RSS Подпишитесь на наш канал YouTube Google+ Twitter Facebook Вконтакте На главную 3ds max Illustrator Photoshop V-Ray pdf InDesign

VRay начальные сведения

VRay — внешний подключаемый к 3ds Max плагин для визуализации. Существуют версии и возможности его использования и с другими программами, но здесь мы будем рассматривать 3ds Max.


Необходимые приготовления

Отражение и преломление

1. Включаем свет

2. Назначаем материалы

3. Включаем «глобалку»

Итог

Для понимания нижеизложенного вам необходимо иметь базовые знания и навыки работы с 3ds max, знать, как создавать объекты, назначать им материалы, как ставить источники света, и создать сцену с чайником (ох уж эти чайники, но для примера — это то что надо) и «комнатой», наподобие изображенной ниже.

Чем же полезен VRay? Тем, что с его помощью можно создавать изображения, похожие на реальные фотографии. А за счет чего достигается реалистичность визуализации (рендеринга) трехмерной сцены? Это зависит и от качества и детализации моделей и текстур, и от последующей коррекции изображения. Но в первую очередь реалистичность не возможна без глобального освещения. Что это такое — очень просто: если вы осветите сцену лишь одним источником света (например, стандартным светильником 3ds max — Omni),

то, выполнив рендеринг сцены ( -> Render), получится

Если же задать в качестве «движка рендера» в настройках визуализации плагин VRay (вкладка Common -> Assign Renderer -> V-Ray [версия]), настроить глобальное освещение (об этом будет рассказано далее), еще кое-что и нажать рендер, то получим

Если еще и назначить правильные материалы и выставить правильные настройки рендеринга, то даже эта простая сцена с чайником, стенами и единственным источником света получится довольно реалистичной.

Необходимые приготовления

Для использования VRay удобно (но необязательно) включить специальную настройку интерфейса 3ds Max, а именно в меню Customize выбрать Custom UI and Defaults Switcher, где выбрать в левой колонке MAX.Vray, в результате чего в редакторе материалов все начальные материалы станут материалами специального типа — VRayMtl и в настройках рендера активизируется визуализатор VRay; а в правой колонке выбрать цветовую схему (например, ame-light). Это делается один раз за все время работы с VRay.

Отражение и преломление

В основе понимания того, как работает VRay, лежат понятия отражения (reflection) и преломления (refraction). Когда луч света достигает поверхности, он может сделать две вещи:

1) отразиться от нее — в этом случае это называется отражение (Reflection) (рис. слева);

2) или пройти через нее. Это будет называться преломлением (Refraction).

Как именно происходит отражение или преломление — задается в свойствах материала этой поверхности, в настройках светильника и в настройках рендеринга .

Явление отражения лежит в основе технологии глобального освещения (Global Illumination), делающего возможным реалистичность визуализации. То есть, чтобы получить реалистичную картинку, мы должны использовать глобальное освещение. Чтобы, в свою очередь, получить глобальное освещение, мы должны иметь в сцене как минимум три вещи: источник света (чтобы были лучи, которые будут отражаться), поверхность объекта с отражающим материалом (который будет отражать эти лучи) и команду использовать технологию Global Illumination. Ниже мы рассмотрим эти три составляющие по-отдельности, а затем соберем все воедино в конкретном примере, для целостного понимания.

1. Включаем свет

Для VRay существует специально «заточенный» под него источник света, — VRay Light, и его рекомендуется использовать вместо стандартных Omni, Spot и т.д., т.к. с ним рендер в VRay быстрее, а тени и освещение правильнее. Создать Vray light можно в панели Create -> раздел Lights -> в списке выбрать VRay -> VrayLight и разместить его в сцене.

Чтобы светильник светил, должна быть включена галочка On.

В списке Type доступны несколько типов светильника VRay Light: Plane (плоскость), Dome (купол), Sphere (сфера) и Mesh (сетка). Plane и Sphere широко применяются в освещении интерьеров, имитируя плоские и сферические лампы. Dome предназначен для имитации освещения, производимого небосводом, для экстерьеров, а Mesh — позволяет использовать в качестве источника света объект любой формы.

Итак, в сцене имеется источник света VRay Light. Он будет испускать лучи. (Без светильника сцена была бы черной.) Как именно будет испускать — задается его настройками (интенсивность, форма, отбрасывание теней и т.д.), главная из которых, пожалуй, Multiplier (множитель), влияющий на силу (интенсивность) лучей света. Позже эти настройки рассмотрим подробнее, когда возникнет по ходу дела в них необходимость.

Теперь нужен отражающий материал.

2. Назначаем материалы

Откроем редактор материалов (Material Editor ). Если вы включили настройку VRay (см. выше), то в слотах (ячейках) будут материалы типа VrayMtl. Если же нет, то этот тип можно выбрать кнопкой справа от названия материала. Этот материал специально разработан для Vray, подобно светильнику VRay Light, и конечно, не зря — с ним и рендерится реалистичнее, и гибче настройки; в общем, вам надо использовать его всякий раз, рендеря Vray’ем (есть исключения, но о них, возможно, в другой статье). В общем говоря говоря, любой материал, будь то Srandart или VRayMtl, отражает лучи, но VRayMtl делает это правильнее, что и дает качественное отражение и глобальное освещение.

