3D: Osvětlování pomocí HDRI - Grafika.cz - vše o počítačové grafice

Navigace:  » Úvodní stránka  » Bazar  » Bazar – prodávám  » fotoaparáty KLASICKÉ a příslušenství  » Střední formát  

23. června 2004, 00.00 | K Final Gatheringu se velmi blízce váže i osvětlování pomocí HDRI (High-Dynamic Range Image), kde místo toho,
aby majoritu osvětlení určovala barva environment kamery je scéna osvětlována pomocí HDRI, což je speciální formát obrázku.
Tento druh osvětlení se hodí hlavně pokud máte ve scéně řadu objektů, které odrážejí okolí, jako je sklo, ocel, lak na autech a podobné.

K Final Gatheringu se velmi blízce váže i osvětlování pomocí HDRI (High-Dynamic Range Image), kde místo toho, aby majoritu osvětlení určovala barva environment kamery je scéna osvětlována pomocí HDRI, což je speciální formát obrázku. Tento druh osvětlení se hodí hlavně pokud máte ve scéně řadu objektů, které odrážejí okolí, jako je sklo, ocel, lak na autech a podobné.
Hodí se také, když děláte kompozici 3D objektů do fotky reálného světa, aby jste dosáhli autentických odrazů okolí, ale proces vytvoření vlastního HDRI není tak zcela banální, seč za výsledek to často stojí.

To, co vlastně HDRI je, vychází ze sousloví "dynamic range" (v překladu dynamický rozsah), což je poměr kontrastu ve scéně mezi nejtmavějším a nejsvětlejším místem daného obrázku. High dynamic range (velký dynamický rozsah) mají většinou scény, kde je přímo vyobrazen zdroj světla a hlavně formát obrázku není standardní, ale v informacích o jednotlivých pixelech je uložena navíc velikost intenzity světla, ne jen informace o barevném složení. Za to low dynamic range jsou standardní obrázky (jpg, tif, ...), kde obrázek nese pouze informaci o barvě v rozsahu 8b na jednu barevnou složku (rozsah 0-255). Přičemž u HDRI je informace uložena v mnohem větším rozsahu většinou za pomocí float čísel (rozsah mnohonásobně větší než 8b). Aby člověk dosáhl High Dynamic range obrázku, nemůže použít standardních prostředků pro zachytávání obrazu, rozhodně ne se normálním nastavením expozic apod. HDRI se většinou vytvářejí pomocí kombinování mnoha normálních obrázků daného místa snímaných s různou úrovní intenzity.

Proto, abyste mohli osvětlovat pomocí HDRI, asi nutně potřebujete HDR obrázek, ten můžete najít třeba zde a pak se hodí program HDR Shop pro editaci jednotlivých obrázků.
Na začátek to chce si převést hdri do správné podoby, většina hdri mají formát anulární, ale vzhledem k tomu, že budeme hdri mapu mapovat na kouli, je to nevhodný formát. Já zde ukážu postup pro hdri mapu uffizi_probe2.hdr. Tedy v HDR Shopu otevřete daný obrázek a pro změnu formátu jděte do menu Image/Panorama/Panoramic Transformations...

Zobrazí se vám nabídka pro převod mezi jednotlivými formáty, kde vlevo je formát obrázku, který se bude měnit a vpravo je cílový obrázek, náš obrázek je v anulárním formátu tedy zadejte Light Probe(Anular Map). Do levého rozvíracího menu zadejte Lattitude/Longitude a potvrďte, tím se HDRI trochu přeformuje a bude vhodná pro namapování na kouli.

Osvětlení pomocí HDRI zde opět budu presentovat na velmi jednoduché scéně, která ale pro základní představu možných využití postačí. Koule má materiál blin a kužel lambert.

Do scény dále přidejte jedno světlo a nastavte jeho intenzitu na 0 proto, aby se vypnulo nativní osvětlení Mayi a konečně přidáme kouli (nejlépe NURBS), na kterou namapujeme HDRI. Tuto kouli dostatečně zvětšete, aby se stala okolím vámi renderovaných objektů i kamery, tedy aby se vše ocitlo uvnitř dané koule.

Teď tedy přiřaďte této kouli nový lambert materiál. V nastavení stáhněte Color na dokonale černou a klikněte na tlačítko s šachovnicí u položky Incandescence.

Zvolte File, aby se přiřadil obrázek k dané vlastnosti a zde po kliknutí na složku vedle okýnka Image Name vyberte upravenou HDRI mapu.

Ještě se vší pravděpodobností bude nutno trochu napravit orientaci, a tak pod záložkou place2dtexture zadejte Rotate Frame na 90 (otočení obrázku o 90°).

Tím je přiřazena HDRI ke kouli, problém je, že až do Maya verze 5 není HDR formát obrázku podporován, a tak se vám nic nezobrazí a vyskočí varovná hláška, toho si ale nevšímejte, neb mental ray si to už přebere správně, tento problém by měl být vyřešen od verze Maya 6, kde již není ani nutné tvořit kouli, ale rovnou v nastavení mental raye by se mělo dát toto všechno pohodlně udělat a měl by být podporován i anulární formát HDRI.
Nyní přichází čas na první zkušební render. Zapněte tedy mental ray v Render Global Settings, zaškrtněte Fingal Gather a nastavte Final Gather Rays cca na 500, pro takto jednoduchou scénu by to mohlo být vyhovující a nestrávíte týden při renderování

Ještě se můžete zbavit vytvořené koule, aby nepřekážela ve vyrenderováném obrázku. K tomu vede velmi jednoduchá cesta v Atribute editoru (označte kouli a Ctrl + a) pod záložkou Shape (v tomto případě nurbsSphereShape2) v menu Render Stats odškrtněte možnost Primary Visibilty, čímž se koule nebude renderovat ve scéně, ale všechny ostatní vlastnosti zůstanou zachovány a tak i vliv na osvětlení.

Teď scénu vyrendrujte, výsledek by se měl podobat tomuto:

Jak vidno všechno funguje jak má, jen výsledek by mohl být krapet světlejší, není nic jednoduššího. Běžte do nastavení textury koule (samozřejmě té okolo celé scény), proklikněte se k hdri mapě, kde pod menu Color Balance klikněte na bílé políčko určující barvu Color Gain.

V Color Chooseru změněním hodnoty "V" na 1,3 dosáhneme většího rozjasnění hdri a tím i světlejšího výsledného renderu.

Tímto by mělo dojít k rozjasnění scény, tato manipulace s hodnotou "V" u Color Balance HDRI mapy je vždy dobrá cesta jak ovlivnit intenzitu osvětlení scény.