Установка света в 3d max. Стандартные источники света

Приветствуем читателей нашего сайта. Представляем вашему вниманию статью — уроки освещения в 3ds max. Конечно, данную тему нельзя отнести полностью к профильным, но так как наш сайт посвящен электрике и свету, мы решили: а почему бы и нет — ведь свет, он и есть свет, где бы он ни был.

К тому же, данная тема наверняка заинтересует многих людей, желающих разобраться с этой весьма непростой программой.

Приступая к прочтению данного материала, мы уже предполагаем, что вы начали изучать основные принципы работы в 3D максе, и у вас не вызовут затруднения такие операции, как создание объектов, перемещение их по сцене, и прочие основы. В противном случае, боимся, что материал вам покажется сложным для освоения.

Но, как и всегда, мы попытаемся подать тему максимально просто. Перед вами небольшая фото инструкция по работе — так вы наверняка без проблем сможете сделать все своими руками.

Создаём рабочую сцену

Итак, запускаем программу. Если у вас её ещё нет, то вы можете приобрести её тремя способами:

Купить лицензионную версию за очень немаленькие деньги — цена на лицензионный продукт стартует от 50 тысяч рублей — и то, в период проведения распродаж;
Скачать и установить пробную версию абсолютно бесплатно , в которой вы прекрасно сможете проходить полноценное обучение, ведь функционально такой продукт ничем не отличается от уже купленного.
Ну или воспользоваться другим, всем известным способом, о котором мы, пожалуй, промолчим.

Мы же будем работать с программой версии 2012 года. Конечно, она уже немногим устарела, но основные принципы остались неизменными до сих пор.

Для начала, давайте создадим простенькую сцену, с которой мы и будем работать на протяжении всего урока.

Вызываем панель примитивов — для этого кликните по соответствующей кнопке в командной панели, расположенной в правой части экрана.

Теперь давайте создадим в рабочем поле плоскость (Plane). На фото выше, красным выделены все кнопки, которые потребуется нажать для выполнения описываемой операции. Так же мы будем поступать и на всех остальных изображениях, чтобы вы могли лучше ориентироваться в сухом тексте.

Далее, нам потребуется установить в центре сцены какие-нибудь фигуры, которые мы и будем освещать в дальнейшем. Вы можете использовать абсолютно любые свои модели, а мы установим два примитива, чтобы упростить сцену.

На открывшейся панели поочередно выбираем и устанавливаем куб (Box), и цилиндр (Cylinder), придавая им совершенно произвольные пропорции и размеры. Чтобы наши фигуры контрастировали на фоне друг друга, давайте изменим их цвета.

Для этого выделите цилиндр, и перейдите по вкладке «Modify». Перед вами откроется меню, в котором доступны все свойства выделенного объекта.

В выделенной, прямоугольной области отображается тип выделенного вами объекта — тут вы можете убедиться, что выделили нужный объект. Чуть выше находится окошко, в котором можно задать его имя.

Справа от него, расположен небольшой цветной квадратик — нажмите по нему, и перед вами откроется панель выбора цвета. Здесь мы выделяем синий, и жмем «ОК».

Аналогичным способом, меняем цвет куба на красный. В результате, мы получаем два контрастирующих ярких цвета, что позволит лучше наблюдать за тем, что происходит на сцене во время настройки освещения.

Создаем источник освещения

Теперь пришло время создать наш первый источник освещения. Для этого, на командной панели перейдите во вкладку Create (Создать). Затем нажмите на подменю Lights (Свет), и вы увидите перед собой панель создания освещения.

Самое первое выпадающее меню позволяет определить тип устанавливаемого осветителя. Их в программе всего три:

Standart (Стандартный) — самый простой и менее реалистичный свет, создаваемый программой. Именно его мы и изучим в первую очередь;
Photometric (Фотометрический) — более реалистичный свет, для создания живых сцен;
VRay — это профессиональный инструмент, которого мы не будем касаться в данном уроке.

Типы осветителей

Выбираем стандартное освещение, и перед нами открывается панель всех доступных осветителей и их основные настройки.

Сейчас нас интересуют первые два осветителя Target Spot (нацеленный светильник) и Free Spot (свободный светильник). Оба они имеют форму конуса, и отличаются лишь тем, что первый имеет цель, на которую будет направлено освещение, а второй — нет.

