Створення тіней
Призначення світла - освітлювати поверхні і створювати тіні. У Lightwave ви можете створити абсолютно будь-які тіні. Ви вольні вибирати, будуть вони
чіткими або розпливчатими, кольоровими чи ні. Щоб визначити вид тіні, досить задати деякі параметри.
За умовчанням джерела світла, створені вами за допомогою випадного меню Add і команди Add Light лише освітлюють об'єкти в сцені.
При створенні затінювання промені проходять через об'єкт і можуть освітити елементи, які знаходяться за ним. Таке освітлення не виглядає природним,
хоч і прораховується досить швидко.
Справжні тіні створюються, коли світло, падаючи на яку-небудь поверхню, не проходить крізь неї і не освітлює поверхні, що знаходяться
позаду неї. У Lightwave існує два способи зупинити розповсюдження світлових променів в сцені. Перший, найшвидший, - це набудувати параметр
Intensity Falloff (Спад інтенсивності). Ця величина визначає відстань, яка проходитиме промінь від джерела.
Інтенсивність променя починає спадати відразу після того, як він «покинув» джерело світла і, пройшовши задану відстань, зменшився до нуля.
Визначення параметра Intensity Falloff
1. Виконаєте кроки 1-3 процедури «Додавання точкового джерела світла».
2. Клацніть по кнопці Item Properties (Властивості елементу) або натисніть клавішу Р. Відкриється вікно Light Properties (Властивості джерела світла).
3. З випадного меню Intensity Falloff
(Спад інтенсивності) виберіть одну з наступних опцій (мал. 8.34):
- Linear (Лінійний). Ця опція лінійно зменшує інтенсивність
світлового потоку;
- Inverse Distance (Інверсна відстань) і Inverse Distance^2 (Інверсне расстояніє^2).
У першому випадку інтенсивність затухає обернено пропорційно до
відстані, а в другому
- обернено пропорційно до квадрата відстані, що відповідає реальним характеристикам розповсюдження світла в просторі.
 Мал. 8.34. Параметр Intensity Falloff дозволяє визначити зміну інтенсивності світла залежно від рассстоянія
4. У полі Range/nominal Distance (Відстань) введіть значення спаду, яке
визначить відстань розповсюдження
променів від джерела світла (мал. 8.35).
 Мал. 8.35. Параметр Range/nominal Distance указує максимальна відстань розподілу світла
5. Перейдіть на вкладку Light (Джерело світла)щоб відкрити нову панель інструментів.
6. На панелі інструментів клацніть по
кнопці Amb Intensity (Інтенсивність
навколишнього світла).
7. У полі діалогового вікна Ambient Intensity (Інтенсивність навколишнього світла) введіть 0% і клацніть по кнопці ОК. Відображається світло тільки
від точкового джерела.
Відновите зображення натисненням клавіші F9. На мал. 8.36 представлений результат виконання налаштувань. Звернете увагу, що всі об'єкти, окрім сфери,
освітлені слабо.
 Мал. 8.36. У цій сцені використовується точкове джерело світла, параметр Intensity Falloff має значення Inverse Distance
Layout зображає спад колом навколо джерела світла. Це відповідає крапці, де інтенсивність світла дорівнює нулю.
Визначити значення параметра Ambient Intensity
можна також за допомогою вікна Global Illumination (Глобальне освітлення)про яке
розповідається далі.
Метод трасування променів Другий
спосіб побудови тіней - використання методу трасування променів. Суть методу полягає в наступному: промінь, досягаючи поверхні, зупиняється,
подальше його розповсюдження неможливе, тому світло не потрапляє на об'єкти, що знаходяться за освітленим елементом.
Таким чином створюються дуже реалістичні тіні.
Але у цього методу є один істотний недолік: він вимагає великої кількості обчислень, тому побудова зображення
може зайняти багато часу. Результати дуже реалістичні, але досягаються значною ціною (падає продуктивність системи). Це
особливо відчутно, коли в сцену необхідно додавати нові джерела світла. Метод трасування променів активований для кожного створеного
освітлювача, тому кожне джерело створюватиме тінь.
Створення тіней методом трасування променів
1. Створіть або завантажите сцену, в якій є один або декілька простих
об'єктів.
2. З випадного меню Rendering (Прорахунок)розташованого на панелі інструментів, виберіть пункт
Ray Trace Shadows (Тіні методом трасування
променів).
3. Відновите зображення натисненням клавіші F9. Звернете увагу, що об'єкти відкидають тінь не тільки на
підлогу, але і на інші об'єкти (мал. 8.37).
