Оценка времени формирования изображения
Для формирования изображения Light Wave использует механизм трассировки лучей. Это означает, что он рассчитывает лучи, исходящие от камеры, источников света и прочих элементов сцены, чтобы создавать реалистичные эффекты отражения, теней, каустические явления и т.д. Например, если вы используете опцию Ray Trace Reflection (Отражение методом трассировки лучей), то LightWave сначала направит лучи от камеры, чтобы определить, какие элементы видимы в текущем |» кадре, затем рассчитает лучи от источников света, чтобы найти элементы, которые окажутся освещенными. И наконец, рассчитает лучи от поверхностей элементов, для которых коэффициент отражения больше нуля, чтобы установить, какие именно элементы будут отражаться. Аналогичным образом происходит расчет теней, каустических эффектов, преломления и т.д. Метод трассировки лучей идеально подходит для создания реалистичных изображений, однако его реализация требует большого количества вычислений, что существенно сказывается на времени формирования анимации.
Скорость обновления отдельных кадров сцены зависит от количества элементов, эффектов, а также поверхностей, которые попадают в поле обзора камеры в Layout, кроме того, используется метод трассировки лучей. Например, расчет объемного источника света и эффекта дыма займет больше времени, чем наложение обычной фрактальной процедурной текстуры на плоскость (создание эффекта дыма) или конус (имитация объемного источника света). Аналогично на расчет эффекта
Radiosity для моделирования глобального освещения уйдет больше времени, чем на создание нескольких отдельных источников света.
Каждому 3D-художнику необходимо найти золотую середину при решении вопроса об уровне детальности создаваемой анимации и времени ее формирования. В высококлассных проектах для фильмов рендеринг одного кадра занимает более 15 часов! Оптимизировать сцену можно разными способами, и все они способствуют сокращению времени формирования анимации. Если вы хотите узнать об этом подробнее, приобретите журналы о LightWave, например, «NewTek Pro» и «Keyframe Magazine», или посетите в Internet следующие сайты: www.lightwave3d.com и www.flay.com. Создание предварительного просмотра OpenGL - хороший способ детально рассмотреть поверхности и элементы сцены, однако при использовании окна Viper вы достигнете лучших результатов, кроме того, значительно сократите время формирования предварительного просмотра. При этом не требуется использование полномасштабной версии анимации. Если вы хотите проверить работу эффекта отражения, допускается создать полноценную версию анимации, но с меньшим разрешением и уровнем сглаживания поверхностей (при необходимости можно даже отключить ненужные эффекты). Вы значительно сократите время формирования изображения, однако при этом получите весьма приемлемый результат. Предварительный просмотр, как правило, формирует изображение одного кадра, но можно создать предварительный просмотр и для всей анимации, сохранив его в отдельном файле.
Как только вы полностью закончите работу над сценой и будете готовы продемонстрировать ролик своим друзьям или клиенту, вам понадобится создать финальную версию. Ее главное отличие от предварительного просмотра заключается в том, что при формировании финальной версии изображения записываются с максимальным разрешением, в определенном порядке сохраняясь в файле формата видео, например, Video for Windows или QuickTime, или в каком-либо другом.
Конфигурирование мастера создания сцены
Как упоминалось в главе 10, в окне Camera Properties (Свойства камеры) устанавливается разрешение финальной версии и уровень сглаживания изображения. При формировании изображения LightWave использует камеру, выделенную в настоящий момент, поэтому нет необходимости использовать несколько камер с различными настройками для создания предварительного просмотра и финальной анимации. В окне Render Options (Настройки анимации) находятся опции, позволяющие указать, какие кадры потребуются для просмотра, каким образом их рассчитать, будете ли вы наблюдать за процессом рендеринга, нужно ли использовать один из нескольких встроенных инструментов просмотра для отображения результирующей анимации и т.д. Рассмотрим отдельно каждую из возможностей.Настойка мастера создания сцен
1. Создайте или загрузите сцену с анимацией в Layout.2. В закладке Rendering (Визуализация) выберите пункт Render Options (см. рис. 13.1).
