Отправляет email-рассылки с помощью сервиса Sendsay

3D графика и анимация

Подписаться Бесплатная «Золотая» новостная рассылка Подписчиков 9.517 RSS
←   Ноябрь 2000   →
 1
 2
 3
 4
 5
 6
 7
 8
 9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30


За последние 60 дней ни разу не выходила


Сайт рассылки: http://dlight.ru
Открыта: 06-07-2000
Адрес автора: comp.3d.3dgraphics-owner@subscribe.ru

Автор
Сергей Гашников

Статистика

9.517 подписчиков
-1 за неделю
←   Все выпуски   →

3D графика и анимация : Мастер-класс


Служба Рассылок Subscribe.Ru проекта Citycat.Ru
3D графика и анимация : Мастер-класс
= 2 ноября 2000 г. - 9 688 подписчиков =

Доброго времени суток!

Сегодня в выпуске вашему вниманию хочу предложить еще один отрывок из книги Цифровая кинематография (читатели со стажем наверное помнят одну из глав, опубликованную в рассылке). Книга двухлетней давности не потеряла актуальности сегодня, и вряд ли это произойдет вообще. Эта информация пригодится при создании 3D сцен вне зависимости от софта, который вы используете.

Приятного чтения!


Знакомство с освещением

Автор - Бен де Лью
Перевод - Андрей Леденев

Когда вы смотрите на профессионально созданное изображение, вы знаете, что оно выглядит правильно, но вы можете не знать, из чего складывается его визуальная сила. Это признак одаренности кинематографиста: искусство не очевидно, потому что оно хорошо сочетается с содержанием образа. Изучая кинематографические приемы, вы изучаете ингредиенты, необходимые для создания мощного визуального образа, и учитесь, как использовать профессиональные средства комбинирования и точного взвешивания этих составляющих.

Существует несколько основных инструментов или наборов средств, используемых вами, для исследования искусства кинематографии. Самый важный из наборов инструментов для оттачивания изображения -- это освещение. Именно расположение и интенсивность источников света на сцене создают визуальное настроение. Кинематографист, или в нашем случае компьютерный кинематографист, -- это художник, пользующийся освещением как кистью и рисующий на сцене как на холсте. Существует много аспектов освещения сцены. Вы должны учесть расположение, интенсивность и тип используемого вами источника света. Каждый источник света выполняет свою функцию и имеет свои атрибуты. Некоторые источники используются для освещения основного персонажа, тогда как другие -- для освещения декораций. Некоторые источники будут отбрасывать тени, а некоторые проецировать изображения. Количеству регулировок источников света, которое предоставляет компьютер, завидует большинство традиционных кинематографистов. Возможность такой точной регулировки цвета, яркости и дальности источников света выше достигаемых аналоговыми источниками, управляемых законами реальной физики. В роли компьютерного кинематографиста вы можете не только легко управлять этими атрибутами, но и делать вещи, просто невозможные в реальном мире, такие как источник света, не отбрасывающий тень, или освещение только определенного объекта.

В этой части мы начнем изучать фундаментальные концепции создания сцены при помощи освещения. Вы узнаете основные позиции источников света и некоторые осветительные приборы, с которыми вы должны будете работать. Вы узнаете это в процессе пошагового освещения простой сцены.

Осветительные приборы

Первое, что нужно сделать, это познакомиться с основными осветительными приборами, которые вы будете использовать. Приборы -- это термин, взятый из реальной кинематографии; он присваивается реальному физическому устройству, создающему свет. В этой книге я использую термин "приборы" для ссылки на компьютерный эквивалент реальной вещи, представленный иконкой на экране и набором регулировок.

Окружающий свет

Окружающий свет -- наиболее простой свет, с которым вы можете работать в компьютерной графике. Однако, это не свет вообще; это значение, определяющее максимальный уровень темноты на сцене. Окружающий свет не имеет аналога среди приборов; это глобальное значение для всей сцены. Чем выше вы задаете значение окружающего света, тем ярче становятся самые темные части сцены. Величина окружающего света всегда должна быть очень маленькой, так как при больших значениях он делает сцену плоской, однообразной.

Всенаправленные или повсеместные источники света

Всенаправленные источники света очень просты. В пространстве определяется точка и задается интенсивность света, исходящего из этой точки. Когда вы создаете всенаправленный источник света, вы создаете иконку, определяющую местоположение источника, и свет, сферически исходящий из этой точки во всех направлениях. Установки для всенаправленного источника света состоят только из интенсивности и цвета. Все последующие приборы создаются таким же простым методом определения точки в пространстве, заданием интенсивности и цвета, но каждый еще добавляет и другие функции.

