Rozdział 11. Światła

W przyrodzie oświetlenie jest niczym przypływ, który wzbiera i odstępuje w niekończącym się cyklu, odsłaniając i przysłaniając kształty form otaczającego nas świata. Światło emanuje, odbija się, rozszczepia, oddziałuje, aż w końcu ulega rozproszeniu. Światło może być ciepłe lub zimne, wysoko lub nisko, blisko albo daleko, może być jaskrawe lub przyćmione, ostre lub miękkie. Wszystkie te cechy wpływają na nastrój sceny, sprawiają, że jest on radosny, ponury, szorstki, miły, romantyczny, posępny, przyziemny lub tajemniczy (rysunek 11.1).

W świecie cyfrowym natomiast oświetlenie to bardziej wykalkulowane zjawisko. Właściwości świateł oraz cieni są uzależnione od algorytmów renderujących, wyrównywania normalnych, buforów Z, buforów G i wielu innych mniej lub bardziej znanych czynników. Jednakże wszędzie tam, gdzie mozolne obliczenia zawodzą, z powstałym problemem radzi sobie wprawne oko artysty.

Najlepsze efekty gry świateł i cieni uzyskują osoby, które z wyboru zajęły się studiowaniem natury. Dało im to wiedzę, wrażliwość oraz wprawne oko. Zazwyczaj są to ludzie poświęcające się malarstwu, fotografice czy filmowi.

Rozdział ten opisuje źródła światła dostępne w programie 3ds max 4 oraz sposoby ich kontrolowania.

Rysunek 11.1. Światło podkreśla tajemniczość i magię

Oświetlanie scen

Praca nad oświetleniem służy nie tylko ubarwianiu scen, ma także bardzo praktyczne zastosowania. Załóżmy na przykład, że pracując dla przyszłego klienta, wymodelowałeś budynek biurowca. Jednak klient chce wiedzieć, jak budynek ten będzie wyglądać w różnych warunkach oświetleniowych. Jak będą wyglądać cienie rzucane przez budynek? Jak będą wyglądać cienie padające na budynek? Pod jakim kątem światło słoneczne będzie wpadać do pomieszczeń budynku w różnych porach dnia oraz roku?

Kolor oraz kąt padania światła sytuują scenę w czasie i przestrzeni. Tworząc sceny poranne lub wieczorne, staraj się przypisywać słońcu raczej ciepłe kolory, jak żółty, pomarańczowy lub czerwony, a źródło światła umieszczaj tak, by oświetlało scenę pod niskim kątem (rysunek 11.2). Natomiast tworząc sceny rozgrywające się w południe, umieszczaj źródła światła wysoko nad sceną i używaj zimniejszych, bielszych kolorów światła. Jeżeli chcesz, aby twoje sceny wyglądały bardziej intrygująco, dodaj niebo oraz chmury rzucające cienie (rysunek 11.3). Światła dopełniające, usytuowane ponad powierzchnią ziemi, powinny być błękitne lub szare, aby ich kolor zgadzał się z kolorem nieba. Z kolei światła dopełniające położone przy gruncie powinny przyjmować barwy zielone lub brązowe, tak aby harmonizowały z kolorem ziemi.

W scenach nocnych staraj się wykorzystywać błękitnobiałe odcienie świateł, które będą imitować światło księżycowe oraz blask gwiazd (rysunek 11.4). Jeżeli w scenie pojawi się mgła, latarnie uliczne powinny rzucać zamglone snopy świateł. Natomiast jeśli w scenie znajdzie się duży lub jaskrawy obiekt, spróbuj dopasować kolor najbliższego źródła światła do koloru obiektu, aby uzyskać w ten sposób złudzenie emitowania światła z powierzchni obiektu.

Światła wewnętrzne również cechują się zróżnicowaną kolorystyką. Źródła światła żarowego lub halogenowego mają ciepłe, żółte kolory. Natomiast źródła światła fluorescencyjnego charakteryzują się zimnymi, żółtozielonymi kolorami. Tutaj także nie zapominaj o światłach dopełniających, których kolor musi zgadzać się z kolorem ścian lub dywanów.

Rysunek 11.2. Góry o poranku: światło padające pod ostrym kątem oraz wydłużone cienie

Rysunek 11.3. Wzgórza w południe: cienie rzucane przez chmury wzbogacają scenę

Rysunek 11.4. Pustynia w świetle księżyca: gwiazdy dają poczucie głębi

Tworzenie świateł

Podobnie jak w przyrodzie, oświetlenie w 3ds max jest efektem złożonych korelacji pomiędzy źródłami światła a obiektami w scenie. Aby korelacje te mogły zaistnieć, światła i obiekty powinny być dla siebie widoczne, przy czym obiekty muszą być renderowalne.

W celu imitowania oświetlenia świata rzeczywistego 3ds max został wyposażony w pięć typów źródeł światła oraz system nasłonecznienia (rysunek 11.5):

• Światło punktowe (Omni) — emituje promienie światła we wszystkich kierunkach z pojedynczego punktu umieszczonego w przestrzeni. Może być przemieszczane w scenie bez jakichkolwiek ograniczeń.

• Światło stożkowe (Spotlight) —swobodne (free) oraz z celem (target) — emituje promienie światła z pojedynczego punktu w obszarze stożka projekcji, podobnie jak reflektor estradowy. Źródło światła stożkowego z celem jest zawsze zwrócone w kierunku celu. Źródło swobodnego światła stożkowego nie posiada celu, w związku z tym można nim manipulować z większą swobodą.

• Światło kierunkowe (Directional) — swobodne (free) oraz z celem (target) — emituje promienie światła w obszarze stożka projekcji o równoległych bokach. Źródło światła kierunkowego nie oświetla sceny z pojedynczego punktu, lecz za pomocą wiązki równoległych promieni świetlnych.

• System nasłonecznienia (Sunlight System) — jest to hybrydowe źródło światła, które łączy w sobie źródło światła kierunkowego oraz statyczny obiekt-busolę (Compass). Odległość orbitalna, czas oraz współrzędne geograficzne pozycjonują źródło światła, czyli Słońce w odpowiednim punkcie na nieboskłonie, stosownie do pory roku, godziny oraz położenia geograficznego.

Kiedy uruchamiasz program, 3ds max oświetla sceny za pomocą domyślnego, dynamicznie pozycjonowanego źródła światła --> punktowego[Author:PO] . Niemniej w momencie, gdy utworzysz własne źródło światła, światło domyślne zostaje automatycznie wyłączone i scena oświetlana jest tylko i wyłącznie przez nowe źródło światła.

Wszystkie źródła światła za wyjątkiem systemu nasłonecznienia mają wyłączoną właściwość rzucania cienia. Światło otaczające, tj. światło rozproszone tła sceny, które wypełnia zacienione obszary sceny, jest także domyślnie wyłączone.

Polecenia tworzenia źródeł światła znajdują się w panelu bocznym Create, w podpanelu Lights, za wyjątkiem systemu nasłonecznienia znajdującego się w podpanelu Systems (rysunek 11.6).

Rysunek 11.5. Podstawowe typy źródeł światła. Swobodne źródło światła punktowego oraz swobodne źródło światła kierunkowego wyglądają tak samo jak ich odpowiedniki z celem, z tą tylko różnicą, że nie posiadają znacznika celu

Rysunek 11.6. Podpanel Lights panelu bocznego Create

Właściwe oświetlenie sceny wymaga pewnego wyczucia. Aby ułatwić sobie proces komponowania oświetlenia rozpocznij od utworzenia przykładowej sceny, po czym wprowadzaj kolejne źródła światła, aż scena zostanie w pełni oświetlona. Sceny tej użyjesz ponownie do ćwiczeń nad bardziej zaawansowanymi metodami oświetlania, a także do ustawiania kamer, tworzenia materiałów oraz renderowania.

Aby utworzyć scenę przykładową:

1. W oknie widoku perspektywicznego utwórz kilka obiektów o jasnoszarym odcieniu i umieść je w pobliżu środka układu współrzędnych. Następnie umieść pod obiektami białą płaszczyznę podłoża (rysunek 11.7).

Neutralne barwy sceny ułatwią obserwację efektów oraz kolorów oświetlenia.

2. Kliknij prawym przyciskiem myszy etykietę okna perspektywicznego i zmień widok na ActiveShade.

Tryb ActiveShade będzie renderować scenę w wyższej rozdzielczości (rysunek 11.8).

3. Pomniejsz i przesuń widok z przodu, aby mieć wystarczającą ilość miejsca do pozycjonowania źródeł światła wokół sceny (rysunek 11.9).

4. Wybierz File > Save i zapisz swoją scenę pod nazwą ScenaPrzykładowa.max.

5. Zamknij widok ActiveShade poprzez kliknięcie w oknie widokowym prawym przyciskiem myszy i wybranie z menu blokowego View pozycji Close.

6. Wybierz File > Save As i utwórz kopię zapasową sceny na wypadek, gdybyś przypadkowo zapisał zmiany w scenie pierwotnej. Zapisz kopię pod nazwą ScenaPrzykładowa00.max.

