Уроки: 3ds Max

HDRI в окружении (mental ray)

Всех приветствую!

Этот урок по работе с HDRI-картами в качестве окружения сцены, естественно в mental ray. Урок довольно небольшой, но тем не менее в этой области часто возникают вопросы. Как правило, все «портит» фотометрическая экспозиция, при использовании которой наш фон чернеет. В этом уроке я покажу, как от этого избавиться и создать небо по карте окружения с наличием Солнца и фотометрической экспозицией. Работаем в 3d max 2009. Урок постарался сделать поподробнее, дабы расширить круг тех, кто им захочет воспользоваться.

Начнем:

Возьмем простую сцену такого вида:

И после применения материалов займемся окружением.

1. Открытие HDRI карты

В редакторе материалов в свободный слот установите карту Bitmap и в предложенном диалоге открытия файла выберите нужную карту:

Жмем «Открыть» и появляется диалог настроек HDRI-карты:

В разделе «Internal Storage» нужно указать насколько полную информацию рендер будет брать о пикселях карты. В данный момент нас интересует полный диапазон карты - поэтому указываем «Real Pixels». Флажок «Def. Exposure», его установка позволяет автоматически менять экспозицию HDRI-карты, вслед за установленной экспозицией на сцене. Если он снят то становиться активной возможность вручную установить экспозицию карты (гистограмма сверху), которая будет постоянна. Если у Вас правильно настроена экспозиция по умолчанию в используемой HDRI-карте, то смело ставьте этот значок, если  карта не настроена, то в принципе все равно установите вы его или нет. Я использую карты как раз без настроенной экспозиции, с чем как правило основная масса столкнется, поэтому по ходу урока мы ее будем выравнивать. 

Осталось указать, что выбранная карта будет у нас окружением и в данном случае сферическим.

В настройках карты, в разделе координат, переключите флажок Texture на  Environ  и из выпадающего списка выберите Sperical (если карта является не сферической а другого типа то соответственно тот тип, но как правило используются сферические).

2. Установка и настройка системы дневного света

На карте окружения мы видим солнечный диск, соответственно на сцене кроме небесного освещения, который будет эмулироваться нашей картой, будет присутствовать солнечный свет ( какая бы «продвинутая» ни была HDRI карта она не даст достаточного мощного света для имитации солнца, тем более хотелось бы видеть хорошо заметные тени)

Устанавливаем систему:

И располагаем ее в окне Top по центру нашей сцены. На все предложенные вопросы по поводу экспозиции и шейдера неба – соглашаемся.

Теперь нужно совместить солнечный диск на карте окружения, с элементом mr Sun.

Для этого в окне перспективы или камеры нужно включить отображение фоновой картинки. Выделяем окно вьюпорта в котором надо отразить фон, в основном меню выбираем  «Views» >> «Viewport Background»>> «Viewport Background…»:

Открывается меню:

В котором нужно установить флажок «Use Environment Background» - использовать фон заднего плана. На всякий случай проверьте опции, подсвеченные на рисунке выше, хотя по умолчанию все должно быть именно так. Нажимаем ок.

….И по крайней мере у меня обычно ничего не происходит. Если у вас фон во вьюпорте остался без изменений, зайдите опять в это же меню, снимите галку «Use Environment Background», нажмите «Files» и откажитесь от диалога, далее опять устанавливаем галку «Use Environment Background» и нажимаем «ок».

Если вы следуете рекомендациям урока, то во вьюпорте увидите голубое небо, которое генерирует физический шейдер неба.

Нам нужно вместо него установить нашу подготовленную HDRI карту:

Открываем меню окружения ( Rendering >> Environment) и протаскиваем мышкой нашу карту в слот заднего плана, на вопрос о том сделать ли копию либо зависимость - отвечаем «Instance» зависимость:

Теперь думаю, не составит труда совместить солнечный диск с объектом mr Sun. Для этого нужно указать ручной режим управления высотой и положением солнца ( на рисунке ниже подсвечена опция), вынести солнце за пределы сцены ( чем дальше –тем точнее совмещение) и совместить изображение диска с пиктограммой солнца:

Система дневного света настроена под нашу HDRI-карту.

