MAXWELL RENDER: Введение 1-я часть
Введение
Начнем с основных отличий Maxwell Render, как одного из ярких представителей unbiased (то бишь физически корректных) рендеров, от обычных biased рендеров (коими являются привычные для большинства пользователей v—ray, mental ray, final render и др.).
Главным образом Maxwell Render отличается от других biased рендеров тем, что имеет физически корректный подход ко всем аспектам визуализации —Brute force GI, физическая камера, физически правильные материалы, физические источники света, система симуляции дневного света physic sky. Прямой/непрямой свет, прямая/непрямая каустика от отражений/преломлений рендерится, одновременно составляя GI (для всего используются Brute force алгоритмы типа MLT, никаких фотонов, оптимизаций и интерполяций).
И хотя эти слои освещения можно выключать (теряя ту или иную часть реалистичности изображения) можно сказать, что рендер всегда идет с GI и всеми видами каустики (тогда как в других рендерах только предлагается включить их и настроить).
Также отличается подход Maxwell Render к получению финального изображения. В то время как прочие рендеры оперируют с различными картами свечения для просчета GI, делая это зачастую препассами, Maxwell Render получает часть финальной картинки уже с первыми сэмплами (в данном случае сэмпл — это единица качества, возрастающая по мере просчета изображения; 11 сэмплов уже выглядят неплохо, 19 и выше будут выглядеть просто отлично).
Не используя какие-либо бакеты, Maxwell обновляет изображение целиком по мере увеличения количества просчитанных сэмплов.
Таким образом, примерную картину финального изображения можно получить уже через несколько минут или секунд. Просчет картинки идет указанное пользователем перед рендером время или до указанного количества сэмплов.
Для получения качественной статики можно выставить любое большое количество времени и максимума сэмплов. Таким образом, картинка будет рендериться, пока пользователь не сочтет, что качество уже стало приемлемым и не нажмет стоп.
Подобный подход к визуализации позволяет производить изменения яркости, интенсивности свечения отдельных источников света (Multilight) и применения пост-эффектов не только после завершения рендеринга, но и во время него. Также это позволяет останавливать и продолжать рендеринг позже, если сохранены файл сцены mxs и файл рабочего изображения mxi.
В левой части изображения представлено изображение после 40 сек рендеринга. В правой рендеринг продолжался более длительное время, в конце я немного изменил настройки яркости и убрал виньетирование непосредственно с помощью Maxwell Render.
Использование брутфорс алгоритмов для просчета света, включая каустику и SSS (подповерхностное рассеивание), позволяет избежать многих артефактов, связанных с методами просчета GI (эффектов каустики и SSS) у других рендеров, добиваясь максимального качества освещения, при этом пользователь не тратит время на настройку GI, так как она попросту отсутствует.
На рисунке изображена ситуация с тонкой стенкой (Действительно тонкой, 1 полигон). Различные карты свечения грешат при просчете GI в подобных местах, так как часть сэмплов GI попадает на поверхности за тонкими преградами, и хотя с этим можно бороться, оптимизируя настройки GI , данная ситуация может вызвать определенные затруднения.
С другой стороны в Maxwell Render подобной проблемы не может быть ни при каких условиях (кроме щелей между геометрией).
Если посмотреть на нижнюю часть рисунка, где изображена версия сцены c тонкой стенкой с сильно увеличенной выдержкой, в результате которой увеличилась общая яркость картинки, можно увидеть, что вторая половина остается абсолютно черной, несмотря на то, что толщины у стенки нет вообще.
Стоит отметить, что размер источника света (эмиттера) и его сложность (форма, кол-во полигонов), влияют только на то, насколько сложно свету будет просчитываться исходя из формы и размера эмиттера, не провоцируя при этом появление артефактов ГИ. Также отсутствуют артефакты антиалиасинга, сэмплинг оптимизирован выдавать наиболее правильный результат без вмешательства пользователя, поэтому его настройка отсутствует.
Хотя не буду врать, в Maxwell Render (как и в других unbiased рендерах) могут быть специфические артефакты, связанные с особенностями используемых алгоритмов.
Физически корректный подход также используется для представления материалов, и их визуализации — доступны такие эффекты как полностью честный SSS, честная дисперсия, coat эффекты (интерференция тонких пленок, пример – мыльный пузырь), затухание света в диэлектриках.
Представление материалов отличается от стандартного тем, что любой материал представляет собой слои с различным типом смешивания и параметрами, симулирующими свойства реальных материалов.
Например, лакированное дерево = слой дерева (шероховатая поверхность почти полностью рассеивает отраженный свет) + слой лака (гладкая глянцевая поверхность рассеивает отраженный свет куда меньше). Также использован иной подход к настройке отражений; отражение не как эффект, а как отражение света и сила его рассеивания, при отражении зависящая от шероховатости поверхности материала.
На скриншоте изображено окно редактора материалов Maxwell Render, с примером материала дерева с глянцевым покрытием.
Еще существуют full ior файлы, в которых содержатся подробные данные обо всех параметрах материала (кроме рельефа), полученные лабораторным путем, что позволяет получить наиболее точные материалы различных металлов и диэлектриков
На рисунке представлена часть «библиотеки превью full ior файлов», полностью её можно найти по следующему пути — …\Next Limit\Maxwell 2\materials database\ior files\ior thumbnail library.
Конструирование источников света (именно конструирование) также физически правильное. В Maxwell Render отсутствуют «бесплотные» источники света на подобии omni или физически некорректные вроде direct light (даже солнце это огромный «omni», и далеко расположенный).
Все источники света (кроме солнца, и IBL) конструируются из геометрии в совокупности с материалом, содержащим слой эмиттера (который в свою очередь содержит данные о температуре света и энергии в ваттах).
Для получения пучка света как у IES источника света, конструируется отражатель с соответствующим зеркальным материалом, в результате получается пучок света, сформированный каустикой. Не смотря на это, в последних версиях Maxwell Render стало доступно использование внешних IES файлов для более быстрого и удобного получения требуемого эффекта.
На левой части рисунка изображена «иеска» полученная путем моделирования плафона-отражателя, внутри находится сфера (вернее ромбик, сфера с 4 сегментами) имитирующий лампочку. В правой части изображен эмиттер с прицепленным внешним IES файлом, который симулирует пучок света.
При работе с Maxwell Render всегда стоит соблюдать масштаб объектов, так как для визуализации используется физическая камера. Соблюдение размеров поможет избежать проблем с глубиной резкости или яркостью источников света.
Например, если источник света светит очень тускло даже при высоких показателях мощности, стоит проверить, не находится ли эмиттер в помещении сильно превышающем по размерам обычное.
Аналогичная ситуация может быть с глубиной резкости, если кажется, что она размывает все подряд, стоит проверить, не является ли объект слишком миниатюрным.
Еще стоит добавить, что Maxwell Render является stand alone продуктом, т.е. каждый его инструмент — это отдельное приложение, которое может быть связано, к примеру, с 3ds max’ом через специальный плагин-коннектор. В дальнейшем мы будем рассматривать работу с Maxwell Render на примере 3ds max 2009.
В областях применения Maxwell Render уступает другим рендерам разве что по скорости, хотя конечное качество того стоит. Он отлично подходит для предметной визуализации и экстерьеров, а для интерьеров желательны более высокие процессорные мощности.
MAXWELLRENDER: НАСТРОЙКИ РЕНДЕРА В СРЕДЕ 3DSMAX, 2-Я ЧАСТЬ
Настройки рендера в среде 3dsMax
Первый и самый главный свиток General settings находится во вкладке Render (главное меню->rendering->rendersetup, или горячая кнопка F10) и содержит в себе основные настройки, касающиеся процесса рендеринга. И хотя свиток относительно большой, для большинства случаев многие параметры могут оставаться установленными по умолчанию.
