50grEy - budiž světlo, zdarma - 3D grafika - 3Dscena.cz: 3D grafika jako na dlani

30. června 2005, 00.00 | Je mnoho cest, kterými lze osvětlit předmět tak, aby osvětlení simulovalo efekt globální iluminace. Velmi oblíbený je při tom systém nazývaný jako SkyDome. Nejenom to umí vydařený plugin pro CINEMU 4D R6 s podivným názvem 50grEy.

Objevila se před časem otázka, zda lze někde stáhnout chování QuickDome pro CINEMU 4D verze 6 (respektive Ce6). Má odpověď zněla, že nikoliv a byla to odpověď pravdivá, vždyť QuickDome sice využívá také jazyk c.o.f.f.e.e., ale primárně se jedná o chování XPresso a to jako takové CINEMA 4D zahrnuje až od verze 8. Jenže nikdo není dokonalý a tak i mně „utekl“ jeden velmi zajímavý nástroj, který QuickDome ve starších verzích CINEMY 4D zdatně nahrazuje, či v lecčem dokonce předčí. Tento nástroj, plugin, se nazývá 50grEy. Pro vyšší verze tento plugin existuje také, ale je označen 51grEy a autorem je již jiná osoba.

Člověk se stále učí, a tak jsem se i já podíval na to, jak tento nástroj pracuje. A resumé mého testu vám samozřejmě předkládám.

V prvé řadě samozřejmě musíme představit autora, je jím Boris Cargo, tedy pluginu 50grEy. Verze pro novější C4D je dílem Christophera Montesana. Plugin 50grEy si můžete stáhnout na serveru www.plugincafe.com a 51grEy na serveru www.biomekk.com.

Jelikož je ale článek určený primárně uživatelům Ce6, tak se nadále budeme bavit o starší verzi pluginu, tedy o nástroji 50grEy, a ostatní si snad cestu k novější verzi najdou sami a kdyby ne, tak výzvám nejsem hluchý :-).

Plugin se instaluje zcela standardně, tedy nahrajeme jej do menu Plugins CINEMY 4D. Na rozdíl od většiny pluginů, které takto do CINEMY 4D načteme, se neobjeví v menu Pluginy, ale ve Správci objektů a to jako nové chování. Plugin tedy najdeme v tomto správci v menu Soubor > Nová vlastnost > Vlastnosti pluginu > 50grEy. Obecně lze říci, že se plugin aplikuje na objekt Osy, který si můžeme vytvořit pomocí Objekty > Osy.

Obecný popis

Musíme si plugin nějak jednoduše charakterizovat. Jinak se asi začít nedá. Jedná se tedy o nástroj, který distribuuje do bodů polygonového objektu světelné zdroje a parametry těchto světelných zdrojů definuje podle barvy povrchu, který tento objekt má. Použít lze naprosto jakýkoliv polygonový objekt, díky čemuž lze vytvořit libovolnou „svítící“ plochu, kdy emitované světlo závisí na barvě této plochy. Výsledkem této skutečnosti je, že pomocí 50grEy nemusíme vytvářet jen světelný dóm (tedy světlo generované z polokoule-oblohy), ale také můžeme pomocí tohoto nástroje velmi efektně simulovat radiozitu místnosti a to tak, že si připravíme UV mapu oné místnosti a poté materiál, který bude simulovat oblasti kam dopadá světlo, kam ne, jaké jsou barvy stěn, kde stíní nábytek a podobně a pak použijeme „pomocný“ duplikovaný objekt místnosti jako objekt definující polohu pluginem distribuovaných světel. Výsledek je sice poměrně náročný na výpočet, ale velmi efektní a realistický. I na toto se podíváme, ale jinak se budeme zabývat hlavně světelným dómem, protože ruku na srdce, tuto možnost využije asi většina z nás.

Ještě k tomu, co všechno je u pluginu přibalené. Tedy v jeho adresáři. Jsou tam totiž také čtyři ukázkové scény. U těchto scén může vyvstat jeden drobný problém. A to, že obrázky které jsou v těchto ukázkách zpracovávané nemusí být v primárních „cestách na obrázky“, které CINEMA 4D zkoumá (a také samotný plugin, který je na to podstatně háklivější), a pak se může objevit upozornění, že není nalezená textura. Naprosto bezpečné řešení je, mít texturu definování světel ve stejném adresáři, ve kterém je soubor scény. Mimo to jsou některé tyto soubory bez koncovky (že by Mac?) a mám za to, že by měly mít koncovku pct.

Možnosti pluginu a práce s ním

Asi bychom mohli začít tím, že bychom si nahráli jednu z přednastavených scén. Například hned tu první (cornellbox). A mohli bychom se podívat, co a jak plugin vytváří a jak se s ním pracuje.

Ukázkový případ je poměrně jednoduchý. Ve scéně je jedno „přímé“ světlo, to je ve vrchním malém okně. Všechna ostatní světla zde simulují efekt radiozity. A to tak, že zde jsou tři objekty Osy (pojmenované Null Object, wall left lights a wall lights), pod kterými jsou všechna generovaná světla. Tato světla jsou rozmístěná na objektech stěn, které jsou skryté jak v editoru, tak renderu (mají u sebe červené tečky). Parametry těchto světel a také to, na kterém objektu jsou rozmístěné, řídí vlastnosti pluginu u jednotlivých objektů Os, které jsou označené červeně. Důležité je si uvědomit, že množství světel je řízené počtem bodů/polygonů objektu, na kterém jsou světla generovaná. Chceme-li tedy, aby světla lépe „kopírovala“ barevnost povrchu, pak tento povrch musí mít více polygonů, následkem čehož také vznikne více světel. Je tedy logické, že pokud například při výstavbě světelného dómu budeme mít více světel, pak schování dómu bude přirozenější, ale také se bude déle počítat.