Выбираем Target Spot, и устанавливаем его на сцене. Для этого зажмите левую клавишу мыши, и вытяните конус нужной длины
Далее, при помощи стрелок осей координат, меняем его местоположение в пространстве.
При этом угол направления света всегда будет падать в сторону указанной цели.

При необходимости цель освещения можно передвинуть на новое место.

Как видите, после установки осветителя над сценой, у нас появилось какое-то подобие освещения, и даже появились тени. То есть, сцена стала более реалистичной. Но то, что вы видите сейчас, не совсем соответствует конечному результату.

Чтобы его увидеть, нужно визуализировать сцену, или, как говорят моделлеры — отрендерить. Для выполнения рендера, воспользуемся сочетанием горячих клавиш. По умолчанию, они назначены в программе, как Shift+Q.

Как можно увидеть на фото выше. После нажатия указанных клавиш, открывается отдельное окошко, в котором отображается наша сцена, но уже в визуализированном формате. То есть, мы видим, как падает наш свет. Он отображается в виде четкого круга, со слегка размытыми краями.

Удаляем Target Spot, и создаем Free Spot.

Данный источник света не имеет кубика, и по умолчанию направлен вниз. Чтобы осветить сцену, просто расположите его над плоскостью. Free Spot даст ровно такое же освещение, как и предыдущий источник.

Снова удаляем свет, устанавливаем новый, но теперь уже Target Direction (Целевое направление).

Новый источник света, в отличие от предыдущих, имеет форму цилиндра. Так же как и Target Spot, он имеет кубик для указания цели освещения. Как вы, наверное, догадались Free Direction (Свободное направление), нацеливаться не может и светит, как и Free Spot вниз.

И последний тип осветителя, которого мы коснемся в данном разделе, называется Omni. Обозначает он точечное всенаправленное освещение, которое не имеет ограничений в виде зон.

Форма источника света важна для правильного освещения сцены, к тому же каждый параметр можно предварительно настроить, о чем мы и поговорим в следующей главе.

Настройки света

Настраивать мы будем источник освещения типа Target Direct. Для того чтобы перейти к меню настроек, выделите источник и перейдите во вкладку Modify, как это было показано ранее.

В открывшемся меню, можно увидеть множество строк, справа от которых стоят плюсики. Это означает, что перед вами название выпадающего меню, которое можно открыть или закрыть просто, кликнув по нему.

Настроек очень много, поэтому мы пробежимся лишь по самым основным. Остальное вы можете просмотреть самостоятельно, наблюдая за тем, как меняется свет.

Но давайте обо всем по порядку:

Первая вкладка называется General Parameters (Основные настройки);
Здесь можно изменить тип осветителя, выбрав нужный из выпадающего списка;
Убирая, или устанавливая галочку напротив пункта On, мы включаем или выключаем свет;
Галочка Targeted определяет нацеленный наш источник, или нет;
В подпункте Shadows мы можем включать отображение теней, и выполнять их тонкую настройку.

Следующая вкладка Intensity\Color\Attenuation (Интенсивность\Цвет\Затухание) является одной из самых важных, так как в ней находятся очень интересные настройки.

Разбираем все по очереди:

Первый пункт Multiplier (Множитель) — определяет мощность нашего света . Увеличивая этот параметр, мы заставляем светить источник ярче, то есть делаем его насыщеннее, и наоборот, уменьшая — приглушаем.
По соседству расположен белый квадратик. Нажав на него, мы откроем панель, в которой сможем изменить цветовую температуру света.
Следующий пункт называется Decay (Распад) — позволяет ограничить распространение света, а точнее, выставить преграду, которая станет приглушать свет после себя. Чтобы увидеть процесс в действии, установите галочку напротив Show (Показать), смените тип на Inverse (Обратный), и добавьте параметр Start.

Совет! По сути, данная функция напоминает действие рассеивателя, делая свет более мягким и приглушенным.

Чтобы увидеть эффект от данного пункта, вам также потребуется визуализировать сцену.