1) Low Priority — флажок означает, что запущенные экземпляры MaxwellRender будут иметь низкий приоритет по умолчанию. Это имеет смысл, если вы собираетесь во время рендера делать на компьютере что-то еще. (По умолчанию включено).
2) Display — флажок означает, что при рендере будет отображаться экземпляр MaxwellRender с графическим интерфейсом — вы будете видеть процесс рендера и сможете его контролировать. Если же флажок убрать — при рендере будет видна лишь консоль, которую можно только закрыть, прервав рендер, а по тексту в консоли понять, на какой стадии находится рендер. (По умолчанию включено).
3) Do Displacement – флажок означает, что при рендере будет использоваться displacement (выдавливание геометрии относительно чёрно-белой карты), если таковой активирован в используемых в сцене материалах. Отключение флажка означает, что displacement рендерится не будет, даже если в используемых материалах он включен. (По умолчанию включено).
7) Use 3dsmax Instancing – при экспорте в рендер инстансы остаются инстансами, что облегчает транслирование сцены. Если флажок выключен, значит скопированные с помощью instance объекты при трансляции будут сконвертированы рендером в реальную геометрию. (По умолчанию выключено)8) Time (min) -максимальное время рендера в минутах, по истечению которого рендер автоматически останавливается. По умолчанию 30 минут, а вообще для анимации или в других случаях, когда нужно чтобы разные кадры получились одинакового качества лучше выставить максимальное количество сэмплов (см. ниже). В зависимости от нагрузки на компьютер за одинаковое время на одной и той же сцене может выйти разное количество сэмплов. Для статики можно выставить сколько угодно много времени, 9999ххх минут, тогда рендер будет идти достаточно долго, и вы можете остановить его, когда вам покажется, что качество картинки вас уже устраивает.
Multilight–это специальная функция при которой MaxwellRender считает свет от каждого источника (разделяя по уникальным материалам-эмиттерам) в отдельные каналы (см. флажок Save Lights In Files), незаметно для пользователя смешивая их, получает финальное изображение. Этот подход позволяет пользователю в реальном времени регулировать интенсивность каждого источника света по отдельности (в том числе солнце и небо) во время или после рендера. Тем самым вы получаете несколько вариантов освещения одного объекта после одного рендера. Это несколько замедляет процесс рендеринга, и требует больше оперативной памяти. Особенно это заметно в режиме интенсивность и цвет, который помимо яркости позволяет изменить цвет излучаемый источником света. Полученные путем регулирования интенсивностей источников света картинки не будут «фейковыми», так как изменения влияют на все аспекты изображения (GI, отражения, преломления).
- поле ввода пути и кнопку обзора пути – по этому пути будет сохраняться экспортированная в рендер сцена.
- флажок Use Maxwell sequence rendering — предназначен для рендеринга анимации. Если он не включен, то 3dsmax будет закрывать каждый отрендеренный кадр и открывать новый экземпляр рендера для следующего. Это может мешать работать на компьютере во время рендера, особенно если время рендера каждого кадра маленькое, так как с каждым новым кадром фокус будет переходить на рендер. Включив галочку, каждый новый кадр будет отправляться в один раз запущенный экземпляр MaxwellRender, не разворачивая его во весь экран каждый раз.
- кнопка Send job to network – отправляет проект рендериться на сервер.
Он содержит в себе всего два параметра, это Gamma(по умолчанию 2.2) отвечающий собственно за настройку гаммы изображения, и параметр Burn (по умолчанию 0.8, диапазон значений от 0.002 до 1.0) уменьшение которого уменьшает количество засветов в изображении.
1) Флажок None отключает освещение небом и солнцем. По умолчанию оно включено, но если ваша сцена не нуждается в освещении небом, поставьте этот флажок.
2) Skydome – система освещения непрямым светом от окружения.
- Color – определяет цвет неба на горизонте.
- Color 90 – определяет цвет в зените.
- BlendFactor – значение является углом перехода от цвета горизонта к цвету зенита.
- Intensity (lm) – Указывает интенсивность свечения SkyDome в люменах.
- Флажок UseSun – подключает к SkyDome солнце PhysicSun, настройки которого берутся из группы PhysicSky.
Кнопки Load Sky File и Save Sky File предназначены для загрузки и сохранения файла с настройками солнца и неба. Кнопка Save to HDR сохраняет небо с учетом текущих настроек в растровый HDRфайл, который потом можно использовать в качестве окружения для IBL.Группа Atmosphere содержит в себе флажок ShowSun,отвечающий за использование солнца для освещения, если его выключить сцена будет освещаться только небом.Следом идет подгруппа GasProperties, которая содержит в себе 2 параметра.
Ozone (по умолчанию 0.4cm) и Water (по умолчанию 2.0cm) – оба параметра используют в качестве единиц сантиметры.
Ozone – отвечает за симуляцию содержания в воздухе озона. Повышение значения приведёт к тому, что свет окружения будет приобретать более голубые оттенки, уменьшение же придаст свету более жёлтые оттенки.
— Reflectance (по умолчанию 80%) – процент света отраженного частицами, оставшийся процент света частицами поглощается. При высоких значениях небо становится ярче, при низких темнее.
— Scattering Asymmetry (по умолчанию +0.7)
Параметр влияет на анизотропные свойства частиц воздуха от которых будет зависит то как свет рассеивается в них. Отрицательные значения приводят к тому, что большинство света проходит сквозь частицы, а положительные значения приводят к большему рассеиванию света в частицах воздуха, тем самым образуя ореол вокруг солнца, освещая небо вокруг него. Нулевое значение приводит к равномерному рассеиванию света. Не стоит ставить слишком высокие значения (или слишком низкие для отрицательного значения) вроде +0.85/-0.85 так это может привести к увеличению шума при рендере.
4) Следующая группа Sun отвечает за настройку непосредственно солнца. В ней имеются 3 параметра:
- Temperature (по умолчанию 5777.0к) – задает температуру света солнца в кельвинах. Влияет на цвет солнечного света меньшие значения дают более жёлтые/оранжевые/красные оттенки, а большие – белые/голубоватые.
- Power (по умолчанию 1.0) – модификатор солнечной энергии. Увеличение приводит к умножению силы света от солнца. Например, значение 2.0 будет означать, что солнце светит в два раза ярче.
- Planet Reflectance(по умолчанию 25%) – параметр определяет процент света, отраженного поверхностью планеты обратно в атмосферу. Действие параметра похоже на действие планетарного альбедо (Альбедо – отражающие свойство поверхности). Нормальными значениями для этого параметра являются 26%-32%. Стоит отметить что значение альбедо не фиксированное и зависит от типа местности и времени года. Альбедо чистого снега составляет ≈80-90%, а альбедо лесной местности≈0.5-1%.
5) Группа Geographical Location в большинстве своем повторяет настройки максовской daylight system.
Здесь можно указать время (минуту, час, день, месяц, год), часовой пояс, географическое местоположение, широту, долготу и прочее.
Основным удобством в данном случае является список Use a Daylight System,в котором можно выбрать созданную в сцене максовскую daylight system (с помощью которой можно на глаз установить положение солнца так, чтобы, допустим, оно светило в нужное окно в интерьере) и сменить флажок Manual на Use from Daylight system – тогда все настройки будут взяты из указанной daylight system.
Следующий свиток называется Image Based Environment и предоставляет доступ к настройкам IBL (ImageBasedLighting) — методу освещения, основанному на излучении света окружением относительно выбранной HDR карты.
В HDR изображениях цвета представлены в виде значений с плавающей запятой, что помогает передать гораздо больше информации о яркости пикселя, а не только о его цвете. При использовании IBL HDR карта растягивается на условную сферу-окружение, внутри которой находится сцена, и свет излучается относительно этой сферы.
Данный свиток содержит в себе несколько однотипных групп настроек. Вначале присутствует флажок Activate, включение которого означает, что при рендере сцены будет использоваться IBL согласно указанным настройкам.
