освещения Прежде чем делать рендер сцены, постарайтесь закончить все моделирование, поскольку это очень упрощает задачу наладки освещения. Число объектов, местоположение объектов, тип материала, цвет и даже размер, все влияет на освещение в некотором отношении. Начиная решать задачу освещения, важно иметь полное представление, как вам необходимо осветить сцену и как она будет реагировать на освещение. С V-Ray эта задача решается очень легко благодаря использованию environment light (окружающего света). Как правило, с цветом environment, близким к белому (255,255,255) и величиной интенсивности 1, вы должны получить нейтральное освещение вашей сцены. Это полезно тем, что позволяет правильно оценить внешний вид материала, а также видеть наличие областей в сцене, получающих больше или меньше окружающего света. Теперь посмотрим это в действии. Откройте файл Chairs-Illumination-02.skp. Это - простой пример открытого пространства, нет никакого света, добавленного к сцене, цвет и интенсивность Environment установлены Val 255 и 1 соответственно. Использование белого цвета важно для видимости всего света в сцене. Это связано с тем, что большая часть света отражается от белой поверхности. С белым цветом пола мы знаем, что если мы изменяем его материал на более темный, можно ожидать меньшего освещения в нашей сцене. Во внешней сцене этот эффект минимален, но создавая освещение интерьеров, это важно знать. 1. Установите для пола цвет Val 230; красный цвет креслам R244 G40 B11, сделав рендер, получите результат

2. Переназначьте красному цвету R255 G150 B135; после рендера получите результат.

На обеих картинок видно, что цвет пола и кресел после рендера очень близок к фактическим цветам, это означает, что окружающий свет установлен с правильной интенсивностью и яркостью для хорошего освещения. В противном случае, при слишком большой интенсивности пол и кресла будут выглядеть ярче, чем мы установили при создании материала. Теперь, когда мы имеем хороший рендер, можно начинать добавлять больше освещения в сцену. В зависимости от того, что вы хотите получить, может потребоваться либо один источник (например, солнце) либо много источников света. Важная вещь, которую надо помнить – то, что освещение должно быть сбалансировано. Так как мы уже имеем сцену, которая чрезмерно яркая, или пережжена, как это иногда называют, если какой-нибудь дополнительный свет добавлен, понятно, что между различными источниками света должен быть компромисс. В большинстве случаев это будет означать, что интенсивность Environment надо уменьшать, но соотношение между окружающим светом и другими источниками света – это то, что вы должны определить. Пробуйте разные варианты: тот, где яркость окружающего света выше, чем яркость остальных источников света, и наоборот.

Использование HDR для окружающего света Вместо того, чтобы использовать цвет для окружающего света, V-ray также поддерживает изображения HDR для использования в качестве источника света Environment. Откройте файл Chairs-HDR_01.skp .

1. Откройте V-Ray for SketchUp’s Render Options, откройте вкладку Environment и кликните на “m” справа от GI для загрузки текстуры

2.

2. Выберите Bitmap из Type, кликните на “m” для импорта файла .hdr.

3. Поскольку текстура применяется к окружению, а не к объекту, включите опцию Environment в секции UVW, после импорта файла.

Сделайте рендер и получите изображение как на картинке справа. Вы увидите большую разницу между этим изображением и изображением, в котором использован только цвет для окружающего света. Это связано с тем, что HDR обеспечивает освещение сцены, основанное на цвете и яркости изображения. 4. Если вы хотите, чтобы объект отражал то же изображение HDR что и в окружении, вы можете назначить то же самое HDR изображение в Environment Background (окружающий фон), и удостоверившись, что в секции UVW включена опция Environment. После добавления в Background изображения HDR- результат на картинке справа.

Для сравнения, ниже - три изображения с использованием HDR в качестве окружающего света. Вы можете видеть изменение яркости и цвета согласно каждому изображению HDR.