Rysunek 11.7. Przykładowa scena zawiera obiekty w kolorze szarym i białym

Rysunek 11.8. Tryb ActiveShade renderuje scenę w wyższej rozdzielczości

Rysunek 11.9. Zadbaj o wystarczającą ilość miejsca do pracy

Najwyższą jakość obrazów finalnych zapewnia renderer skanujący. Korzystaj z tego modułu liczącego, jeżeli chcesz uzyskać najbardziej wiarygodnie odwzorowanie świateł oraz cieni.

Aby wyrenderować scenę:

1. Otwórz plik ScenaPrzykładowa.max.

2. Kliknij prawym przyciskiem myszy w oknie widokowym, z którego widok chcesz wyrenderować. W przypadku widoku ActiveShade kliknij w nim lewym przyciskiem myszy (kliknięcie prawym przyciskiem myszy w oknie ActiveShade wywołuje blokowe menu kontekstowe tego okna).

3. W głównym pasku narzędziowym kliknij ikonę Qick Render
   .

Widok z aktywnego okna widokowego zostanie wyrenderowany z najwyższą jakością do osobnego okna, zwanego Virtual Frame Buffer (VFB) (rysunek 11.10).

W tym samym czasie okno dialogowe Rendering wyświetlać będzie postęp procesu renderowania oraz kilka innych informacji dotyczących ustawień renderowania (rysunek 11.11).

4. Rzuć okiem na wyrenderowany obraz (rysunek 11.12). Następnie zamknij okno VFB.

Wskazówki

• Aby zapisać wyrenderowany obraz, kliknij ikonę Save Bitmap
  , znajdującą się w lewym górnym rogu okna VFB. Zostaniesz poproszony o podanie nazwy i wybranie typu pliku.

• Menu rozwijalne Render Type
  umożliwia fragmentaryczne wyrenderowanie widoku. Korzystaj z dostępnych na liście pozycji, kiedy będziesz chciał szybko wyrenderować jedynie wybrane obiekty lub wybrany obszar sceny.

• Render Last
  renderuje widok z okna widokowego, z którego wykonano ostatnie renderowanie, nawet jeżeli okno to nie jest już aktywne. Korzystaj z tego polecenia, jeżeli chcesz dostosować położenie źródeł światła w innych oknach widokowych, ale wyrenderować widok z jeszcze innego okna.

• Aby wyrenderować widok z bieżącego okna widokowego do osobnego okna ActiveShade, kliknij ikonę ActiveShade Floater
  , znajdującą się na końcu głównego paska narzędziowego po jego prawej stronie.

Rysunek 11.10. W oknie VFB następuje skanowanie obrazu linia po linii

Rysunek 11.11. Okno dialogowe Rendering śledzi postęp renderowania

Rysunek 11.12. Obraz finalny o wysokiej rozdzielczości może zostać zapisany do pliku graficznego

Źródła światła punktowego są chyba najłatwiejsze do utworzenia i usytuowania w scenie.

Aby utworzyć źródło światła punktowego:

1. Otwórz plik ScenaPrzykładowa.max.

2. W panelu bocznym Create otwórz podpanel Lights
   (rysunek 11.13).

3. W rolecie Object Type włącz przycisk Omni.

W dolnej części panelu wyświetlą się rolety z parametrami źródła światła punktowego (rysunek 11.14).

4. Kliknij w oknie widoku z przodu.

W scenie pojawi się nowe źródło światła, a domyślne oświetlenie zostanie wyłączone (rysunek 11.15).

Widok ActiveShade zostanie uaktualniony, uwzględniając nowe źródło światła (rysunek 11.16).

5. W rolecie General Parameters zwiększ wartość parametru Multiplier do około 0,5.

Oświetlenie przygaśnie.

6. W oknie widoku z przodu, przemieść źródło światła punktowego do prawego dolnego rogu okna.

Obiekty znajdujące się w scenie zostaną oświetlone od dołu. Płaszczyzna podłoża nie blokuje światła, gdyż jej normalne zwrócone są przeciwnie do źródła.

7. W oknie widoku z góry lub lewej strony, przemieść źródło światła lekko przed scenę.

Fasady obiektów zostaną oświetlone światłem wypełniającym.

Rysunek 11.13. Polecenia tworzenia świateł znajdują się w podpanelu Lights w panelu bocznym Create

Rysunek 11.14. W rolecie światła punktowego znaleźć można między innymi parametr Multiplier, będący mnożnikiem natężenia światła

Rysunek 11.15. Scena po utworzeniu źródła światła punktowego w oknie widoku z przodu

8. Kliknij w oknie widoku ActiveShade, aby je uaktywnić. Następnie kliknij ikonę Quick Render
   (rysunek 11.17).

9. Zamknij okno VFB.

10. Zapisz scenę jako ScenaPrzykładowa01.max.

Aby dodać do nazwy sceny numer porządkowy, kliknij w oknie dialogowym Save Scene As symbol plus (+), znajdujący się obok przycisku Save.

Źródła światła z celem zbudowane są z dwóch komponentów: źródła światła oraz celu, w kierunku którego źródło jest zwrócone. Zastosowanie celu ułatwia nakierowywanie źródeł światła.

Źródła światła z celem, zarówno punktowe jak i kierunkowe, tworzy się poprzez kliknięcie i przeciągnięcie myszą. Kliknięcie pozycjonuje w scenie źródło światła. Przeciągnięcie myszą nakierowuje światło. Natomiast zwolnienie przycisku myszy pozycjonuje cel.

Aby utworzyć źródło światła stożkowego z celem:

1. Otwórz plik ScenaPrzykładowa01.max.

2. W panelu bocznym Create otwórz podpanel Lights
   .

3. W rolecie Object Type włącz przycisk Target Spot.

W dolnej części panelu wyświetlą się rolety z parametrami źródła światła stożkowego (rysunek 11.18).

Rysunek 11.16. Scena jest teraz oświetlana przez źródło światła punktowego

Rysunek 11.17. Wyrenderowana scena po przemieszczeniu źródła światła i zmniejszeniu wartości jego natężenia

Rysunek 11.18. Podstawowe parametry źródła światła stożkowego są takie same jak w przypadku światła punktowego

4. W oknie widoku z przodu kliknij w lewym górnym rogu i przeciągnij myszą w kierunku środka sceny. Zwolnij przycisk myszy, aby określić położenie celu.

Źródło światła stożkowego z celem pojawi się w scenie (rysunek 11.19).

Natężenie światła stożkowego jest niskie, ponieważ posiada wartość parametru Multiplier identyczną jak ta, którą zdefiniowałeś dla światła punktowego. Ponadto światło stożkowe jest najbardziej oddalonym źródłem światła w scenie (rysunek 11.20).

5. W rolecie General Parameters zwiększ wartość parametru Multiplier do 1,25. Następnie włącz funkcję Cast Shadows.

Scena zostanie rozjaśniona.

6. W oknie widoku z góry lub lewej strony przemieść źródło światła lekko przed scenę.

Źródło światła ulegnie przemieszeniu, ale cel pozostanie na miejscu.

7. Kliknij w oknie widoku ActiveShade, aby je uaktywnić. Następnie kliknij ikonę Qick Render
   .

Źródło światła stożkowego oświetli wszystkie obiekty znajdujące się w obszarze stożka projekcji. Oświetlone obiekty będą rzucać cienie. Efekt działania światła wypełniającego nie jest jeszcze zauważalny (rysunek 11.21).

8. Zapisz scenę jako ScenaPrzykładowa02.max.

Rysunek 11.19. Umieszczanie źródła światła stożkowego w scenie

Rysunek 11.20. Światło stożkowe jest przyciemnione, ponieważ jest bardziej oddalone od sceny

Rysunek 11.21. Scena po zwiększeniu natężenia źródła światła

Nakierowywanie swobodnych źródeł światła odbywa się bez użycia celu. Dzięki temu źródła takie można łatwiej transformować i animować.

Swobodne źródła światła stożkowego i kierunkowego tworzy się poprzez pojedyncze kliknięcie. Tworzone źródło światła zostaje wówczas automatycznie nakierowane na siatkę konstrukcyjną aktywnego okna widokowego.

Aby utworzyć swobodne źródło światła kierunkowego:

1. Otwórz plik ScenaPrzykładowa02.max.

2. W panelu bocznym Create otwórz podpanel Lights
   .

3. W rolecie Object Type włącz przycisk Free Direct.

W dolnej części panelu wyświetlą się rolety z parametrami źródła światła kierunkowego (rysunek 11.22).

4. W oknie widoku z góry kliknij nad obiektem, który chciałbyś podkreślić światłem.

W scenie, bezpośrednio nad wybranym obiektem, pojawi się źródło światła kierunkowego (rysunek 11.23).

5. W oknie widoku z przodu lub lewej strony umieść źródło światła kierunkowego nad wybranym obiektem.

Obiekt zostanie oświetlony silnym światłem (rysunek 11.24).

6. W rolecie General Parameters zmniejsz wartość parametru Multiply do 0,4. Następnie włącz funkcję Cast Shadow.

7. Usytuuj źródło światła punktowego poniżej płaszczyzny podłoża, bezpośrednio pod obiektem, nad którym znajduje się źródło światła kierunkowego. W ten sposób zasymulujesz efekt odbijania się promieni światła od podłoża.