Точечные источники света

Также как и всенаправленные, точечные источники света определяются в пространстве, и затем задается значение интенсивности и цвета. Однако, точечные источники имеют множество других особенностей. Направленность -- наиболее важное свойство точечных источников света. Вместо того, чтобы отбрасывать свет во всех направлениях, точечный источник испускает свет в одном направлении, создавая световой конус. Конус точечного источника состоит из светового пятна и зоны освещенности. Световое пятно -- это центральная область, освещенная светом полной интенсивности и определяющая заданное вами полное значение источника. Зона освещенности -- область вокруг светового пятна, которая определяет территорию, в которой свет изменяет интенсивность от максимальной до нуля. Если вы полностью знакомы с точечными источниками в реальном мире (помните те старые фильмы с Фредом Астором), то вы скорее всего узнаете область по краю пятна, где свет затухает. Форма конуса точечного источника света зависит от диаметра зоны освещенности и расстояния от прибора до объекта. К точечным источникам часто применяются и другие модификаторы, такие, как отбрасывание теней и проецирование изображений. Они будут рассматриваться ниже в этой главе.

СОВЕТ. При создании точечного источника света всегда делайте зону освещенности больше, чем световое пятно. Когда вы создаете узкий луч света, как у эстрадного прожектора, может показаться очень соблазнительным сделать световое пятно и зону освещенности одной величины. Проблема такого подхода состоит в особенности компьютерных изображений. Если между световым пятном и зоной освещенности не будет хотя бы маленькой разницы, то край круга часто получается зубчатым или ступенчатым; это называется ступенчатость.

Направленные источники света

Источники света с полностью параллельными лучами называются направленными. Световые лучи, исходящие из направленного источника, не сходятся в точке исхода. Наилучший пример направленного источника в реальном мире -- это солнце. Солнце так велико и настолько удалено, что лучи света, достигающие Земли, параллельны друг другу. Направленный источник представлен на экране в виде прямоугольной иконки, показывающей плоскость света и направляющей стрелки, указывающие направление проецирования света. Направленные источники могут быть использованы для создания теней, но только в пределах ограниченной области.

Расположение источников света

Для освещения сцены существует несколько стандартных "позиции" источников света. Каждая позиция имеет имя, связанное с выполняемой источником функцией. Позиция источника света не определяет тип используемого прибора. Определен только тип освещения, который источник создает на сцене. Комбинирование этих световых позиций и создает полную световую постановку. Несмотря на то, что на сцене может использоваться много источников света, большинство из них занимает одну из основных световых позиций. Для одной позиции может использоваться более чем один источник, а один источник может занимать много позиций. Большинство сцен не используют все световые позиции, и только некоторые из них нужны для конкретной ситуации. Не существует твердого правила для тех позиций, которые нужны определенной сцене, за исключением тех , что делают сцену правильной. При освещении сцены каждая световая позиция должна рассматриваться как индивидуально, так и в сочетании с другими источниками света на сцене. Здесь приведены только самые основные позиции; существует множество других, используемых при определенных обстоятельствах. Другие световые позиции будут рассмотрены ниже в книге.

Основной (ключевой) свет

Основной свет -- главный источник освещения на сцене. Его функция -- обеспечить главное освещение объекта или фокуса сцены. Другие источники света применяются для освещения областей, не освещенных основным светом. По большей части сцена освещается другими источниками света, но основной свет является главным, потому что он освещает предмет, фокус сцены. Часто этот свет является явным, так как он виден и заключает в себе хорошо узнаваемый источник. Световая имитация от потолка или окна подразумевает источник. В общем случае основной источник света располагается спереди и сбоку от объекта в зависимости от положения камеры.

Заполняющий свет

Заполняющий источник света служит для небольшого освещения темных областей, не затронутых основным светом. Обычно вы хотите определиться, какая область темная, а какая находится в тени. Заполняющий свет почти никогда не превышает половинного значения интенсивности ключевого света. Чаще всего он еще меньше и зависит от желаемого вида и стиля. Обычно позиция заполняющего источника света повернута чуть меньше 180 градусов относительно положения основного источника на плане сверху. При установке высокого значения для основного источника заполняющий источник должен иметь низкое значение.

Контровой свет

Контровой свет нужен для отделения предмета от фона. Часто это ничем не обоснованный свет, не имеющий логического источника. Контровой источник света располагается в менее чем 180 градусах от камеры. Этот свет предназначен для создания тонкой полоски света на темной стороне объекта, которая отграничивает его от фона. Этот свет не предназначен для освещения особенностей предмета, а только для отделения его от фона.