Далее идут параметры Near Attenuation и Far Attenuation, которые ограничивают распространение света в пространстве сцены.
Если мы активируем первый параметр, путем установки галочки в пункте Use (Использовать) и Show, то увидим два ограничителя, которыми мы определяем зону, где свет будет попадать на объекты.
Пригодится для использования, в случаях, когда какие-то из объектов сцены не должны освещаться.

Давайте посмотрим, что будет, если вынести ограничители за пределы наших примитивов.

Второй параметр работает аналогично первому, но лишь с той разницей, что затемняет с обратной стороны — то есть, удаленной от источника света.

Следующий пункт настроек — это Directional Parameters, который содержит в себе очень интересные настройки.

Первое, что можно сделать — это изменить форму источника, сделав её прямоугольной. Для этого нужно отметить пункт Rectangle (Прямоугольник).
Hotspot\Beam (луч) — параметр регулирующий размер основного луча. Меняя значения в окошке, вы увидите как изменяется радиус внутреннего круга источника света.
Falloff\Field (поле) — аналогично предыдущему параметру, меняет размер внешнего круга.

На практике данные настройки позволяют создать плавное затухание света от центра к краям.

На этом, обзор основных настроек мы, пожалуй, закончим, так как более глубокое изучение остальных параметров новичкам на данном этапе будет бесполезно.

Фотометрические источники света

Теперь давайте попробуем создать более насыщенный и реалистичный свет на нашей сцене. Для этого мы используем фотометрические осветители.

Типы осветителей

Данные источники света бывают двух видов: Target Light (Нацеленный свет) и Free Light (Ненаправленный свет). Как вы уже знаете, разница между ними заключается в наличии цели. Данные источники не имеют какой-либо формы, так как имитируют естественный свет, который не ограничен в пространстве ничем.

Как вы уже могли заметить, внешнее отображение подобного источника света в программе отличается от стандартного. Он показан как сетчатый шар, связанный линией с кубиком, который и есть цель освещения.

Так же, как и в случае со стандартными источниками, его можно свободно перемещать и настраивать удобным способом. Вот как теперь стали выглядеть фигуры после рендера.

Для большей реалистичности, мы включили у объектов параметр тени. Как это сделать, можно узнать, вернувшись к описанию основных настроек.

Настройки фотометрического света

Как и прочие источники освещения в 3Ds Max, фотометрические обладают своими настройками. Какие-то из них ничем не отличаются от уже описанных выше, а какие-то уникальны. Давайте их и разберем.

Первый пункт настроек, который нас интересует — это Template (Шаблон). Здесь можно выбрать вид освещения нашей лампы, и сделать её, например, галогенной или флуоресцентной, и сразу установить её мощность в Ваттах.

Параметр Intensity\Color\Attenuation позволяет менять не только цветовую температуру, но и задать мощность освещения, выставляя значения в наиболее удобных для пользователя единицах (например в Люменах).

Чем выше значения данных параметров, тем ярче и мощнее становится наш свет. Далее рассмотрим пункт Shadow Parameters (Параметры тени).

Он состоит из следующих параметров:

Пункт Color отвечает за цвет теней, так что при желании, вы можете сделать их даже желтыми.
Density (Плотность) — отвечает за прозрачность теней. Если увеличить данный параметр, то тень станет очень четкой. Если же приблизить значение к нулю, то она станет еле заметной.
Значения ниже нуля приведут к тому, что тень исчезнет вовсе.

Size (Размер) — также регулирует насыщенность тени;
2 Sided Shadows — делает тени двусторонними.

На этом мы закончим наш 3ds max урок освещения. Мы разобрали его основные типы, а также их параметры.

Данные знания позволят вам начать работу со светом, и делать свои первые творения более реалистичными. Дополнительно советуем вам узнать, как правильно расставлять освещение на сцене. Для этого поищите в сети видео соответствующей тематики.

Итак, чтобы трехмерные модели выглядели естественно на визуализированном изображении, их необходимо правильно осветить. По умолчанию 3ds max 7 использует свою систему, которая равномерно освещает объекты трехмерной сцены. При такой системе освещения на финальном изображении отсутствуют тени, что выглядит неестественно. Чтобы объекты отбрасывали тени, в сцену необходимо добавить источники света. Сразу после того, как в сцене появляются источники света, система освещения, используемая 3ds max 7, автоматически выключается.

