Уроки: Vue

HDRI

SergPhotoЗдравствуйте!

Я, Сергей Слипчук, представляю Вашему вниманию перевод урока базовым основам Vue 7.
урок расположен ЗДЕСЬ (урок № 20).

В этом уроке мы рассмотрим, как создавать и использовать"HDRI".

Рассмотрим:
- Создание HDRI изображение во Vue;
- Как использовать HDRI во Vue;
- Опции и свойства.

В самом начале этого урока загрузим в сцену атмосферу (Нажимаем "F5" и в коллекции "Physical" выбираем "Default". Кликнем "ОК".)

Откроем редактор атмосферы (нажмем "F4") и проверим, чтобы была выбрана модель атмосферы "Atmosphere model" - "Spectral model".

SpectralModer

Активируем окно "Top view" и создадим объект "Standard Terrain"(нажимаем "Shift+T").
Кликнем ПКМ по объекту "Terrain" и выберем "Edit Object".
В открывшемся окне "Terrain Editor" кликнем ЛКМ по "Reset"(1), а затем по "Peak"(2).
Кликнем "ОК"(3).

EditTerrain

У меня получилось такое расположение объекта "Terrain".

SetTerrain001

В окне "Top view".
Создаем еще один объект - "Terrain2"(нажимаем "Shift+T").
Размещаем его правее первого объекта.
Редактируем его также как и первый ("Reset" и "Peak").

Создаем еще один объект - "Terrain3"(нажимаем "Shift+T").
Размещаем его левее первого объекта.
Редактируем его также как и первый ("Reset" и "Peak").

Делаем копию с третьего объекта - "Terrain4"(удерживая кнопку "Alt", перетягиваем мышкой, с нажатой ЛКМ).
Устанавливаем рядом с объектом "Terrain2".

Делаем копию с объекта "Terrain2" устанавливаем с левой стороны от камеры - создан объект "Terrain5".
Делаем копию с объекта "Terrain1" устанавливаем ниже и левее камеры - создан объект "Terrain6".
Делаем копию с объекта "Terrain6" устанавливаем ниже и правее камеры - создан объект "Terrain7".
Делаем копию с объекта "Terrain7" устанавливаем в середине созданной группы гор - создан объект "Terrain8".
Для объекта "Terrain8", в окне "Side view", масштабируем его по высоте - создавая имитацию холмов.

SetAllTerrains

Выбираем в проводнике "Main camera" и устанавливаем (в окне "Top view") в середину последнего объекта "Terrain".

SetCamera001

В проводнике выделяем все объекты "Terrain". (Удерживая клавишу "Ctrl". Кликнем ЛКМ по каждому объекту "Terrain" в проводнике.)

Кликнем по кнопке "Load material..." LoadMat_Icon
В открывшемся окне выбора материалов, в коллекции "Landscape", выбираем материал "Gray Mountain". Кликнем "ОК".

AddMaterial001

Материал назначаем всем объектам "Terrain".

Откроем редактор атмосферы (нажимаем "F4").

Переходим в закладку "Clouds" и добавим слой облаков "Cloud Front" из коллекции "Clouds"->"Spectral 2".

AddCloud001

Все настройки для слоя облаков "по-умолчанию".
Кликнем "ОК" - закроем редактор атмосферы.

Получили, превосходные, предварительные установки нашей сцены.

Не много о HDRI - изображения высокого динамического диапазона.
Области применения HDRI.
1. Реальные значения освещенности, полный цветовой охват и весь динамический диапазон, доступные зрению человека в сочетании с относительной простотой технологии получения HDR изображений делают их уникальным средством для длительного сохранения без потерь любой визуально ценной информации. Например, фотографий произведений искусства.

2. Аппаратная независимость.

Описание информации об изображении в реальных значениях освещенности означает аппаратную независимость формата HDRI.

Так например, цветокоррекция в RGB меняет сами значения интенсивностей каналов в зависимости от гамма-характеристики и цветового охвата монитора, на котором выполнялась цветокоррекция, и сохраняет эти изменения в исходном файле. При переносе на другой монитор, с другими индивидуальными характеристиками, это же изображение будет выглядеть совсем иначе.