8. Kliknij w oknie widoku ActiveShade, aby je uaktywnić. Następnie kliknij ikonę Quick Render
   .

9. Zapisz scenę jako ScenaPrzykładowa03.max.

Rysunek 11.22. Podstawowe parametry źródła światła kierunkowego są takie same jak w przypadku światła punktowego i stożkowego

Rysunek 11.23. Umieść źródło światła kierunkowego bezpośrednio nad obiektem

Rysunek 11.24. Kiedy utworzysz źródło światła kierunkowego może okazać się, że jest ono zbyt jasne

System nasłonecznienia to połączenie źródła światła kierunkowego oraz busoli wyznaczającej kierunki geograficzne. Ten rodzaj oświetlenia ma domyślnie włączone rzucanie cieni. Korzystaj z systemów nasłonecznienia, kiedy chcesz znać rozkład cieni w różnych porach dnia --> [Author:PO] .

Aby utworzyć system nasłonecznienia:

1. Otwórz plik ScenaPrzykładowa.max.

2. W panelu Create otwórz podpanel Systems
   .

3. W rolecie Object Type włącz przycisk Sunlight.

W dolnej części panelu wyświetli się roleta z parametrami systemu nasłonecznienia. Parametry czasu będą zgadzać się z bieżącymi ustawieniami w twoim komputerze. Natomiast domyślnie wybrana lokalizacja będzie odpowiadać strefie czasowej, w której znajduje się San Francisco (rysunek 11.25).

4. W oknie widoku z góry przeciągnij myszą, aby utworzyć busolę. Zwolnij przycisk myszy, aby zatwierdzić rozmiary busoli.

5. Przemieść kursor w górę lub w dół okna widokowego, aby określić odległość orbitalną Słońca od Ziemi. Następnie pojedynczym kliknięciem utwórz źródło światła (rysunek 11.26).

6. W rolecie systemu nasłonecznienia określ czas, datę oraz strefę czasową.

Spowoduje to umiejscowienie Słońca na nieboskłonie. Aby umiejscowić je geograficznie, kliknij przycisk Get Location. Na ekranie wyświetli się okno dialogowe Geographic Location, w którym możesz określić położenie geograficzne, zaznaczając odpowiednie miejsce na mapie lub wybierając odpowiednie miasto z listy (rysunek 11.27).

7. W panelu Modify rozwiń roletę Direcional Parameters i wyłącz funkcję Overshot. Następnie zwiększ wartość parametru Hotspot tak, aby stożek projekcji objął całą scenę, co pozwoli w pełni ukazać wszystkie cienie.

Rysunek 11.25. Aby usytuować źródło światła w scenie, system nasłonecznienia wykorzystuje bieżące ustawienia czasu oraz daty komputerze twoim komputerze

Rysunek 11.26. Busola wyznacza kierunki geograficzne; źródło światła oświetla scenę

Rysunek 11.27. Określ nową lokalizację, wybierając nazwę miasta lub zaznaczając odpowiednie miejsce na mapie

8. Uaktywnij okno widoku ActiveShade i kliknij ikonę Quick Render
   .

System nasłonecznienia oświetli scenę. Rzucane cienie będą ostre i dokładne (rysunek 11.28}.

Wskazówka

• Po utworzeniu systemu nasłonecznienia zmiany parametrów dokonuje się z poziomu panelu bocznego Motion. Aby zmienić orientację systemu, obróć busolę względem jej lokalnej osi Z.

Gdy rozpoczynasz pracę w 3ds max, scenę oświetla źródło światła domyślnego. Światło to nie ma stałego zwrotu i miejsca położenia. Bez względu na to, z którego okna widokowego obserwujesz scenę, światło domyślne zawsze oświetla najjaśniej tę stronę obiektu, która zwrócona jest do ciebie frontem.

Istnieje jednak druga konfiguracja świateł domyślnych, która oświetla scenę za pomocą dwóch źródeł światła punktowego. Światła te usytuowane są po przekątnej, biegnącej przez środek układu współrzędnych od przedniej lewej górnej do tylnej prawej dolnej części sceny. Ten rodzaj oświetlenia jest bardziej interesujący i realistyczny.

Kiedy wybierzesz oświetlanie sceny za pomocą drugiej konfiguracji, zwanej 2 Lights, możesz wówczas dodać do sceny źródła światła domyślnego. Dzięki temu będziesz mógł selekcjonować i dostosowywać parametry tych świateł, tak samo jak w przypadku innych świateł.

Aby dodać do sceny źródła światła domyślnego:

1. Otwórz plik ScenaPrzykładowa00.max.

2. Kliknij ikonę Quick Render
   .

Scenę oświetla źródło światła znajdujące się u góry z przodu, bez względu na wyrenderowany widok (rysunek 11.29).

3. Otwórz okno dialogowe Viewport Configuration. W tym celu kliknij prawym przyciskiem myszy etykietę okna widokowego lub dowolny klawisz nawigacji.

Rysunek 11.28. System nasłonecznienia domyślnie posiada ostre cienie

Rysunek 12.29. Źródło światła domyślnego oświetla scenę od przodu

4. W zakładce Rendering Method włącz funkcję Default Lighting i wybierz opcję 2 Lights (rysunek 11.30). Następnie kliknij przycisk OK.

Kierunek oświetlania sceny zostanie zmieniony (rysunek 11.31).

5. Wybierz Views > Add Default Lights to Scene.

Na ekranie pojawi się okno dialogowe Add Default Lights to Scene (rysunek 11.32).

6. Wybierz źródło światła, które ma zostać dodane do sceny. Posługując się parametrem Distance Scaling, możesz przybliżyć lub oddalić źródła światła od początku układu współrzędnych.

7. Kliknij przycisk OK i zapisz scenę.

Domyślne źródła światła zostaną dodane do sceny i zapisane. Jaśniejsze źródło światła, zwane Default Key Light, znajdzie się ponad i powyżej początku układu współrzędnych. Ciemniejsze źródło światła, określane mianem Default Fill Light, umieszczone zostanie poniżej i na prawo od początku układu współrzędnych.

Rysunek 11.30. Zmiana oświetlenia domyślnego na dwa diagonalnie usytuowane źródła światła

Rysunek 11.31. Widok ActiveShade wyrenderowany z dwustronnym oświetleniem domyślnym

Rysunek 11.32. Okno dialogowe Add Default Lights to Scene umożliwia dodanie do sceny dwóch lub tylko jednego źródła światła domyślnego oraz odsunięcie ich od początku układu współrzędnych

Wygaszanie i kolor

3ds max posiada bardzo bogaty zestaw parametrów kontrolujących zarówno kolor i gradację światła, jak i określających właściwości oświetlanych powierzchni. Pośród najczęściej powtarzających się parametrów występujących w roletach różnych źródeł światła wyróżnić należy (rysunek 11.33):

• Type — określa typ źródła światła.

• On — włącza lub wyłącza wybrane źródło światła. Funkcja ta jest domyślnie włączona.

• Cast Shadows — włącza lub wyłącza renderowanie cieni. Funkcja ta jest domyślnie wyłączona.

• Color — określa barwę (Hue), czyli spektrum, nasycenie (Saturation), tj. czystości oraz wartości (Value), tj. jasności koloru. Właściwość ta może być definiowana paletami barwy i jasności, RGB lub HSV.

• Exclude — uwzględniania lub wyklucza obiekty spod działania źródła światła.

• Multiplier — kontroluje natężenie, tj. jasność światła.

• Contrast — określa kontrast pomiędzy obszarami światła otaczającego i rozproszonego.

• Soften Diff. Edge — zmiękcza granicę pomiędzy obszarami światła otaczającego i rozproszonego.

• Diffuse — włącza lub wyłącza oddziaływanie źródła światła na właściwość rozpraszania światła przez oświetlaną powierzchnię. Funkcja ta jest domyślnie włączona.

• Specular — włącza lub wyłącza oddziaływanie źródła światła na właściwość odbijania światła przez oświetlaną powierzchnię. Funkcja ta jest domyślnie włączona.

• Ambient Only — włącza lub wyłącza oddziaływanie źródła światła bez względu na jego zwrot na składnik światła otaczającego. Funkcja ta jest domyślnie wyłączona.

• Hotspot oraz Falloff — określają wewnętrzną oraz zewnętrzną granicę wygasania w obszarze stożka projekcji.

• Attenuation — określa wygaszanie światła na obu końcach wiązki w zdefiniowanym obszarze.

Rysunek 11.33. Niektóre parametry źródła światła stożkowego powtarzają się także w przypadku źródła światła punktowego i kierunkowego

• Decay — określa stopniowe zanikanie światła na całej długości wiązki.

• Projector Map — rzutuje na scenę obraz lub animację za pośrednictwem źródła światła. Zamienia źródło światła w rzutnik lub projektor.

Cienie posiadają odrębne parametry, które omówione zostaną w następnym podrozdziale, zatytułowanym Rzucanie cieni.

Za pomocą panelu bocznego Modify możliwe jest dokonanie zmiany bieżącego typu źródła światła na inny typ źródła światła. Kiedy zmienisz typ źródła światła, oświetlenie sceny nowym źródłem światła zastąpi oświetlenie z dotychczasowego źródła.