Если в обзор попадет часть карты (в бэкграунде или отражении неважно) с низким разрешением, то при включенном фильтре она будет выглядеть сглаженной, а при выключенном будут четко видны пиксели.
c) — это снимок пустой сцены с той же HDR картой, но включенным флажком Screen Mapping –карта полностью видна в бэкграунде. В данном случае я использовал HDR снимок, который изначально был снят в формате MirrorBall (Зеркальный шар), который потом был, развернут в панораму с помощью программы HDRShop. Screenmapping же подходит для того что-бы монтировать 3D объекты в неискаженный (не панорамный и т.д.) снимок.
Intensity – параметр влияет на яркость установленной HDR карты, увеличивая значения можно усилить яркость окружения, а уменьшая убавить. Этот параметр так же есть во всех следующих группах.
TileU, TileV, OffsetU, OffsetV – группа параметров отвечающих за мэппинг карты. В частности за тайлинг (tile англ. Мозаика, повторение изображения несколько раз на одной и той же площади).
Значение 2 будет означать, что изображение будет повторяться 2 раза по указанной текстурной координате (u это x в обычном представлении, а v это y). И смещение (offset) относительно начальных координат. Эти настройки также имеются в остальных группах.
3) Группа Reflection позволяет указать HDR карту, которая будет использоваться для отражений. Включив флажок enable, указанная карта будет замещать собой отражения неба (если оно включено) в объектах. Группа так же имеет настройки тайлинга, смещения и регулировку интенсивности. А также дополнительный флажок Usebackground – включение, которого приведет к тому, что все настройки (путь к карте, тайлинг, смещение, интенсивность) будут скопированы из группы Background.
4) Группа Refraction определяет карту, используемую для преломлений, глядя через прозрачные материалы будет видна эта карта. Если она включена, она аналогично первым двум замещает собой небо. Все остальные настройки аналогичны группе Reflection.
5) Последняя группа Illumination – отвечает за карту, которая будет использована исключительно для излучения освещения. Она так же замещает собой излучение света небом и солнцем. Остальные настройки такие же, как в прошлых группах.
Стоит добавить, что физически более правильно использовать для всех каналов одну и туже карту, чтобы в объектах отражалась, преломлялась, и освещало сцену одна карта. Хотя можно смешивать Image Based Environmentс PhysicSky что-бы получить нужный бэкграунд, или небо из HDR снимка с облаками.
После разбора настроек я приведу пример освещения предмета с помощью IBL. Далее идет свиток Render Layers.
В нем содержится список основных слоев, из которых получается финальное изображение, напротив каждого слоя есть флажок позволяющий отключить определенный слой. Отключение какого либо слоя приведет к ухудшению фотореалистичности за счет того, что выключенный эффект не будет рендериться.
- Lighting: флажок Direct и Indirect отвечают за слои прямого и непрямого света. Direct Caustic: флажок Reflection отвечает за прямую каустику от отражений, а флажок Refraction — за прямую каустику от преломлений.
- Indirect Caustic: флажок Reflection отвечает за непрямую (рассеянную) каустику от отражений и соответственно флажок Refraction за непрямую каустику от преломлений.
Далее идет свиток Perspective/Lights Viewport.
В свитке находятся настройки камеры, которые применятся при рендере из вьюпорта без установленной камеры.
Содержит в себе 3 параметра:
- F-Stop – размер отверстия диафрагмы камеры. Чем меньше число тем сильнее эффект глубины резкости и светлее изображение, чем выше тем изображение темнее а эффекты глубины резкости меньше. О глубине резкости расскажу ниже в примере.
- ShutterSpeed – выдержка, чем ниже число тем дольше выдержка камеры, тем ярче изображение и тем сильнее эффект motionblurразмытие движения. Чем выше число тем меньше выдержка изображение получается более темным, а эффект размытия движения менее выраженным.
- FilmISO – чувствительность матрицы, более высокие значения дают более яркую картинку. Служит для регулировки яркости и не влияет на глубину резкости или размытие движения.
Следующий и последний свиток в настройках рендера это свиток SimuLens.
SimuLens – это пострендерный эффект, симулирующий различные оптические эффекты, встречающиеся во всех камерах. В частности создает эффекты дифракции, когда свет проходит через отверстие диафрагмы и создает интерферентный узор, зависящий от формы диафрагмы и препятствий (к примеру, пыль) перед линзой.
- ApertureMap — Поле ввода и кнопка обзора пути для растрового файла, в котором изображена форма диафрагмы.
- Obstaclemap – Поле ввода и кнопка обзора пути для растрового файла, в котором изображено препятствие перед линзой.
Примечание: Карта диафрагмы и карта препятствий должны быть в одинаковом разрешении. Не всегда нужно, что бы ваш рендер и используемые карты были одного разрешения, но чем больше они похожи друг на друга в плане разрешения, тем меньше дифракционных искажений вы получите.
- Флажок Diffraction собственно включает применение эффекта дифракции и активирует поле для ввода числового значения, регулирующего интенсивность эффекта дифракции. Также становится доступным установка значения Frequency – отвечающего за плотность эффекта.
- Флажок Scattering активирует поле для ввода значения, отвечающего за параметр так же называемый bloom’ом, представляет собой рассеивание света внутри объектива до достижения пленки.
- Флажок Devignetting – включает параметр уменьшение числового значения, которого приводит к уменьшению эффекта виньетирования (затемнение кадра по краям).
Далее я распишу пример визуализации кольца с драгоценными камнями вMaxwellRender, а в качестве освещения я буду использовать студийную HDR карту для Image Based Environment. Я подготовил эту сцену, она достаточно простая, в ней имеется одна камера, одна плоскость и кольцо.
Чтобы создать материал, нужно в редакторе материалов в 3dsmax’е, открыть браузер материалов и найти там Maxwell Material. Выбрав его, можно нажать кнопку MXED и вызвать родной редактор материалов.
Вначале создадим материал золота. Редактор материалов (и в коннекторе и родной) снабжён мастером (wizard), пошагово позволяющим получить готовый материал быстро и просто.
Поэтому для создания золота я воспользовался им. Wizards->metal->gold. Далее мастер запрашивает степень шероховатости поверхности материала (параметр Roughness) чем выше его значение, тем менее гладкая поверхность тем сильнее она рассеивает свет, и тем менее четкими выглядят отражения в поверхности материала. Я указал roughness0.05, так как не бывает идеально гладких металлов.
Родной редактор материалов не позволяет через мастер задать дробные значения параметра roughness(а в коннекторе позволяет). Поэтому, если вы собираетесь создавать материал с очень гладкой поверхностью, стоит выбрать самое маленькое значение, а потом отрегулировать вручную нужное значение.
В данном случае оба цвета близки друг к другу и являются разными оттенками оранжевого, поскольку одним из свойств металлов является то, что они в большей степени отражают свой цвет.
Далее таким же способом создадим материал серебра для внутреннего обода.
Для этого же параметра у сапфира я выбрал 15 мм, чтобы камни выглядели более темными. Roughness в данном случае я оставил 0.Цвет transmittance отвечает за то, какое именно лучи какого именно спектра пройдут через толщу материала.
Установил цель камеры вручную, и подогнал положение камеры, получив такой снимок.
Далее рассмотрим настройки камеры, которые добавил в камеру Maxwell. Свиток называется MaxwellParameters и находится в самом низу настроек камеры.
1) Exposure Mode – список содержит 3 режима экспозиции.
- По умолчанию Manual экспозиция будет зависеть от настроек выдержки и диафрагмы.
- Shutter Priority– приоритет выдержки, в этом режиме экспозиция будет зависеть от выдержки (Shutter Speed) и Exposure Value. Значения диафрагмы F-Stop при этом будет заблокировано, а Exposure Value активировано.
