Een 3D-scène belichten. Klinkt vrij eenvoudig, nietwaar?
Voor het grootste deel, verlichting in de "echte wereld" heeft de neiging om gewoon gebeuren. De zon komt op, we schakelen een schakelaar of we openen de jaloezieën en voila: licht. We kunnen nadenken over waar we een lamp plaatsen, hoe we de jaloezieën richten of waar we de zaklantaarn richten, maar negentig procent van de tijd is onze ervaring met licht tamelijk passief.
In de grafische industrie is het anders.
Zoals elke grote fotograaf je zou vertellen, is verlichting alles.
OK, alles kan een beetje hyperbolisch zijn, maar een goed geïmplementeerde verlichtingsoplossing kan heel goed een render maken of breken. Zonder geweldige belichting kan zelfs een fantastisch 3D-model er uiteindelijk plat en niet overtuigend uitzien in het uiteindelijke beeld.
We zullen niet te veel tijd spenderen aan het overbodig maken van redenen waarom verlichting zo'n essentieel (en ondergewaardeerd) aspect van de CG-pijplijn is.
Maar zorg dat de pagina springt en we beginnen onze bespreking van 3D-verlichtingstechnieken met een overzicht van de zes soorten lichten die in gewone 3D-softwarepakketten worden gevonden.
Ook al is het vrij eenvoudig om op de knop "maak licht," in uw 3D-softwarepakket te klikken en een lichtbron in uw scène te plaatsen, de realiteit van het vaartuig is veel complexer.
Er zijn een aantal gevestigde 3D-verlichtingsparadigma's en het type scène bepaalt meestal welke het meest geschikt is. Bijvoorbeeld, technieken die goed werken voor een binnenomgeving, hebben meestal weinig zin voor een opname van buitenaf. Evenzo vereist "studio" -verlichting voor het renderen van producten of karakters een heel andere procedure dan verlichting voor animatie en film.
Uiteindelijk is elke situatie anders, maar bepaalde soorten licht werken goed voor bepaalde scènes.
Hier zijn enkele van de standaard verlichtingsopties die te vinden zijn in de meeste 3D-softwaresuites.
Standaard verlichtingsopties
- Point / Omni Light: Een puntlicht werpt de verlichting naar alle kanten uit vanaf een enkel, oneindig klein punt in de 3D-ruimte. Puntlichten zijn handig voor het simuleren van omnidirectionele lichtbronnen: gloeilampen, kaarsen, kerstboomlampen, enz.
- Directional Light: In tegenstelling tot puntlichten, die een specifieke locatie in de 3D-scène innemen, is een gericht licht bedoeld om een extreem verre lichtbron (zoals de zon of de maan) te representeren. Stralen gegoten van gerichte lichten lopen parallel in een enkele richting vanaf elk punt in de lucht en worden meestal gebruikt om direct zonlicht te simuleren. Omdat een gericht licht een verre lichtbron vertegenwoordigt, betekent de x, y, z-coördinaat niets - alleen het bijbehorende rotatiekenmerk heeft invloed op hoe de scène wordt verlicht.
- Spotlight: Spotlights in 3D-toepassingen spreken redelijk voor zich, omdat ze veel lijken op hun echte tegenhangers. Een schijnwerper straalt een kegelvormig lichtveld uit vanuit een enkel punt in de ruimte. Spots worden vaak gebruikt voor driepuntsstudioverlichting, en ook voor het simuleren van elke lichtarmatuur met een duidelijke visuele afname van licht naar donker - straatlantaarns, bureaulampen, overheadkegelverlichting, enz.
- Gebied licht: Een gebiedslicht is een fysiek gebaseerd licht dat richtingsstralen binnen een ingestelde grens uitstraalt. Gebiedslampen hebben een specifieke vorm (hetzij rechthoekig of rond) en afmetingen, waardoor ze zeer nuttig zijn voor het simuleren van tl-lampen, verlichte panelen en andere soortgelijke verlichtingsfuncties. Vlakken kunnen als foton-emitters worden gebruikt bij globale verlichting in Mental Ray, waardoor ze een populaire keuze zijn in productverlichting en architectonische visualisatie. Hoewel gebiedslichten een algemene richtingsgevoeligheid hebben, stralen ze geen parallelle stralen uit zoals een gericht licht zou doen.
- Volume licht: Het volumetrische licht is misschien wel de moeilijkste om je hoofd in te wikkelen. Met standaardinstellingen is het bijna identiek aan een puntlicht, waarbij omnidirectionele stralen vanuit een centraal punt worden uitgezonden. In tegenstelling tot een puntlicht heeft een volumetrisch licht echter een specifieke vorm en grootte, die beide het uitwijkpatroon beïnvloeden. Een volumetrisch licht kan worden ingesteld in de vorm van een geometrische primitief (kubus, bol, cilinder, enz.), En het licht ervan verlicht alleen oppervlakken binnen dat volume.
- Omgevingslicht: Een omgevingslicht werpt zachte lichtstralen in elke richting en kan worden gebruikt om het algemene niveau van diffuse verlichting in een scène te verhogen. Het heeft geen specifieke richting en werpt daarom geen grondschaduw, maar het is niet echt omnidirectioneel als een puntlicht. Het omgevingslicht is relatief vergelijkbaar met het licht dat wordt waargenomen bij zonsondergang, net nadat de zon onder is gegaan.
De lichttypen die we hier hebben besproken, kunnen worden gebruikt voor alles van eenvoudige driepuntsstudioverlichting tot complexe geanimeerde scènes waarvoor meer dan 40 lampen nodig zijn. Ze worden bijna altijd in combinatie met elkaar gebruikt - het komt zelden voor dat een scène dat wel doet enkel en alleen inclusief puntlichten, of enkel en alleen inclusief stadslichten, enz.
Desalniettemin zijn we nog maar net begonnen aan het oppervlak van een diep en gevarieerd onderwerp van 3D-verlichting.