Aby zmienić typ źródła światła:

1. Otwórz plik ScenaPrzykładowa03.max.

2. Wyselekcjonuj źródło światła (rysunek 11.34).

3. Otwórz panel Modify.

4. W rolecie General Parameters rozwiń menu rozwijalne Type i wybierz inny typ źródła światła.

Wybrany rodzaj źródła światła zastąpi bieżące źródło, przejmując wszystkie dotychczasowe ustawienia (rysunek 11.35).

Niemniej, nazwa źródła światła nie ulegnie zmianie. Jeżeli uprzednie źródło światła nosiło nazwę Omni01 i zostało zmienione na źródło światła stożkowego z celem, warto od razu zmienić jego nazwę.

5. Uaktywnij widok ActiveShade i wyrenderuj scenę.

Scena zostanie oświetlona nowym źródłem światła (rysunek 11.36).

Wskazówka

• Jeżeli dokonasz zmiany typu źródła światła punktowego na dowolny inny typ źródła światła, będzie ono zwrócone w kierunku siatki konstrukcyjnej okna widokowego, w którym doszło do jego utworzenia.

Rysunek 11.34. Wyselekcjonuj źródło światła, które chcesz zmienić na inny typ

Rysunek 11.35. Wybranie źródła światła z celem przyczyni się do utworzenia celu na końcu stożka projekcji

Rysunek 11.36. Wiązka światła kierunkowego na końcu stożka projekcji jest węższa niż w przypadku źródła światła stożkowego

Źródła światła domyślnie oświetlają wszystkie obiekty znajdujące się w ich zasięgu. Wyłączenie źródła światła powoduje zakończenie oświetlania sceny przez dane źródło.

Aby wyłączyć źródło światła:

1. Otwórz plik ScenaPrzykładowa02.max (rysunek 11.37).

2. Wyselekcjonuj źródło światła punktowego.

3. Otwórz panel Modify.

4. W rolecie General Parameters wyłącz funkcję On (rysunek 11.38).

Światło zostanie wyłączone (rysunek 11.39).

5. Aby ponownie uaktywnić źródło światła, włącz funkcję On.

Rysunek 11.37. Scena przykładowa przed wyłączeniem źródła światła stożkowego

Rysunek 11.38. Wyłącz funkcję On

Rysunek 11.39. Po wyłączeniu źródła światła stożkowego scena oświetlana jest tylko przez źródło światła punktowego

Polecenie Exclude umożliwia wykluczenie wybranych obiektów spod działania źródła światła. Polecenie to umożliwia także wyłączanie rzucania cieni przez wybrane obiekty.

Aby wykluczyć obiekt z oświetlenia i rzucania cienia:

1. Otwórz plik ScenaPrzykładowa02.max.

2. Wyselekcjonuj źródło światła stożkowego.

3. Otwórz panel Modify.

4. W rolecie General Parameters kliknij przycisk Exclude (rysunek 11.40).

Na ekranie pojawi się okno dialogowe Exclude/Include.

5. Upewnij się, że w prawym górnym rogu okna dialogowego są wybrane opcje Exclude oraz Both.

6. Wybierz z listy nazwę jednego lub grupy obiektów, które nie mają być oświetlone ani nie mają rzucać cienia.

7. Kliknij przycisk >>.

Wybrane nazwy obiektów zostaną przeniesione na znajdującą się po prawej stronie listę obiektów wykluczonych (rysunek 11.41).

8. Kliknij przycisk OK.

9. Wyrenderuj scenę.

Po wyrenderowaniu wskazane wcześniej obiekty nie będą oświetlone i nie będą rzucać cieni (rysunek 11.42).

Wskazówka

• Wykluczenie obiektów spod działania źródła światła stożkowego sprawia, że stają się one bardziej tajemnicze (rysunek 11.43).

Rysunek 11.40. Kliknij przycisk Exclude

Rysunek 11.41. Wykluczenie wielościanu, dzbanka oraz walca z oświetlania i rzucania cieni

Rysunek 11.42. Wykluczone obiekty są czarne i wydają się unosić w powietrzu

Rysunek 11.43. Scena po wykluczeniu kilku obiektów spod działania źródła światła stożkowego

Kolor światła określa się za pomocą składowych barwy, nasycenia oraz wartości. Parametr wartości pośrednio wpływa także na natężenie światła. Jasne kolory dają światło jaśniejsze. Ciemne kolory dają światło ciemniejsze.

Aby określić kolor światła:

1. Otwórz plik ScenaPrzykładowa02.max.

2. Wyselekcjonuj źródło światła stożkowego.

3. W rolecie General Parameters kliknij próbkę koloru, znajdującą się pomiędzy funkcją On a przyciskiem Exclude (rysunek 11.14).

4. W oknie dialogowym Color Selector określ kolor światła.

Istnieją dwa podstawowe sposoby określania koloru. Najbardziej intuicyjnym sposobem jest wybranie koloru w palecie Hue i dostosowanie jasności za pomocą znajdującej się obok palety Whiteness (rysunek 11.45).

Kiedy wymagana jest duża precyzja, możesz określić numeryczne wartości koloru składowych RGB lub HSV, wykorzystując w tym celu albo suwaki koloru, albo pola numeryczne, albo suwaki parametrów (rysunek 11.46).

Podczas zmiany koloru światła, w cieniowanych oknach widokowych następuje interaktywne uaktualnienie oświetlenia sceny.

5. Kiedy wybierzesz odpowiedni kolor, zamknij okno dialogowe Color Selector.

6. Wyrenderuj
   scenę, aby lepiej przyjrzeć się dokonanym zmianom (rysunek 11.47).

Wskazówka

• Źródła światła oraz kolor światła mogą być swobodnie animowane.

Rysunek 11.44. Kliknij próbkę koloru

Rysunek 11.45. Określanie koloru światła za pomocą palet barwy i jasności

Rysunek 11.46. Wybór tego samego koloru metodą numeryczną

Rysunek 11.47. Światło koloru niebieskiego nadaje scenie posępny nastrój

Oświetlenie globalne pozwala przesunąć barwę wszystkich źródeł światła, znajdujących się w scenie (z uwzględnieniem źródeł świata domyślnego) oraz określić minimalny poziom oświetlenia całej sceny.

Pierwotnie zabarwienie ustawione jest na kolor biały, a wartość natężenia oświetlenia globalnego wynosi 1,0. Światło otaczające, które określa minimalny poziom oświetlenia, jest koloru czarnego, co jest równoznaczne z brakiem światła otaczającego.

Ponieważ światło otaczające rozjaśnia ciemne obszary sceny, zmniejszeniu ulega kontrast na powierzchniach obiektów. Z tego też powodu staraj się oszczędnie dysponować światłem otaczającym, aby nie odbarwić sceny.

Aby określić oświetlenie globalne:

1. Otwórz plik ScenaPrzykładowa03.max (rysunek 11.48).

2. Wybierz Rendering > Environment.

3. W sekcji Global Lighting określ natężenie światła poprzez zmianę parametru Level (rysunek 11.49).

Scena ulegnie przyciemnieniu lub rozjaśnieniu (rysunek 11.50).

4. Kliknij próbkę koloru Tint.

Na ekranie pojawi się okno dialogowe Color Selector: Global Light Tint.

5. W oknie Color Selector wybierz kolor zabarwienia.

Kolor światła wyświetlany w widokach cieniowanych zostanie uaktualniony.

6. Kliknij próbkę koloru Ambient.

Okno Color Selector zmieni się na Color Selector: Ambient Light.

7. Przeciągnij za suwak Whiteness, aby określić minimalny poziom oświetlenia.

Gradacja wartości ulegnie rozjaśnieniu w całej scenie.

8. Jeżeli jesteś zadowolony z uzyskanego rezultatu, zamknij okna dialogowe Color Selector: Ambient Light oraz Environment.

9. Wyrenderuj scenę
   , aby przyjrzeć się dokonanym zmianom (rysunek 11.51).

Rysunek 11.48. Wygląd sceny przed zmianą oświetlenia globalnego

Rysunek 11.49. Redukowanie oświetlenia globalnego

Rysunek 11.50. Wszystkie światła w scenie zostały przyciemnione

Rysunek 11.51. Wygląd sceny po zmniejszeniu natężenia światła globalnego i zwiększeniu natężenia światła otaczającego

Stożek projekcji źródła światła w zasadzie zbudowany jest z dwóch koncentrycznych stożków. Stożek wewnętrzny to stożek maksymalnej jasności (Hotspot), który wyznacza rdzeń wiązki światła emitowanej przez dane źródło. Stożek zewnętrzny natomiast to stożek wygasania (Falloff), który wyznacza krawędź plamy światła. Pomiędzy stożkiem maksymalnej jasności i stożkiem wygasania następuje stopniowy zanik światła do wartości zerowej.

