Introducere
Iluminarea unei scene 3D. Sună destul de simplu, nu-i așa?
În cea mai mare parte, iluminarea în "lumea reală" tinde să se întâmple. Soarele se ridică, apăsăm un comutator sau deschidem jaluzelele și voila, lumina! S-ar putea să punem niște gânduri în locul în care punem o lampă, în modul în care înclinăm blind-urile sau unde țintim lanterna, dar nouăzeci la sută din experiența noastră cu lumina este destul de pasivă.
Lucrurile sunt diferite în industria graficii informatice.
După cum ți-ar spune orice mare fotograf, lumina este totul.
OK, totul poate fi un pic hiperbolic, dar având o soluție de iluminat bine implementată poate face foarte bine sau poate rupe o randare. Fără iluminare mare, chiar și un model 3D fantastic poate ajunge în formă netedă și neconvingătoare în imaginea finală.
Nu voi cheltui prea mult timp pentru a vă stârni motivele pentru care iluminarea este un aspect esențial (și sub-apreciat) al conductei CG .
Dar faceți saltul paginii și vom începe discuția noastră despre tehnicile de iluminare 3D cu o privire de ansamblu asupra celor șase tipuri de lumini găsite în pachetele software 3D obișnuite.
Chiar dacă este destul de ușor să faceți clic pe butonul "creați lumină" din pachetul software 3D și să plasați o sursă de lumină în scenă, realitatea ambarcațiunii este mult mai complexă.
Există o serie de paradigme de iluminare 3D bine stabilite, iar tipul de scenă determină, de obicei, care dintre acestea este cel mai potrivit. De exemplu, tehnicile care funcționează bine pentru un mediu interior, de obicei, au un sens foarte redus pentru o împușcare exterioară. În mod similar, iluminatul "studio" pentru redarea de produse sau caractere necesită o procedură foarte diferită de cea de iluminare pentru animație și film.
În cele din urmă, fiecare situație este diferită, dar anumite tipuri de lumină funcționează bine pentru anumite scene.
Iată câteva dintre opțiunile de iluminare standard găsite în cele mai multe suite de software 3D :
- Lumina punct / Omni: O lumină punctată aruncă iluminarea spre exterior în fiecare direcție dintr-un singur punct infinit de mic în spațiul 3D . Lămpile de punct sunt utile pentru simularea oricărei surse de lumină omnidirecțională: becuri, lumanari, lumini de pom de Crăciun etc.
- Luminile direcționale: Spre deosebire de luminile punctuale, care ocupă o locație specifică în scenia 3D, o lumină direcționată este menită să reprezinte o sursă de lumină extrem de îndepărtată (cum ar fi soarele sau luna). Razele turnate de la lumini direcționale rulează paralel într-o singură direcție din orice punct al cerului și sunt de obicei folosite pentru a simula lumina directă a soarelui. Deoarece o lumină direcțională reprezintă o sursă de lumină îndepărtată, coordonatele x, y, z nu înseamnă nimic, doar atributul său de rotație are influență asupra modului în care scena va fi iluminată.
- Spot Light: Luminile spot în aplicațiile 3D sunt destul de auto-explicative datorită faptului că sunt destul de asemănătoare cu omologii lor din lumea reală. O lumină spot emite un câmp de lumină în formă de con, dintr-un singur punct din spațiu. Proiectoarele sunt adesea folosite pentru iluminatul studioului în trei puncte și, de asemenea, pentru simularea oricărui echipament de iluminare în cazul în care există o vizibilitate distinctă vizuală de la lumina luminoasă la cea întunecată, lămpile de birou, iluminatul conului de înălțime etc.
- Spațiul de lumină: o lumină de zonă este o lumină bazată fizic care aruncă raze direcționale de la într-o limită stabilită. Luminile de zonă au o formă specifică (dreptunghiulară sau circulară) și dimensiuni, făcându-le foarte utile pentru simularea corpurilor de iluminat fluorescente, a panourilor luminate în spate și a altor caracteristici similare de iluminare. Luminile de zonă pot fi utilizate ca emițătoare de fotoni atunci când se utilizează iluminare globală în Mental Ray, ceea ce le face o alegere populară în iluminarea produselor și vizualizarea arhitecturală. Deși luminile zonei au o direcționalitate generală, ele nu emit raze paralele ca o lumină direcțională.
- Volume Light: Lumina volumetrică este probabil cea mai dificilă pentru a înfășura capul în jurul valorii. Cu setările implicite, este aproape identică cu o lumină punctuală, care emite raze omnidirecționale dintr-un punct central. Cu toate acestea, spre deosebire de o lumină punctuală, o lumină volumetrică are o formă și o dimensiune specifică, ambele afectând modelul de falloff. O lumină volumetrică poate fi reglată în forma oricărui primitiv geometric (cub, sferă, cilindru etc.), iar lumina sa va lumina numai suprafețele din interiorul acelui volum.
- Lumină ambientală: o lumină ambientală aruncă raze luminoase în orice direcție și poate fi utilizată pentru a ridica nivelul general al iluminării difuze într-o scenă. Nu are direcționalitate specifică și, prin urmare, nu aruncă nici o umbră la sol, cu toate acestea nu este cu adevărat omnidirecțională ca o lumină punctuală. Lumina ambientală este relativ similară cu lumina experimentată la amurg după ce soarele a fost setat.
Tipurile de lumină pe care le-am discutat aici pot fi folosite pentru orice, de la un studio simplu în trei puncte până la scene complexe animate care necesită 40+ lumini. Acestea sunt aproape întotdeauna utilizate în combinație cu altele - este foarte rar ca o scenă să includă numai lumini punctuale sau să includă doar lumini de zonă etc.
Cu toate acestea, am început doar să zgâriem suprafața unui subiect profund și variat. Vom publica un articol despre iluminatul 3D "avansat" cândva în săptămâna următoare, în care vom introduce HDRI, ocluzia ambientală și iluminarea globală.
Între timp, aici sunt câteva resurse externe privind iluminatul 3D:
Culoare și lumină - James Gurney (Teoria, foarte recomandat)
Iluminatul La Ruelle (Tutorial pentru Iluminatul Exterior)
Iluminatul La Salle (tutorial de iluminare interioară)