Постановочный свет

Постановочный свет служит для освещения декораций. Большинство источников света освещают сам объект, но объект обычно существует среди декораций, которые тоже нужно осветить. Освещение декораций по частям позволяет вам подсветить участки, относящиеся к сцене, и отграничить фон от предмета. Постановочный свет обычно имеет меньшую интенсивность, чем основной.

Мотивированное освещение

Источники света, используемые на сцене, могут быть разбиты на две категории: мотивированные и немотивированные. Мотивированный свет исходит из очевидного или подразумеваемого источника. Свет от экрана кинескопа или окна мотивирован, потому что мы можем реально видеть источник света. Подобный свет является явным. Однако, свет может быть явным и без реального источника на экране. Если это подразумеваемый источник света, такой, как, например, окно за пределами экрана, то свет предполагается явным, потому что зритель осознает источник света, даже если он находится за кадром.

Немотивированный свет не имеет логического источника; он используется только в театральных и эстетических целях. Контровой свет зачастую ничем не мотивирован, но используется для очерчивания предмета, даже когда на сцене не существует логического источника света. В более стилизованных световых постановках основной и другие источники света могут быть также немотивированы. В фильмах ужасов, например, используется много нелогичных источников света, этим создаются желаемое настроение и эффект.

Источники света не всегда точно подпадают под ту или другую категорию. В постановках, которые мы рассматривали до сих пор, свет может быть явным, но одновременно неопределенным. Освещение в ресторане считается логичным для сцены, оно четко привязано к реальному источнику света. Эти неопределенности являются критическим фактором в принятии решения -- будет работать явный или немотивированный источник света. Если вы чувствуете, что источник расположен на сцене правильно и создает нужную вам атмосферу, тогда является очевидно, что он мотивирован.

Проблема принятия решения о мотивации источников света является многосторонней. С одной стороны, вы не хотите создать такой свет, чтобы зритель остановился и задумался, откуда исходит свет. Если зритель думает об источнике света, он не смотрит на объект, и фактически вы отвлекаете его от сцены. С другой стороны, вы не хотите сильно привязываться к использованию реалистичного, явного освещения, таким образом вы дадите себе возможность принимать эстетически лучшие решения. Цель этих источников света -- показать зрителю то, что он хочет увидеть на сцене. Если это достигается оптимальным применением источников света, не имеющих логической мотивации, то используйте их. Ваша задача -- показать сцену наиболее эффектным способом, который передаст создаваемое вами настроение.

Модификаторы источников света

До сих пор мы рассматривали световую постановку в понятиях позиции и интенсивности, но существуют и другие атрибуты, которые могут быть присвоены источнику света для изменения эффекта от него на сцене. Эти модификаторы могут быть использованы или не использованы независимо от необходимости в них на сцене. Некоторые модификаторы работают только с определенными типами приборов, но большинство приборов могут иметь множество модификаторов.

Тени

Тени -- наиболее простой и распространенный модификатор источников света в компьютерной графике. В реальном мире все источники света отбрасывают тени, даже очень слабые. Как компьютерный кинематографист вы сталкиваетесь с несколько более сложной ситуацией. По умолчанию, источники света в компьютере не отбрасывают тени. Это может оказаться полезным, потому что вам не надо тратить много времени, пересматривая вашу световую постановку, чтобы тени не падали в ненужные места. Это также имеет значение тогда, когда вам нужно решить, какие из источников будут отбрасывать тени. В большинстве случаев вы захотите, чтобы основной и другие явные источники света отбрасывали тени, потому что это делает изображение более достоверным для зрителя. Источники света, не отбрасывающие тени, выглядят странно, потому что мы никогда не наблюдаем подобный феномен в реальном мире.

Поглощающие источники света

Поглощающие источники света неестественны, но полезны при создании уникальных миров компьютерной кинематографии. В реальном мире все источники света позитивные и дополняющие. Это значит, что каждый новый источник дополняет общий уровень освещения на сцене. В компьютерном мире вы имеете преимущество в применении поглощающих источников света. Фактически поглощающие источники света уменьшают уровень освещения в зоне их действия. Возможность убрать свет в определенной области сцены сильно увеличивает возможности компьютерного кинематографиста в работе со светом.

СОВЕТ. Иногда на сцене, особенно освещенной очень рассеянным светом, вам не нужны жесткие тени. Частично избежать их можно путем регулирования параметров теневых модификаторов. Когда это не помогает, можно схитрить, применив поглощающие источники света. Используя поглощающие источники, можно удалить часть света с участка и создать эффект очень мягкой, неопределенной тени, похожей на тень в пасмурный день.

