Osvětlení postavy – jedna z možností - 3D grafika - 3Dscena.cz: 3D grafika jako na dlani

30. srpna 2007, 00.00 | Také jste si již někdy vytvořili postavu či model tváře a chtěli jste jej efektně a poměrně realisticky nasvítit? Ono to není zase tak složité a na dnešním drobném návodu si ukážeme, jak v několika okamžicích takový systém vytvoříme.

Nasvícení nějaké té hlavy se může zdát jako poměrně nesnadný úkol, ale není to zase tak složité. V tomto návodu si vystačíme s třemi (případně jen dvěma) světly a také efekty globální iluminace a také Ambient Occlusion – okolní prostředí, přičemž oba efekty budou nastavené ve velmi primitivní podobě, tedy bez velkých zásahů.

Nejdříve si nastavíme kameru. Osobně většinou používám kameru s větší ohniskovou vzdáleností, než je výchozí kamera CINEMY 4D, protože jinak se mi jeví obličej příliš deformovaný perspektivou. Většinou tedy používám ohniskovou vzdálenost okolo 70-80 mm.

Světla

V uvedeném příkladu jsou světla umístěná v z horního pohledu v klasickém schématu. Tedy na jedné straně od kamery je hlavní světlo, na druhé straně je světlo výplňové a zezadu shora je světlo dodatečné. Všechna tři světla používám plochá, což má nezanedbatelnou výhodu v tom, že je jejich záření velmi difuzní a rozptýlené.

Podstatné je, že stín a odlesk má jen hlavní světlo, které má většinou (záleží na intenzitě slunce hdri mapy) intenzitu od 50-80 % a je zabarvené podle předpokládané barvy slunce, řekněme do teplejších žluto-oranžových tónů. Stín, který toto světlo generuje, je samozřejmě plošný stín, jehož kvalita je samozřejmě také určujícím faktorem kvality renderu.

Další výplňové světlo je v opačné straně světla hlavního. Pokud je tedy hlavní světlo vpravo od kamery, je pomocné světlo vlevo. Jak jsme si řekli, je toto světlo plošné a má vypnuté generování odlesků. Toto světlo má většinou chladnější barvu do modra, ale zde je jedno riziko, které si musíme uvědomit.

Pokud použijeme nějakou hdri mapu vytvořenou fotografováním, tak většinou je v této mapě nějaká zelenější plocha – či plocha modrá až azurová. A modrá barva se žlutou našeho hlavního světla může na některých oblastech tónovat model do zelena. Není to nepřirozené, ale někdy toho může být dost. Takže u tohoto světla bychom (podle hdri mapy) měli laborovat s nastavením barvy spíše do modré (tedy pokud bychom to převedli na CMYK, tak spíše na barvu vyjádřenou C a M kanálem najednou) než do barvy čistě azurové (C), protože pak je tónování do zelena jisté již samotnými světly.

Intenzitu tohoto světla nastavuji okolo 2/3 světla hlavního, tedy v případě, že je hodnota hlavního světla 80%, pak cca 50%.

Poslední světlo je umístěné ve směrové opozici ke světlu hlavnímu (tedy vlastně proti kameře) a také většinou výše než prvá dvě světla. Barva je opět odvozená od situace v hdri mapě, ale většinou je opět spíše modrá, protože je výše – tedy jedná se o barvu oblohy. Intenzitu tohoto světla většinou nastavuji na polovinu světla hlavního.

O velikosti plošných světel

Velikost všech světel (nezapomínejme, že mluvíme o plošných světlech) je závislá na velikosti modelu, ale měla by v případě plošných světel být tak velká, aby nám podle potřeby přirozeně pokryla objekt, který osvětlují (tedy, aby se nechovala jako „bodovky“, tím by celé jejich užití ztrácelo smysl). A proč? Je to jednoduché. Plošná světla můžeme vnímat jako omezeně velkou rovinu, na které jsou rozmístěné dílčí světelné zdroje. V případě klasického světla (všesměrového a nebo kuželového) se paprsky světla šíří jen z jednoho bodu, a tudíž jsou logicky osvětlované jen ty plochy (a ještě nám do toho vstupuje parametr Kontrast, který řídí toleranci úhlové odchylky), jejichž normály povrchu směřují ke světelnému zdroji. Pokud k tomu ještě připočítáme stín (protože jinak se světlo chová jakýmsi „prosvětlovacím způsobem“), tak se nám může stát, že některé plochy, které by měly být logicky osvětlené, nebudou, jelikož budou v zákrytu za jinými plochami, které generovaly stín.