Цвет материала задается параметром Diffuse (рассеивание). Говоря языком художников, это локальный цвет. Отражаясь от поверхности и рассеиваясь в разные стороны, луч будет «окрашивать» им поверхности, на которые далее попадет, создавая таким образом цветовой рефлекс (color bleeding) (см. рис. слева).

Но рассеивание (Diffuse) — не единственное, что отвечает за отражение лучей от материала: есть еще параметр Reflect (собственно Отражение). Его можно понимать как зеркальное отражение:

Чем светлее цвет, заданный для Reflect, тем «зеркальнее» будет материал, и наоборот; например, белый Reflect — абсолютное зеркало, черный — никакого отражения, серый — отражение будет тем сильнее, чем этот серый светлее. Также, для удобства, есть возможность задавать не только силу отражения (от черного к белому), но и его общую окраску, т.е. выбрать в Reflect любой цвет.

Итак, в материале VRay мы рассмотрели два основных свойства, Diffuse (рассеивание) и Reflect (отражение) влияющих на то, как отражаются лучи света от поверхности. Остальные параметры не влияют на глобальное освещение, поэтому рассмотрим их отдельно и позже.

3. Включаем «глобалку»

Третьим необходимым условием получения глобального освещения в нашей сцене является, как можно догадаться — собственно, включить глобальное освещение: заходим в настройки рендеринга (Render Options) и во вкладке V-Ray:: Indirect Illumination (Ненаправленное освещение) включаем галочку On (Вкл.). (Понятия Indirect Illumination и Global Illumination в практическом смысле можно понимать как одно и то же.) Теперь лучи света, излучаемые источником, будут, попадая на поверхность объекта, отражаться от нее в соответствии с настройками источника (светильника), материала и глобального освещения. Настроек этих — море, но не стоит паниковать: далеко не все они нуждаются каждый раз в изменении, а о некоторых из них, чтобы делать неплохие визуализации, знать совсем и необязательно. Но, надеюсь, их также при случае разберем. Кроме того, есть из них и такие, которые существенны для разумного расходования времени на рендеринг, ибо если оставить настройки по умолчанию, то рендеринг займет времени в разы больше, чем вы можете себе позволить ждать. Вот о таких настройках мы сейчас и поговорим.

Прежде всего, это движок, или алгоритм, просчета «глобалки». Задается он дважды: отдельно для первичного и для вторичного «отскоков» лучей (Primary bounces и Secondary bounces соответственно, — см. во вкладке V-Ray:: Indirect Illumination) .

Что такое первичный и вторичный, понять немудрено: первичный отскок — это когда луч, непосредственно испущенный из источника света (VRay Light) впервые ударяется и отражается от поверхности, а вторичный происходит во время второго и последующих ударений о поверхность (или поверхности). Так вот, VRay дает возможность назначить первичным и вторичным отскокам различные способы (точнее говоря, алгоритмы) просчета, которые нужно выбрать в обоих списках GI Engine. Сделано это потому, что для разных сцен лучше походит один способ, нежели другой, и не существует одного, одинаково оптимального для всех случаев. А сцены бывают разные — интерьерные, экстерьерные, требующие больше или меньше детализации и аккуратности освещения и так далее. Нужно лишь знать, какой из них лучше подходит для каких случаев. И знаете что? В 90% случаев наиболее подходящими будут такие способы: Irradiance map для Primary bounces и Light cache — для Secondary bounces. Можно использовать и другие комбинации, но, например, Photon map — это довольно устаревшая технология, на смену которой пришел более оптимальный Light Cache. Поэтому например, Photon map вы можете не знать совсем. Ну разве что для случаев создания каустики, но это отдельный рассказ. Brute force использует прямой расчет освещения, он наиболее точный и реалистичный, но требует неимоверного количества времени вычисления, из-за чего его использовать в большинстве случаев нецелесообразно, правда, иногда его применяют для вторичных отскоков, преимущественно из-за того, что в нем можно ограничить их количество, тем самым сократив время (хотя и не в сравнение с Light Cache) и улучшив точность).

Light cache рекомендуется для вторичных отскоков и по той причине, что помогает быстрее просчитывать Irradiance map. Кстати, интересно отметить, что вторичные отскоки вычисляются первыми, раньше, чем первичные, о чем можно удостовериться, посмотрев в окошко прогресса рендеринга.

Итог

Итак, в этой вводной статье о VRay мы познакомились с самыми основными понятиями, необходимыми для начала использования VRay. Время рендеринга, а иногда и качество, если оставить настройки как есть, как правило оставляют желать лучшего, и существуют главные и существенные параметры, которые сделают рендер быстрее, и жизнь проще.

 

 

  • Денис:

    Огромное спасибо! Это очень полезные и наглядные данные для новичка.