3. Общая настройка системы света

Для начала нужно выставить экспозицию на сцене исходя из освещения солнцем.

Делаем рендеринг сцены («Shift+Q») и смотрим на общую освещенность, скорее всего она неудовлетворительная. Если слишком светло, то нужно увеличить экспозиции, если темно то уменьшить.

Заходим в настройку экспозиции (Rendering >>Exposure Control) и меняем величину экспозиции (EV) пока не добьемся приемлемого результата (при этом удобно пользоваться кнопкой Render Preview, либо более точно через полный рендер сцены):

Не пугайтесь, если небо при этом у вас будет черным – пока нас интересует только свет от солнца

После выставление экспозиции займемся настройкой неба. Установленная модель неба в системе дневного света нам не подойдет (точнее не подойдет в теме данного урока). Выделяем объект mr Sun и в настройках  меняем модель неба на SkyLight:

После этого нужно на тот случай, если экспозиция HDRI-карты не будет совпадать с текущей на сцене (в результате предварительных рендеров сделанных выше, ваше небо было черным или не достаточно ярким) создать промежуточную карту с возможностью корректировки диапазона яркости. Я пользовался шейдером «Environment/Background Camera Map»

В свободный слот материалов назначаем этот шейдер, в настройках шейдера перекидываем мышкой нашу растровую карту в слот «Map» как указанно на рисунке ниже :

К значению Multiplier мы еще вернемся – он и будет адаптировать яркость фона к нашей экспозиции.

Возвращаемся к настройкам системы дневного света.

Спускаемся по списку до настроек «Skylight Parameters» и созданный шейдер «Environment/Background Camera Map», устанавливаем (мышкой) в слот для карты Skylight:

После чего подменяем в слоте окружения текущую растровую карту (которую установили во 2-ом разделе урока) на этот же шейдер -  «Environment/Background Camera Map». В результате во вьюпорте у Вас  пропадет картинка фона (Мах не может в режиме реального времени обсчитывать сложные карты), но она нас больше не интересует, мы и так все настроили.

Теперь меняя значение Multiplier в «Environment/Background Camera Map», мы регулируем яркость фона и для освещения и для отражений на сцене (одновременно одним параметром).

Методом подбора настройте этот параметр под выставленную экспозицию (совет: начните со значения Multiplier равным 2 (EV-1)).

Несложная подборка параметров и финальный рендер (эффект Glow- по желанию):

Если у вас HDRI-карта не подразумевает наличие солнца или это окружение интерьера, то надобность в Системе дневного света отпадает, вместо нее можно положить на сцену источник света SkyLight, который находиться в списке не фотометричных источников ( настройка аналогична вышеуказанной). Выравнивание яркости окружения производите по экспозиции на сцене согласно использующихся на ней источников света, или установите ее в 1 если источников совсем нет:

Последний момент, который необходимо настроить. Допустим,  у нас карта имитирует облачное небо, на котором солнце есть, но оно в легких облаках или дымке. То есть мы хотим видеть на сцене прямой свет, но тени от него будет не ярко выражены, а расплывчаты:

Вот эффект от обычного солнца:

Тень меня не устраивает.

Настроить «мягкость тени» можно в настройках mr Sun, величина Softness:

Увеличивая ее, мы получаем расплывчатые тени. Параметр Softness Samples устанавливает качество «размазывания тени». Чем выше - тем лучше, но увеличивается время рендеринга.

Отредактировал мягкость тени:

Вот собственно и весь довольно короткий урок.

Скачать сценку с картой HDRI можно здесь

Для тех, кто скачает и будет в ней разбираться – обратите внимание на то что заменено солнце, сделано это чтобы убрать блики от источника света с воды, которые не соответствуют по размеру тому, что «нарисован» на окружении.

Всем удачи!

С Уважением КАА.