- Aperture Priority – приоритет диафрагмы, в этом режиме экспозиция будет зависеть от диафрагмы (F-Stop) и Exposure Value. Значение выдержки (Shutter Speed) при этом будет неактивно, а Exposure Value активно.
2) F-Stop – как уже писалось выше в описании свитка Perspective/Lights Viewport, это значение определяет размер диафрагмы камеры, от которого зависит общая яркость изображения и сила эффекта глубины резкости точкой фокуса которой является цель камеры. При маленьких значениях эффект глубины резкости будет сильным, а картинка будет выглядеть ярче, а при высоких наоборот, глубина эффект размытия от глубины резкости будет меньше, а изображение будет темнее.
3) Shutter Speed – как писалось выше, это скорость выдержки камеры, чем меньше число, тем выдержка дольше и тем ярче изображение, но движущиеся объекты будут размываться сильнее если включен эффект Motion Blur, при больших же значениях яркость будет меньше и эффект смазывания движения будет меньше.
4) Exposure Value – регулирует экспозицию камеры. См.1)
5) Film ISO– параметр так-же описывался ранее, представляет собой чувствительность матрицы камеры, при больших значениях изображение становится ярче при маленьких темнее, не влияет ни на какие эффекты кроме яркости изображения.
6) Флажок Use Rotary Shutter – предназначен для использования другого подхода к просчету эффекта Motion Blur. Смысл в том, что у видеокамеры скорость затвора фиксирована (как правило, 24 кадра в секунду). И поскольку камера не может использовать скорость затвора для регуляции смазывания движения, в ней используется специальный вращающийся диск с вырезом, ширена которого, называется углом затвора. Чем выше угол затвора тем больше света попадет на матрицу, тем ярче будет изображение и сильнее эффект размытия движения.
Поставив флажок Use Rotary Shutter, активируется параметр Angle, который и является углом затвора. Максимальное значения параметра это — 180 градусов, при этом эффект смазывания движения будет очень сильным. А при маленьких значениях, например, 15 эффект будет очень слабым. Переведя камеру в режим видеокамеры, поставив флажок Use Rotary Shutter, Maxwell Render автоматически компенсирует изменения в экспозиции, тем самым вы получите одинаковую экспозицию. Как в режиме Use Rotary Shutter, так и без него.
Главное что будет зависеть от выбора это форма бокэ, ярких участков снимка попавших вне глубины резкости, они будут, повторят форму диафрагмы.
Angle– числовое значение, активирующиеся при выборе Polygonal в Diaphragm Type, отвечает за угол поворота формы диафрагмы. Принимает значение от 0 до 360 градусов. (По умолчанию 0)
9) Blades– отвечает за количество лепестков диафрагмы, которые образуют её форму, которая по сути является равносторонним многоугольником. Принимает значения от 3 (треугольная форма диафрагмы) до 96 (круглая). (По умолчанию 6)
10) Shift Lens–позволяет корректировать искажение перспективы.
Вернемся к кольцу и посмотрим, какие настройки я выбрал для камеры.
F-Stop я подбирал, тестируя сцену. После нескольких тестов остановился на значении 18, чтобы глубина резкости не была слишком сильной.
Shutter Speed я навскидку сделал 15, а Film ISO оставил по умолчанию. Благодаря тому, что Maxwell Render позволяет крутить эти параметры не только после, но и во время рендеринга, я не особо заморачиваюсь с их настройкой, а просто кручу на вкус во время рендера.
Также я выставил тип диафрагмы Polygonal, установил 5 в значение Blades–получился пентагон, и навскидку покрутил угол.
Активировал остальные каналы IBE (reflection, refraction, illumination), и расставил им флажки Use Background.
Вот скриншот настроек:
Также я отключил Physic Sky, который включен по умолчанию.
Ну и наконец, настройки рендера в свитке General Settings.
Я изменил Time(min)установив значение 1000000,0 min и установил Sampling Level на 50. Это позволит рендеру длиться столько, сколько мы сочтем нужным, и остановим его сами, когда нам покажется, что качество уже хорошее.
Также я установил флажок Do Dispersion для того, чтобы у камней рендерилась дисперсия. Все остальные параметры я оставил по умолчанию.
MAXWELL RENDER: Редактор материалов, 3-я часть
Редактор материалов
Приступим к описанию настроек материалов, вначале я расскажу о том, как добавлять слои и различные свойства материалов. В коннекторе к 3dsmax присутствуют кнопки D, L, E, B и C.
На следующем рисунке я одинаково пронумеровал пункты меню в редакторе 3dsmax и в родном редакторе, чтобы показать соответствие.
1) AddLayer – добавляет новый слой. В текущих версиях Maxwell Render эти слои описываются термином «The Stacked Layers System».Примечание: до введения Stacked Layers слоями считались составляющие материал BSDF шейдеры. В данный момент их можно называть, к примеру, BSDF слоями, хотя я предпочту называть их BSDF шейдерами, чтобы никого не запутать.
Maxwell Render предоставляет специальный подход к построению сложных материалов – в частности используются слои позволяющие не просто смешать два разных материала (как например blend материал присутствующий во многих biased рендерах), а построить один материал из двух или более составляющих. Слои накладываются снизу вверх друг на друга(как слои в фотошопе). В зависимости от типа смешивания и веса слои будут видны в том порядке, в котором они уложены.
Выделив слой, можно увидеть его настройки, в которые входят следующие элементы:
a) Флажок Enable (в 3dsmax) и аналог этого флажка в родном редакторе – отключение означает, что слой будет не оказывать влияние на материал. Такой же флажок содержат все прочие добавляемые элементы, поэтому в дальнейшем его упоминать не буду.
b) Числовое значение Opacity–одновременно является показателем веса слоя и значением прозрачности материала. Прозрачность через Opacity не является физически корректным эффектом, однако может служить для создания материала имитирующего некий тонкий объект (например, лист растения), для этого необходимо использовать чёрно-белую карту для слота справа от параметра Opacity, которая будет служить в качестве маски для прозрачности. Пиксели с белым цветом (R=255,G=255,B=255) будут соответствовать абсолютной непрозрачности (значение Opacity=100), а пиксели черного цвета абсолютной прозрачности (значение Opacity=0). Также с помощью карты-маски можно смешивать различные слои, а оттенки серого в карте-маске позволят получить разный уровень смешения нескольких слоев.
На рисунке представлен пример смешивания двух материалов с помощью чёрно-белой маски. Для одного из материалов использована инвертированная копия маски другого материала, а также эта маска использована для рельефа.
На рисунке изображен пример аддитивного смешивания слоев.
Следует отметить, что BDSF шейдеры, хотя и лишились выбора типа смешивания (который теперь доступен только в конечном слое) все же имеют вес и даже порядок, хотя положение в списке в данном случае не играет ни какой роли, в то время как вес BSDF шейдеров влияет на смешивание их между собой. Смешиваются BSDF шейдеры между собой аддитивно, а если их общий вес не равен 100%, то редактор автоматически интерполирует значения, так что их общей вес при рендере будет равен 100%. Т.е. если есть два BSDF шейдера с весом 100% у каждого, при рендере их вес будет равен 50%.
2) Add BSDF–добавляет в текущий выделенный слой один BSDF шейдер. BSDF, как было сказано ранее – шейдер, описывающий большую часть свойств материала. С его помощью можно получить широкий спектр материалов, так как он позволяет настроить все основные свойства. Выделив BSDF шейдер, мы увидим (в родном редакторе справа, а в редакторе 3dsmax’а внизу) список свойств шейдера.
Я пронумеровал все свойства BSDF шейдера, а также указал каким полям они соответствуют в редакторе материалов 3dsmax.
a) Числовое значение Weight влияет на смешивание нескольких шейдеров между собой, значение определяет степень влияния того или иного шейдера в рамках текущего слоя. Смешивание также может, происходить по указанной растровой карте. Детально о смешивании BSDF шейдеров я уже рассказал выше, в пункте 1.c.