Můžeme tedy poklepat na jednu z ikon a podívat se na to, co lze definovat. Můžeme si všimnout, že okno pluginu je rozdělené na dva sloupce. Na sloupec ve kterém se definují parametry osvětlení (Global parameters) a na sloupec, ve kterém definujeme stíny (Shadows parameters). Začneme samozřejmě prvním sloupcem.

Položka Target obsahuje jméno objektu (musí se jednat o objekt polygonový), který je použit jako generátor světel a jako zdroj barevnosti. Jméno se vypisuje ručně, a tak je docela vhodné si jednotlivé objekty smysluplně a hlavně unikátně pojmenovat.

Intensity je parametr, který ovlivňuje jak jinak celkový jas světel. Tento jas je samozřejmě závislý i na tom, zda máme ve scéně další „světelné plochy“, ale po zadání parametrů a potvrzení okna se objeví jakési okno „globálního výpisu“ a na něm je informace o celkovém jasu všech světel, a to je velmi zajímavé. Definovat můžeme u parametru intenzity i hodnoty s desetinou čárkou.

Saturation není nic jiného, jak stará známá sytost, kdy se za maximální hodnotu bere původní sytost obrázku. Čím nižší hodnota, tím se sytost snižuje a osvětlení se stává neutrálním.

Contrast definuje kontrast osvětlení (tedy přechod mezi osvětlenými a neosvětlenými plochami). Hodnoty lze zadávat v rozsahu -100 až 100, kdy -100 značí kontrast minimální.

Následují tři volby, které definují zda světla mají vrhat stíny (Cast shadow), zda se má generovat onen finální výpis nastavení pluginu (Generate report – doporučuji) a zda mají mít světla úbytek a jak má být tento úbytek velký (Falloff).

A jsme velmi rychle u druhého sloupce, který definuje nastavení stínu.

Hned první parametr se poměrně významně podílí na délce výpočtu. Jmenuje se Shadow limit a definuje podle všeho (dokumentace není k dispozici) dosah stínu a zásadně prodlužuje výpočtový čas, kdy čím nižší hodnota je, tím delší je čas a dosah stínu. Mám za to, že tento parametr částečně interaktuje s hustotou stínu.

Parametr Shadow bias definuje hodnotu náběhu měkkého stínu. To je hodnota, kterou jinak poměrně dobře známe z nastavení normálních světel a měkkých stínů. Tato hodnota tedy definuje posun každého jednoho stínu vzhledem k počátku objektu a mapy stínu, a to z toho důvodu, aby vizuálně stín „nepředbíhal“ před objekt. U tohoto pluginu to má vzhledem k počtu světel spíše dílčí charakter, ale je dobře, že lze i tuto volbu definovat. Hodnotu kterou v tomto parametru nastavíme můžeme také skutečně vysledovat v každém jednom světle v jeho parametru Náběh, na stránce Stín.

I další parametry jsou „starými známými“ ze světel. Asi nemá valného smyslu popisovat, co znamená pole pro zadání barvy stínu (Shadow Color).

Zákeřný není ani parametr Shadow density, tedy hustota stínů, který definuje celkové krytí stínu v obrázku. Samozřejmě že hodnota 0 značí, že jsou stíny fakticky vypnuté.

U normálních světel, pokud používají měkké stíny, se definuje také poloměr rozostření mapy stínů. Je to tedy tak, že se vypočítá oblast, kde má být stín, a obrys této oblasti se na základě tohoto poloměru rozostří. Vizuální velikost tohoto rozostření závisí na dvou věcech. Na této popisované hodnotě a velikosti mapy stínů. Čím větší je mapa stínů, tím je při stejné hodnotě onoho rozostření toto rozostření vizuálně menší. Poloměr rozostření (ve světle se tento parametr nazývá Poloměr vzorku) se v tomto pluginu definuje parametrem Shadow radius a velikost mapy Map Size. Obě tyto hodnoty mají odezvu v nastavení každého jednoho světla, které plugin generuje. Čím vyšší je hodnota velikosti mapy stínů, tím delší je výpočet, a tím je také mapa stínů kvalitnější. Skutečností ale je, že vysoké hodnoty nejsou u velkého počtu generovaných světel zapotřebí.

Tím jsme prošli vše, co nám plugin nabízí. Zbývá jedna drobnost, a tou je report, který se objeví při ukončení editace pluginu (tedy ne vždy, a to je jedna z věcí, které mne trochu štvou, k tomu se ale ještě vrátím). V tomto reportu jsou docela přehledně vypsané hodnoty nastaveného osvětlení, a to může být při celkové kompozici scény velmi přínosné.

Slovo závěrem…

Nějak to ukončit, shrnout. Jednoznačně je plugin velmi dobrý, ale má pár mušek, které trochu kalí jeho jinak velmi dobré schopnosti. První z těchto drobností je to, že při složitějším osvětlení, tedy takovém, kde je více světel, občas dochází při změně zadání pluginu k chybě aktualizace nastavení světel. V tomto případě doporučuji jedno, několikráte povypínat a pozapínat různé volby a mít aktivní volbu pro zobrazení hlášení (reportu). Protože až se objeví report při ukončení editace, tak je vše v pořádku. Další nedokonalostí je to, že bohužel nejde nějak hromadně nastavit typ světla (tedy ze všesměrového například na kuželové) a také, že nejde nastavit nějak hromadně chování Cíl (to ale jde u verze pro vyšší C4D). Tak jako tak se jedná o velmi výkonný nástroj, který s trochou pracovitosti lze využít pro realistické osvětlení jak exteriéru, tak interiéru.