Сообщений 2, на страницах: 1
добавить сообщение

Симуляция HDRI-освещения с помощью Internal Renderer в Blender

Введение

В рамках этой статьи мы собираемся имитировать использование изображения HDRI (High Dynamic Range Image) для рендеринга стандартным движком Blender. Я хочу сразу же уточнить, что этот метод является адаптацией обучающей статьи, сделанной KelSolaar (kelsolaar.3dvf.net) для другой 3D программы.

Изображения HDRI (файл с расширением .hdr) — изображения, где информация о яркости пикселей не ограничивается диапазоном яркости обычных форматов вроде .bmp или .jpg (от 0 до 255), а представлена расширенной шкалой (от 0 до 65535). Визуально такие изображения имеют лучшую контрастность и большую деталировку в теневых и освещённых областях. Если вы больше хотите узнать о формате HDRI, обратитесь к сайту его создателя - г-на Поля Дебевек. (www.debevec.org)

HDRI-изображения ввиду высокого диапазона яркости могут использоваться некоторыми 3D-приложениями в качестве источника фонового освещения. Blender в настоящее время не поддерживает в чистом виде HDRI-карт (Только через YafaRay). Но существует техника, чтобы имитировать такую технологию освещения и об этом пойдёт речь ниже.

Для этого упражнения нам потребуются:

1. Простая сцена для Blender с несколькими объектами с присвоенными матовыми и отражающими материалами. Например эта: testHDRI.blend
2. Программа HDRShop (бесплатная), которую вы можете скачать тут
3. Программа работы с растровыми изображениями, например GIMP (он тоже бесплатен) который вы можете скачать тут

Ещё потребуются HDRI-изображения, в основном представляющие из себя тип Light probe.

Это специальные сферические изображения , созданные по технологии «зеркального шара» (Mirror ball) и представляющие 360-градусный панорамный снимок в горизонтальном и вертикальном направлении. Также вы можете найти полусферические HDRI-изображения. Сферические изображения вы можете скачать здесь и здесь Полусферические здесь и парочку тут

Этап 1. Превращаем HDR-изображение в обычное LDR (Low Dynamic Range)- изображение с помощью HDRShop

Запускаем HDRShop и открываем в нём выбранный HDR-снимок. Теперь в меню File выбираем Save As (Сохранить как) и в открывшемся окне выбираем формат, поддерживаемый Blender, например .jpg :

Совет: получающиеся LDR-изображения могут быть довольно «тяжёлыми», так как довольно подробны (часто 1024x1024 или 1500x1500), что приводит к увеличению времени рендеринга, поэтому если вам не требуется большая подробность в отражениях, то можете уменьшить разрешение изображения до 256х256, но не меньше.

Этап 2. Установка параметров окружения (World)

Устанавливаем полученное jpg-изображение в качестве текстуры в параметрах фона (World) в первый текстурный слот. В панели текстур (F6) выберите Add New (добавить новую). В поле Texture Type (Тип текстуры) выберите Image (Изображение) и загрузите (Load) изображение (В нашем случае - LDRImap ).

В панели World (F8) в закладке Texture and Input выберите для добавленной текстуры тип AngM (Angular map), если используете сферическую карту (Light probe), или тип Sphere для полусферических карт:

В закладке МарТо активируйте кнопку Hori и установите Mix как тип смешивания, а в панели Preview активируйте кнопку Real для получения реалистичного горизонта:

Этап 3. Установка параметров АО (Ambient Occlusion)

Если вы заметили, что в сцене, которую я вам предоставил в качестве примера, нет ни одного стандартного источника света. Фактически мы собираемся использовать особенности настроек закладки Amb Occ (Ambient Occlusion) панели World (F8), чтобы осветить сцену.