Из-за того, что HDR изображения обычно представляются по другому, окружающее освещение может не дать нужного эффекта. Может потребоваться регулировать его интенсивность. Хотя HDR изображения дают лучшие результаты по сравнению с обычными изображениями, такому освещению недостает яркости натурального окружения. Поэтому, как правило оно используется в качестве окружающего света и в сцену добавляются другие источники света.

Применение Bitmap в качестве окружающего света Если пользователь не имеет изображения HDR , Bitmap может также использоваться как источник окружающего света. Хотя обычное изображение Bitmap не имеет таких возможностей создания динамического окружения, обычные изображения очень доступны. Если вы выбираете хорошее изображение и правильно регулируете яркость, это может быть очень хорошим окружающим освещением. Три изображения справа сделаны с различными точечными изображениями. Сравнив эти изображения с теми, что были сделаны с применением HDR изображением, мы видим, что направление света трудно определить, да и тени менее выраженные.

Окружающее освещение полуоткрытого пространства Мы использовали открытое пространство для изучения окружающего освещения. Теперь настало время использовать полуоткрытое пространство для примера, чтобы увидеть разницу в освещении интерьера и экстерьера. Откройте файл: GI Environment-01.3dm. В сцене – куб с открытым верхом. Есть некоторые объекты, размещенные на стене, рядом с ней, и в этом объеме нет никакого света. Все объекты использовали серый цвет Val190, текущая интенсивность GI 2, цвет является светло-голубым. Сделайте рендер, и вы получите почти черное изображение справа. Это произошло из-за отсутствия света в сцене, и только маленький открытый проем позволяет попадать окружающему свету.

Увеличьте интенсивность GI до 4 и сделайте рендер. Результат - как показано ниже, изображение стало немного ярче.

Увеличьте GI до 8 и визуализируйте снова. результат - ближе к нормальному освещению

Этот пример показывает, что окружающее освещение полуоткрытых пространств не удается установить с первого раза. Перед тем как устанавливать освещение закрытого пространства, следует знать, сколько в сцене имеется проемов для прохождения света. Сюда входят прозрачные объекты вроде окон или стеклянных дверей. Важно знать, сколько источников света будет в конечной сцене, а также какое время дня должно быть изображено. Все это полезно для правильной установки окружающего света. . Even if the Environment lighting is set to the desired level for the final scene, you will still wind up

having to adjust it based on the materials and other lights that will be added to the scene. Very often the camera got moved during this process and the quality and brightness are not what you were expecting. Even though the interior lighting is under control, once the camera is pulled out from the box, you will get the bright white rendered result as the image on the left. It will still be necessary to add light in the room, adjust the brightness and render as image on the right.

Depth of Field (Глубина резкости) Что такое глубина резкости? Одним из лучших средств для придания фотореалистичности изображениям является использование опции Depth of field (глубина резкости). На реальной фотографии, сделанной обычной фотокамерой невозможно добиться, чтобы все объекты съемки находились в фокусе (были резкими). Фотограф добивается необходимой глубины резкости изменением величины диафрагмы объектива. При полностью открытой диафрагме глубина резкости минимальная, при максимально прикрытой диафрагме глубина резкости увеличивается, резкими на фото становятся объекты на малом и большом расстоянии от объектива. Управление данной опцией осуществляется во вкладке Render Options > Camera > Depth of Field..

On - включает эффект глубины резкости (depth-of-field). Aperture - размер апертуры (относительного отверстия объектива) камеры, в единицах измерения сцены. Маленькая апертура уменьшает эффект DOF, большое значение апертуры создает более размытый эффект, аналогично диафрагме фотокамеры. Center bias - задает неравномерность DOF эффекта. Значение 0.0 означает, что свет проходит равномерно через апертуру. Положительные значения означают, что свет проходит ближе к краю отверстия, отрицательные значения означаю, что свет проходит ближе к центру отверстия апертуры. Override focal Dist. - определяет, на каком расстоянии от камеры объекты будут в полном фокусе (резкими). Объекты ближе или дальше этого расстояния будут размытыми. При отключенной опции фокусное расстояние берется из расстояния до цели камеры (target) SketchUp. Sides - эта опция позволяет эмулировать полигональную форму отверстия апертуры реальной камеры, при отключенной опции форма апертурного отверстия идеально круглая. Rotation - задает ориентацию формы апертурного отверстия. Anisotropy - эта опция позволяет включить растягивание эффекта bokeh вертикально или горизонтально. Положительные значения растягивают эффект по вертикали. Отрицательные значения по горизонтали. Subdivs - управляет качеством DOF. Меньшие значения вычисляются быстрее, но дают больше шума в изображении. Большие значения сглаживают шум, но просчитываются дольше. Качество сэмплирования зависит так же от настройки QMC sampler и Image sampler

