Zawartość
- 01. Zostań uczniem światła
- 02. Zacznij od pragmatycznego projektu oświetlenia
- 03. Poznaj atrybuty oświetlenia
- 04. Rzucanie cieni
- 05. Głośność / światła przeciwmgielne i odwrotne prawo kwadratów
- 06. Zaawansowane: kolor, temperatura, parametry świetlne, oświetlenie oparte na obrazie
- 07. Renderuj wiele przebiegów
- Wygraj wycieczkę do SIGGRAPH!
- Weź udział w konkursie już dziś!
Ten artykuł jest tworzony we współpracy z Masters of CG, nowym konkursem, w którym możesz pracować z jedną z najbardziej znanych postaci 2000AD. Do wygrania są duże nagrody, więc zgłoś się już dziś!
Jedną z największych zalet pracy 3D jest to, że zawiera ona tak wiele elementów z prawdziwego świata, tylko lepiej. Konfigurując scenę w programie 3D, często naśladujesz atrybuty ze świata rzeczywistego.
Jest to szczególnie prawdziwe, jeśli dąży się do czegoś zbliżonego do fotorealizmu. Kiedy więc budujemy scenografię, czy to wewnętrzną, czy zewnętrzną, często staramy się powielić to, co miałoby sens w prawdziwym świecie. To samo odnosi się do oświetlenia. Ograniczenia w CG zawsze się pojawiają i zmuszają nas do wymyślania kreatywnych sposobów na powielanie prawdziwego świata lub czasami ulepszanie go.
Przyjrzyjmy się pięciu rzeczom, które możemy zrobić, aby lepiej rozróżnić oświetlenie CG w dowolnym programie 3D.
01. Zostań uczniem światła
Nawet jeśli nigdy nie chodziłeś do szkoły, aby zostać technikiem oświetleniowym, całe życie spędziłeś w oświetleniu naturalnym i sztucznym, więc wiesz, jak powinno wyglądać, prawda? Być może.
Zacznij zwracać większą uwagę na to, jak wygląda oświetlenie w otaczającym Cię świecie, a Twoje sceny z dnia na dzień zaczną wyglądać lepiej. O ile nie modelujesz pokoju bez okien, większość scen zawiera mieszankę oświetlenia zewnętrznego i wewnętrznego. Nawet scena w nocy bez światła wpadającego przez okna wpłynie na to, co robimy. Dzieje się tak, ponieważ oświetlenie nocne różni się od oświetlenia dziennego. Zatrzymaj się i zwróć uwagę, jak często zmieniasz oświetlenie w swoim otoczeniu w miarę upływu dnia.
02. Zacznij od pragmatycznego projektu oświetlenia
Często o wiele łatwiej jest rozpocząć oświetlenie sceny, umieszczając oprawy oświetleniowe tam, gdzie logicznie byłoby to w podobnym miejscu w świecie rzeczywistym. Na przykład załóżmy, że masz scenę, która rozgrywa się w mieszkaniu, tak jak w naszym przykładzie. Jak byś to zapalił? Pomocna może być tutaj znajomość projektowania wnętrz.
Zacznij myśleć o podstawach oświetlenia pokoju, lampach stołowych, lampach podłogowych, żyrandolach, oświetleniu szynowym, naturalnym świetle wpadającym przez okna itp. I nie zapomnij umieścić odpowiedniej geometrii 3D opraw oświetleniowych, które byłyby logicznie widoczne. .
Jeśli nie masz pewności, jak oświetlane są pokoje, istnieje wiele książek na temat projektowania oświetlenia, które zapewniają szybki kurs. I wiele magazynów o wystroju wnętrz, które pokazują spektakularne oświetlenie świata rzeczywistego. To jest to, do czego dążymy w naszej pracy nad grafiką komputerową, więc spójrz i ucz się z nich.
03. Poznaj atrybuty oświetlenia
W większości programów światła są wyposażone w imponującą gamę elementów sterujących, aby uzyskać dokładnie taki wygląd, jakiego szukasz. Twoje sceny nigdy nie będą wyglądać realistycznie, po prostu upuszczając światła w scenie, która będzie wyglądać zdecydowanie w CG około 1995 roku!
Wysokiej klasy pakiety 3D oferują szeroką gamę opcji stylów światła. Pobaw się z nimi i dowiedz się, jak każdy z nich działa. Zostały zaprojektowane tak, aby naśladować rzeczywiste światła, ale oferują również wiele innych zastosowań. Jest kilka podstawowych typów oświetlenia, o których musisz wiedzieć.
- Punkt (żarówka): emituje światło we wszystkich kierunkach z jednego punktu.