Pokud v tomto případě použijeme světlo ploché, a to bude dostatečně veliké, tak jedna složka tohoto světla, řekněme jeden „vzorek“ tohoto světla, se chová stejně jako například všesměrové světlo. Jenže na druhé straně geometrie plošného světla je další vzorek a jinde další a tak dále, díky tomu vlastně získáváme překrývající se síť světel – díky tomu je zejména složitější plocha osvětlená přirozeněji než pomocí světla všesměrového nebo kuželového.

Globální iluminace a Okolní prostředí (Ambient Occlusion)

Pokud chceme osvětlení více přiblížit objektu obloha, který se nám případně podílí na odrazivosti v objektu, tak nebude na škodu, pokud využijeme efekt Globální iluminace. Mapu je lepší použít trochu rozostřenou (například ty, co byly u 3Dfluffů klidně stačí, ale není pravidlem). Pokud je na mapě výrazné slunce, doporučuji oblohu – případně nastavení světel podřídit vzhledu hdri mapy. Zejména se jedná o polohu případného slunce v hdri mapě, aby poloha světla s tímto sluncem korespondovala.

Nastavení GI můžeme v tomto případě ponechat na tom, co nám (ve verzi R10) nabízí Advanced Render. Toto nastavení není v tomto případě vůbec špatné, protože je naše scéna malá (jinak upozorňuji na to, že distribuce Min/Max vzorků je závislá na velikosti scény, a to je také zásadním faktorem kvality – čím geometricky větší scéna, tím se snižuje kvalita při stávající hodnotě vzorků), bude se velmi rychle počítat. Pokud budeme zvětšovat výsledný render scény, můžeme v podílu zvětšit i hodnoty GI.

Jen pro uživatele starších C4D zopakuji nastavení GI v R10. Je docela výkonné a pro podobné situace opravdu ideální (případně i násobky uvedeného nastavení) Vzorky/Min/Max je 150/40/10, přičemž většinou jsem používal hodnoty v dvojnásobné 300/80/20. Zkoušel jsem i své oblíbené schéma X/(X/2)/(X/20), ale toto nastavení mi přišlo zbytečně pomalé.

Určitě si vzpomínáte, že jsme nastavili dvě světla bez stínů. No pak ale ztrácíme vykreslení detailů. A ještě navíc jsme použili efekt GI, kde je tento jev (potlačení detailů) také častý. Takže si můžeme objekt dokreslit tím, že nastavíme také nějaké to Okolní prostředí (Ambient Occlusion).

Velikost efektu opět závisí na velikosti scény. Nejedná se nám přitom o modul „velikosti“ patra spíše o vykreslení detailů, jako jsou rty a podobně. Nejde tedy dogmaticky definovat jednotné dobré řešení. Intenzitu efektu AO bychom také nemuseli definovat na plnou černou, ale spíše (tedy pokud hovoříme o nastavení globálním v nastavení renderingu) do tmavě šedého tónu. Můžeme také decentně snížit výchozí nastavení vzorků (většinou používám hodnoty min/max 10/1).

Máme? Můžeme vyrenderovat. Nezapomínejme na to, že každá hdri mapa je jiná, a tudíž bude trochu jinak „kreslit“. Pokud je intenzita slunce na vaší mapě příliš vysoká, stačí buďto snížit Expozici (případně gammut), nebo snížit intenzitu našich světel. To můžeme udělat ručně (což je asi nejpřesnější) nebo také pomocí multiplikátoru na stránce Nastavení renderingu > Volby > Globální jas (což je nejrychlejší u testů).

Dvě možná nastavení a výsledek renderu, samozřejmě pokaždé zcela odlišný. Hdri mapy jsem měl dvě, jednu primárně již rozostřenou, druhou rozostřenou až v CINEMĚ 4D v materiálu (nastavil jsem odsazení rozostření a následně jsem využil shader Vrstvy, který jsem čistě rozostřil).

A nakonec výsledné rendery - alternace obou hdri map a mírně upravených světel (světlejší hdri měla sníženou intenzitu světel)