256 Blender kompedium

510 Blenier. Kompendium

510 Blenier. Kompendium

Prace Grzegorza .Grzyba' Rakoczego odnajdziesz na dołączone/ do podręcznika płycie Przykłady\Grzegorz „Grzybu” Rakoczy"

Nie zajmę się omówieniem świateł w formie ćwiczenia, lecz przybliżę ich kwestię w trzyczęściowym artykule. Na początku zaimę się zdefiniowaniem zasad, zarówno tych elementarnych, /ak i bardziej abstrakcyjnych, a więc krótkim wyjaśnieniem fizyki światła i zachowania fotonu czy złożonością białego spektrum światła oraz ludzkiej percepcji. Z drugiej jednak strony postaram się przybliżyć Ci wpływ różnych technik oświetlenia na obraz pod kątem ekspozycji danych elementów, a takzcomówięgłówncwfaściwości światła i cieni wpływające na ostateczny wygląd sceny. W dalszych częściach przedstawię różne typy iluminacji, rozdzielając je na dwie podgrupy; oświetlenie środowiska (ang. aterinr lęjxi’ig) oraz oświetlenie wnętrz (ang. interior ligi*mg). Opiszę więc, jakie właściwości przyjmuje światło oraz jak wpływa na scenę— tak bezpośrednio, jak i zmieniając sposób, w jaki ją postrzegamy. Nic podam co prawda dokładnie ustawień danych iluminacji, jest to bowiem niemożliwe, biorąc pod uwagę złożoność tematu i liczbę możliwych kombinacji dla tego samego rodzaju oświetlenia. Odpowiednia konfiguracja nie powinna jednak stanowić problemu — jeśli zajrzysz do rozdziału dwunastego, bardzo łatwo odszukasz tam opisane przez „Mookiego” właściwości danych typów emiterów światła. Gdy potem zapoznasz się z poniższym tekstem, odkryjesz, że cechy charakterystyczne dla różnych rodzajów oświetlenia są tożsame z parametrami lamp. Po lekturze nic powinno więc sprawiać Ci problemu ani dobranie typu iluminacji zgodnie z zakładanym efektem koiicowym, ani precyzyjne ustawienie lamp.

Oświetlenie jest nierozerwalnie połączone z kolorami, a co za tym idzie, wiąże się z kwestią bardzo rzadko poruszaną wśród grafików 3D. Mam na myśli monitor, który oddziałuje przecież na to, jak zobaczymy rezultaty naszej pracy Dobrze jest mieć urządzenie wyświeda/ące paletę True Color (składającą się z ponad 16 milionów kolorów) oraz precyzy/me |e skonfigurować. Odpowiednie programy powinny zostać dołączone do sterowników monitora, jeśli /est inacze| — poszukai w Internecie bezpłatnego programu do kalibracji palety wyświetlania.

!. Zagadnienia teoretyczne związane z oświetleniem

Światło a fizyka

Poniższy tekst nie jest może niezbędny dla początkującego grafika 3D, przybliżam tu bowiem najbardziej podsiawowe zasady związane z rozchodzeniem się światła. Mimo to ich znajomość pozwala uwolnić się od niekwestionowanych, acz niezrozumiałych zjawisk. Dzięki świadomości, skąd tak naprawdę biorą się wszystkie te efekty, nic będziesz juz zmuszony obserwować przez długie godziny obrazu w poszukiwaniu nieokreślonego błędu w oświetleniu, lecz natychmiastowo wychwycisz brak elementu, który „kłuje w oczy”. Nie wszystko, co związane z fotonami, da się bezproblemowo zaobserwować, tym bardziej więc wiedza, co

_____    _____ ___ Rozdzio) U. ♦ Kamera i światło 511

lak naprawdę staramy się odtworzyć, staje się nieodzowna przy bardziej skomplikowanych pracach.

Natura promienia świetlnego to bardzo skomplikowana sprawa — jest ona bowiem podwójna, zgodnie z zasadą korpuskularno-falowego dualizmu światła. Oznacza to, że światło posiada zarówno cechy korpuskuł (cząsteczek — fotonów) jak i fal. Dla nas najbardziej interesujące są kwestie związane z falami, a konkretniej — ich długość. Światło białe, jakie do nas do chodzi, jest tak naprawdę mieszaniną fal o różnej długości fali, każda zaś długość odpowiada konkretnemu kolorowi. W świetle białym, widzianym przez ludzkie oko znajdujemy więc całą tęczę kolorów, tzw. widmo optyczne. Najdłuższym falom odpowiada barwa czerwona, następnie kolejno: pomarańczowa, odcienie zielonożółtego (czysta żółć to bardzo wąski zakres fal), zieleń, odcienie zielononicbicskiego (także błękit), kolor niebieski i wreszcie fiolet. Wszelkie inne kolory to mieszanki fal dłuższych i krótszych. Nie musisz co prawda pamiętać kolorów tęczy, świadomość tych zasad pozwala jednak zrozumieć wszelkie procesy związane ze sposobami rozchodzenia się światła.

Spektrum kolorów w sposób bezpośredni definiuje mechanizm „działania” barw. Każda powierzchnia (poza idealnie białą i idealnie czarną, lecz te nie istnieją w naturze) pochłania i odbija część promieniowania świetlnego — przy czym powierzchnie białe odbijają wszystkie częstotliwości tal, obiekty czarne z kolei wszystkie pochłaniają. Efektem jest promień, jaki dociera do naszego oka — pełne, białe spektrum lub bardzo zubożone białe spektrum postrzegane tak naprawdę jako „brak bieli” lub „nienasycona biel”, co oznacza po prostu czerń o różnej głębi. Sprawa komplikuje się dla powierzchni kolorowych — te odbijają już ściśle wyznaczone zakresy fal, resztę zaś wchłaniaią. Fale, które zostały odbite, docierają do naszego oka i zostają odczytane jako barwa powierzchni, którą „opisują". Tak więc, gdy pełne, białe widmo światła pada na zieloną powierzchnię, wchłonięte zostają wszystkie barwy poza zieloną, ta z kolei, odbita, zostaje dostrzeżona przez obserwatora. To jednak jeszcze nie koniec komplikacji — tak naprawdę bardzo rzadko stykamy się z idealnie czystym widmem światła, o czym dokładniej przekonasz się, czytając kolejne części poniższego artykułu.

Poza odbiciami tale są też zakrzywiane podczas przejścia przez granicę ciał fizycznych o różnej gęstości i transparentności, a więc między innymi podczas oświetlania szkła lub wchodzenia w atmosferę ziemską. Sam ten fakt nie byłby jeszcze tak istotny, gdyby nie to, że różne długości fal reaguią w różny sposób. Stąd też wynika fakt rozszczepiania światła. Efekt ten można doskonale zaobserwować, gdy białe widmo zostaje przepuszczone przez pryzmat — powstaje wtedy widowiskowa tęcza. Cecha ta wiąże się z jeszcze jednym, bardzo ważnym zjawiskiem — czasem tylko określony kolor zostaje przepuszczony przez granice pomiędzy dwoma różnymi ciałami (rysunek 12.57).