Проецирующие источники света

Проецирующие источники света высвечивают изображение посредством прибора так, как-будто это слайд- или кинопроектор. Назначив битовое изображение источнику света, вы изменяете его цвет и интенсивность в соответствии с этим изображением. Этот модификатор применим только к точечным источникам света, потому что именно они имеют определенную область действия (внутри конуса). Можно использовать как неподвижное, так и подвижное изображение. Не ограничивайте себя, используя проецирующие источники света только для имитации кинотеатра. Проецируемое битовое изображение может использоваться для добавления теней от предметов, находящихся за пределами экрана (или они вообще там не существуют). Например, свет, возникающий при прохождении лучей через листву деревьев или цветное стекло.

СОВЕТ. Проецирующие источники света также могут использоваться для разбиения однообразности света. В реальном мире сочетание атмосферы и сложных поверхностей подразумевает тот факт, что освещение объекта будет равномерным только в очень редких случаях. В компьютерном мире мы должны стараться получить слегка грязноватый, природный вид. Проецирование битового изображения со случайными серыми вкраплениями может серьезно помочь в достижении эффекта.

Ослабление (затухание)

Все типы приборов могут ослабляться. Ослабление уменьшает интенсивность с расстоянием. Этот модификатор важен по двум причинам: во-первых, при создании естественного освещения важно, чтобы свет ослаблялся с расстоянием, как и в реальном мире, где есть влияние атмосферы; во-вторых, он позволяет получить прекрасный контроль над областью, где действует любой источник света. Дополнительным преимуществом является то, что затухающие источники света часто прорисовываются быстрее, так как требуют меньших вычислений вследствие уменьшения области действия.

Граница ослабления обычно определяется двумя радиусами вокруг источника света. Они работают так же, как и конус точечного источника. Первый радиус определяет область максимальной интенсивности света; второй определяет область, в которой происходит изменение интенсивности от максимального значения до нуля.

Исключение

Еще один модификатор, уникальное средство компьютерного освещения, позволяет исключать определенные объекты из освещения. Определив объект, вы можете сделать так, что любой взятый источник света не будет освещать этот объект. Это прекрасное средство, позволяющее вам использовать источники света в очень специфических целях и не следить за тем, как они влияют на другие объекты на сцене. Это также означает, что источник света может быть расположен так, чтобы освещать объект, несмотря на расположенные перед ним объекты, потому что они тоже могут быть исключены. Очень важно аккуратно пользоваться модификатором исключения, чтобы не создать ситуаций, когда объект будет выглядеть искусственно, потому что область вокруг него не освещена.

Установки для модификатора исключения очень просты -- включено или выключено. Можно разделять исключение освещения и исключение теней таким образом, что объект будет освещен данным источником света, но не будет отбрасывать тени. Как и ослабление, исключение также ускоряет прорисовку.

Заключение

Эта глава познакомила вас с некоторыми основными средствами, используемыми компьютерным кинематографистом. На примерах вы изучили световые позиции и приборы и способы управления ими в целом. Вы также узнали, как использовать определенные источники света в контексте ситуации реального производства. Вы изучили, каким образом использовать основной свет для освещения вашего объекта и как использовать контровой свет для его выделения. Были рассмотрены освещение декораций и создание эффектов. Познакомившись с поглощающими и проецирующими источниками света, вы увидели несколько уникальных средств цифровой кинематографии. Все это было объединено некоторыми основными эстетическими принципами, которые являются движущей силой вашего решения использовать имеющиеся средства.

Без освещения кинематография похожа на моментальный снимок вашей старой фотокамеры. Освещение добавляет живость изображению вашего материала и позволяет использовать видеоряд в качестве еще одного слоя в художественном "торте". Существует много способов освещения, пока не затронутых в этой книге. По мере того, как главы переходят к все более специфичным предметам, мы будем рассматривать другие световые позиции и эффекты. Мы также продолжим изучение уже описанных средств.

Освещение является огромной, но не единственной частью арсенала компьютерного кинематографиста. Для продолжения изучения искусства кинематографиста нужно рассмотреть еще и другое крайне необходимое средство -- камеру. Читайте и выясняйте, как использовать камеру для раскрытия секретов создания изображений.




Успешного рендера!

С уважением,
Сергей Гашников    [Digital Light, digitallight@mail.com]
Михаил Якшин AKA GreyCat    [Русский 3D центр, yakshin@online.ru]

Новости, предложения и пожелания присылайте на digitallight@mail.com

   
http://subscribe.ru/
E-mail: ask@subscribe.ru
В избранное