Kaa936@rambler.ru

105857 Автор:
Актуальность: 606
Качество: 533
Суммарный балл: 1139
Выбор Публики
Голосов: 116 оценки

Отзывы посетителей:

2 | След.
аватар
 
Maksим 4 0
Цитирую artemis786:



Получилось обоими способами.

Вопрос к Автору:
Multiplier = 2^(EV-1) ~ 4098 в моем случае. Это нормально? Я имею ввиду такие большие значения множителя.
аватар
 
Роман Биличенко 77 0
Спасибо автору! HDRI и finalgather это круто).
аватар
 
artemis786 5 0
В общем, я решил действовать немного по-другому: оставил небо mr sky, накрутил в настройках Output моей ХДР Output amount и RGB level под 100, бросил карту в окружение... и всё заработало :) без шейдеров...
аватар
 
artemis786 5 0
Да, именно так я и делал. Уж не знаю, в чём причина: ставил мульт на 2 и выше с exposure value=-1 --- тогда ХДР действительно видна, но вся сцена выглядит пересвеченной, выгоревшей; с EV=9 сцена освещена нормально, но ХДР уже чёрная... Пробовал не только с этой сценой - везде одно и то же... Наверно, не судьба :)
аватар
 
Alex Kras 373 0
Модератор форума
Цитирую artemis786:
Уважаемый автор, спасибо за урок, но... Почему-то у меня не получается добиться отображения ХДРки с фотографической экспозицией. Вместо неё только черный цвет выводится. Шейдер Environment/Background Camera Map не спасает :(


Теперь меняя значение Multiplier в «Environment/Background Camera Map», мы регулируем яркость фона и для освещения и для отражений на сцене (одновременно одним параметром).

Методом подбора настройте этот параметр под выставленную экспозицию (совет: начните со значения Multiplier равным 2 (EV-1)).

--
это и есть настройка карты под экспозицию сцены
аватар
 
artemis786 5 0
Уважаемый автор, спасибо за урок, но... Почему-то у меня не получается добиться отображения ХДРки с фотографической экспозицией. Вместо неё только черный цвет выводится. Шейдер Environment/Background Camera Map не спасает :(

аватар
 
ментал рэй - это хорошо.. а урок по менталу - 30% залога победы в конкурсе в том случае, если понятен, написан грамотно и разъяснен. новичкам совет - отталкивайтесь от принципов и добивайтесь качества разобравшись в них, уроки типа ткни туда, а теперь туда и выстави 0,5 - лишь автоматизация ваших действий, которые в дальнейшем неосознанные. оттуда и обиды потом на то, что картинка в галерею не попала или заказчик кинул.
аватар
 
Vadim Valiullin 169 0
К черту результат, главное показать принцип работы. Кому надо, тот разберется и сделает хороший результат, имхо. 5/5
аватар
 
Zurel 10 0
Спасибо большое! Я только начал изучать ментал, поэтому все ваши уроки мне полезны. Продолжайте в том же духе!
аватар
 
Борис Кулагин 2 0
aleksey artemyev - вы не видели, как был приделан ментал к 3-му максу. :) Прикрутили, конечно, не лучшим образом, и продолжают на этом настаивать - в 2010 нет доступа к ирпартиклам и импортонам (слава Богу, добрые люди знают, как их выковырнуть вместе со встроенным АО :) ). Но тем не менее, все основное на месте.
аватар
 
sereginarik 2 0
НЕ знаю как всем. Мне урок понравился.
Прекрасно написан и притом детально и четко..
аватар
 
Hole3D 26 0
Да и без ментала вполне можно то же сбацать.
аватар
 
Алексей Артемьев 43 0
К сожалению ментал рэй в максе кастрированный (как смогли, так и прикрутили), и все эти надстройки для ленивых ни какой ценности не имеют.
аватар
 
Grydenb 7 0
Это хорошо что есть желание писать уроки по данному рендеру, плохо что автор относится к данной задаче халатно
аватар
 
Борис Кулагин 2 0
В общем, тут много всего забавного...

Про Def. Exposure написано совершенно невнятно. Смысл в том, что если хдр-ка правильная, т.е. калиброванная, то ничего нигде править не нужно. Если неправильная - поправьте в фотошопе экспозицию для нее и пользуйтесь.