Aby określić stożek maksymalnej jasności oraz stożek wygasania świtała:

1. Otwórz plik ScenaPrzykładowa03.max.

2. Wyselekcjonuj źródło światła stożkowego i otwórz panel Modify.

3. W rolecie Spotlight Parameters zwiększ wartość parametru Hotspot (rysunek 11.52).

Oznakowany kolorem niebieskim stożek maksymalnej jasności ulegnie zwężeniu (rysunek 11.53).

W widoku ActiveShade krawędź plamy światła ulegnie zmiękczeniu (rysunek 11.54).

4. Wyselekcjonuj źródło światła kierunkowego.

5. Zwiększ natężenie światła, aby zrównoważyć osłabienie światła emitowanego przez źródło stożkowe. Prawdopodobnie będziesz musiał trzykrotnie zwiększyć bieżącą wartość natężenia.

6. W rolecie Directional Parameters zmniejsz wartość parametru Falloff. Dzięki temu zwężeniu ulegną zarówno stożek maksymalnej jasności, jak i stożek wygasania.

7. Wyrenderuj widok z okna ActiveShade.

Plama światła emitowanego przez źródło kierunkowe ulegnie zmniejszeniu, ale jej krawędzie pozostaną ostre (rysunek 11.55).

8. Zapisz scenę jako ScenaPrzykładowa04.max.

Wskazówki

• Włączenie funkcji Overshoot sprawia, że źródło światła ignoruje granice wyznaczone przez stożek projekcji i emituje światło we wszystkich kierunkach. Niemniej, cienie rzucane są tylko w obszarze stożka projekcji.

• Jeżeli chcesz, aby plama światła miała kształt kwadratu lub prostokąta, wybierz opcję Rectangle. Proporcje prostokąta możesz określić za pomocą parametru Aspect. Jeżeli zamierzasz rzutować obraz poprzez źródło światła, przycisk Bitmap Fit umożliwia dopasowanie proporcji plamy światła do rozmiarów zewnętrznej mapy bitowej.

Rysunek 11.52. W rolecie Spotlight Parameters dostosuj wielkość stożka maksymalnej jasności i stożka wygasania

Rysunek 11.53. Stożek maksymalnej jasności i stożek wygasania zostaną odsunięte od siebie

Rysunek 11.54. Krawędź plamy światła ulegnie zmiękczeniu

Rysunek 11.55. Zmniejszony stożek projekcji światła kierunkowego

Rzutowanie obrazów na scenę pozwala zwiększyć dramatyzm sceny, tworząc złudzenie szerszego kontekstu wydarzeń, aniżeli ma to miejsce w rzeczywistości.

Aby zrzutować obraz:

1. Otwórz plik ScenaPrzykładowa04.max.

2. Wyselekcjonuj źródło światła stożkowego i otwórz panel Modify.

3. W rolecie Spotlight Parameters kliknij przycisk z napisem None, ulokowany w sekcji Projector Map (rysunek 11.56).

Na ekranie pojawi się okno dialogowe Material/Map Browser.

4. Kliknij dwukrotnie pozycję Bitmap (rysunek 11.57).

5. W oknie dialogowym Select Bitmap Image File odszukaj mapę bitową, którą chcesz wykorzystać. W niniejszym przykładzie użyta została mapa bitowa Scatr4, znajdująca się w katalogu 3dsmax4\Maps\Lights.

Kiedy klikniesz na przycisk Open (Otwórz), wybrana mapa bitowa zostanie odwzorowana ze źródła światła stożkowego na scenę.

6. Dostosuj natężenie światła. Prawdopodobnie będziesz musiał zwiększyć wartość parametru Multiplier do około 1,5.

7. Wyrenderuj scenę, aby obejrzeć uzyskany wynik (rysunek 11.58).

Wskazówki

• Czarno-biała mapa zaprojektowana specjalnie do rzutowania przez źródło światła nosi nazwę mapy gobo.

• Wypróbuj rzutowanie na scenę innych typów map z okna Material/Map Browser, jak na przykład Brick, Cellular, Checker, Dent, Gradient Ramp, Perlin Marble lub Smoke (rysunek 11.59).

Rysunek 11.56. Kliknij przycisk w sekcji Projector Map

Rysunek 11.57. W oknie dialogowym Material/Map Browser kliknij pozycję Bitmap

Rysunek 11.58. Rzutowanie mapy Scatr4 tworzy w scenie plamy świata oraz cienia

Rysunek 11.59. Rzutowanie na scenę mapy typu Checker, powtórzonej uprzednio w oknie Material Editor.

Wygaszanie światła wpływa na zmniejszanie jasności wiązki emitowanego światła tylko w początkowym oraz końcowym jej obszarze.

Aby wprowadzić wygaszanie światła:

1. Otwórz plik ScenaPrzykładowa02.max.

2. Wyselekcjonuj źródło światła stożkowego.

3. W oknie widoku z przodu przemieść źródło światła w kierunku lewego dolnego rogu tak, aby spoczęło pod kątem około 30° powyżej osi X.

Scena zostanie oświetlona z boku (rysunek 11.60).

4. Otwórz panel Modify i rozwiń roletę Attenuation Parameters.

5. W sekcji Far Attenuation włącz funkcje Use oraz Show (rysunek 11.61).

Wewnątrz stożka projekcji pojawią się okręgi dalszego zakresu wygaszania. Jeżeli obiekty w scenie znajdą się poza bieżącym zakresem wygaszania, widok ActiveShade ukaże nieoświetloną scenę.

6. Dostosuj wartości parametrów Start oraz End tak, aby zakresy wygaszania lekko objęły obiekty w scenie (rysunek 11.62).

7. Jeżeli jest to konieczne, zwiększ wartość natężenia światła.

8. Wyrenderuj scenę, aby zobaczyć efekt końcowy (rysunek 11.63).

Wskazówki

• Ponieważ źródło światła jest w stanie emitować promienie, które w sprzyjających warunkach mogą biec na bardzo dalekie odległości, dobrze jest na wszelki wypadek dobrać odpowiednią wartość parametru Far Attenuation. Dzięki temu program nie będzie tracić czasu na niepotrzebne obliczenia.

• Grupa parametrów zgromadzonych w sekcji Decay wpływa na zanikanie światła na całej długości wiązki, wraz ze wzrostem odległości od źródła.

Rysunek 11.60. Przemieszczenie źródła światła stożkowego spowodowało oświetlenie sceny silnym światłem bocznym

Rysunek 11.61. Włącz funkcje Use oraz Show dla dalszego zakresu wygaszania

Rysunek 11.62. Określanie położenia znaczników zakresów wygaszania

Rysunek 11.63. Po wygaszeniu wiązki światła walec uległ zaciemnieniu

Światło wolumetryczne to efekt atmosferyczny, który naśladuje rzeczywiste zjawisko współoddziaływania na siebie światła oraz materii cząsteczkowej unoszącej się w powietrzu, jak mgła, para, kurz lub dym. W takich warunkach tworzy się mleczna poświata, otaczająca mglistymi wieczorami rzędy ulicznych lamp, snop światła morskiej latarni przeszywający poranne powietrze, wąskie wiązki światła wnikające do zakurzonej szopy przez szczeliny w deskach.

Efekt wolumetryczny może być stosowany ze wszystkimi rodzajami źródeł światła, jednakże najczęściej wykorzystuje się go w połączeniu ze źródłami światła stożkowego. Ponieważ światło wolumetryczne jest typowym efektem 3D, może być renderowane jedynie z okien widokowych korzystających z rzutowania perspektywicznego.

Aby utworzyć światło wolumetryczne:

1. Wyselekcjonuj źródło światła oświetlające scenę.

2. Otwórz panel Modify.

3. Rozwiń roletę Atmospheres & Effects (uwaga: roleta ta nie pojawia się w panelu Create).

4. Kliknij przycisk Add (rysunek 11.64).

5. W oknie dialogowym Add Atmosphere or Effect wybierz pozycję Volume Light (rysunek 11.65). Następnie kliknij przycisk OK.

6. Wyrenderuj scenę z okna widoku perspektywicznego, kamery lub źródła światła.

Scena zostanie oświetlona światłem wolumetrycznym (rysunek 11.66).

Wskazówki

• Zmniejszenie rozmiarów stożka maksymalnej jasności zwiększa kontrolę nad światłem wolumetrycznym.

• Animując zakresy wygaszania możesz tworzyć efekty symulujące strumienie gazów emitowane podczas lądowania lub startowania.

• Łącząc ze sobą światła wolumetryczne oraz rzutowanie obrazów, możesz osiągać wiele intrygujących efektów (rysunek 11.67).

Rysunek 11.64. W rolecie Atmospheres & Effects kliknij przycisk Add

Rysunek 11.65. Dodaj do źródła światła efekt Volume Light

Rysunek 11.66. Światło wolumetryczne renderowane jest w trzech wymiarach

Rysunek 11.67. Po dodaniu do światła wolumetrycznego mapy typu Cellular jest ona rzutowana na scenę w trzech wymiarach.

Rzucanie cieni

3ds max 4 umożliwia generowanie cieni dwoma sposobami: metodą mapowania cienia (Shadow Map) oraz metodą śledzenia promieni (Ray Traced Shadows).