Источники света в 3ds max 7 делятся на направленные (Spot ) и всенаправленные (Omni ). К первой категории относятся Target Spot (Направленный с мишенью), Free Spot (Направленный без мишени) и mr Area Spot (Направленный, используемый визуализатором mental ray ). К всенаправленным источникам света относятся Omni (Всенаправленный) и mr Area Omni (Всенаправленный, используемый визуализатором mental ray ).

Направленные источники используются в основном для того, чтобы осветить конкретный объект или участок сцены. При помощи направленных источников света можно имитировать, например, свет автомобильных фар, луч прожектора или карманного фонарика и т. д. Всенаправленные источники света равномерно излучают свет во всех направлениях. Используя их, можно имитировать, например, освещение от электрических ламп, фонарей, свет пламени и др.

Независимо от того, какой источник света используется в сцене, он характеризуется такими параметрами, как Multiplier (Яркость), Decay (Затухание) и Shadow Map (Тип отбрасываемой тени) (рис. 6.1). По умолчанию, Multiplier (Яркость) любого источника света равна единице, а параметр Decay (Затухание) выключен.

Поскольку в реальной жизни свет от источников подчиняется законам физики, то интенсивность распространения света зависит от расстояния до источника света. Если нужно смоделировать реалистичный источник света, в настройках источника света необходимо установить функцию Decay (Затухание), которая определяется обратной зависимостью света от расстояния или квадрата расстояния. Второй вариант наиболее точно описывает распространение света.

При создании освещенности сцены применительно к источникам света часто используются следующие эффекты.

Volume Light (Объемный свет) - свет, создаваемый источником, окрашивает пространство в цвет источника. В реальной жизни такой эффект можно наблюдать в темных запыленных или задымленных помещениях. Пучок света, пробиваясь в темноте, хорошо заметен.
Lens Effects (Эффекты линзы) - напоминает эффект, который в реальной жизни получается на изображении при использовании специальных объективов с различными системами линз. Это могут быть блики различной формы, отсветы и т. д.

Рис. 6.1. Настройки источника света типа Omni (Всенаправленный)

Чтобы использовать эффект, в свитке настроек Atmospheres & Effects (Атмосфера и эффекты) источника света нажмите кнопку Add (Добавить) и выберите требуемый эффект в окне Add Atmosphere or Effect (Добавить эффект или атмосферное явление) (рис. 6.2).

Рис. 6.2. Окно Add Atmosphere or Effect (Добавить эффект или атмосферное явление)

Вы также можете добавить в сцену эффект, выполнив команду Rendering > Environment (Визуализация >Окружение) или нажав клавишу 8. В окне Environment and Effects (Окружение и эффекты) перейдите на вкладку Effects (Эффекты) после чего при помощи кнопки Add (Добавить) добавьте в сцену один из эффектов.

Рис. 6.3. Окно Environment and Effects (Окружение и эффекты)

Для настройки эффекта используйте кнопку Setup (Настройка) в свитке настроек Atmospheres & Effects (Атмосфера и эффекты) источника света. При этом вы перейдете в окно Environment and Effects (Окружение и эффекты). Чтобы программа могла просчитывать эффект, в его настройках необходимо указать, к какому источнику света используется выбранный эффект. Нажмите кнопку Pick Light (Выбрать источник света) (рис. 6.3), после чего щелкните мышью на источнике света в окне проекции.

Настройка Vray 3d max, в последних версиях плагина, сводится к простым и нескольким действиям. Не стоит забывать, что есть и более важная тема — это понимание свойств света. Правильное освещение передает особое индивидуальное настроение интерьера, делает его художественным и привлекает к себе внимание.

Одним из самых важных качеств визуализатора, является умение разбираться в различных типах освещения.

Условно, освещение делится на два типа: искусственное (светильники) и естественное (свет от неба и солнца). Самые красивые визуализации получаются при их сочетании. Такой вариант освещения называется смешанным или комбинированным.

Смешанное освещение интерьера

В смешанном освещении интерьера, нужно обязательно учитывать один очень важный момент, что преобладать должен один из типов освещения (см. выше). Если этого не сделать, рендер получиться плоским, не объемным. Такую визуализацию не спасет ни одна постобработка.

В этом видеоуроке я использую смешанный вариант освещения, в котором преобладает дневное (направленный свет из окон).