Про 16 бит (хотя это не модно)- существует заблуждение, что при этом мы теряем диапазон - ничего не теряем, потом его востанавливам в аутпуте. Намного хуже не будет, так как сама по себе хдрка - 8-ми битная, и при неполном диапазоне (+/- 2 стопа) использовать ее по полной бессмысленно с т.з. загрузки памяти.

Солнце находится на расстоянии 150 млн километров от Земли, поэтому ессно, что иконка дейлайта не соответтвует его положению (У меня на курсе я людей заставляю смотреть на Солнце - они удивляются, почему его не видно :) ) В данном случае, вешать его надо над горизонтом, чуть-чуть выше.

Автор никогда не задумывался, почему в наборах хдрок идут файлы разного размера, а маленькие еще и блюрные? Для освещения невыгодно использовать карты большого размера, тем более, что солнце имеет место быть.

Про блики на воде - да отключите их совсем в материале! Если используется хдрка для отражений - они вообще не нужны.

И т.д.

В общем, самая слабая статья из этого цикла

p.s. Чтобы не забанили - http://www.books.ru/shop/books/582068 :)
аватар
 
Михаил Дмитриев 38 0
Какой новый уровень)))) Pasha_sevkav?!?!
Этот новый уровень 1980 года) Новый уровень... Я балдею!
Я не против уроков. Все они в любом случае полезны для разных людей, но просто почему то ни кто не хочет постараться и сделать действительно достойную работу и на ее примере объяснить. И дело н в наворотах а во вкусе вообще ее. Можно скрепку зарендерить так что все обалдеют.

аватар
 
Alex Kras 373 0
Модератор форума
Pasha_sevkav, во многом критика права, только надо учитывать что тут раздел уроков, а не подробных статей и руководств. Я стараюсь показать на бытовом уровне какойто вопрос, как родился этот урок и для чего, ты прекрасно представляешь :) .
На счет бойцовских клубов, матриц, клеток итд...: Написать урок по Matte\Shadow\reflection.. а смысл? шейдер легок для понимания -там все на поверхности, трудность только в подготовке сцены, чтобы качественно совместить модель с динамическим ( или статическим) фоном, а это в большей степени моделирование.
Насчет материалов подслойного рассеивания... в принципе подробная статья ( или большой урок готов), только нужно ли это тут? Что касается кожи ( как делали Горлуму во властелине) статей предостаточно, расчеты для полупрозрачных пластиков, и камней... это комуто надо?

Сюда отправляются уроки, по тем вопросам с которыми сталкиваюсь я и знакомые, нужно что-то другое- пишите, всей толпой разберемся и сделаем урок.
аватар
 
Pasha_sevkav 202 0
говорить что автор чево то не доделал, не смог или не так может тот кто лучше автора разбирается, гораздо лучше разбирает. В противном случае это смотриться как попытки юного подростка с перенасыщением гармонов бросить пыль в глаза и показать что он умный... если умный то покажи достойные работы, статьи, а так те кто необоснованно критикуют употребляя выражения "то складывается такое впечатление что он больше ни на что не способен!" как минимум нахалы, можно и бан сделать на пару дней для общего развития.
Автору респект, он подымает общий уровень представления о MR на другой уровень.
аватар
 
МаксимГ 233 0
5 и 5)))) Респект автору. Очень актуально для меня именно сейчас.
аватар
 
Михаил Дмитриев 38 0
Блин сколько не смотрел уроков здесь по менталу, то складывается такое впечатление что он больше ни на что не способен! А это жутко крутой рендер! Даже во времена когда снимали Бойцовский клуб там вся графика им рендерилась. И могу поспорить многие даже не подозревают что там вообще есть 3D. Я бы на месте модераторов такие уроки не брал бы. Так как они портят впечатление от этой замечательной программы.
2 | След.
Зарегистрируйтесь, чтобы добавить комментарий.
Эту страницу просмотрели: 569 уникальных посетителей