Следующие пункты входят в группу BSDF Properties и отвечают за отражающие способности материалов.
b) Выпадающий список IOR, содержащий в себе два элемента Custom и Measured Data. По умолчанию установлен тип Custom и это означает, что все настройки в блоке BSDF Properties будут определены пользователем вручную. Тип Measured Data заменяет все настройки в блоке BSDF Properties на одно поле ввода и кнопку обзора пути к Full IOR файлу. Такой файл содержит в себе все данные об отражающих и преломляющих свойствах определенного материала полученные лабораторным путем.
Использование такого файла позволяет быстро получить наиболее точный материал металла, драгоценного камня, стекла или жидкости. Full IOR файлы по умолчанию находятся по данному пути – «*\NextLimit\Maxwell 2\materialsdatabase\iorfiles» — там-же есть вложенная папка «iorthumbnaillibrary» содержащая в себе превью всех Full IOR файлов.
с) Reflectance 0 и d) Reflectance 90 параметры описывают цвет, отраженный от объекта при разных углах обзора. Reflectance 0 определяет,каким будет выглядеть цвет объекта при прямом обзоре объекта и по этому его можно назвать основным цветом объекта. Reflectance 90 определяет цвет объекта под скользящим углом, этот цвет также называют цветом Френеля.
То, как эти два цвета влияют на конечный материал зависит от настроек поверхности, в частности от параметра Roughness, отвечающего за гладкость поверхности, а также от параметра Nd, отвечающего за коэффициент преломления. В большинстве материалов Reflectance 90 является белым, но в случае с металлами этот цвет является более светлым оттенком основного цвета металла.
e) Параметр Transmittance определяет посредством выбора цвета либо растровой карты, в какой цвет будут окрашиваться прошедшие через материал лучи по мере их угасания (зависит от параметра Attenuation). Устанавливая значения параметра отличным от черного (R=0,G=0,B=0) материал становится прозрачным. Коэффициент преломления такого материала зависит от параметра Nd, который в данном случае является эквивалентом параметра IOR (Index of Refraction).
f) Attenuation числовой параметр позволяющий указать какое расстояние пройдет свет через объект, прежде чем потеряет половину своей энергии. Преодолев это расстояние, материал поглотит весь спектр света кроме указанного в параметре Transmittance, тем самым окрашивая материал в этот цвет изнутри. Проходя дальше расстояния указанного в параметре Attenuation,свет будет затухать дальше, пока не покинет толщу объекта, через который он проходит, если этого не случится, свет поглотится полностью.
На рисунке изображен прозрачный материал, цвет Transmittance желтый. Nd для наглядности равен единице, что-бы не было преломлений. Каждый экземпляр материал имеет разное расстояния в параметре Attenuation, указанное на рисунке.
g) Параметр Nd, проще говоря, следует рассматривать как коэффициент преломления (IOR Indexof Refraction). Nd прямо влияет на эффект Френеля, и прежде чем описать как, следует разобраться в том что это за эффект. Эффект заключается в том, что сила отражений на поверхности зависит от угла обзора. Например, если вы смотрите на экран монитора прямо, вы увидите слабые отражения, если же вы посмотрите на экран под углом заметите что отражения стали гораздо сильнее.
Взаимодействие параметра Nd и эффекта Френеля заключается в том, что при более высоких значениях поверхность начинает выглядеть одинаково отражающей, не зависимо от угла обзора.
Другими словами, повышение значения Nd «ослабляет» эффект Френеля. Таким образом, изменения в значение Nd влияют на общую отражательную способность объекта. Если, к примеру, использовать в качестве Reflectance 90 белый цвет, а Nd=1, отражения в таком случае будут очень слабыми. Если же установить Nd достаточно высоким, например, Nd=40, а Reflectance 90 оставить белым, то отражения будут заметно сильнее.
Из рисунков выше следует, что повышение значения Nd увеличивает влияние Reflectance 90 на общий вид объекта, в то время как влияние Reflectance 0 (который в данном случае выставлен черным) становится слабее.
Конечно, значение Reflectance 90 также влияет на максимальную силу отражения, поэтому если установить его цвет также черным, то в результате получится поверхность, которая отражает одинаково вне зависимости от угла обзора, но сила отражений будет слабой.
Для непрозрачных материалов рекомендуется устанавливать Nd равному, по крайней мере, трем, если вы хотите что-бы они выглядели отражающими. Металлы могут иметь еще большие показали Nd (25-30), а для поверхности наподобие зеркала обычно требуется установить Nd=100.
Примечание: также следует отключать флажок Force Fresnel в том случае, если вы используете текстуру для параметров Reflectance 0 или 90, так как из-за опции Force Fresnel яркость пикселей текстуры не будет учитываться, и при низких значениях Roughness результат использования текстуры и опции Force Fresnel может не оправдать ваши ожидания.
Когда вы не используете текстуры для параметров Reflectance 0 и 90, рекомендуется использовать опцию Force Fresnel, так как она обеспечивает корректные отражения на всей поверхности объекта, даже если Reflectance 0 был выставлен черным.
h) Числовой параметр K (extinction coefficient)является частью формулы возвращающей более точные значения коэффициента преломления (IOR).
Для большинства материалов достаточно использовать только значение Nd, так как найти точную таблицу с коэффициентами преломления для разных материалов гораздо проще, чем найти точные значения extinction coefficient, а устанавливать этот параметр на глаз нет смысла, так как предназначение параметра получить наиболее точный IOR с помощью данных полученных лабораторным путем. Поэтому использование параметра K требуется только в особых случаях, когда важно получить очень точный результат.
Стоит добавить что мастер (wizard) создания материалов, при создании металлов, использует Nd вместе со значением K, поскольку содержит в себе точные значения extinction coefficient для каждой разновидности металла, а также данные о extinction coefficient содержатся в complex IOR файлах (см. пункт б).
i) Числовое значение Abbe отвечает за силу дисперсии света при прохождении его через прозрачный материал. Дисперсией света называется явление, при котором свет разлагается на спектр — на цвета составляющие его.
Высокие значения означают, что дисперсии будет мало, значения 60-70 приведут к тому, что объект будет, выглядит так, словно дисперсия отключена. Низкие значения Abbe приведут к увеличению количества дисперсии.
Также нужно не забывать о том, чтобы использовать дисперсию нужно включить соответствующий флажок в разделе редактора материалов Material Properties, а также она должна быть активирована в настройках рендера. Дисперсия по умолчанию отключена, так как замедляет процесс рендеринга.
j) Два числовых параметра R2 с флажком для активации. Как правило, переход между Reflectance 0 и 90 регулируется параметрами Nd и Roughness (гладкостью поверхности).
Высокие значения Nd увеличивают влияние Reflectance 90 на материал, когда значения параметра Roughness достаточно низкие. Увеличения Roughness будет приводить к тому, что влияние Reflectance 90 на материал будет снижаться, а по достижении Roughness 100 (Lambertian поверхность) Reflectance 90 вообще перестанет влиять на отражения в объекте независимо от выбранного значения Nd. Это является нормой, но все же есть случаи, когда требуется нейтрализовать влияние Roughness на Reflectance 90.
Например, материал вельвета, не смотря на то, что имеет очень высокий Roughness поверхности, выглядит более ярким при взгляде под углом за счет микро волокон, которые под углом видно лучше, чем при виде сверху и поэтому под углом материал выглядит более ярким.
На данном рисунке изображен материал со следующими параметрами:
- Reflectance 0 = синий;
- Reflectance 90 = белый;
- Roughness=99;
- Nd=15.
Видно что белый цвет не оказывает никакого влияния на материал за счет того что поверхность близка к Lambertian поверхности.
