Изображение предоставлено Vivien May

Рендерер mental ray для Maya поддерживает рендеринг с использованием Global Illumination (Глобального Освещения). Метод Global Illumination имитирует эффект общего освещения и переотражения света в сцене, когда предметы сцены освещаются не только прямым освещением от источников света, но и светом, отраженным от других предметов (и источников диффузного освещения в сцене).
Например, когда фотограф освещает объект в студии, некоторая часть освещения объекта создается напрямую осветителями, а остальная – светом, отраженным от экранов, размещенных вокруг объекта съемки именно для этой цели. Лучи прямого света, отражаясь от экранов, освещают расположенные рядом предметы рассеянным светом. Цвет отраженного света обычно совпадает с цветом объекта. Таким образом освещенность объекта является результатом освещенности из нескольких источников (прямого света, зеркального освещения и рассеянного света).
Global Illumination в mental ray для Maya имитирует этот эффект и предоставляет возможность более реалистичного освещения сцен Maya.

В этом уроке Вы научитесь как:

 

Различать изображения, полученные с помощью Global Illumination и других типов освещения.
Выполнять рендеринг, используя Global Illumination с помощью серии тестовых рендерингов. Для получения желаемого результата используются следующие средства:
Освещение сцены с помощью Global Illumination.
Последовательная настройка атрибутов Global Illumination и качественных характеристик.
Визуализация карты фотонов в сцене.

Открытие файла со сценой

 

В этом уроке Вы будете работать с готовой сценой.
Убедитесь, что вы усвоили понятия, описанные в главе Рендеринг: Подготовка к урокам.
Откройте файл, с названием GlobalIllum.mb.
Вы можете открыть сцену GlobalIllum.mb с CD-диска Maya Documentation, Lessons, and Extras CD или из директория, на который скопировали файл Getting Started.
Примечание переводчика: Если Вы потеряли диск с лицензионной Maya, можете взять сцену отсюда

 

Сцена содержит вазу с фруктами. Имеются также поверхности, изображающие пол и стены. Для освещения служит световой источник - прожектор (spotlight). Некоторые области сцены освещены им, а некоторые нет.
Материалы, использованные в сцене, также подготовлены заранее и назначены объектам. Модели яблока и апельсина взяты из предыдущих уроков. Если Вы хотите посмотреть, как выполнены материалы моделей, откройте окно Hypershade.
Применение Global Illumination должно дать следующий эффект. Верхняя и нижняя часть сцены должны быть освещены отраженным светом. В затененной области детали объектов также должны быть видны.

Чтобы лучше понять разницу между обычным рендерингом и использованием Global Illumination, сначала выполним рендеринг с помощью mental ray для Maya, но без Global Illumination.
Для этого нужно сделать некоторые установки, а именно:

• Выбрать mental ray для Maya в качестве текущего рендерера.
• Определить параметры качества рендеринга.
• Установить размеры картинки, используя установки Resolution.
• При необходимости большого количества тестовых рендерингов, хорошей практикой будет установить маленькие размеры картинки, чтобы рендеринг выполнялся быстрее.
• Включить тени для светового источника.

После этого можно выполнить рендеринг сцены.

Для использования Global Illumination необходимо, чтобы в качестве текущего рендерера был выбран mental ray для Maya.

Чтобы назначить mental ray для Maya текущим рендерером (сначала мы не будем использовать Global Illumination), сделайте следующее:

• В меню Window выберите пункт Rendering Editors и далее Render Globals (или нажмите кнопку Display Render Globals на панели Status Line), чтобы открыть окно Render Global Settings.

• В окне Render Globals Settings в выпадающем списке Render Using выберите пункт mental ray.

Теперь рендеринг будет выполняться с помощью mental ray для Maya.

При переключении между имеющимися рендерерами (например Maya Software, Maya Hardware или mental ray для Maya), общие настройки Render Global Settings не требуют переустановки.

При выполнение тестовых рендерингов, обратите внимание на время их выполнения. Сокращение этого времени позволит Вам выполнить работу быстрее.

В первом тестовом рендеринге мы не будем пользоваться Global Illumination. Для большей скорости установим качество рендеринга низким.