Metoda mapowania cienia polega na wykorzystaniu przez moduł renderujący mapy bitowej, rzutowanej na scenę przez źródło światła. Mapa ta jest tworzona przez renderer skanujący podczas wstępnego przebiegu renderującego i dołączana do obrazu w trakcie renderowania. Cienie generowane metodą Shadow Map charakteryzują się miękkimi krawędziami, tak jakby następowało ich rozproszenie w atmosferze (rysunek 11.68).

Cienie generowane metodą śledzenia promieni są znacznie bardziej precyzyjne od cieni uzyskiwanych metodą mapowania cienia i mają bardziej ostre krawędzie. Generowanie cieni metodą raytracingu polega na prześledzeniu przez moduł renderujący drogi każdego pojedynczego promienia światła, od kamery do źródła, z którego został on wyemitowany, z uwzględnieniem możliwych odbić oraz załamań. Korzystaj z tej metody, kiedy zależy ci na precyzyjnym odwzorowaniu cieni, na przykład w studiach cienia na potrzeby wizualizacji architektonicznych (rysunek 11.69).

Ustawienia znajdujące się w rolecie Shadow Parameters dotyczą cieni generowanych zarówno metodą mapowania cienia, jak i metodą śledzenia promieni (rysunek 11.70). Za pomocą znajdujących się tam parametrów można zmieniać kolor i gęstość cieni oraz przypisywać do cieni obrazy graficzne. Ponadto istnieje możliwość mieszania koloru światła z kolorem cienia, co w praktyce skutkuje bardziej realistycznie wyglądającymi cieniami.

Rysunek 11.68. Cienie generowane metodą mapowania cienia mają miękkie krawędzie

Rysunek 11.69. Cienie generowane metodą raytracingu mają ostre krawędzie

Rysunek 11.70. Roleta Shadow Parameters umożliwia dostosowywanie wyglądu cieni

Cienie generowane metodą mapowania cienia, wyróżniają się miękkimi krawędziami. Ten typ cienia jest domyślnym ustawieniem dla wszystkich źródeł światła, za wyjątkiem systemu nasłonecznienia. Cienie generowane metodą śledzenia promieni natomiast renderują się znacznie wolniej i posiadają ostre krawędzie. Dzięki temu metoda ta wyśmienicie nadaje się do studiów cienia.

Za pomocą menu rozwijalnego, znajdującego się w sekcji Object Shadow, możesz przypisać do każdego źródła światła dowolnie wybraną metodę generowania cieni.

Aby wybrać metodę generowania cienia:

1. Otwórz scenę, w której obiekty oświetlone przez źródło światła rzucają cienie (rysunek 11.71).

2. Wyselekcjonuj źródło światła rzucające cienie.

3. Otwórz panel Modify.

4. Rozwiń roletę Shadow Parameters.

5. Z menu rozwijalnego znajdującego się w sekcji Object Shadows wybierz nowy typ cienia (rysunek 11.72).

6. Wyrenderuj scenę (rysunek 11.73).

Wskazówka

• Przypisanie do źródła światła punktowego cienia, generowanego metodą śledzenia promieni, może wydłużyć czas renderowania sceny. Dlatego też, jeżeli jest to możliwe, staraj się przypisywać cienie generowane metodą śledzenia promieni do źródeł światła stożkowego lub kierunkowego.

W pewnych okolicznościach cienie generowane metodą mapowania cienia mogą wyglądać na rozmazane, wyblakłe lub nawet oderwane od obiektu rzucającego cień. Problemy te można skorygować za pomocą parametrów znajdujących się w rolecie Shadow Map Params:

• Bias — określa odległość pomiędzy obiektem a początkiem rzucanego cienia. Niskie wartości tego parametru przybliżają cień do obiektu. Wysokie wartości tego parametru oddalają cień od obiektu.

• Size — kontroluje jakość rzucanego cienia. Parametr ten określa wielkość mapy bitowej, która wykorzystywana jest przez renderer w celu generowania cieni. Kiedy krawędzie cieni wydają się nierówne lub poszarpane, to prawdopodobnie wartość tego parametru jest zbyt niska. Wyższe wartości tego parametru dają bardziej wyraziste krawędzie, ale wymagają dłuższego renderowania.

Rysunek 11.71. Scena przykładowa, wyrenderowana z cieniami generowanymi metodą mapowania cienia

Rysunek 11.72. Z menu rozwijalnego wybierz typ cienia

Rysunek 11.73. Scena wyrenderowana z cieniami generowanymi metodą raytracingu

• Sample Range — kontroluje miękkość krawędzi cienia poprzez określenie wielkości obszaru mapy cienia, z którego są pobierane próbki i uśrednienie zebranych próbek. Jeżeli cień wydaje się być rozmazany, pojawiają się smugi lub efekt mory, prawdopodobnie parametr ten ma zbyt wysoką wartość. Kiedy wartość tego parametru jest zbyt niska, renderer generuje cienie o postrzępionych krawędziach. Zalecane wielkości powinny mieścić się w przedziale 2 - 5. Duże wartości tego parametru powinny być równoważone odpowiednio dobranymi, wartościami parametrów Size oraz Bias.

• Absolute Map Bias — decyduje, w jaki sposób renderer oblicza wartość parametru Bias w odniesieniu do całej sceny. Jeżeli na przykład będziesz odtwarzać wyrenderowaną animację i zauważysz, że cienie rzucane przez obiekty zaczynają migotać, włączenie tej funkcji pomaga wyeliminować niepożądany efekt.

Po każdorazowym dostosowaniu parametrów cieni generowanych metodą mapowania cienia, staraj się wyrenderować scenę, aby sprawdzić uzyskany rezultat.

Aby dostosować mapę cienia:

1. Otwórz scenę zawierającą wadliwą mapę cienia (rysunek 11.74).

2. Wyselekcjonuj źródło światła rzucające cień i otwórz panel Modify.

3. Rozwiń roletę Shadow Map Params (rysunek 11.75).

4. Dostosuj wartości parametrów Size oraz Sample Range, aby zwiększyć rozdzielczość mapy cienia (rysunek 11.76).

5. Dostosuj wartość parametru Bias, aby przybliżyć cień do obiektu (rysunek 11.77).

Rysunek 11.74. Rzucany cień jest rozmazany i odłączony od obiektu

Rysunek 11.75. W rolecie Shadow Map Params znajdują się wszystkie środki potrzebne do skorygowania mapy cienia

Rysunek 11.76. Zwiększenie wartości parametrów Size oraz Sample Range wyostrza cień

Rysunek 11.77. Dopasowanie wartości parametru Bias wyrównuje mapę cienia z położeniem obiektu

Cienie generowane metodą śledzenia promieni zawsze posiadają ostre krawędzie i rzadko wymagają osobnej korekcji. Posiadają one dwa parametry:

• Bias — określa odległość pomiędzy obiektem a początkiem rzucanego cienia. Niskie wartości tego parametru przybliżają cień do obiektu. Wysokie wartości tego parametru oddalają cień od obiektu.

• Max Quadtree Depth — kontroluje prędkość generowania cieni metodą śledzenia promieni poprzez określenie maksymalnego rozmiaru struktury danych, koniecznych do wyliczenia cienia. Niskie wartości tego parametru wymagają dłuższego czasu renderowania, lecz zużywają mniejszą ilość pamięci RAM. Wysokie wartości tego parametru skracają czas renderowania, lecz zużywają większą ilość pamięci RAM.

Aby przyspieszyć renderowanie cieni metodą śledzenia promieni:

1. Wyselekcjonuj generujące cienie źródło światła metodą śledzenia promieni (rysunek 11.78).

2. Otwórz panel Modify.

3. Rozwiń roletę Ray Traced Shadow Params.

4. Zwiększ wartość parametru Max Quadtree Depth (rysunek 11.79).

5. Wyrenderuj scenę.

Czas renderowania sceny ulegnie skróceniu.

Rysunek 11.78. Obiekty znajdujące się w tej oświetlonej światłem tylnym scenie rzucają cienie generowane metodą śledzenia promieni

Rysunek 11.79. Jeżeli posiadasz wystarczającą ilość pamięci RAM, zwiększ wartość parametru Max Quadtree Depth

Kolor rzucanego cienia może być określany niezależnie od koloru emitowanego światła. Korzystaj z tej właściwości, jeżeli chcesz zaakcentować występowanie w cieniu koloru odbitego od sąsiadujących ze sobą obiektów lub koloru pochodzącego z drugorzędnych źródeł światła, jak na przykład niebo.

Aby określić kolor cienia:

1. Wyselekcjonuj źródło światła rzucające cień na scenę (rysunek 11.80).

2. Otwórz panel Modify.

3. Rozwiń roletę Shadow Parameters.

4. Kliknij próbkę koloru Color (rysunek 11.81).

5. W oknie dialogowym Color Selector: Shadow Color określ kolor cienia (rysunek 11.82).

6. Wyrenderuj scenę.

Kolor cienia ulegnie zmianie (rysunek 11.83).