Как вы видите, в постановке и настройке освещения нет ничего сложного. Главное, соблюдать правильность размещения источников освещения.

Настройка Vray 3d max

Пошаговая настройка освещения интерьера

Что бы быстро настроить интенсивность источников света, их оттенок и распространение света в интерьере, лучше использовать рендер в реальном времени VrayRT. Не обязательно что бы у вас была мощная видеокарта, рендер можно делать с использованием процессора.

Следуйте этой пошаговой инструкции что бы правильно настроить освещение:

Настройте ракурс камеры. Параметры камеры можно оставить по умолчанию.
Поставьте бекграунд с VrayLightMtl. Исключите его из построения теней и сделайте не видимым для GI.
Настройте рендер для тестовой визуализации. Запустите VrayRT в режиме ActiveShade Mode.
Убедитесь, что интерьер ничего не освещает.
Поставьте V-ray plane light в режиме skylight portal simple (примерно по размеру окна) CНАРУЖИ окон.
Исключите из построения теней тюли.
В Environment Map (горячая клав. 8) загрузите Vray Sky.
Настройте яркость освещения картинки параметрами камеры или параметром sun intensity muiltiplier в Vray Sky (что бы настройки Sky были активны, включите галочку).
Разместите в светильниках источники света Vray Sphere light (или другие, в зависимости от того, какие у вас типы светильников).
В настройках источника света включите параметр Invisible, настройте multiplier и temperature (2800 — 3500 по Кельвину). Не делайте их слишком яркими. Помните, преобладать должен свет из окна!
Прейдите из ActiveShade Mode в Production Rendering Mode cделайте тестовый рендер (достаточно просчета одного паса), убедитесь, что нет засветов и интерьер достаточно освещается.
Меняйте настройки рендера с тестовых на финальные и делайте визуализацию.

Настройка Vray 3d max

Настройки Vray для тестовой визуализации

Заполняющий источник света просто необходим, если вы создаете интерьер. Одного солнца будет недостаточно, чтобы осветить даже небольшое помещение. Именно поэтому мы будем использовать дополнительный источник, который увеличит реалистичность нашей 3d-визуализации, созданной в 3ds max.

Чтобы создать VRayLight, нужно проделать несколько действий, которые показаны на скриншоте ниже.

Пошаговая инструкция создания VRayLight

Заметьте, что мы создали источник немного ниже, т.е. оставили небольшой отступ от потолка и верхней части окна. Для чего это нужно? А для того, чтобы избежать проблем с засвеченной частью потолка . Такая проблема часто мучает новичков, поэтому пришлось решить ее самым простым способом.

Затем переходим на вид сверху (горячая клавиша «T»- англ. Top-верх ). Располагаем VRay Light так, как нам нужно. Если есть шторы или жалюзи, то размещаем его перед ними!

Важно! Не допускайте пересечения части штор с источником света. Это может добавить лишний шум, пятна в сцене и сильно замедлить рендер.

Вот так нужно расположить заполняющий источник света (вид сверху):

Расположение объектов на виде сверху

Настраиваем VrayLight

Следующий этап - настройка. Чтобы изменить параметры VRayLight, нужно его выделить. Первый параметр — тип. По умолчанию стоит Plane (плоскость). В других случаях можно использовать другие типы, но нам сейчас нужен именно плоский вариант, размещенный на окне. Поэтому этот параметр не трогаем. Переходим сразу к яркости Multiplier . Сейчас она равняется 30. Если мы используем наши универсальные настройки VRay, то это значение слишком большое. Уменьшаем его до 4-7. Это примерные цифры. Все зависит от размера окна, размера помещения, цвета помещения (темные комнаты нуждаются в большей яркости), а так же от количества других источников света или оконных проемов.

Следующий параметр — цвет. Его рекомендуется сделать немного голубоватым, чтобы показать небесное свечение, в отличие от светильников помещения, которые предпочтительно делать с желтоватым свечением (теплый свет). В нашем случае цвет можно настроить на глаз. Подойдет примерно такой вариант цвета по RGB: 133, 176, 255. Это не принципиально, можно сделать 130, 170, 255. Так проще запомнить.

Цвет свечения по RGB

Теперь нужно установить и снять важные галочки.