Для этого изображения я использовал более сложный материал:
Базовый слой – синий Lambertian (т.е. Roughness 100, а Reflectance 0 синий)
Поверх базового слоя я создал еще пять одинаковых слоев. С типом смешивания Additive. Пять просто чтобы их эффект за счет аддитивного смешивания суммировался и они выглядели бы ярче для лучшей наглядности. Настройки этих пяти слоев такие:
- Reflectance 0= черный;
- Reflectance 90 = белый;
- Nd = 5.0;
- R2=80/0.
Как видно по изгибам и складкам объекта под углами, он выглядит ярче чем при прямом обзоре за счет, того что с синим основным слоем смешано несколько слоев с включенным R2. При этом объект полностью рассеивает свет, не давая четких отражений.
Следующие пункты входят в группу Surface Properties и отвечают за свойства поверхности материала.
k) Числовой параметр Roughness – отвечает за микрошероховатость поверхности. Увеличение шероховатости поверхности приводит к тому, что она становится менее гладкой и начинает сильнее рассеивать отраженный свет. Параметр может принимать значения от 0 до 100.
Нулевое значение указывает на то, что поверхность является полностью гладкой, и отражения в объекте будут выглядеть очень четкими.
Значение 100 приводит к тому, что поверхность начинает полностью рассеивать свет, такая поверхность как уже упоминалось, называется Lambertian поверхностью (идеально диффузная поверхность).
На рисунке изображена зависимость рассеивания отраженного от поверхности света от параметра Roughness. А также видно, что при увеличении Roughness уменьшается влияние белого цвета Reflectance 90 на отражающую способность поверхности материала.
Как упоминалось ранее в описании настроек Nd, Reflectance и R2, сила влияния Reflectance 90 напрямую зависит от степени шероховатости поверхности. Увеличение Roughness до значений близких 100 сделают Reflectance 90 менее заметным даже при высоких значениях Nd.
На рисунке изображен Lambertian материал, идеально диффузная поверхность (значение Roughness = 100):
Так же справа от поля ввода значения Roughness присутствует кнопка для обзора текстуры, которую можно использовать для регулирования значения Roughness. Яркие части текстуры будут эквиваленты высоким значениям Roughness, а темные низким.
Стоит заметить, что даже при включенной текстуре, числовое значение Roughness также играет важную роль. При использовании текстуры самая яркая точка текстуры будет эквивалента указанному значению Roughness,а самая темная будет равна нулевому значению.
Например, если вы используете для Roughness текстуру черно-белых клеток и значение Roughness = 45, то поверхность в области белых клеток будет иметь значение Roughness = 45, а в области черных будет равно нулю.
А здесь для Roughness и рельефа использована текстура, напоминающая извилины.
l) Bump – функция, отвечающая за негеометрический рельеф. Имеет числовое поле ввода, слот для текстуры и флажок Normal map, включение которого переводит Bump в режим Normal bump, использующий для рельефа карту нормалей, предоставляющую более точный рельеф. Числовое значение усиливает или ослабляет силу рельефа, зависящую от текстуры.
Примеры материалов с использованием Normal Bump.
m) Числовой параметр Anisotropy определяет направление блика.
Анизотропные отражения получаются благодаря однонаправленным повторяющимся бороздкам на поверхности, как например виниловая пластинка.Многие полированные материалы дают анизотропные отражения вместо изотропных (т.е. размывающих отражение одинокого во всех направлениях при увеличении параметра Roughness). Так же может быть использована текстура для параметра Anisotropy, яркие участки текстуры будут соответствовать высоким значениями анизотропии. В этом случае числовое значения не будет оказывать никакого влияния.
n) Числовой параметр Angle становится активным, только если параметр Anisotropy не равен нулю.
Управляет углом направления анизотропного отражения. Для параметра можно использовать текстуру, в таком случае числовой параметр не будет оказывать влияния. С помощью текстуры для параметра угла анизотропии можно получить интересный эффект, который можно наблюдать, например, в полированном металле. Для этого следуют использовать чёрно-белую текстуру с круговым градиентом от черного цвета к белому цвету.
В таком случае направление отражения будет круговым.
Материал полированного металла, полученный при использовании высоких значений Anisotropy и циркулярного градиента для параметра Angle.
Следующий блок называется Subsurface Properties и настройки, содержащиеся в нем, отвечают за реализацию эффекта подповерхностного рассеивания света (SSS – Sub Surface Scattering), заключающегося в том, что свет, проходя через прозрачный материал, начинает, рассеивается в его толще. Часть этого света рассеется обратно на поверхность, а часть будет поглощена.
o) Цветовой параметр Scattering – цвет подповерхностного рассеивания. Свет отраженный/рассеянный внутри материала будет окрашиваться в этот цвет.
Также после активации режима Single Sided SSS (смотри пункт q) будет доступен слот для текстуры цвета подповерхностного рассеивания.
p) Числовые параметры Coef и Asymmetry.
Параметр Coef определяет плотность частиц внутри материала. Нулевое значение означает, что свет будет проходить сквозь материал без столкновений с частицами, это означает, что подповерхностного рассеивания не будет.
Увеличение параметра увеличивает плотность частиц внутри материала, и лучи света начинают с ними чаще сталкиваться, рассеиваясь или поглощаясь. Увеличение плотности частик приводит к тому, что материал начинает, выглядит менее прозрачным.
Параметр Asymmetry управляет изотропией рассеивания света. Нулевое значение приводит к тому, что свет рассеивается одинаково во все стороны, отрицательные значения позволяют лучам чаще проходить сквозь материал, делая его более прозрачным, а положительные чаще рассеиваться обратно на поверхность, делая его менее прозрачным.
Схема влияния Asymmetry на подповерхностное рассеивания света.
q) Флажок для активации Single Sided SSS– переводит эффект подповерхностного рассеивания в режим для Single Sided объектов — объектов, не имеющих толщины (к примеру, один полигон). SSS в таком режиме напоминает эффект Translucency, но более честный.
При его активации при просчете SSS будет игнорироваться толщина объекта, т.е. объект будет восприниматься полым с виртуальной толщиной стенок. Этот режим отлично подходит при создании материалов, для таких объектов как листья, трава, бумага – объекты для которых обычно используют модели без толщины. Числовой параметр виртуальной толщины стенок (в миллиметрах), будет доступен при включении флажка Single Sided SSS.
В качестве толщины также может быть использована текстура. Кроме того будут доступны некоторые другие опции. Параметры, отвечающие за обычный SSS, также влияют и на этот режим.
r) Min/Max – два числовых параметра определяют максимальную и минимальную виртуальную толщину стенок объекта при использовании текстуры толщины в режиме Single Sided SSS. Доступно только после включение режима Single Sided SSS. Темные участки карты будут соответствовать толщине указанной в значении Min, а яркие указанной в значении Max.
Пример использования Single Sided SSS для материала листвы. (Взято из официальной галереи Maxwell Render).
На этом настройка SSS не заканчивается. При использовании SSS ряд ранее описанных параметров (Transmittance, Attenuation, Nd и Roughness) также играет важную роль.
Transmittance – определяет цвет лучей попавших в толщу материала. Полностью черный (R=0,G=0,B=0) означает, что свет не будет проникать в материал и эффекта SSS не будет.
Attenuation – влияет на затухание света в объеме материала, малые значения будут делать материал менее прозрачным, но не стоит так-же забывать о том что на прозрачность влияет плотность объема указанная в параметре Coef. Схема влияния плотности (Scattering Coef) и дистанции затухания света (Attenuation) на прозрачность материала.
Nd будучи коэффициентом преломления, влияет на отклонение лучей света, проходящих через прозрачный материал и тем самым влияет на подповерхностное рассеивание. Следует использовать значения от 1.0 до 2.5, дабы избежать нереалистичного результата, так как IOR вакуума 1.0, воздушной среды 1.01, а IOR диэлектриков не превышает 2.5. Рекомендуемый диапазон Nd для обычных просвечивающих материалов от 1.2 до 1.7.