Другой пример – преобразование между разными цветовыми моделями, например, между RGB и CMYK, которое принципиально не может быть выполнено без потерь в силу различий цветовых охватов. Можете себе представить, что останется от исходного изображения после нескольких преобразований. HDRI позволяет реализовать принципиально иной подход – файл содержит полную и потому не нуждающуюся в изменении информацию об изображении. А задача аппаратного устройства заключается в том, чтобы взять максимум того, что оно может взять из такого описания. Таким образом, перенос изображения для отображения или вывода на самых разных устройствах не требует изменения информации об изображении, а только регулирования возможностей и свойств отображения самого устройства.

3. Графическая обработка изображений.

HDRI предоставляет беспрецедентные возможности по цветокоррекции. То есть, широкий динамический диапазон, сравнимый с диапазоном человеческого зрения, и полный цветовой охват дают в руки художника ВСЕ возможности цветокоррекции. Кроме того, обычные графические манипуляции общего характера над изображениями широкого диапазона, такие как применение различных фильтров (например, размытия, edge detection, и других), дают более корректные результаты, нежели над их LDRI-аналогами. Я не хочу сказать, что Photoshop пора на покой. Нет, но если редакторы подобного рода останутся в прежнем виде, они неизбежно превратятся только в средство доводки LDRI - представлений HDRI. На рынке должны появиться (и уже появились, например – Photogenics HDR или CinePaint) и обрести популярность графические программные инструменты для обработки изображений HDR. Скорее всего, благополучие будущего современных пакетов графического редактирования напрямую будет связано с успешностью их эволюции именно в этом направлении.

4. Применения в области трехмерной компьютерной графики, анимации и спецэффектов для кино обусловлены реальными значениями освещенности пикселей, хранимых HDR изображениями. Панорамные изображения широкого диапазона успешно используются в качестве источника реалистичного окружающего освещения, отражений и преломлений для синтетических компьютерных объектов. Примеры смотрите в начале статьи. Реалистичность освещения компьютерных объектов позволяет, в свою очередь, естественно и просто встраивать их в "живые" съемки. И эта возможность уже довольно интенсивно и успешно используется в кино для создания спецэффектов и соединения компьютерной анимации и кино.

Продолжим.

Откроем настройки визуализации "Render Options" (Нажимаем "Ctrl_F9").
Установим в разделе "Render destination" - "Render to screen".
Включаем раздел "Panoramic view", а в этом разделе включаем опцию "Spherical render".
Значение параметра "H angle" = 360(визуализация на 360 градусов).
Значение параметра "V angle" = 180(визуализация всего над и под камерой - 180 градусов).

Значение параметра "Aspect ratio" устанавливаем 960х480 (хотя это и малое разрешение для HDRI, но визуализация сцены вокруг камеры занимает много времени).

Устанавливаем для раздела "Preset render quality" - "Final".
Если устали вводить с написанного текста - посмотрите скриншот.

SetRenderOptions

Кликнем ЛКМ по кнопке "Render".

HDRI

Мы видим, что получилось панорамное изображение.
Искажения в нижней части изображения присущи всем HDRI.
Это изображение содержит полную информацию об освещении.
Сохраним полученное изображение с расширением *.hdr (High dynamic range).
Назовем наше изображение "mountains.hdr".
Теперь можно закрыть полученное изображение.

Полученное изображение можно использовать в любых 3D программах для быстрой имитации окружающей среды и освещения.

Создадим новую сцену с атмосферой "Default".

Откроем редактор атмосферы (нажимаем клавишу "F4").
В разделе "Atmosphere model" переключимся в "Environment mapping"(Наложение карты/текстуры на окружающую среду).
В закладке "Effects", в разделе "Environment map" нажимаем на кнопку "Load"(1) и выбираем созданную нами карту "mountains.hdr".
На появившийся вопрос "Do you want to automatically setup your scene for image based lighting?"(Хотите ли Вы автоматически установить для сцены основное освещение с изображения?).
Кликнем по кнопке "Yes".