Поставить галочку Invisible. Она нужна для того, чтобы не отображалась белая плоскость источника. Нам нужно только его свечение.
Снять галочку Affect specular. Иначе светящаяся плоскость будет давать яркий белый свет в бликах предметов мебели.
Снять галочку Affect reflections. Иначе светящаяся плоскость будет отражаться на полу и предметах мебели.

И, конечно, очень важный параметр, который отвечает за качество теней в интерьере. Это Subdivs . По умолчанию он равен 8. Но это очень мало и даст шум. Поэтому увеличиваем его сразу до 40-50. Иногда допускается значение 30, но лучше сделать больше. Можно ставить 60-70 и более. Большие цифры улучшат качество теней, но замедлят рендер. Поэтому выбираем «золотую середину» - 40-50.

Ставим VRayLight за раму

В некоторых случаях можно поставить дополнительный VRayLight за раму окна для того, чтобы он осветил саму раму и откосы, т.к. солнце VRaySun не всегда реализует эту задачу так, как нам нужно. Яркость второго источника можно сделать чуть меньше. Например, 3 или 4. Здесь уже на усмотрение. Научитесь чувствовать свет. Сравнивайте с професиональными работами, а еще лучше с фотографиями. Ведь наша задача — фотореалистичность. Этого добиться сложно, но возможно хоть как-то приблизиться. Поэтому пробуем и экспериментируем.

Сцена спальни с двумя VrayLight (один внутри, другой снаружи)

Цель работы : изучение основных приемов создания, настройки источников света в 3D Studio Max.

Создание источника света

Создайте плоскость для имитации поверхности. На ней установите объект типа Teapot .

Первыми мы рассмотрим источники Spotlight . Они бывают Target (направленные) и Free (свободные). Разница заключается в том, что направленный источник имеет вспомогательный объект Target , который как бы "нацеливает" источник света. Мы воспользуемся направленным источником света, т.к. его легче направить в нужном направлении.

С помощью меню Create -> Standart Lights -> Target Spotlight создайте источник "направленный прожектор" и установите его как показано на рисунке 1.
Рисунок 1. Создание сцены.
Визуализируйте сцену. Результат визуализации можно увидеть на рисунке 2.

Рисунок 2. Визуализация сцены с применением источника света.
Теперь поднимем источник света вверх, чтобы прожектор захватывал большую зону и увеличим плоскость, находящуюся под чайником (рис. 3). После этого, для изменения параметров источника света, выделите его и перейдите на вкладку Modify .

Рисунок 3. Теперь источник света захватывает весь чайник, а плоскость увеличена.

В свитке Shadows установите галочку On (включены) а в качестве способа просчета тени установите Adv. Ray Traced . Визуализируйте сцену - вы увидите, что наш чайник начал отбрасывать тень (рис. 4).

Рисунок 4. Визуализация с включенными тенями.
Но, как правило, для того чтобы правильно осветить сцену, необходимо подсветить объект вторым источником света с отключенными тенями. Поэтому создайте источник света типа Omni и расположите его как показанно на рисунке 5.

Omni - является точечным всенаправленным источником света и очень удобен для создания глобальной подсветки сцены.

После этого, в параметрах источника света активируйте свиток Intensity/Color/Attenuation и установите параметр Multiply равный 0.77 .

Визуализируйте сцену.

Как видно из рисунка 5, сцена стала более сочной, яркой и реалистичной.

Рисунок 5. Визуализированная сцена со вторым источником света в качестве подсветки.
Удалите источник света Target Spotlight и установите источник света Directional .

Объект Directional Light в 3D Studio Max представляет собой нечто подобное гибриду между традиционным параллельным и точечным источником света.

Directional Light похож на точечный источник света в том, что имеет яркую точку (Hotspot ) и границу действия освещения (Falloff ). Это помогает управлять протяженностью, до которой можно просчитать тени на сцене, и размером границы освещения. Когда яркая точка минимизирована, Directional Light становится похож на фотографический источник света, отбрасывающий мягкий локальный свет (рис. 6).

Рисунок 6. Установленный источник света типа Directional.
Визуализируйте сцену. Результат визуализации показан на рис. 7.

Рисунок 7. Визуализация с применением источника света Directional.