5. Если вы не хотите, чтобы компьютер выдавал звуковой сигнал по окончании формирования кадра, снимите галочку в окошке метки Frame Beep (Сигнал кадра).
6. Оставьте галочку в окошке метки Auto Frame Advance (Автоматический переход к следующему кадру), чтобы Layout по окончании формирования кадра автоматически переходил к следующему.
7. Из выпадающего меню Show Rendering in Progress (Отображать процесс рендеринга) выберите пункт 320x240 (рис. 13.3). Зачастую при финальном просчете большого изображения либо анимации отключение показа процесса рендеринга может ускорить работу компьютера, и, как следствие, время рендеринга может сократиться на несколько часов.
Сохранение анимации в файле
1. Выполните предыдущую процедуру «Настройка мастера создания сцен».2. Перейдите на вкладку Output Files (Выходные файлы), расположенную в центральной части окна Render Options (Настройки просчета), чтобы получить доступ к дополнительным настройкам формирования изображения (рис. 13.4).
4. Введите имя файла и укажите место его расположения, затем щелкните по кнопке Save (Сохранить).
5. Из выпадающего меню Туре (Тип), находящегося в окне Render Options, выберите формат файла, в который будет осуществляться запись (рис; 13.6).
7. Закройте окно Render Options.
8. Чтобы создать анимацию из указанных вами кадров, из выпадающего меню Rendering (Визуализация), расположенного на панели инструментов, выберите пункт Render Scene (Просчитать - сцену) или нажмите клавишу F10 (рис. 13.7). LightWave просчитает анимацию и сохранит ее в указанном вами файле.
Если в начале рендеринга в окне Render Options (Настройки просчета) активна опция
Render Display (Отображать результат просчета), Lightwave задаст вопрос, не нужно ли ее отключить. С
оздавая конечную версию анимации, эту опцию следует отключать, поскольку в основном она используется для создания предварительного просмотра.
При формировании изображения Lightwave выведет на экран окно с информацией о рендеринге сцены. Если вы активировали опцию
Show Rendering In Progress (Отображать процесс формирования изображения), в окне будет также отображаться текущий создаваемый кадр (рис. 13.8).
Как только визуализация завершится, окно автоматически закроется, и вы вернетесь в интерфейс Layout.
Важно отметить, что вы можете сохранять не всю анимацию целиком, а только ее отдельные кадры или Последовательность определенных кадров. Это очень удобно, если вы планируете добавить созданный ролик в фильм или импортировать изображение в другое приложение. При сохранении последовательности изображений в отдельных файлах вы должны указать базовое имя, которое будет основой для всех создаваемых файлов, формат имени файла (как Light Wave будет называть файлы с изображениями), а также формат изображения.
Есть еще один немаловажный аспект. При просчете анимации, занимающей несколько дней, а то и недель, возможны критические ситуации по зависанию как приложения, так и всей операционной системы. Если в этот момент LightWave 3D просчитывал анимацию в анимационный файл, то вся работа в момент зависания будет потеряна и никакую ее часть не удастся восстановить. Если же указать при сохранении анимации последовательность кадров, то после восстановления работы приложения или перезегрузки системы все просчитанные до сбоя кадры останутся в целости и сохранности, а процесс рендеринга можно будет продолжить с места прерывания процесса.
Сохранение последовательности кадров
1. Выполните процедуру «Настройка мастера создания сцен».2. В окне Render Options (Настройка анимации) снимите галочку в окошке метки Save Animation (Сохранить анимацию).
3. Отметьте галочкой опцию Save RGB (Сохранить RGB). Откроется диалоговое окно Save (Сохранить). В этом окне введите путь к директории, в которой будут храниться изображения, а также базовое имя файла и щелкните по кнопке ОК.
4. Из выпадающего меню Туре (Тип) выберите нужный формат файла изображения (рис. 13.9.).
