Рис. 1.50. Примеры протяженных источников света

В 3ds Max существуют два основных типа источников света — Standard (стандартные), и Photometric (фотометрические). Стандартные источники света только точечные, хотя и могут создавать реалистичные, "мягкие" тени (Area Shadows). Фотометрические источники света более разнообразны, они могут быть как точечными, так и протяженными. Кроме того, фотометрические источники света позволяют получать реалистичное распределение благодаря использованию специальных файлов формата IES (рис. 1.51). Все эти источники света с некоторыми ограничениями можно использовать и с mental ray, и с VRay.

Рис. 1.51. Примеры света от фотометрических источников с использованием распределения по IES

Кроме того, специально для mental ray в 3ds Max существует два протяженных источника света, mr Area Spot и mr Area Omni, а специальный источник света VRay Light может быть либо протяженным, либо "небесным куполом". И, наконец, в последних версиях mental ray и VRay появились специальные источники света для создания физически корректного освещения от солнца и неба.

Тени

Для построения теней от объектов от прямых источников света используются два основных алгоритма — по-

строение карты теней (Shadow Map) и трассировка лучей (Raytrace).

Тени типа Shadow Map (Карта теней)

На рис. 1.52 показана схема создания и использования карты теней. До основного рендеринга из источника света проводится расчет и создается растровая карта, в которую записывается в виде оттенков серого расстояние от источника света до объектов в сцене. При рендеринге лучи из камеры при попадании на поверхность и построении луча в сторону источника света, сравнивают длину этого луча с длиной, записанной в карту теней. Если эти значения совпадают, то делается заключение, что эта точка освещена, если нет — то затенена. При окончательном рендеринге граница тени размывается в зависимости от настроек. Преимуществом данного алгоритма является высокая скорость расчета. Кроме того, если в сцене отсутствует активная анимация объектов (кроме поворота и пролета камерой), расчет проводится только один раз. В mental ray карту теней, кроме того, можно сохранить в файл и использовать в дальнейшем.

www.realtime. ru / 119501 Мос ква ул. Нежинская д.5 / тел.: (495) 4425966,4425977 42

Рис. 1.52. Схема создания теней типа Shadow Map

Недостатков же значительно больше. В связи с тем, что размер изображения конечен, вы должны постоянно заботиться о том, чтобы он был достаточен для вашей сцены. В противном случае вы получите очень размытую тень. Следует заботиться и о том, чтобы размер карты не бы л слишком большим — она просто "не уместится" в памяти. Кроме того, при применении карт теней отсутствует возможность (по крайней мере, при использовании трех рендереров, рассматриваемых в книге) создания реалистичных теней, так называемых Area Shadows (теней от протяженных источников света), четких вблизи объекта и постепенно размываемых на расстоянии. Тени Shadow Map могут быть или размытые, или четкие, в зависимости от настроек. Кроме того, эти тени не дают полупрозрачных теней от полупрозрачных объектов. Исключение составляют тени Shadow Map в mental ray, в них предусмотрена такая возможность.

Тени типа Raytrace (Трассировка лучей)

При построении теней типа Raytrace используется алгоритм, рассмотренный в разд. "Алгоритм Raytrace". Это единственный механизм трассировки лучей, встроенный в стандартный рендерер. В mental ray и VRay эти т е- ни являются частью общего механизма трассировки лучей.

Тени этого типа строятся в процессе рендеринга. Луч из камеры попадает на поверхность. Строится вектор в направлении источника света. Если на пути этого вектора находится объект, отбрасывающий тени, то делается заключение о том, что эта поверхность находится в тени другого объекта (рис. 1.53).

Рис. 1.53. Схема создания теней типа Raytrace

Простые тени этого типа всегда четкие. Но именно на базе этих теней возможно получение реалистичных теней типа Area Shadow, т. е. "мягких" теней от протяженных источников света. Достигается это путем испускания нескольких лучей в направлении источника света с некоторым углом между ними. При этом источник света принимается не точечным (хотя таковым может и не являться). Кроме этого, тени типа Raytrace позволяют получать полупрозрачные тени.

www.realtime. ru / 119501 Мос ква ул. Нежинская д.5 / тел.: (495) 4425966,4425977 43