- Miejsce: Światło jest skupione, aby emitować w jednym kierunku z (zwykle) wąskim rozproszeniem.
- Równoległy / Kierunkowy (słońce): To światło nie rozprzestrzenia się, ponieważ promienie są równoległe. Światło pada równomiernie na całą scenę, chyba że zmodyfikowano inaczej.
- Środowiskowy (rozproszone): tworzy miękkie i bezkierunkowe światło. Ma to tendencję do dodawania więcej do obszarów zacienionych niż do świateł.
- Powierzchnia (panel): Światło emituje z dużego obszaru. Można to wykorzystać do przedstawienia żarówki fluorescencyjnej lub światła wpadającego przez okno.
- Światło głośności: Prawie bardziej efekt specjalny, służy do tworzenia atmosferycznego efektu światła w przestrzeni. Pomyśl o promieniach słońca.
Wszystkie te typy świateł mogą być używane wielokrotnie i mieszane w razie potrzeby, aby stworzyć realistyczną scenę. Sprawy stają się raczej fajne, ponieważ mamy większą kontrolę nad tymi cyfrowymi światłami, niż projektant oświetlenia kiedykolwiek miałby nad światłami w prawdziwym życiu.
Na przykład możemy zdecydować, czy chcemy, aby światło było używane tylko do oświetlenia rozproszonego (większość światła, które widzimy), czy tylko do oświetlenia lustrzanego (jasne, błyszczące odbicia), czy też obu.
Możemy nawet zdecydować, czy światło jest do tego przyzwyczajone Dodaj światło w scenę, tak zwykle używa się świateł, lub zamiast tego używa się ich jako odejmowanie lekki.
W tej przykładowej scenie zaczęliśmy od światła obszarowego, które padało z lewego okna bocznego, aby uzyskać odrobinę niebieskiego światła dziennego. Chociaż zostało to nieco zmniejszone, gdy scena została przeprojektowana tak, aby była o zmroku, nadal jest tam, dodając powiew realizmu. Zwróć uwagę, że w każdej oprawie znajduje się światło punktowe, oprawa sufitowa pośrodku i trzy wiszące światła nad prętem po prawej stronie.
Nad stołem jadalnym znajduje się również światło, które jest w większości niewidoczne po lewej stronie. Możesz zobaczyć, jak światło z tego rozlewa się na scenę. Innym głównym światłem, którego nie możesz zobaczyć, jest światło otoczenia, które występuje w scenie, używane do wypełniania ciemnych obszarów, tak jak w prawdziwym życiu.
Oświetlenie otoczenia to szybki i łatwy sposób na dodanie tego efektu i wrażenia „powietrza” na scenie. Istnieją bardziej egzotyczne techniki renderowania, które wykonałyby jeszcze lepszą robotę, ale ich konfiguracja i renderowanie zajmuje dużo więcej czasu. Nazywa się to technikami oświetlenia globalnego.
04. Rzucanie cieni
Źródło światła wpływa również na jakość rzucanych cieni. Na przykład światło równoległe używane do replikacji słońca powinno być ustawione tak, aby generowało cienie o twardszych krawędziach, takie jak słońce. Reflektory tworzą stożek światła, ale poza nim ciemnieją. Krawędź tego owalu (w miejscu, w którym światło pada na powierzchnię) nazywana jest „półcieniem” i może być ustawiona jako twarda lub miękka. Tylko występy teatralne tworzą twardą krawędź, więc zazwyczaj chcesz, aby ta krawędź była miękka.
Programy oferują szereg technologii do generowania cieni w CG, dwie najczęściej używane to DEPTH MASK i RAYTRACED. Raytracing jest lepszą technologią, ale może wydłużyć renderowanie znacznie czasu. Nie straszne, jeśli robisz małą ilustrację. Ale jeśli robisz obraz o bardzo wysokiej rozdzielczości lub animację, sprawdź, czy cień maski głębi może nie być wystarczająco dobry.
Cienie mają duży wpływ na realizm. Możesz to jeszcze bardziej ulepszyć, używając różnych technik modyfikacji w celu udoskonalenia obrazu. Gobo to karty o różnych kształtach, które były używane w przemyśle filmowym do rzucania nastrojowych cieni na planie. Możemy to wykorzystać również w naszych zestawach CG.
05. Głośność / światła przeciwmgielne i odwrotne prawo kwadratów
Chociaż światła CG stały się doskonałe, nie wszystkie mają wszystkie cechy, które można znaleźć w świetle w prawdziwym świecie. Więc czasami musimy połączyć kilka świateł CG razem, aby uzyskać to, czego potrzebujemy.