7. После того как изображения кадров запишутся в файлы, откройте в про воднике указанную вами директорию (рис. 13.11). Для каждого кадра анимации LightWave создал отдельный файл, именованный по выбранному вами методу.
Чтобы создать предварительный просмотр кадра, не сохраняя его в файле, нажмите клавишу F9. Проследите, чтобы была
активна опция Render Display, иначе после формирования вы не сможете просмотреть изображение.
Если необходимо сохранить определенные альфа-каналы кадров, отметьте галочкой опцию Save Alpha (Сохранить альфа-каналы),
расположенную под опцией Save RGB. Настройте ее точно так же, как и Save RGB. Lightwave сохранит альфа-каналы кадров указанного
вами диапазона в отдельных файлах.
Режим создания изображений
Вы уже знаете, как осуществить рендеринг изображения, теперь рассмотрим режимы формирования изображений в Layout. В LightWave есть три основных режима: Wireframe (Каркас), Quickshade (Быстрое затенение) и Realistic (Реалистичный). В режиме Wireframe видны только каркасы объектов сцены. В режиме Quickshade объекты отображаются с использованием только их базовых цветов, атрибутов светимости и диффузии. В режиме Realistic (который установлен по умолчанию) учитываются все атрибуты, настройки и эффекты, примененные к объектам. Метод трассировки лучей доступен только в этом режиме. Рассмотрим перечисленные режимы более подробно.1. Создайте или загрузите сцену в Layout. 2. Из выпадающего меню Rendering (Визуализация) на панели инструментов выберите пункт Render Options (Настройки просчета). Откроется окно Render Options. 3. Из выпадающего меню Render Display выберите пункт Image Viewer (Просмотр изображений) - рис. 13.12.
Если окно просмотра изображений открыто при формировании различных кадров, то все созданные изображения будут сохранены в этом окне в разных слоях. Можно перемещаться из слоя в слой, используя выпадающее меню Layer в верхнем левом углу. Так гораздо удобнее оценивать результат вносимых изменений. В окне просмотра изображений вы можете отображать либо RGB-изображение, либо его альфа-канал. Следует лишь выбрать нужный режим из выпадающего меню, расположенного справа от меню Layer. Используя выпадающее меню Zoom Level (Уровень масштаба), расположенное в верхнем левом углу рядом с меню File, можно масштабировать изображение в окне просмотра. При значительном увеличении масштаба удобно перемещаться по изображению при помощи клавиш управления курсором. Чтобы сохранить изображение непосредственно из окна предварительного просмотра, из выпадающего меню File выберите пункт Save RGB (Сохранить RGB) и укажите формат файла изображения.
Использование режима Quickshade
1. Выполните шаги 1-3 процедуры «Использование режима Wireframe». 2. Перейдите на вкладку Rendering (Визуализация), расположенную в окне Rendering Options (Настройки просчета), и из выпадающего меню Render Mode выберите пункт Quickshade (рис. 13.15).Использование режима Realistic
1. Выполните шаги 1-3 процедуры «Использование режима Wireframe». 2. Перейдите на вкладку Rendering и из выпадающего меню Render Mode выберите пункт Realistic (рис. 13.17).Использование метода трассировки лучей
В LightWave у метода трассировки лучей есть несколько параметров, позволяющих оптимизировать сцену. Допускается настроить как все параметры, так и некоторые в зависимости от желаемого результата. Но учтите, чем больше настроек вы выполните, тем больше времени потребуется для создания изображения. Чтобы сократить время формирования изображения, придется использовать обходные пути, то есть создавать аналогичные эффекты другими способами. Если вы хотите узнать об этом подробнее, посетите указанные ранее Web-сайты. Чтобы получить доступ к настройкам метода трассировки лучей, перейдите на вкладку Rendering в окне Render Options (рис.13.19):Ray Trace Reflection (Трассировка отражений). Все отражения на поверхностях будут строиться с использованием метода трассировки лучей;
Ray Trace Refraction (Трассировка преломлений). Для построения преломлений будет применяться метод трассировки лучей;
Ray Trace Transparency (Трассировка прозрачных поверхностей). Это специальная опция, которая необходима для создания объемных эффектов, расположенных за прозрачными поверхностями. Если она отключена, то объемный свет и Hyper Voxels не будут отображаться;
Extra Ray Tracing Optimization (Дополнительная оптимизация). По умолчанию для вычисления различных эффектов LightWave использует метод трассировки лучей. Но иногда требуется сделать их более детальными. При использовании этой опции LightWave для расчета берет большее количество лучей, в результате изображение получается более реалистичным. Данная команда позволяет сократить время формирования сцены с большим количеством объектов, но при этом в сцене практически не должно быть эффектов, основанных на методе трассировки лучей;
