Návrat světel? Proč ne. - 3D grafika - 3Dscena.cz: 3D grafika jako na dlani

13. května 2010, 00.00 | CINEMA 4D a její systém globální iluminace má, stejně jako ostatní systémy, svá pravidla a doporučení. Jedním z těchto doporučení může být také to, že pro osvětlení interiéru je lepší využít takzvané GI portály či iluminační plochy namísto plošných světel. A jedním z důvodů je fyzikální přesnost závislost celkové emise na velikosti takové plochy. To ale nemusí úplně platit, i světla mohou být fyzikálně přesná... Stačí si je naprogramovat.

Fyzikální?

V prvé řadě je pravdou, že tento termín je přeci jen trošku nadnesený. Úplně tak fyzikální ta světla samozřejmě nebudou, ale budou se tomuto tvrzení poměrně blízká.

V prvé řadě proč že fyzikálně nepřesná světla jsou? Možná si vzpomenete na to, že když jsme prezentovali nové GI jádro CINEMY 4D R 11, tak jsme zmínili skutečnost, že iluminační plochy a GI portály jsou přesnější než světla. A to zejména proto, že jejich velikost definuje také intenzitu energetické emise, kterou do scény plocha dává. Tedy větší okno dá logicky více světla (při stejné „vnější“ světelnosti), než okno malé.

A funguje to skvěle. Jenže je tu drobná potíž a tou je délka výpočtu. Při využití metody Per Pixel QMC u GI portálů a iluminačních ploch, což je metoda dávající opravdu vynikající stínění objektů ve scéně, ale tato metoda opravdu rapidně prodlužuje výpočet.

V takovém případě napadne leckterého uživatele myšlenka, nebyla by ta světla přeci jen rychlejší? Leckdy ano, proč je tedy nepoužít!

Poznámka: mimochodem, neříkám, co je a nebo není lepší, nabízím pouze alternativu, nic více...

MoXPig, už zase

Abychom se nemuseli obávat nějaké masivní zátěže našich mozkových buněk, podíváme se ne na to, jak uvedené chování naprogramovat ale na to, jak uvedený nástroj můžeme používat. Jako obvykle jej najdeme v knihovně MoXPig, jejíž umístění je ideální v adresáři CINEMY 4D / Library / Browser. Samotnou knihovnu najdete nově na nové lokaci a to na serveru www.C4Dexchange.com.

Uvedené chování, tedy to které budeme studovat najdeme pod objektem „Physicle lighting portal“.

Parametry a funkce aneb jak to funguje

Vzhledem k tomu, že si nebudeme v tomto případě vysvětlovat konstrukci samotného objektu v Xpressu, tak si můžeme říci, že dobře. Díky za optání :-). Obecně vzato má celé nastavení dva objekty, ze kterých se skládá. Prvním jsou objekty os, které jsou pojmenované zmíněným termínem Physicle lightning portal a druhým je objekt světla, který je podstatný pro zprostředkování potřebných parametrů do dalších objektů scény zpracovávaných naším objektem. Těšit nás může, že toto světlo je vždy vypnuté a má vliv jen pro nastavení ostatních světel, nic více...

Pro samotnou práci je podstatný jen první z našich objektů. Ten má vytvořená uživatelské rozhraní a skrze něj můžeme upravit všechny podstatné parametry plošných světel.

Lights

Toto pole slouží k načtení světel, která chceme systémem zpracovávat. Systém pracuje s oběma základními typy světel, tedy se světlem obdélným a kruhovým – elipsovým. Nemusíme se přitom starat o to, které světlo je které, prostě jen je vložíme do tohoto pole a ostatní si již vyřídí systém sám a podle typu světla propočítá plochu a podle plochy pronásobí příslušný jas.

Co by světla mimo to měla ještě mít? Nastavení úbytku na inverzně kvadratický. Toto nastavení jsem ponechal částečně na uživateli a to ze strategických důvodů. Můžeme si jej tedy nastavit ve formě fyzikálně přesného úbytku (viz níže), ale také nemusíme. Jedná se tedy o jediný parametr světla, který si případně musíme (pokud nevyužijeme níže uvedenou volbu) nastavit ručně (mimo nastavení stínů).