Схема влияния Nd на преломление лучей.
Roughness – как и в любом другом случае первым делом влияет на рассеивание отражений, а также за рассеивания лучей на поверхности до того как они достигнут толщи материала.
Таким образом, даже при нулевых отражениях, Roughness влияет на рассеивание лучей света. Остальные параметры, такие как, Abbe, R2, Anisotropy, Angle и Bump, также полностью совместимы с подповерхностным рассеиванием и оказывают на него соответствующее влияние.
Примеры SSS материалов полученных с помощью мастера создания материалов (Wizards->SSS Presets)
Силиконовый гель.
Апельсиновый сок.
3) Add Emitter –добавляет к выбранному слою эмиттер (каждый слой может содержать только один эмиттер), позволяющий объекту излучать свет согласно указанным настройкам. Эмиттеры одна из самых важных частей Maxwell Render, так как предоставляет пользователю сконструировать практически любой источник света.
Применив материал с Эмиттером на объект, он начнет излучать свет в зависимости от настроек энергии, эффективности и формы объекта.
К примеру, крупная плоскость с эмиттером по действию схожа с AreaLight, а очень маленький шарик будет излучать свет как Omni/PointLight, отбрасывая тени, резкость которых зависит от размеров излучающего свет объекта. С помощью очень маленькой плоскости можно, к примеру, сымитировать фотовспышку, расположив её рядом с камерой.
Выпадающий список Type содержит три режима.
- Preset (в 3dsmax Load Preset) –позволяет загрузить данные из списка готовых настроек излучения.
- Color–позволяет определить цвет излучения, с помощью флажка справа (или с помощью выпадающего списка Color Type в 3dsmax) можно переключиться на режим выбора температуры цвета измеряемой в кельвинах. Заметьте что в данном режиме (Custom/Color+Luminance) температура/яркость цвета влияет только на цвет света, а не на его интенсивность.
- Выпадающий список Luminance позволяет выбрать тип единиц интенсивности излучения света. Выбрав определенный тип, редактор, предоставит набор параметров регулирующих яркость согласно выбранному типу единиц.
- Power&Efficacy– интенсивность складывается из двух параметров: Power (в 3dsmax – Watts) – измеряется в ваттах, и Efficacy – эффективность в люменах на ватт.Ватты определяют, сколько энергии потребляет эмиттер, а эффективность указывает, насколько эффективно эмиттер преобразует энергию в видимый свет. В родном редакторе также присутствует поле Output, позволяющие увидеть, сколько в общей сложности люменов будет излучать объект с этим эмиттером.
- Lumen – позволяет указать интенсивность источника света напрямую в люменах.(Lm/m2).
- Lux–указывает интенсивность в люменах на квадратный метр.(Lm).
- Candela –позволяет указывать силу света в Канделах. (Cd).
- Luminance – позволяет установить силу света в Канделах на квадратный метр (Cd/m2)Поле ввода и кнопка обзора пути для файла IES/EULUM DATA, позволит загрузить IES или LDT файл, содержащий данные о форме пучка света и интенсивности.
Примечание: следует использовать наиболее простую геометрию для эмиттеров, а также стараться избегать препятствий между эмиттером и остальным пространством (например, стекло) если вы хотите максимально оптимизировать просчет сцены.
4) Add Coat – добавляет к выбранному BSDF шейдеру подслой Coat. Coating эффект представляет собой покрытие BSDF поверхности сверх тонкой оболочкой. Основным свойством оболочки является эффект интерференции тонких пленок получаемый за счет сверх тонкой толщины оболочки, образующий цветные узоры на поверхности оболочки.
Подобный эффект можно наблюдать рассматривая мыльный пузырь или в капле масла на поверхности воды.
Толщина оболочки регулируется числовым параметром Thickness измеряемым в нанометрах. Параметр также может регулироваться текстурой, если вы используете текстуру, будет активен параметры Min/Max определяющие диапазон толщины оболочки.
Темные участки текстуры будут соответствовать параметру Min,а яркие параметру Max.Остальные параметры влияют на отражательные способности оболочки, и по действию идентичны своим аналогам в BSDF шейдере.
Чтобы избежать радужных, узоров, можно использовать значения равные 1мм. (1000000 нанометров) или более. Coat может быть добавлен только один к одному из BSDF, но может рендериться и без учета BSDF шейдера, для этого достаточно снять флажок Enable с этого шейдера.
Пример Coat материала с текстурой для параметра Thickness.
5) Add Displacement – добавляет в выбранный слой подслой Displacement, функцию позволяющею создать геометрический рельеф.
Настройки Displacement в родном редакторе.
Настройки Displacementв редакторе 3dsmax.
Опишем настройки Displacement:
Слот для чёрно-белой текстуры на основе которой будет выдавливаться геометрия. Height – сила выдавливания геометрии. По умолчанию сила (высота) выдавливания самой яркой точки карты измеряется в процентах, но можно указать и в сантиметрах (выпадающий список справа от параметра Heigh tлибо флажок Absolute Height (cm)в редакторе 3dsmax).
Offset – параметр в диапазоне от 0.0 до 1.0. Указывает, какой уровень серого выбранной текстуры будет считаться за нулевую высоту выдавливания.
Gain (в редакторе 3dsmax Precision) – параметр отвечающий за увеличение подразбиения модели на которой будет использован Displacement. Увеличение параметра приводит к увеличению детальность Displacement и увеличению времени рендеринга.
Для оптимизации сцены важно настроить параметр Gain таким образом, чтобы количество подразбиений не было лишним в том случае если разрешение текстуры является более низким чем, то которое бы соответствовало указанному значению Gain. Следует использовать низкое значение и увеличивать и его пока детальность рельефа не станет удовлетворительной.
Также не будем забывать о том, что модели с изначальной низкой плотностью сетки понадобится большее значение Gain,чем модели с более высокой плотностью сетки.
Флажок Adaptive (в 3dsmax Adaptive Precision) – активация флажка блокирует ввод значения Gain. В этом режиме количество подразбиений будет определяться рендером автоматически в зависимости от выбранной текстуры.
Таким образом, можно не беспокоиться о том, что значение будет превышать нужное для максимальной детализации текстуры, поскольку оно будет автоматически соответствовать разрешению текстуры. Данный параметр следует использовать осторожно, так как текстуры с высоким разрешением могут сильно увеличить (возможно, неоправданно) время рендеринга.
Можно воспользоваться, что увидеть максимальное количество деталей при выбранной текстуре, а потом снять флажок Adaptive и вручную подогнать значение Gain так чтобы результат удовлетворял требованиям.
Флажок Smoothing – включение активирует сглаживание (как группы сглаживания у модели) к Displacement.Замечу, что исходное сглаживание поверхности считается приоритетным, поэтому применив Displacementс флажком Smoothing на поверхность без сглаживания – полученная с помощью Displacement геометрия также будет не сглажена.
Примечание: в родном редакторе материалов каждый слой может содержать один подслой Displacement, а в Material Properties в специальном выпадающем списке должен быть выбран слой с Displacement, который вы бы хотели использовать (по умолчанию выбран первый созданный Displacement).
Редактор 3dsmax позволяет добавить только один Displacement, поэтому в выборе не нуждается. Разница между Bump и Displacement.
Далее рассмотрим блок настроек Material Properties (в 3dsmax Global Properties). Чтобы просмотреть блок настроек Material Properties достаточно выделить пункт с таким же названием в дереве слоев.
Аналогично в редакторе 3dsmax, но немного по-другому называется.
Global Bump (в 3dsmax просто Bump) – слот для текстуры, флажок Normal Mapping, и числовое значение силы рельефа. Как следует из названия, Global Bump применяется ко всем слоям в материале, при этом настройки Bump для каждого BSDF шейдера в отдельности не игнорируются.
Выпадающий список Displacement (в 3dsmax отсутствует, так как там может быть всего один Displacement в материале) – позволяет выбрать, из какого слоя нужно использовать Displacement.