Ray Recursion Limit (Ограничение рекурсии лучей). Эта опция устанавливает ограничения на распространение лучей при одновременном использовании нескольких методов трассировки лучей. Например, если в сцене одно зеркало стоит напротив другого, то при этом создается эффект бесконечного коридора. При рендеринге такой сцены необходимо задать ограничение на число отражений, иначе построение изображения приведет к бесконечному циклу. Если вы присвоите параметру Ray Recursion Limit значение 4, зеркальный коридор повторится только четыре раза. Чем выше значение этого параметра, тем больше времени необходимо на создание изображения, однако при этом оно получается очень реалистичным.
При работе на многопроцессорном компьютере можно сократить время формирования анимации. Воспользуйтесь выпадающим меню Multithreading (Многопоточность), чтобы разделить работу между несколькими процессорами. Даже использовав два процессора, вы можете значительно выиграть во времени. Поэкспериментируйте с этой опцией и подберите оптимальное для вашей машины значение.
Настройка отображения объекта
Можно изменить не только общие опции отображения, допускается настраивать некоторые свойства отображения отдельных объектов. Все настройки находятся в окне Object Properties (Свойства объекта) на вкладках Render (Визуализация) и Edges (Грани) -рис. 13.20.Настройки метода трассировки лучей
Эти опции позволяют определить, как именно будет использоваться метод трассировки лучей для расчета данного объекта (рис. 13.21):Unseen by Camera (Невидим для камеры). Объект не отображается, но его поверхности учитываются при расчете. Это означает, что будет видна его тень и отражение в других поверхностях;
Unaffected by Fog (He поддается влиянию тумана). Объект не учитывается при расчете тумана. Это означает, что он будет виден полностью;
Fog Level (Уровень тумана). В отличие от опции Unaffected by Fog, эта опция позволяет определить степень влияния тумана на объект, следовательно, здесь указывается, насколько хорошо будет виден объект на конечном изображении.
Настройки теней
Эти настройки определяют, как Light Wave будет работать с тенями, отбрасываемыми объектом, а также с тенями, падающими на него от других объектов сцены (рис. 13.22):Cast Shadow (Создание тени). Данная опция определяет, отбрасывает ли объект тень на другие объекты;
Receive Shadow (Другие тени). Здесь устанавливается, отбрасывают ли другие объекты тени на рассматриваемый - объект.
Настройки Edges
LightWave позволяет настроить отображение полигонов и граней объекта. Это особенно полезно, если требуется, чтобы линия, построенная вдоль края объекта, была видна при формировании изображения. Настройки, находящиеся на вкладке Edges, рекомендуется использовать совместно с шэйдером BESM для создания мультипликационных эффектов. Название шэйдера происходит от словосочетания Big Eyes Small Mouth (Больше глаза, маленький рот), так как в традиционной японской мультипликации распространены именно такие черты лиц персонажей. Рассмотрим следующие опции (рис. 13.23):Sharp Creases (Острые грани). Позволяет определить цвет и толщину линий, которыми изображаются ребра модели (рис. 13.27);
Surface Borders (Границы поверхности). Грани, образованные границей двух поверхностей, изображены линией, цвет и толщина которой определяется вами (рис. 13.28);
Edge Color (Цвет границы). Определяет цвет, используемый для отображения границы;
Edge Z Scale (Масштаб границы по Z). Устанавливает глубину границы по оси Z;
Shrink Edges with Distance (Уменьшать границы на расстоянии). Границы уменьшаются при отдалении объекта от камеры (рис. 13.29). Если не использовать эту опцию, то при удалении от камеры объект становится меньше, а его границы остаются прежними;
Исключение источников света
Вы знаете, как ввести в сцену несколько источников света. А можно ли сделать так, чтобы объект не освещался определенными источниками? Оказывается, можно. Это очень мощная возможность LightWave, позволяющая использовать отдельные источники света для освещения различных участков сцены.Вы уже научились использовать список исключения объектов окна Light Properties (Свойства источника света), чтобы выводить элементы из расчета при освещении определенным источником света (см. главу 8). Однако если из расчета требуется исключить один объект при освещении несколькими источниками, гораздо проще использовать список исключения источников света, который расположен в окне Object Properties (Свойства объекта). Результат будет точно таким же, но в некоторых случаях последний метод предпочтительнее.