Tedy. Práce probíhá tak, že do tohoto pole přeneseme všechna světla která chceme ovlivnit a následně můžeme upravovat podstatné parametry těchto světel. Samotné vzorkování stínů je na každém jednotlivém světle nastavitelné zvlášť podobně, jako tomu je u GI portálů, kdy každý může mít své vlastní nastavení materiálu.

Jakmile přeneseme jednotlivá světla do příslušného pole, změní se jména těchto světel a to do přepisu jejich intenzity. Tedy přímo ve Správci objektů máme přehled jaké které plošné světlo jak intenzivně svítí. Samotnou intenzitu můžeme nastavit pomocí nastavení posuvnému v nastavení objektu Physicle lightning portal. A zde je maličký problém. Pro možnost násobit velikost v případně různé velikosti scény při importu (tedy pokud je například světlo velmi malé či naopak velké) je zde možné nastavit změnu intenzity v řádech.

Lights settings

Tato nastavení se týkají jen a pouze vložených světel. Můžeme zde nastavovat škálu podstatných parametrů a to tak, abychom se jimi nemuseli zabývat u jednotlivých světel...

Prvním oddílem můžeme definovat zda a jak chceme řídit barvu světel. Tedy například nám toto nastavení umožňuje, aby všechna světla umístěná na východě měla teplejší barvy a všechna na západě chladnější a mohli jsme tak simulovat, například, situaci svítání.

Následuje oddíl Settings. Ten má další vlastně jen tři parametry. První je opravdu prostý. Umožňuje nám upravovat to, zda má  světlo generovat odlesk a nebo ne. Další ale již tak jednoduchý není.

Plošná světla jsou, jak známo, závislá na vzorcích která je tvoří. Čím více vzorků tím přesnější chování a někdy ani to nestačí. Například pokud má povrch odlesk s velmi úzkým průběhem může se projevit množstvím teček, namísto perfektního odlesku. Ale to je ještě relativně drobnost. Větší potíže nám může vzorkování činit v místě umístění vstupního světla, tedy v rámech oken. A tak si můžeme (za normálních okolností) pomoci dalšími volbami, například Přidat zrno. Jenže. Při použití lineárního workflow se tato volba nejeví jako dobrá a výsledkem je nepěkný šum. Co nepěkný, hnusný. Tedy zpět k nastavení základních vzorků. Ideální by tedy bylo, pokud by velikost neřídila jen jas, ale také množství vzorků. Jinými slovy čím menší světlo, tím méně vzorků potřebuje. Automaticky. A to přesně činí zde uvedené nastavení.

Pokud tedy zapneme přepínač, můžeme využít hodnotu počtu vzorků vztaženou k velikosti plochy 200x200 jednotek. Vše ostatní je automatické. Toto nastavení má tu výhodu, že je flexibilní a zároveň optimalizační, tedy malé zdroje optimalizuje z pohledu množství vzorků a více se soustředí na ty velké. Výpočet to tedy samozřejmě prodlouží, ale ve výsledku nikoliv tak zásadně, jako kdybychom použili nastavení ruční a nechali i na malých zdrojích relativně vyšší hodnoty.

A poslední parametry? Starý známý úbytek, respektive jeho délka a také to, zda má být a nebo nemá být fyzikálně přesný (pokud nemá, jsou jednotlivá světla nastavitelná nezávisle). Nic více ani méně. Můžeme tedy aktivovat fyzikálně přesný úbytek – inverzně kvadratický typ a také vzdálenost úbytku.

A to je vše.

Nastavení objektu tedy není nikterak zásadní, ale domnívám se, že může být docela užitečné, protože nám CINEMU 4D obohacuje o další možnosti. Samotná knihovna je ve stávající verzi k dispozici pro CINEMU 4D R 11,5, ale pokud by měl někdo zájme vytvořit něco podobného i pro verzi starší, není problém si stáhnout demo nové verze a vše si „opsat“ ve verzi starší. Fungovat to bude, protože všechny uzly systému jsou poměrně jednoduché a hlavně jsou to uzly již dlouhá léta implementované. Nic nového.

Doufám, že se Vám uvedený nástroj bude hodit a uplatníte jej. Pokud ano, pak svůj účel splnil.