В закладке Amb Occ нажимаем кнопку Ambient Occlusion и в появившихся настройках активируем кнопку Sky Texture (вот интересная фича!), и Add (Adjouter на рисунке, так как автор - француз). Параметр Samples установите равным 16, чтобы получить хорошее разрешение и избежать шума. Параметр Energy (Энергия) установим для начала равным
1.5:

Попробуем отрендерить (F12) (не забудьте прежде нажать кнопку просчёта трассировки Ray в панели настроек рендеринга (F10) ;-) ). Получится что-то вроде этого:

Этап 4. Улучшение рендеринга

Как видите освещённость в полученной картинке недостаточна, так как в канале текстур окружения у нас LDR-карта с низким диапазоном освещённости. Чтобы исправить это нужно поместить во второй текстурный слот окружения более яркую карту освещённости. Чтобы сделать это используем редактор растровых изображений GIMP.

Открываем нашу LDR-карту в GIMP (Меню Файл > Открыть > выбрать изображение)и уменьшаем её до 256Х256 или даже 100Х100, поскольку карта освещённости не нуждается в высокомразрешении. (Чтобы уменьшить выберите в меню Изображение > Размер изображения > введите значения > Изменить).

Полностью избавляемся от цвета (Меню Цвет > Тон-Насыщенность > Ползунок Насыщенность двигаем влево до упора). Теперь у нас есть изображение в оттенках серого цвета.

Нам теперь нужно усилить светящиеся части изображения. Меню Цвет > Уровни. Здесь в секции Уровни на входе значение Гамма в текстовом окне по центру установите равным 0,3. Прежде чем нажать ОК убедитесь, что чёрные участки у вас действительно чёрные, а белый цвет — ярко белый. Если это не так то в той же секции Уровни на входе левой пипеткой Выбор чёрной точки щёлкните по самому чёрному участку изображения, а правой пипеткой Выбор белой точки — по самому белому участку. (Гамма каждого крайнего значения)

Далее применяем к картинке фильтр размывания, чтобы получить «нечёткую» карту: Меню Фильтры > Размывание > Гауссово размывание и сохраняем в jpg-формат Вот примерно что вы должны получить:

Теперь загружаем нашу карту освещённости во второй слот текстур фона. Устанавливаем полученное jpg-изображение в качестве текстуры в параметрах фона (World) во второй текстурный слот. В панели текстур (F6) выберите Add New (добавить новую). В поле Texture Type (Тип текстуры) выберите Image (Изображение) и загрузите (Load) изображение (В этом случае - LDRIlight ).

И опять в панели World (F8) в закладке Texture and Input выберите для добавленной текстуры тип AngM (Angular map), если используете сферическую карту (Light probe), или тип Sphere для полусферических карт:

В закладке МарТо активируйте кнопку Hori и установите Add как тип смешивания:

Рендерим (F12) и опа! Уже намного лучше!

До:

После:

Регулировка: Если ваше изображение всё же тёмное — увеличивайте значение параметра Energy в закладке Amb Occ. Также вы можете менять цвет освещённости, либо добавив цвет в параметрах фона (F8) и активировав кнопку Blend в панели Preview, либо изменив цвет карты освещённости в GIMP.

Некоторые случаи могут потребовать более ограниченной освещённости. Тут вы можете попробовать не менять параметр Гаммы у второй карты перед размыванием (мы устанавливали в нашем примере 0,3), а добавить её с такими же параметрами, как первую.

И ещё: если вы не хотите, чтобы рендерилось фоновое изображение, нажмите кнопку Key в панели настроек рендеринга (F10). Спасибо юзеру SpeedTiti, за то, что указал мне на эту возможность.

Заключение

В заключении та же сцена с различными HDR-картами (я использовал Light probes- сферические):

Снежный зимний день...

… маленькая ванная комната...

… или под садовыми деревьями.

Надеюсь этот урок поможет вам в ваших будущих достижениях. Удачного блендинга!

Автор: GFab3D, 25/03/2006 для BlenderClan
Перевод: cyberdime (

)
.pdf версия-урока: загрузить (533 KB)
Оригинал статьи на французском: http://blenderclan.tuxfamily.org/html/modules/content/?id=12

Перевод по причине полного отсутствия знаний французского языка был выполнен с помощью автоматического переводчика (http://www.translate.ru) и адаптирован. Проверен на прилагаемом примере — всё работает :)