Na naszym przykładowym obrazie zrobiliśmy to z każdym światłem. Lampa sufitowa ma punkt skierowany w dół, ustawiony pod szerokim kątem i bardzo miękką numbrę. Musiał jednak mieć światło padające na sufit, a także mieć poczucie otoczenia, więc dodałem światło obszarowe, które oświetla sufit, a także samą oprawę.
Jednak wciąż brakowało jednej rzeczy. Części oprawy z matowego szkła musiały być jasne. Zamiast robić to ze światłami za nim, dodałem poświatę do samego modelu, technikę dostępną w wielu programach.
Światła VAR również miały spoty, z dodaną mgłą, aby nadać SPOTowi trochę dodatkowego nadwozia. Do opraw dodano światło AREA, aby oświetlić każdą z nich.
Chociaż nie jest używany intensywnie w tej krótkiej, przykładowej scenie, należy pamiętać, że światła słabną w miarę oddalania się, co nazywa się „spadaniem”. Twój nauczyciel przedmiotów ścisłych nazwałby to „prawem odwrotnych kwadratów” (ja też, więc myślę, że wiemy, kto tu jest frajerem). Spadek można ustawić w większości programów. Jest to nie tylko dobre dla uwydatnienia rzeczywistości, ale także wspaniałe, gdy po prostu daje nam większą kontrolę nad tym, na co pozwolimy oświetlić nasze światło.
Kolejną kontrolką jest ustawienie światła, które oświetla niektóre wybrane modele, a inne nie. Było to bardzo pomocne w przypadku niewidocznego światła stołu obiadowego, które zbyt mocno oświetlało ściany. Gdy ustawiono, aby ich nie wpływać, scena wyglądała znacznie lepiej.
06. Zaawansowane: kolor, temperatura, parametry świetlne, oświetlenie oparte na obrazie
Zwróć uwagę na kolor lub bardziej techniczną nazwę dla niego, temperaturę barwową. Oświetlenie zewnętrzne to dziwna mieszanka jasnej żółci od słońca, ale w słoneczny dzień również dużo błękitu z nieba. W pochmurny dzień wszystko staje się szare i desaturowane.
Oświetlenie wewnętrzne jest generalnie znacznie cieplejsze, chociaż może się to nieco różnić w przypadku wszystkich nowych typów żarówek produkowanych obecnie. Wejdź do dowolnego sklepu w domu, a zobaczysz żarówki oferowane w różnych temperaturach barwowych. Jednak większość z nas nadal preferuje cieplejsze światła, zwłaszcza do użytku domowego.
Dla celów ilustracyjnych to, co omówiliśmy, da nam dobre wyniki. Jednak w przypadku architektonicznych projektów CAD, gdzie liczy się dokładność, pakiety umożliwiają importowanie danych fotometrycznych IES dla określonych opraw oświetleniowych, które zapewniają dokładne odwzorowanie oświetlenia.
Wreszcie, jeśli Twój pakiet oprogramowania obsługuje tę funkcję, jeszcze jedna opcja oświetlenia sceny nazywa się oświetleniem opartym na obrazie. W tej technice można uzyskać obraz o wysokim zakresie dynamiki (HDRI), który zawiera środowisko sceny, w której mają być zanurzone modele 3D. Wyniki są często bardzo realistyczne, ale często wymagają uzupełnienia dodatkowym oświetleniem.
07. Renderuj wiele przebiegów
Jedną z moich ulubionych technik, używaną zarówno do ilustracji, jak i do animacji, jest renderowanie ujęcia nie tylko raz, ale w wielu przejściach. Można to zrobić na wiele różnych sposobów, ale w naszej dyskusji wyrenderowalibyśmy każde światło (lub może małe grupy świateł, takie jak te nad barem) jako indywidualne przejścia. Po zakończeniu można je wszystkie przenieść do programu Photoshop lub After Effects i dostosować do treści naszego serca w czasie rzeczywistym!
Słowa: Lance Evans
Lance Evans jest dyrektorem kreatywnym Graphlink Media. Napisał książki o 3D i wyprodukował seminaria 3DNY dla Apple i Alias.
Wygraj wycieczkę do SIGGRAPH!
Masters of CG to ekscytujący nowy konkurs dla mieszkańców UE, który oferuje jedyną w życiu szansę na współpracę z jedną z najbardziej znanych postaci 2000AD: Rogue Trooper.
Zapraszamy do stworzenia zespołu (maksymalnie czterech uczestników) i zmierzenia się z dowolną liczbą z naszych czterech kategorii - Sekwencja tytułów, Ujęcia główne, Plakat filmowy lub Identy. Aby uzyskać szczegółowe informacje o tym, jak wziąć udział i otrzymać pakiet informacji o konkursie, przejdź teraz na stronę Masters of CG.
