Использование рендер пассов в работе над артом

Что такое пассы рендеринга?

При создании рендера выполняется множество различных вычислений. Программное обеспечение компилирует результаты этих вычислений, чтобы вывести нам конечное изображение – финальный рендер. Финальный рендер состоит из множества элементов, таких как: цвета объектов в сцене, отражения, каустики, тени, освещение и т.д. Каждый из этих элементов в отдельности и их общая компиляция, выведенная 3D пакетом в виде изображения, и называется рендер пассом.

Зачем нам нужны рендер пассы?

Различные рендеры способны выводить пассы, каждый из которых содержит отдельную информацию о сцене. Когда изображение рендерится из 3D-пакета, рендер обычно отображает «Beauty Pass» или «RGB Pass», который является составным из всех пассов вместе. Однако, использование в работе единственного «Beauty Pass» не всегда самое удобное решение. Если вам потребуется внести изменения в один аспект изображения, например изменить цвет объекта, не затрагивая отражения среды, то будет удобно составить рендер из отдельных пассов (этот пример мы рассмотрим ниже) или убрать какой-либо артефакт рендера, который может отражаться только на одном из слоёв (например при рендеринге прозрачных материалов могут получиться артефакты в отражениях или каустике, и их будет удобно убрать только с соответствующего пасса).

Что такое композинг?

В CG арте 3D-изображения часто необходимо объединить с фото или другими изображениями, этот процесс называется композингом, а программы, которые мы используем для этого, называются композиторами. Упрощённо, всякий раз, когда мы накладываем изображения или видео друг на друга, чтобы создать новое изображение, мы делаем композинг. Например, композинг чаще всего используется в визуальных эффектах (VFX). Все мы видели, как собираются бэкграунды для кадра, на котором актёр запечатлен на зелёном фоне. Тот же принцип мы будем использовать и в создании арта – соединять в своем файле 3D объекты с созданным, например, фотобашем, фоном, собирая сам 3D объект из нескольких пассов. Есть множество
вариантов программ для композинга, которые позволяют нам объединять изображения вместе с помощью слоёв и их режимов наложения.

1 (3).jpg


Каждый пасс рендеринга может содержать различную информацию о изображении, такие как diffuse, specular, reflection, AO, Z-depth и т.д. Эти пассы, если они отрендерены отдельно, можно объединить вместе для создания окончательного изображения в композиторе. Поскольку каждый проход содержит уникальные данные изображения, то незначительные изменения, такие как: коррекция цвета, тени, глянцевитость и так далее могут быть изменены после рендеринга, что экономит время и делает редактирование изображения более удобным и гибким. Когда мы создаем PSD с рендер пассами, информацию, содержащуюся в них, можно использовать для быстрого и упрощённого выбора объектов, маскирования или настройки яркости или цвета различных частей изображения, создания глубины и воздушной перспективы. Однако, у такого подхода есть некоторые недостатки о которых стоит упомянуть.

Например, композитный результат или отредактированное изображение могут быть не такими физически точными, как окончательный рендеринг, созданный 3D редактором. Для объектов, которые должны быть представлены точно и реалистично, композинг не всегда можно использовать. Так же большим недостатком является то, что составные из пассов файлы имеют большой вес − для того, чтобы композитинг работал правильно, они должны быть в 32-битных форматах файлов, которые также намного больше своих 8-битных аналогов. Наконец, можно столкнуться с ошибкой в настройке материалов и некоторые пассы могут рендериться некорректно, и вы не сможете использоватьих в композинге.

В каких форматах файлов рендерить пассы?

Самыми распространенными форматами изображений в CG графике являются PNG и JPG, но, как упомянуто выше, они не подходят для корректного композинга. Если мы будем заниматься композингом, нам придётся выбрать формат, который использует линейную гамму и является 32-битным, чаще всего это 32-битные форматы изображений PSD, либо EXR.

Рассмотрим композинг изображения из различных пассов на примере. Для этого нам необходимо отрендерить корректные пассы в 32 бита (например EXR) и расположить их в композиторе в правильном порядке с соответствующими режимами наложения слоёв.

В большинстве программ термин «режим наложения» относится к тому, как каждое изображение будет взаимодействовать с другим изображением. Режимы наложения имеют довольно интуитивные и общепринятые названия для математических операций, которые выполняются между каждым изображением. Например, Linear Dodge или Add описывают операцию, в которой яркие области одного изображения добавляются к другому. Чёрные области игнорируются, поскольку черный цвет представлен числовым значением «0».

Рассмотрим варианты вывода пассов из одного из редакторов и их комбинирования в композиторе для получения «Beauty pass»:
Пассы света.
  • Diffuse.
- Direct.
Прямое освещение, исходящее от: источников света, излучающих поверхностей, фона или окружающего затенения (после одного отражения или пропускания от поверхности).



- Indirect.
Непрямое освещение, исходящее от источников света, излучающих поверхностей или фона (после более чем одного отражения или пропускания от поверхности).