На рисунках ниже приведены примеры сцены с разными значениями апертуры:

Рис 1. Опция DOF отключена

Рис 2. Опция DOF включена, апертура 4

Рис 3. Опция DOF включена, апертура 16 Однако, следует учитывать, что увеличение величины апертуры ведет к увеличению времени рендеринга сцены. Ну и конечно, очень важно знать расстояние от камеры до объекта, который должен находиться в фокусе. Для этого существуют различные методы, мне кажется удобным применение плагина CameraDistance.rb. Плагин устанавливается в папку Plugins и добавляет в меню Camera пункт – расстояние до объекта.

Physical Camera Использование физической камеры позволяет имитировать реальную фотокамеру. Она позволяет регулировать яркость итоговой картинки, не изменяя параметров источников света в сцене. Имеет дополнительные регулировки конечного изображения и получения специальных эффектов (нерезкость, смазанность отдельных объектов). Тип камеры На вкладке параметров физической камеры V-ray мы видим, что есть три типа камер. Первая - это still camera (неподвижная камера), и две других, cinematic и video, для использования с анимацией. Мы будем иметь дело только с still camera, as the others are used to do camera matching with existing footage. Still camera также может использоваться для анимации с хорошими результатами. Exposure (экспозиция) В реальном мире, экспозиция определяет воздействие света на фотопленку, и количество полученного света зависит от трех факторов. Первый - это ISO . ISO определяет светочувствительность сенсора (фотопленки). Большая величина ISO соответствует большей чувствительности к свету. Следующим фактором, влияющим на экспозицию, является aperture.Это соответствует величине открытия отверстия, через которое свет попадает на сенсор (фотопленку) (т.е. диафрагме в фотокамере). Её размер регулируется F-number, и меньшие значения означают большее открытие, и соответственно большее количество попадающего света. Последним компонентом, влияющим на экспозицию, является Shutter Speed (скорость затвора или выдержка в фотокамере). Shutter speed определяет длительность времени воздействия света на сенсор (фотопленку). Чем больше время, тем больше света попадает, соответственно, тем ярче изображение. Правильная установка экспозиции определяет качество итоговой картинки: яркость, контрастность и резкость. Установка экспозиции (Exposure) Теперь, когда известно, что такое экспозиция, мы можем правильно настроить её для нашего изображения. Это может быть сделано путем изменения любого из этих трех параметров: ISO, Aperture, или Shutter Speed. Для того чтобы эти параметры влияли на экспозицию картинки в настройках камеры должна быть включена опция Exposure. В зависимости от эффекта, который мы хотим достигнуть, мы изменяем тот или иной параметр камеры (подобно фотографу для достижения художественного эффекта).

Использование Aperture (диафрагмы) Когда вы используете Aperture для установки экспозиции, помните, что здесь обратная зависимость результата от величины. Это означает, что меньшее значение диафрагмы увеличивает яркость сцены, и наоборот. Если вы используете depth of field , значение aperture определяет глубину резкости вашей сцены. Маленькое значение создает небольшую глубину резкости, и наиболее резкими в сцене будут объекты, которые находятся ближе к фокусному расстоянию камеры. Большее значение создает большую глубину резкости. Это позволяет объектам оставаться резкими даже на удалении от фокусного расстояния камеры. Если вам необходимо добиться определенной глубины резкости, то регулируйте экспозицию путем изменения shutter speed или ISO. F-number = 6 F-number = 8 F-number = 12