Rysunek 11.80. Obiekt rzucający cień koloru czarnego

Rysunek 11.81. Kliknij próbkę koloru

Rysunek 11.82. Wybierz jasnoniebieski kolor

Rysunek 11.83. Teraz obiekt rzuca cień koloru jasnoniebieskiego

Parametr Density kontroluje gęstość (tj. wartość lub inaczej zaciemnienie cienia) i nie ma wpływu ani na jego barwę, ani na jego nasycenie. Korzystaj z tej właściwości, kiedy będziesz chciał zwiększyć wyrazistość cienia lub uczynić go bardziej przezroczystym.

Aby określić gęstość cienia:

1. Otwórz scenę zawierającą cienie (rysunek 11.84).

2. Wyselekcjonuj rzucające cień źródło światła i otwórz panel Modify.

3. Rozwiń roletę Shadow Parameters.

4. Zmień wartość parametru Density (rysunek 11.85).

5. Wyrenderuj scenę.

Cień ulegnie przyciemnieniu lub rozjaśnieniu (rysunek 11. 86).

Wskazówki

• Aby wymieszać kolor światła z kolorem cienia, włącz funkcję Light Affects Shadow Color znajdującą się w rolecie Shadow Parameters.

• Aby zrzutować obraz na wygenerowany cień, włącz funkcję Map, po czym kliknij przycisk None.

Rysunek 11.84. Obiekt rzucający cień o gęstości równej 1

Rysunek 11.85. Zwiększanie gęstości cienia

Rysunek 11.86. Zagęszczony cień

Źródło światła oświetlające scenę może generować cienie dla oświetlanych obiektów, ale może też wykluczać obiekty z rzucania cieni. Jednakże rzucanie cieni to kompromis pomiędzy dwiema stronami. A zatem, aby cienie mogły być renderowane, zarówno źródło światła, jak i oświetlany obiekt muszą mieć włączoną funkcję rzucania cieni.

Wynika z tego, że rzucanie cieni przez obiekty jest domyślnie włączone, skoro do tej pory byłeś w stanie włączać i wyłączać rzucanie cieni, zmieniając jedynie parametry źródeł światła. Z tego samego powodu rzucanie cieni przez obiekty odnosi się także do wszystkich źródeł światła w scenie, jako że obiekty renderowalne zawsze rzucają cienie, kiedy tylko zostaną oświetlone.

Jeżeli wyłączysz funkcję kontrolującą rzucanie cienia przez obiekt, to żadne znajdujące się w scenie źródło światła nie wygeneruje cienia dla danego obiektu.

Aby wyłączyć rzucanie cienia przez obiekt:

1. Otwórz scenę zawierającą oświetlone obiekty (rysunek 11.87).

2. Wyselekcjonuj obiekt rzucający cień.

3. Kliknij prawym przyciskiem myszy obiekt i z menu blokowego Transform wybierz pozycję Properties.

4. W oknie dialogowym Object Properties wyłącz funkcję Cast Shadows (rysunek 11.88).

5. Kliknij przycisk OK.

6. Wyrenderuj scenę, aby obejrzeć wynik wprowadzonych zmian (rysunek 11.89).

Wskazówka

• Jeżeli chcesz, aby obiekt nie przyjmował cieni rzucanych przez inne obiekty w scenie, wyłącz funkcję Receive Shadows, znajdującą się w oknie dialogowym Object Properties (rysunek 11.90).

Rysunek 11.87. W tej scenie piramida znajduje się w cieniu dzbanka

Rysunek 11.88. Wyłącz funkcję Cast Shadows

Rysunek 11.89. Scena po wyłączeniu rzucania cienia przez dzbanek

Rysunek 11.90. Scena po wyłączeniu przyjmowania cienia przez ostrosłup

Nawigowanie źródłem światła

Kiedy uaktywnisz widok ze źródła światła, klawisze nawigacji w oknie widokowym zastępowane są nowym zestawem klawiszy, zwanym klawiszami nawigacji źródłem światła (rysunek 11.91). Manipulując źródłem za pomocą klawiszy nawigacji, możesz nie tylko dostosowywać położenie, ale także animować źródło światła w czasie.

Nazwy klawiszy nawigacji źródłem światła zaczerpnięte zostały z terminologii tradycyjnej techniki filmowania. Pełny opis klawiszy nawigacji źródłem światła znajdziesz w tabeli 11.1.

Tabela 11.1. Klawisze nawigacji źródłem światła

Ikona	Nazwa	Opis
	Dolly Light	Przemieszcza źródło światła wzdłuż lokalnej osi Z, tj. wzdłuż osi stożka projekcji.
	Dolly Spotlight + Target	Przemieszcza źródło światła oraz jego cel wzdłuż osi stożka projekcji.
	Dolly Target	Przemieszcza cel w kierunku do lub od źródła światła, wzdłuż osi stożka projekcji.
	Light Hotspot	Zmienia średnicę stożka maksymalnej jasności.
	Roll Light	Obraca źródło światła wokół osi stożka projekcji.
	Zoom Extents All	Wyśrodkowuje wszystkie obiekty we wszystkich oknach widokowych, za wyjątkiem okien z widokami stałymi.
	Zoom Extents All Selected	Wyśrodkowuje wyselekcjonowane obiekty we wszystkich oknach widokowych, za wyjątkiem okien z widokami stałymi.
	Light Falloff	Zmienia średnicę stożka wygasania.
	Truck Light	Przemieszcza źródło światła oraz jego cel równolegle do płaszczyzny okna widokowego.
	Orbit Light	Obraca źródło światła wokół celu.
	Pan Light	Obraca źródło światła wokół miejsca jego zaczepienia.
	Min/Max Toggle	Powiększa aktywne okno widokowe na cały ekran lub przywraca bieżący układ okien.

Uwaga: W przypadku źródeł światła swobodnego polecenia Dolly, Truck, Pan oraz Orbit odwołują się do tak zwanego celu wirtualnego.

Rysunek 11.91. Klawisze nawigacji źródłem światła służą do sterowania widokiem ze źródła światła

Obok różnego rodzaju dostępnych w 3ds max widoków istnieje także możliwość oglądania sceny z punktu widzenia źródła światła stożkowego lub kierunkowego.

Aby zmienić widok w aktywnym oknie widokowym na widok ze źródła światła:

1. Otwórz scenę zawierającą źródło światła stożkowego lub kierunkowego.

2. Uaktywnij okno widokowe, w którym chcesz zmienić widok.

3. Wciśnij klawisz $ (Shift+4).

Jeżeli w scenie znajduje się większa liczba źródeł światła i żadne z nich nie jest wyselekcjonowane, na ekranie pojawi się okno dialogowe Select Light (rysunek 11.92).

4. Zaznacz nazwę źródła światła i kliknij przycisk OK.

Widok w aktywnym oknie widokowym zmieni się na widok ze źródła światła (rysunek 11.93).

Rysunek 11.92. Okno dialogowe Select Light umożliwia wybór źródła światła

Rysunek 11.93. Okno widokowe źródła światła pokazuje widok na scenę z perspektywy wybranego źródła światła

Klawisz Dolly Light służy do wykonywania najazdów źródłem światła. Czynność ta polega na przemieszczeniu źródła światła lub jego celu wzdłuż osi stożka projekcji.

Aby wykonać najazd źródłem światła:

1. Zmień widok w oknie widokowym na widok ze źródła światła (rysunek 11.94).

2. Włącz klawisz Dolly Light
   , znajdujący się w grupie klawiszy nawigacji źródłem światła.

3. Przeciągnij myszą w górę lub w dół okna widokowego.

Źródło światła przemieści się do przodu lub do tyłu, wzdłuż lokalnej osi Z, tj. wzdłuż osi stożka projekcji (rysunek 11.95).

Plama światła ulegnie rozszerzeniu lub skurczeniu (rysunek 11.96).

Wskazówki

• Aby wykonać najazd celem źródła światła, wybierz klawisz Dolly Target
  , znajdujący się w menu ikonowym Dolly Light.

• Aby wykonać najazd źródłem światła oraz jego celem jednocześnie, wybierz klawisz Dolly Spotlight + Target
  , znajdujący się w tym samym menu ikonowym.

Rysunek 11.94. Otwórz widok ze źródła światła stożkowego

Rysunek 11.95. Po najechaniu źródłem światła w kierunku sceny widok w oknie widokowym uległ powiększeniu

Rysunek 11.96. W rezultacie plama światła uległa skurczeniu

Klawisz Truck Light służy do przetaczania źródła światła. Czynność ta polega na przemieszczeniu źródła światła oraz jego celu wzdłuż sceny, równolegle do płaszczyzny okna widokowego.

Aby przetoczyć źródło światła:

1. Otwórz scenę zawierającą źródło światła (rysunek 11.97).

2. Zmień widok w oknie widokowym na widok ze źródła światła (rysunek 11.98).

3. Włącz klawisz Truck Light
   .

4. Przeciągnij kursorem rączki wzdłuż okna widokowego.

Widok w oknie źródła światła przemieści się równolegle do płaszczyzny okna widokowego (rysunek 11.99).

Stożek projekcji również ulegnie przemieszczeniu (rysunek 11.100).