Флажок Dispersion– включение флажка активирует дисперсию, если она настроена в материале. По умолчанию отключено, так как увеличивает время рендеринга.
Следующие флажки предназначены для композинга:
- Флажок Matte–активация позволяет Matte объекту возвращать цвет бэкграунда (даже если за Matte объектом находились другие объекты);
- Флажок Shadow– (влияет на рендер канал Shadows) позволяет Matte объекту принимать тени от других объектов.
Material Id (в 3dsmax – Specify Material ID Сolor) – позволяет выбрать цвет объекту для Material Id рендер канала.
Далее рассмотрим настройки растровых карт. Настройки текстуры в родном редакторе материалов.
Настройки текстуры в редакторе 3dsmax.
Первый блок настроек называется Projection Properties,настройки в нем отвечают за мэппинг.
1) Числовое значение Channel – позволяет выбрать канал карты (Map Channel).
2) Выпадающий список Method позволяет выбрать по каким координатам тайлить текстуру: Tile XY, TileX, TileY (Tile UV, Tile U, Tile V в 3dsmax) или No Tiling. Правее находится выпадающий список, содержащий два пункта. Relative,позволяет указывать количество тайлов относительно, а Meters позволяет задавать количество тайлов в метрах.
3) Два числовых параметра Repeat (в 3dsmax – Tile) – позволяют указать количество тайлов по X и Y (или U и V в 3dsmax), в зависимости от настроек в Method единицы будут является относительными либо метрами.
4) Offset– регулирует смещение текстуры по X(U) и Y(V) относительно начала текстурных координат.
Следующий блок называется Image Properties и содержит настройки, отвечающие за изображение текстуры в целом.
5) Флажок Invert – инвертирует текстуру.
6) Флажок Alpha Only – позволяет использовать в качестве текстуры только альфа канал выбранного изображения.
7) Выпадающий список Interpol ation со значениями Off и On(в 3dsmax флажок Interpolation) – включает фильтрацию для выбранной текстуры, делая её более сглаженной.
Числовое значение Brightness – регулирует яркость текстуры.
9) Числовое значение Contrast – регулирует контрастность текстуры.
10) Числовое значение Saturation – регулирует насыщенность текстуры.
11) RGB Clamp содержит два поля ввода — отсекает данные о цвете пикселей текстуры ниже первого значения и выше второго.
12) Normal Mapping содержит флажки FlipX, FlipY, Wide (в 3dsmax Wide Z) отвечающих за инверсию нормалей для выбранной карты нормалей.
13) Кнопка обзора пути к файлу Load–для загрузки изображения.
14) Кнопка Unload – выгружает текстуру (в 3dsmax аналог отсутствует).
15) Кнопка Full(в 3dsmax кнопка View) – открывает текстуру в полный размер в специальном окне. В родном редакторе это окно временно заменяет обычное, поэтому нем присутствуют настройки для регулировки яркости, контрастности, насыщенности, и отсечения цвета. В 3dsmax это окно появляется рядом и настройку можно производить из основного окна.
16) Кнопка Refresh– перезагружает выбранную текстуру (в 3dsmax аналог отсутствует).
17) Кнопка Switch display size – увеличивает превью выбранной текстуры в настройках карты (в 3dsmax аналог отсутствует).
18) Окошко, отображающее превью выбранной текстуры. Ниже находится выпадающий список содержащий историю ранее открытых изображений – позволяет быстро загрузить любое изображение.
19) Группа Sequence в редакторе материалов 3dsmax–позволяет использовать секвенцию изображений для анимации текстуры.
20) Флажок Show In View port в редакторе материалов 3dsmax– включение указывает на то, что эту текстуру нужно отобразить во вьюпорте.
Рассмотрим оставшиеся настройки редактора.
Вначале я опишу контекстное меню вызываемое правым кликом в области превью (его аналог это главное меню->Preview)
1) Select Scene – позволяет выбрать сцену для превью материала из предложенного списка.
2) LoadScene – позволяет загрузить превью-сцену из файла вручную.
3) Previews – содержит в себе список материалов (в виде превью) сохраненных в текущей сессии работы с редактором материалов с помощьюопции Store, и позволяет загрузить выбранный материал.
4) Store – опция сохраняет текущий материал и его превью в список Previews который предоставляет возможность в текущей сессии работы с редактором материалов загрузить ранее сохраненный материал.
5) Remove – удаляет из списка Previews текущий материал.
6) Export… –позволяет экспортировать текущий материал в MXM файл.
7) Options – открывает настройки превью материала.
Настройки превью.
- a) Sampling Level– числовой параметр определяющий максимальный уровень сэмплов для превью.
- b) Time (s) – числовой параметр определяющий максимальное количество времени отведенного на рендеринг превью (в секундах).
- c) Scale (%) – указывает масштаб разрешения перевью в виде процента от максимального.
- d) Quality– выпадающий список содержащий два режима рендеринга превью — Draft и Production. Для превью в редакторе материалов отлично подходит Draft так он более быстрый.
Вернемся к остальным настройкам.
Кнопки отмены и повтора действий в редакторе материалов.
9) Поле, отображающее текущий выбранный материал из списка сохранённых в Previews и общее количество материалов сохраненных там.
10) Кнопка Set texture displayed in view ports – открывает список текстур использованных в материале и позволяет выбрать ту, которая должна отображаться во вьюпорте.
11) Кнопка Refresh Preview обновляет превью материала.
12) Флажок Priorize material preview over interactive preview – включение блокирует кнопку Refresh Preview и активирует автоматическое обновление превью в зависимости от вносимых в материал изменений.
А вот так выглядят настройки превью в коннекторе к 3dsmax.
В самом редакторе присутствует кнопка Preview–запускающая обновление превью материала.
- Copy – копирует выбранный элемент в буфер обмена.
- Paste – вставляет скопированный элемент из буфера обмена в выбранный слой, или же вставляет копию слоя если был скопирован слой.
- Duplicate – делает дубликат выделенного элемента (слоя или шейдера).
- Rename – позволяет переименовать слой.
- Embed MXM – позволяет добавить к текущим слоям слои материала из выбранного файла.
- Reset Selected–сбрасывает настройки выбранного элемента на настройки по умолчанию.
- Remove Selected(в 3dsmax Delete) – удаляет выбранный элемент.
- Remove All– удаляет все элементы.
- Expandall– раскрывает все слои в дереве слоев, в редакторе материалов 3dsmax.
- Collapseall – закрывает все слои в дереве слоев, в редакторе материалов 3dsmax.
- Export MXM–опция редактора 3dsmax, позволяющая сохранить текущий материал в MXM файл.
- Mergewith…–опция позволяет добавить в текущий материал слои из другого материала имеющегося в сцене или в библиотеки материалов 3dsmax.
- Кнопка MXED…в редакторе 3dsmax – открывает родной редактор материалов и переносит в него текущий материал. В это время 3dsmax будет не отвечать, пока вы не настроите материал в родном редакторе и не закроете его. Если при закрытии вы ответите на вопрос о сохранении настроек «да» то они перенесутся в редактор материалов 3dsmax.
Также есть доступ к библиотеке материалов и онлайн библиотеке материалов, он осуществляется через вкладку Browse.
В 3dsmax доступ к ним можно получить через кнопки Library…и Online…
Примечание: следует использовать эти кнопки, а не вызывать использовать библиотеку из вызванного 3dsmax’ом родного редактора (с помощью кнопки MXED…) потому как выбранный таким образом материал библиотеки не будет переправлен в 3dsmax при закрытии вызванного родного редактора.
Примечание: доступ к онлайн библиотеке можно получить только в том случае, если вы зарегистрированы в онлайн библиотеке материалов. Логин и пароль вводятся в настройках редактора материалов, в которые можно попасть через главное меню->File->Preferences