Использование Shutter Speed (выдержки) Изменение Shutter speed является другим удобным способом установки правильной экспозиции сцены. Фактически величина параметра вычисляется как 1/x. Другими словами введение значения 4 на самом деле означает время открытого состояния затвора в течение одной четвертой секунды. Поэтому введение большего значения Shutter speed означает, что затвор закрывается быстрее и изображение становится темнее (смотри рисунки ниже). Если вы делаете анимацию с перемещением объектов или движением камеры, или и то и другое вместе, величина Shutter speed напрямую влияет на размазанность движения. Большее время закрытия затвора ведет к большей размазанности, и наоборот. Степень размазанности зависит также и от скорости перемещения объектов. (Такую же ситуацию мы наблюдаем при съемке обычной фотокамерой). Если вам необходимо получить изображение со смазанными объектами, сначала путем подбора величины Shutter speed добейтесь нужного эффекта и затем отрегулируйте правильную экспозицию (освещенность сцены) путем изменения Aperture или ISO. Shutter Speed= 60 Shutter Speed= 100 Shutter Speed= 180

Использование ISO (светочувствительность) ISO чрезвычайно полезна для правильной экспозиции сцены. Для рендеринга изменение ISO не имеет побочных эффектов подобно aperture или shutter speed. Это позволяет настроить остальные параметры под потребности вашей сцены и на последнем этапе подбором ISO установить правильную экспозицию. Это очень полезно, если необходимо получить итоговое изображением с наличием нерезких или смазанных объектов. Значения ISO линейны в отличие от aperture или shutter speed. Чем больше значение ISO, тем светлее изображение, это легко запоминается. ISO Value= 200 ISO Value= 400 ISO Value= 600

Установка баланса белого White balance (баланс белого) Это еще одна из настроек влияющая на финальное изображение. Объекты сцены, имеющие такой цвет, будут выглядеть белыми на финальном изображении. Например, для сцены с дневным светом это должен быть персиковый цвет, который скомпенсирует цвет от солнца. И так далее Баланс белого позволяет компенсировать цвет освещения сцены в зависимости от того, какой цвет V-Ray будет интерпретировать как белый. Это может быть очень полезно для уравновешивания цвета V-Ray sun, для точного соответствия цвета картинки рендера цвету фото, в которую она будет вставляться при фотомонтаже, или для быстрой и простой корректировки цвета изображения. Обычно цвета используемые для корректировки баланса белого светлые и менее насыщенные. . Color= 255,255,255 Color= 165,215,255 Color= 255,220,190

Краткое описание назначения опций физкамеры Exposure (Экспозиция) - Когда активизирована данная опция, яркость картинки будет зависеть от параметров: f-number, Shutter speed и ISO. Still camera (Неподвижная камера) - подражает действию фотоаппарата с обычным затвором. Cinematic camera (Кино камера) - подражает действию кино камеры с цилиндрическим затвором. Video camera (Видео камера) - подражает действию цифровой видео камеры с CCD матрицей. Zoom – указывает коэффициент изменения фокусного расстояния (сказывается на масштабировании). Значение больше 1.0 приближает изображение, меньше 1.0 отдаляет Distortion (Дисторсия - искажение) - указывает коэффициент дисторсии для линз камеры. Vignetting (Виньетирование) - Эмулирует эффект виньетирования (затемнение по краям кадра) реального объектива. Focal length (Фокусное расстояние) - Эквивалентное фокусное расстояние объектива. Этот параметр учитывает единицы измерения сцены для достижения правильного результата. Shutter angle (Угол раскрытия) - Угол раскрытия затвора (в градусах) для кино камеры. Shutter offset - Сдвиг затвора кино камеры (в градусах). Latency (Задержка) - Задержка CCD матрицы видео камеры (в секундах). f-number (Диафрагма) - Задает значение диафрагмы и косвенно экспозицию. Если опция Exposure активна, изменение диафрагмы влияет на яркость изображения