AddHDRI01

В левой части окна закладки "Effects", внизу, есть три параметра, два из которых включены.
Включенные параметры это: (2)"Map ground plane"(Карта на поверхности грунта) и (3)"Ignore atmosphere on map"(Игнорирование атмосферы на карте).

Если сейчас отключить параметр "Map ground plane", то в окне предварительного просмотра увидим, что объект "Ground" не имеет присвоенных материалов.

MapPlaneOff

Так как наше изображение не имеет высокого разрешения, то при визуализации нашей сцены мы будем видеть, рядом с камерой, зернистое изображение.

В правой части закладки "Effects" есть два раздела (4)"Separate illumination map"(Раздельная карта освещения) и (5)"Separate reflection map"(Раздельная карта отражений). Применяя в этих разделах другие карты/изображения, мы можем изменять финальный вид визуализации.

Кликнем "ОК"(6) - закроем редактор атмосферы.
Выделяем камеру и в окне "Top view" вращаем ее вокруг оси "Z". В окне предпросмотра мы видим, вокруг камеры, созданный ранее пейзаж, солнце, облака.
Данный эффект получился по тому, что в предыдущей части урока мы визуализировали панорамное изображение на 360 градусов и сохранили это изображение как HDRI.

Изменять вид из камеры можно, поворачивая ее вокруг оси "Z", а можно в редакторе атмосферы.
Откроем редактор атмосферы. В закладке "Effects" есть параметр (7)"Map ofset", который предназначен для изменения положения добавленного изображения по координатам "U" и "V".

Если мы будем перемещать камеру в окне "Top view" вдоль осей "X" и "Y", то в окне предпросмотра не будет наблюдаться ни каких изменений изображения.

Повернем камеру против часовой стрелки, приблизительно на 135 градусов.
У меня получилось так:

CameraPosition0001

Добавим в нашу сцену сферу (нажимаем клавиши "Shift+S").

Установим ее перед камерой.
Приподнимем камеру вверх и наклоним ее чуть вниз, но так чтобы было видно небо.

CameraPosition0002

Выделяем сферу. Кликнем ЛКМ по иконке "Load material...".
В коллекции "Basic" выбираем материал "Mirror", который будет имитировать полированный метал.

AddMaterialSphere

В окне предпросмотра мы видим, что отражение на поверхности сферы очень хорошее.

Откроем настройки визуализации "Render Options" (Нажимаем "Ctrl_F9").
Устанавливаем для раздела "Preset render quality" - "Final".
Установим в разделе "Render destination" - "Render to screen".
Значение параметра "Aspect ratio" устанавливаем 640х480.

RenderOption0002

Кликнем по кнопке "Render".

Render001

Визуализация прошла быстро.
Но качество заднего плана очень плохое. Это связано с тем, что мы визуализировали HDRI в разрешении 960х480.
Если сделать это изображение с большим разрешением, то и качество этого изображения будет лучше!!!
Но самое главное в этой сцене то, что все освещение сцены, задний план, отражения формируются одним файлом HDRI.
В связи с этим скорость визуализации высокая!!!
Также мы видим, что отражение в сфере получилось очень четкое и качественное.
Закроем окно визуализации.

Передвинем сферу немного дальше от камеры и переместим камеру.

CameraPosition0003

Нажимаем "F9" и еще раз визуализируем сцену.

Render002

Мы видим, что сфера отбрасывает тень на поверхность "ландшафта".
Это означает, что изображение HDRI также позволяет создавать реалистичные тени от объектов в сцене.

Благодарю за прочтение данного урока.

Данный урок подготовлен "Geekatplay studio"

Перевод и адаптацию урока осуществил Слипчук Сергей Валентинович (e-mail)

19043 Автор:
Актуальность: 321
Качество: 250
Суммарный балл: 571
Голосов: 15 оценки
Зарегистрируйтесь, чтобы добавить комментарий.
Эту страницу просмотрели: 235 уникальных посетителей