Světlo v Terragenu 2 - 3D grafika - 3Dscena.cz: 3D grafika jako na dlani

11. prosince 2007, 00.00 | Posledně jsme si ukázali, jak vytvářet v Terragenu vegetaci a používat objekty vytvořené v externí aplikaci. Dnes budeme pokračovat a předvedeme si, jaké možnosti můžeme využít při osvětlování naší scény.

Vzhled oblohy můžeme ovlivnit třemi klíčovými body. Jedním je atmosféra, dalším je osvětlení a konečně třetím jsou mraky.

Podívejme se nejdříve na osvětlení. Terragen ve své poslední verzi umožňuje vytvářet tyto druhy osvětlení:

• Sunlight
• Envir light
• Light source

Sunlight představuje sluneční zdroj světla. Na rozdíl od předchozí verze počet takových zdrojů není omezen, takže můžeme osvětlovat naší krajinu několika slunci, jak je vidět na tomto obrázku. Je však potřeba dbát na to – pokud chceme docílit podobného efektu – aby jedno slunce svojí intenzitou či polohou nezastínilo (nepřesvítilo) to druhé.

Zkusme se tedy podívat, co lze nastavovat u slunečního zdroje světla.

Polohu slunce nastavujeme parametry „Heading“ (azimut) a „Elevation“ (výška nad horizontem). Bohužel zatím nelze nastavovat polohu slunce interaktivně.

„Color“ nám určuje barvu slunce a světla, které produkuje, a „Strenght“ určuje intenzitu, s jakou bude zdroj zářit.

Když světlené paprsky opouštějí svůj zdroj, tak mohou být na své cestě ovlivněny či zastíněny objekty, mraky či atmosférou. Zda se má počítat se zastíněním paprsků a má se vykreslit stín, řekneme Terragenu přepínačem “Cast shadow”, kterým buď povolíme, či zakážeme vytváření stínů pro konkrétní zdroj světla.

Pokud bychom chtěli vytvářet stínu pouze pro konkrétní typ zastínění (pevné povrchy nebo mraky+atmosféra), tak k tomu slouží dolní dva přepínače.

„Shadow of surface“ povoluje/zakazuje zastínění paprsků pevným povrchem a „Shadow of atmosphere“ povoluje/zakazuje zastínění paprsků mraky. Pokud vypneme druhou volbu, tak kromě toho, že mraky nebudou vytvářet stíny, tak i atmosféra nebude nijak ovlivňovat světlo a ve výsledku dostaneme téměř vždy jasnou až přesvícenou oblohu.

Poslední build aplikace přidal další parametr ke stínům, a tím je „Soft shadows“. Jde o možnost vytváření reálnějších stínů s jemným okrajem. Přepínačem tuto možnost zapneme či vypneme. Parametr „Soft shadow diameter“ určuje jemnost okrajů stínů a parametr „Soft Shadow Samples“ určuje kvalitu vytvořeného stínu.

Na první obrázku je standardní stín a na druhém je s použitím „Soft shadows“.

V Terragenu může sluneční zdroj vypadat jako žhavý flek na obloze, nebo jako pravidelný kotouč, nebo můžeme zkombinovat obě varianty, nebo konečně nemusí být vidět vůbec (i když produkuje světlo).

Přepínačem „Glow in atmosphere“ určíme, zda se slunce zobrazí jako žhavý flek, a přepínačem „Visible disk“, zda má být slunce viditelné jako kotouč. Pokud je viditelný kotouč, můžeme jeho velikost nastavit parametrem „Angular diameter“. Pokud bychom chtěli vytvořit klasickou scénu se západem slunce nad vodní hladinou a zapnuli bychom volbu „Visible disk“, tak budeme pravděpodobně nad výsledkem trošku rozpačití. Odraz ve vodě nevypadá tak, jak bychom si představovali.

Jde pravděpodobně o chybu v Terragenu, kterou snad vývojáři brzy opraví.

Přepínačem „Specular highlights“ zapneme/vypneme vytváření odlesků světla na povrchu lesklých předmětů.

Oproti předchozí verzi přibyly některé parametry, ale některé zmizely (např. parametr "Sun glow amount", který určoval, jak moc slunce rozzáří okolní oblohu). Tyto chybějící parametry byly přesunuty do nastavení atmosféry a mraků. Díky tomu máme více možností nastavení tohoto parametru. Můžeme jej nastavit tak, aby slunce rozzářilo atmosféru jinak než mraky. Nebo dokonce, aby některé vrstvy mraků byly rozzářeny sluncem jinak než jiné vrstvy. Ale k tomu se dostaneme v dílu věnovaném mrakům a atmosféře.

Přejděme k druhé možnosti vytváření světla v Terragenu, a tou je „Enviro light“. To představuje nepřímé rozptýlené světlo v atmosféře a odražené od objektů ve scéně. Toto světlo je standardně v každé scéně. Pokud je naším záměrem vytvořit foto reálnou scénu, měli bychom toto světlo mít vždy zapnuté. Pokud jej vypneme, získáme kontrastní scénu s velice tmavými, až nereálnými stíny (toho by se možná dalo využít při tvorbě měsíční krajiny).

Nastavovat můžeme sílu tohoto odraženého světla a jeho barvu, a to odděleně jak pro pevné povrchy, tak pro atmosféru. Čím větší bude síla, tím jasnější scénu dostaneme.

Posledním parametrem, který můžeme u rozptýleného světla nastavit, je „Mode“. Ten vlastně určuje algoritmus, který se pro výpočet rozptýleného světla použije. K dispozici je „Global Illumination“ a „Ambient Occlusion“. O tom, jak tyto metody opravdu fungují, bych odkázal zvídavého čtenáře sem a sem.

Na následujících obrázcích je vidět scéna (tu lze stáhnout zde) bez použití Enviro light, s použitím GI a s použitím Ambient Occlusion.

Ještě než opustíme toto téma, tak zkusme vytvořit klasickou scénu červené koule na světlé podložce. Za použití GI bychom měli vytvořit efekt, kdy bílá podložka získá červený nádech v bezprostřední blízkosti červené koule, z důvodu jejího nasvícení odraženým světlem od koule.

Vytvoříme novou scénu, do které přidáme kouli (s parametry centre: 4.68986, 1000.66, -1291.86) a desku (s parametry centre:0,1000,0 a length a:10000 a length b:10000). Otevřeme surface shader koule a nastavíme diffuse color na čistě červenou. Desce nastavíme diffuse color na jakoukoliv světlou barvu. Přejdeme do nastavení "Enviro light" a zvýšíme hodnotu "Strength on Surface" na 3. Ve výsledku dostaneme toto:

Třetí možnost vytváření světla je „Light source“, což je vlastně bodový zdroj světla, který můžeme umístit do jakéhokoliv místa v naší scéně. Parametry jsou téměř stejné jako u světla „Sunlight“. Rozdíl je definování polohy, kdy u tohoto typu nastavujeme x,y,z souřadnice. A v možnosti „Visible object“, který po jeho zapnutí zajistí, že se světelný zdroj vyrenderuje jako světelná koule.

U toho typu světla je potřeba podotknout jednu „maličkost“. Pokud jej vytvoříme, je nutno jeho sílu „Strength“ rapidně zvýšit, abychom viděli nějaký výsledek. Na následujícím obrázku jsme použili stejnou scenerii jako v předchozích případech a obohatili ji o jeden "Light source", který by měl vytvářet dojem světla z ohně či lávy. V nastavení jsme použili oranžové světlo a sílu jsme nastavili na 9e+006.