Belysning en 3D-scen. Låter ganska enkelt, eller hur?
För det mesta brukar belysningen i den "verkliga världen" bara hända. Solen stiger, vi vrider en strömbrytare, eller öppnar vi persiennerna och voilà: ljus. Vi kan tänka oss på var vi placerar en lampa, hur vi vinklar persiennerna, eller där vi siktar på ficklampan, men nittio procent av tiden vår erfarenhet med ljus är ganska passiv.
Sakerna är olika i datorgrafikindustrin.
Som någon bra fotograf skulle berätta för dig är belysning allting.
OK, allt kan vara lite hyperbolisk, men att ha en väl implementerad belysningslösning kan mycket väl göra eller bryta en prestation. Utan stor belysning kan även en fantastisk 3D-modell äntligen se platt och övertygande i den slutliga bilden.
Vi kommer inte spendera för mycket tid för att hindra dig med anledningar till att belysning är en så viktig (och undervärderad) aspekt av CG-rörledningen.
Men gör sidan hoppa, och vi börjar vår diskussion om 3D-belysningstekniker med en översikt över de sex typerna av ljus som finns i vanliga 3D-programvarupaket.
Även om det är ganska lätt att klicka på "skapa ljus" -knappen i ditt 3D-program och placera en ljuskälla i din scen, är båtens verklighet mycket komplexare.
Det finns ett antal väl etablerade 3D-belysningsparadigmer, och typen av scen bestämmer vanligtvis vilken som är mest lämplig. Till exempel gör tekniker som fungerar bra för en inredningsmiljö vanligtvis inte mycket förnuft för ett yttre skott. På samma sätt kräver "studio" -belysning för produkt- eller teckenredering ett helt annat förfarande från belysning för animering och film.
I slutet är varje situation annorlunda, men vissa ljustyper fungerar bra för vissa scener.
Här är några av de standardbelysningsalternativ som finns i de flesta 3D-programvaruhus.
Standardbelysningsalternativ
- Point / Omni Light: Ett punktljus kaster belysning utåt i alla riktningar från en enda, oändligt liten punkt i 3D-rymden. Peklampor är användbara för att simulera allsidig ljuskälla: Lampor, ljus, julgranljus etc.
- Riktningsljus: Till skillnad från punktljus, som upptar en viss plats i 3D-scenen, menas ett rikt ljus för att representera en extremt avlägsen ljuskälla (som solen eller månen). Strålar gjutna från riktningsljus löper parallellt i en enda riktning från varje punkt i himlen och används vanligtvis för att simulera direkt solljus. Eftersom en riktningsljus representerar en avlägsen ljuskälla, betyder dess x, y, z-koordinat ingenting - endast dess rotationsattribut har något sätt på hur scenen kommer att lysas.
- Strålkastare: Spotlights i 3D-applikationer är ganska självförklarande på grund av att de ganska liknar deras verkliga motsvarigheter. En strålkastare avger ett konformat ljusfält från en enda punkt i rymden. Spotlights används ofta för trepunkts studiobelysning, och även för att simulera en lampa där det finns ett tydligt visuellt fallfall från ljus till mörkt - strålkastare, skrivbordslampor, kakelbelysning etc.
- Områdesljus: Ett områdesljus är ett fysiskt baserat ljus som kastar riktningsstrålar från en bestämd gräns. Områdesljus har en viss form (antingen rektangulär eller cirkulär) och storlek, vilket gör dem väldigt användbara för att simulera lysrörsbelysningar, bakstrålade paneler och andra liknande belysningsfunktioner. Områdesljus kan användas som fotonemittare vid användning av global belysning i Mental Ray, vilket gör dem till ett populärt val inom produktbelysning och arkitektonisk visualisering. Även om områdesljus har en övergripande riktighet, avger de inte parallella strålar som ett riktningslys.
- Volymljus: Det volymetriska ljuset är kanske det tuffaste att sätta på huvudet runt. Med standardinställningarna är det nästan identiskt med ett punktljus som emitterar omnidirektionsstrålar från en central punkt. I motsats till ett punktljus har emellertid ett volymetrisk ljus en specifik form och storlek, som båda påverkar dess fallmönster. Ett volymetrisk ljus kan sättas i form av geometrisk primitiv (kub, sfär, cylinder etc.), och dess ljus belyser endast ytor inom den volymen.
- Bakgrundsbelysning: Ett omgivande ljus kastar mjuka ljusstrålar i alla riktningar och kan användas för att höja den övergripande nivån av diffus belysning i en scen. Den har ingen specifik riktning och kastar därför ingen markskugga, men den är inte riktigt omnidirectional som ett punktljus. Omgivande ljus är relativt lik det ljus som upplevs i skymningen, strax efter att solen har satt.
De ljustyper som vi har diskuterat här kan användas för allt från enkel trepunkts studiobelysning till komplexa animerade scener som kräver 40 + ljus. De används nästan alltid i samband med varandra - det är väldigt sällsynt att en scen kommer endast Inkludera punktljus, eller endast omfatta områdesljus etc.
Ändå har vi bara börjat skrapa ytan av ett djupt och varierat ämne av 3D-belysning.