- Color.
Вес цвета диффузных и подповерхностных материалов.

  • Glossy.
- Direct, Indirect, Color.
То же, что и выше, но для глянцевых материалов.
  • Transmission.
- Direct, Indirect, Color.



То же, что и выше, но для прозрачных материалов.Так же мы можем вывести дополнительные пассы, такие как:

  • Emission − излучение от светящихся поверхностей.
  • Environment − видимый фон
  • Ambient Occlusion − окклюзия окружающего света от непосредственно видимых поверхностей.
  • Shadow Catcher − дополнительная информация о непрямом освещении, собранная объектами с включенной опцией «Уловителя теней».
Собрав эти пассы в композиторе по данной схеме, мы получим разделенный на слои «Beauty pass»:

2.jpg


  • Diffuse direct + Diffuse indirect * Diffuse color
  • Glossy direct + Glossy indirect * Glossy color
  • Transmission direct + Transmission indirect * Transmission color
  • Environment
В этой схеме + будет соответствовать функции Add (добавить) или Liner Dodge.
* соответствует умножению или multiply
Используя собранный таким образом файл, мы можем редактировать его послойно, например, заменить цвет объекта, не затрагивая при этом цвета отражений.


3.jpg


Мы поменяли цвет красного шара, манипулируя составляющими слоями diffuse и specular, не затронув цвет синего неба в отражениях.Так же можно вывести отдельные пассы с масками, как для материалов, так и для отдельных объектов, которые пригодятся в маскировании объектов на сцене.


4.jpg


Мы редко в работе над 2D артом используем такой сложный способ композинга объектов. Обычно нам достаточно вывести хорошо настроенный «Beauty pass» и доработать его, используя несколько дополнительных слоёв. Покажу одну из таких схем на примере:


5.jpg


Нижним слоем будет наш «Beauty pass» с уже настроенным освещением. Дальше мы добавляем Diffuse (режим наложения Liner Dodge) и, так как результат будет очень яркий, скидываем прозрачность слоя. Это позволит сделать наш объект ярче и насыщеннее и усилить его общее освещение. Проделываем то же самое с пассами «Glossy» и «Transmission» (если у нас на сцене присутствуют прозрачные объекты). Пасс «Diffuse color» мы можем использовать, чтобы проявить некоторые цвета − для этого используем режим наложения «Сolor». Пасс «Diffuse direct» можно использовать для манипуляций с тенями, например, их можно немного осветлить или подкрасить в любой цвет. Пасс «AO» мы обычно используем, чтобы усилить окклюзию на стыке объектов — это придаёт изображению глубины и контраста: используем режим наложения «Мultiply».Данная схема лишь один из возможных вариантов использования пассов. Вы можете придумать любые свои варианты в зависимости от необходимого результата и вашей фантазии.


Еще один интересный пасс, который удобно использовать в больших сценах для создания воздушной глубины, называется «Mist». Этот пасс указывает нам на удаление объектов в сцене от точки входа.

7.jpg

Как правило этот пасс можно подкрасить в нужный оттенок и добавить в сцену с режимом наложения «Screen».

8.jpg

Рассмотрим ещё один вариант поста арта с использованием рендер пассов в качестве базы:

9.jpg


На слайде №1 мы используем «Вeauty pass» с хорошо выставленным светом и достаточным разрешением. Напомню, что хорошо выполненный
базовый рендер важен для качественного конечного результата. Если ваш изначальный рендер не имеет достаточного количества информации, что-либо исправить при помощи постобработки вряд ли получится.

На слайде №2 мы добавим пасс «DiffCol» c режимом наложения «soft light» или «overlay» и скидываем немного прозрачность – этот шаг позволит нам проявить детали текстуры и слегка притемнить пересвеченные участки, где мы далее будем проявлять блики. Слайд №3: добавляем пасс «AO» – этот шаг позволит нам усилить глубину в местах сопряжения различных деталей танка. Слайды № 4, 5 и 6 являются самыми важными и интересными в нашем базовом посте.

С помощью пассов «GlossDir» и «GlossInd» и различных вариантов наложения мы будем проявлять блики на материалах в местах, где падает и отражается свет. На данном этапе наш базовый пост готов. Далее мы доведём арт вручную с лёгкой дорисовкой и цветокоррекцией. И, несмотря на то, что каждый наш шаг изменял изображение незначительно, итоговое изображение будет смотреться намного эффектнее изначального рендера.

10.jpg

Это только некоторые возможности использования пассов в работе над артом, которые помогут вам упростить процессы и обогатить финальное изображение. Не бойтесь экспериментировать, и результат будет прекрасным!

788 0 850 5
3
2024-08-19
Эх! лет на 10 бы пораньше эту статью бы опубликовали! Как бы она мне полезна была бы...
Познавательно, да
2024-08-19
супер
2024-08-20
Танк в конце выглядит хорошо, а шесть примеров с танками выглядят как одно и то же изображение(в телефоне разницу надо с лупой рассматривать). В итоге не понятно как получился танк в конце.
RENDER.RU