В верхней части окна Render Global Settings перейдите на закладку mental ray и в списке Quality Presets выберите значение Draft. Установка Draft означает низкие настройки антиалиасинга, что приводит к сокращению времени рендеринга. Это неплохой прием при оценке освещения и основных свойств материалов.

Размеры результата рендеринга устанавливаются в окне Render Global Settings. Для этого урока нужно выбрать размеры, позволяющие оценить эффект от применения Global Illumination.

• В верхней части окна Render Global Settings перейдите на закладку Common и откройте раздел Resolution.

• Установите опцию Presets в значение 320x240. Таким образом, Вы получите небольшой размер картинки, что поможет Вам существенно сэкономить время рендеринга.

• Закройте окно Render Global Settings.

Тени добавляют реализма сцене, а в данном уроке позволяют заметить разницу между обычным рендерингом и использованием Global Illumination.

• Откройте окно Hypershade (меню Windows, выберите пункт Rendering Editors и далее Hypershade) и перейдите на вкладку Lights, где можно видеть все световые источники сцены.

Сцена освещена всего одним источником с названием spotLightShape1.

• В окне Hypershade щелкните два раза на иконке spotLightShape1, чтобы открыть для него окно Attribute Editor.

• В окне Attribute Editor, нажмите вкладку spotLightShape1, чтобы перейти к атрибутам светового источника (возможно потребуется свернуть окно Hypershade, чтобы видеть окно Attribute Editor полностью).

• В секции Shadows откройте подсекцию Raytrace Shadow Attributes и включите опцию Use RayTrace Shadows. Тени для светового источника будут включены.

• Закройте окна Attribute Editor и Hypergraph.

При рендеринге учитываются: положение всех объектов, освещение, материалы, настройки качества рендеринга и камеры.

• Перейдите в окно perspective. Для этого достаточно нажать среднюю кнопку мыши в любом месте этого окна.
• На панели Status Line нажмите кнопку Render Current Frame, чтобы запустить рендерер.

 

Откроется окно Render View, а в нем будет постепенно появляться изображение сцены.

• После завершения процесса рендеринга нажмите кнопку Keep Image в окне Render View, чтобы сохранить итоговую картинку.

 

Сохранение картинки позволит Вам сравнивать результаты рендеринга, выполненные с разными настройками. В этом уроке рекомендуется сравнивать каждый результат с предыдущим, чтобы понять, как сделанные изменения влияют на итоговую картинку.

 

Как видно из рисунка, ваза освещена справа. Верхняя и нижняя часть рисунка находятся в тени. Тень выглядит абсолютно черной и все детали, находящиеся в ней не видны. Такая картина вполне типична для сцены с одним источником света.

Чтобы использовать Global Illumination необходимо включить некоторые настройки. Есть два места, в которых Вы должны в первую очередь сделать изменения.

• Включить атрибуты рендеринга, связанные с Global Illumination в окне Render Global Settings.
• Включить атрибуты осветителя, связанные с Global Illumination в окне Attribute Editor.

Вначале проведем рендеринг с установленными по умолчанию атрибутами, чтобы посмотреть, как включение Global Illumination повлияет на итоговую картинку. Если Вы хотите получить некоторый опыт в использовании Global Illumination, необходимо четко понимать, какие установки использовать для начала.

• Откройте окно Render Global Settings.
• В окне Render Global Settings выделите закладку mental ray и установите опцию Presets в значение PreviewGlobalIllum.

  

После этого будут включены настройки для разрешения и управления качеством Global Illumination. Вначале мы выполним рендеринг с настройками по умолчанию. Оценив эффект, мы вернемся в окно Render Globals и изменим настройки соответствующим образом. Закройте окно Render Global.

Global Illumination использует фотоны для имитации эффекта переотражений в сцене. Фотоны – это мельчайшие частицы энергии, испускаемые световым источником в сцену. При этом рассчитываются отражения фотонов от поверхностей, чтобы определить освещенность областей, не освещенных прямыми лучами от источника. Рендерер сохраняет результаты расчетов в файл, называемый картой фотонов.
Вдобавок к эмиссии света, Вы должны обеспечить испускание источником света потока фотонов, чтобы иметь возможность расчета Global Illumination. Общая освещенность сцены будет получаться комбинированием интенсивности света и фотонов, эмитируемых осветителем.