 Мал. 8.37. На малюнку показаний ефект, що досягається при використанні методу трасування променів. Відмітьте, що об'єкти
відкидають тінь не тільки на підлогу, але і на інші об'єкти
Насправді існує ще один (третій) спосіб створення тіней, якийсь обхідний шлях. Джерела світла з негативною інтенсивністю випромінювання
поглинають світло з поверхонь, а не освітлюють їх. Щоб отримати тінь, потрібно всього лише створити джерело світла з негативною інтенсивністю.
Чим менше розмір тіні (не карти тіні), тим краще якість її відображення. Якщо тінь займає половину екрану, то виглядати вона буде набагато
гірше, ніж тінь, що займає чверть.
Якщо джерело світла не є об'єктом анімації, включите опцію Cache Shadow Map (Обробка карт тіней)розташовану у
вікні Shadows (Тіні). В цьому випадку Lightwave не розраховуватиме карту для кожного кадру.
Карти тіней
При роботі з направленими джерелами світла метод трасування променів можна застосовувати для окремих об'єктів сцени. Це дозволяє скоротити
кількість виконуваних обчислень, а отже, і кількість часу на перебудову зображень. Таким чином, для одних елементів
сцени можна використовувати метод трасування променів, а для інших - звичайне затінювання. Такий спосіб обробки зображень називається картою тіней.
Перевага використання карт тіней полягає в тому, що, задавши дозвіл такої карти, можна точно визначити якість створення
кожної тіні. Чіткість відображення при цьому безпосередньо залежить від дозволу карти тіні. Якщо джерело світла нерухоме, то всі необхідні
розрахунки будуть проведені тільки один раз. Це дозволить заощадити багато часу при прорахунку.
Хоча застосування подібних карт є найбільш швидким методом побудови тіней, у нього є ряд недоліків. Карти менш точні,
для їх обробки потрібний великий об'єм пам'яті, і, найголовніше, вони доступні тільки при використанні направлених джерел світла.
Робота з картами тіней
1. Виконаєте кроки 1-5 процедур «Додавання направленого джерела світла».
2. Перейдіть на вкладку Shadows (Тіні) вікна Light Properties (Властивості джерела світла) - мал. 8.38.
 Мал. 8.38. На вкладці Shadows відображаються налаштування для кожного джерела світла сцени
3. З випадного меню Shadow Type
(Тип тіні) виберіть пункт Shadow Map (Карта тіні)що надає
доступ до додаткових налаштувань
(мал. 8.39).
 Мал. 8.39. Встановите значення параметра Ambient Intensity рівним нулю
4. У полі Shadow Map Size (Розмір карти тіней) введіть значення дозволу карти тіней (мал. 8.40). Чим більше число, що задається
в цьому полі, тим вище
дозвіл, і тим краще буде якість
відображення тіні. Дозвіл, що рекомендується, складає 1024.
5. Відновите зображення, натиснувши клавішу F9.
 Мал. 8.40. Використовуючи опцію Shadow Map Size, визначите якість створюваних тіней
За умовчанням колір створюваної тіні темніший, ніж освітленій частині об'єкту. Ви можете набудувати колір тіні, щоб отримати ряд цікавих ефектів, наприклад
тінь, що відкидається об'єктом при світлі місяця, адже тіні в місячну ніч швидше сині, чим чорні.
Зміна кольору тіні
1. Виконаєте кроки 1 і 2 процедури «Робота з картами тіней».
2. Щоб вибрати колір тіні, клацніть по
перемикачу Shadow Color (Колір тіні) - мал. 8.41.
3. З випадного меню, розташованого на панелі інструментів, виберіть пункт Ray Trace Shadows (Тіні
методом трасування променів).
4. Прорахуйте зображення, натиснувши клавішу F9.
 Мал. 8.41. Зміните колір тіні за допомогою перемикача Shadow Color
В деяких випадках потрібний, щоб об'єкт не був освітлений. Щоб об'єкт не враховувався при прорахунку освітленості сцени, його потрібно включити
в список ігнорованих об'єктів.
Виключення об'єкту
1. Виконаєте одну з описаних раніше
процедур додавання джерела світла
і клацніть по джерелу, світло якого не повинне потрапляти на об'єкти.
2. Клацніть по кнопці Items Properties
(Властивості елементу) або натисніть клавішу Р. Відкриється Вікно Light Properties (Властивості джерела).
3. Перейдіть на вкладку Objects (Об'єкти). Ви дістанете доступ до нових опцій.
4. Відзначте об'єкти, які ви не хочете враховувати при освітленні даним джерелом (мал. 8.42).
5. Відновите зображення, натиснувши клавішу F9. Тепер виключені об'єкти
не освітлюють.
 Мал. 8.42. Щоб на об'єкт не падало світло від вибраного джерела, виключите його із списку освітлюваних елементів
Щоб не освітлювати один об'єкт декількома джерелами, виключите їх із списку, розташованого у вікні Object Properties
(див. розділ 3).
|