Исключение объекта из списка освещения
1. Чтобы открыть и загрузить объект в Layout, нажмите клавишу + (Плюс).2. Щелкните по кнопке Properties ( Свойства) или нажмите клавишу Р. Откроется окно Object Properties.
3. Перейдите на вкладку Lights (Источники света) и щелкните в столбце Exclude (Исключить) напротив источника света, созданного по умолчанию (рис. 13.30). Объект больше не освещается (рис. 13.31).
Работа с High Dynamic Range Imagery
Механизм формирования изображения LightWave поддерживает возможность передачи 32 бит данных через один цветовой канал, что позволяет использовать его для работы с изображениями с широким динамическим диапазоном (High Dynamic Range Imagery - HDRI). HDRI - сравнительно новая технология, в которой в качестве глобального освещения применяются специальные карты изображений. Иными словами, для освещения сцены используется само изображение. В LightWave включены несколько изображений такого типа. А с помощью SkyTracer2 можно сохранить созданный вами небосклон как сферическую HDRI-карту, что позволит использовать его в дальнейшем. Более подробно технология HDRI описана на сайте www.debevec.org . кроме того, здесь вы получите дополнительные HDRI-карты. Данная технология требует значительного количества вычислений, поэтому при выполнении описанной ниже процедуры используйте минимальное разрешение камеры.Освещение сцены при помощи HDRI
1. Создайте или загрузите сцену в Layout. Для этого примера подойдет один объект или группа элементов.2. В окне проекции щелкните по источнику света.
3. Щелкните по кнопке Item Properties или нажмите клавишу Р. Откроется окно Light Properties.
4. В поле Light Intensity (Интенсивность света) введите значение 10 и нажмите клавишу Enter (рис. 13.32).
7. Отметьте галочкой опцию Enable Radiosity (Включить просчет глобального освещения).
8. Из выпадающего меню Туре (Тип) выберите пункт Backdrop Only (Только фон). LightWave будет использовать HDRI-изображение как фоновое.
9. В поле Intensity (Интенсивность) введите значение 50 и нажмите клавишу Enter.
10. Из выпадающего меню Rays Per Evaluation (Число лучей при расчете) выберите пункт 3x9.
11. Щелкните по кнопке Image Editor (Редактор изображений) на панели инструментов или нажмите клавишу F6. Откроется окно Image Editor (рис. 13.34).
13. Перейдите на вкладку Scene (Сцена). Щелкните по кнопке Backdrop (Фон) на панели инструментов или нажмите клавиши Ctrl+F5. Откроется окно Backdrop Effects (Фоновые эффекты) - рис. 13.35.
17. В поле Brightness (Яркость) введите значение 35 и нажмите клавишу Enter.
18. Чтобы обновить сцену, снова нажмите на клавишу F9. Теперь все объекты сцены будут освещены изображением building_probe.hdr (рис. 13.38).
Полученные вами результаты могут отличаться от наших. Попробуйте поэкспериментировать с различными настройками и создать новые изображения, чтобы понять, как проявляется действие той или иной настройки.