Rysunek 11.97. Scena przed przetoczeniem źródła światła

Rysunek 11.98. Widok ze źródła światła pokazuje obszar oświetlania z poprzedniego rysunku

Rysunek 11.99. Przetocz źródło światła, posługując się kursorem rączki

Rysunek 11.100. Porównaj wyrenderowaną scenę z widokiem ze źródła światła

Klawisz Roll Light służy do przechylania źródła światła. Czynność ta polega na obróceniu źródła światła wokół osi stożka projekcji. Operacja ta znajduje uzasadnienie jedynie wówczas, kiedy źródło tworzy prostokątną plamę światła lub gdy wykorzystywane jest jako projektor.

Aby przechylić źródło światła:

1. Otwórz scenę oświetloną źródłem tworzącym prostokątną plamę światła (rysunek 11.101).

2. Zmień widok w oknie widokowym na widok ze źródła światła (rysunek 11.102).

3. Włącz klawisz Roll Light
   .

4. Przeciągnij myszą wzdłuż okna widokowego.

Źródło światła przechyli się wokół osi stożka projekcji (rysunek 11.103).

Rzutowana mapa oraz plama światła przechylą się wraz ze źródłem światła (rysunek 11.104).

Rysunek 11.101. Źródło światła rzutuje na scenę mapę typu Brick i tworzy prostokątną plamę światła

Rysunek 11.102. Widok na scenę przed przechyleniem źródła światła

Rysunek 11.103. Widok na scenę po przechyleniu źródła światła o około 50°

Rysunek 11.104. Rzutowana mapa obraca się wraz z projektorem

Klawisz Orbit Light służy do wykonywania okrążeń źródłem światła. Czynność ta polega na obróceniu źródła światła stożkowego lub kierunkowego wokół celu. Jeżeli źródło światła nie posiada celu, obrót jest dokonywany względem punktu leżącego na końcu stożka projekcji.

Aby wykonać okrążenie źródłem światła:

1. Otwórz scenę (rysunek 11.105).

2. Zmień widok w oknie widokowym na widok ze źródła światła (rysunek 11.106).

3. Włącz klawisz Orbit Light
   .

4. Przeciągnij myszą w oknie widokowym.

Widok ze źródła światła obróci się wokół celu (rysunek 11.107).

Źródło światła okrąży scenę (rysunek 11.108).

Wskazówka

• Aby wyrównać źródło światła do normalnej płaszczyzny elementarnej, wyselekcjonuj źródło i z menu ikonowego Align, znajdującego się w głównym pasku narzędziowym, wybierz Place Highlight
  . Następnie kliknij obiekt. Źródło światła zostanie wyrównane do normalnej i utworzy rozbłysk na powierzchni obiektu. Odległość źródła światła od obiektu nie ulegnie zmianie. Więcej informacji na temat kontrolowania rozbłysków znajdziesz w rozdziale trzynastym, Tworzenie materiałów.

Rysunek 11.105. Powyższa scena oświetlana jest głównie z góry od lewej strony

Rysunek 11.106. Widok ze źródła światła stożkowego, będącego głównym oświetleniem sceny

Rysunek 11.107. Okrążanie źródłem światła wokół celu

Rysunek 11.108. Teraz scena oświetlana jest z góry od prawej strony

Klawisz Pan Light służy do wodzenia źródłem światła. Czynność ta polega na obróceniu wokół źródła światła jego celu. Jeżeli źródło światła nie posiada celu, wokół źródła obracany jest cel wirtualny, znajdujący się na końcu stożka projekcji.

Aby wykonać wodzenie źródłem światła:

1. Otwórz scenę oświetloną źródłem światła stożkowego lub kierunkowego (rysunek 11.109).

2. Zmień widok w oknie widokowym na widok ze źródła światła (rysunek 11.110).

3. Włącz klawisz Pan Light
   , znajdujący się w menu ikonowym Orbit Light.

4. Przeciągnij myszą wzdłuż okna widokowego.

Źródło światła będzie wodzić za celem po całej scenie (rysunek 11.111).

Widok ze źródła światła obejmie inny obszar sceny (rysunek 11.112).

Rysunek 11.109. Źródło światła oświetla lewy przedni róg sceny

Rysunek 11.110. Widok ze źródła światła ukazuje oświetlony obszar

Rysunek 11.111. Wodzenie źródłem światła po scenie

Rysunek 11.112. Wiązka światła uległa przemieszczeniu w scenie

Animowanie świateł

Animowanie świateł może być dokonywane poprzez kluczowanie, przyłączanie lub przypisywanie kontrolerów.

Animowanie metodą kluczowania odnosi się przede wszystkim do zmian właściwości źródła światła w czasie. Dotyczy to między innymi takich parametrów jak natężenie światła, kolor, kontrast, stożek maksymalnej jasności, stożek wygasania, zanikanie lub gęstość cienia. Możliwe jest także kluczowanie zmian położenia i orientacji źródła światła przeprowadzanych za pomocą transformacji przemieszczania i obracania lub za pomocą klawiszy nawigacji źródłem światła. Jednak ani funkcje, ani opcje źródła światła nie mogą być animowane.

Animowanie metodą przyłączania polega na związaniu źródła światła z poruszającym się obiektem. Dzięki temu zyskuje się gwarancję, że źródło światła będzie przez cały czas oświetlać dany obiekt lub obiekty znajdujące się w jego otoczeniu. Dobrym przykładem mogą być tutaj reflektory pojazdu. Jeżeli źródło światła zostanie przyłączone do kamery, emitowane światło zawsze będzie oświetlać obiekty znajdujące się w kadrze kamery.

Animowanie za pomocą kontrolera Look At zamienia źródło światła w szperacz, który zawsze pozostaje zwrócony w kierunku docelowego obiektu. Zmienianie położenia w czasie tak zdefiniowanego obiektu-celu jest jednym z łatwiejszych sposobów animowania świateł (jeżeli nie chcesz, aby obiekt docelowy był widoczny, użyj nierenderowalnego obiektu punktowego). Źródła światła stożkowego oraz kierunkowego posiadają domyślnie przypisany kontroler Look At, tak więc wszystko, co należy zrobić, to poinformować źródło światła, w kierunku którego obiektu ma być zwrócone.

Aby źródło światła podążało za obiektem:

1. Otwórz plik ScenaPrzykładowa04.max i zamknij okno widokowe ActiveShade (uwaga: po zamknięciu okna scena może ulec lekkiemu przesunięciu).

2. Przyłącz źródło światła punktowego do znajdującego się nad nim obiektu (rysunek 11.113).

3. Wyłącz źródło światła stożkowego. Następnie zwiększ natężenie światła kierunkowego do 1,5 (rysunek 11.114).

4. W panelu Modify zmień źródło światła kierunkowego na źródło światła kierunkowego z celem.

5. Otwórz panel Motion.

6. W rolecie Look At Parameters włącz przycisk Pick Target (rysunek 11.115). Następnie kliknij oświetlony obiekt.

7. Przemieść obiekt.

Obydwa źródła światła podążą za obiektem (rysunek 11.116).

Rysunek 11.113. Przyłączanie źródła światła punktowego do wielościanu

Rysunek 11.114. Wielościan oświetlany jest od góry i od dołu

Rysunek 11.115. Wybierz wielościan jako cel kontrolera Look At

Rysunek 11.116. Kiedy przemieścisz wielościan, źródła światła punktowego oraz kierunkowego podążą za obiektem

Animując wartość natężenia światła, możesz rozjaśniać i przyciemniać światło w czasie.

Aby zanimować natężenie światła:

1. Otwórz plik ScenaPrzykładowa04.max.

2. Zamknij okno widokowe ActiveShade. Następnie przesuń widok perspektywiczny tak, aby centralne miejsce w scenie zajmował wielościan.

3. Wybierz Tools > Light Lister.

4. W oknie Light Lister wyłącz źródło światła stożkowego i zmniejsz wartość natężenia światła punktowego do 0 (rysunek 11.117).

Scena ulegnie przyciemnieniu (rysunek 11.118).

5. Włącz przycisk Animate i przesuń suwak klatek do klatki 50.

6. W oknie Light Lister zwiększ parametr natężenia światła kierunkowego do 1,5. Następnie zwiększ parametr natężenia światła punktowego do 0,5 (rysunek 11.119).

7. Przesuń suwak klatek do klatki 100.

8. Zmniejsz natężenie światła kierunkowego oraz punktowego do 0.

9. Odtwórz animację.

Oświetlenie sceny wzrośnie po czym ulegnie wygaszeniu.

Wskazówki

• Aby zanimować włączanie i wyłączanie źródła światła, zmień typ krzywej w kluczu dla parametru natężenia światła na Step lub przypisz do ścieżki animacji natężenia światła kontroler On/Off.

• Poprzez powielenie źródła światła kierunkowego i przypisanie do niego efektu wolumetrycznego oraz mapy rzutowania możesz utworzyć świetlisty teleport (rysunek 11.120).

Rysunek 11.117. Dostosuj ustawienia źródła światła, posługując się oknem Light Lister

Rysunek 11.118. Rozpocznij od słabo oświetlonej sceny

Rysunek 11.119. Wraz ze wzrostem natężenia światła górnego wzrasta też natężenie światła wypełniającego

Rysunek 11.120. Teleportacja w toku

-->

35

Podkreślenie tłumacza.

... dnia i roku ...

... dwukrotnie ...

[Author:PO]

---