chiếu sáng toàn cục
Trang 1CHIẾU SÁNG TOÀN CỤC
- Render kiểu mental ray có thể render bằng cách dùng một đặc điễm được gọi là Global Illumination Global Illumination giả làm các hiệu ứng của chiếu sáng và phản xạ ánh sáng trong khung cảnh, dù các đối tượng được chiếu sáng trực tiếp hoặc gián tiếp bởi nguồn sáng từ một đối tượng khác gây ra.
- Ví dụ khi nhà nhiếp ảnh chiếu ánh sáng lên một đối tượng trong studio một số ánh sáng được chiếu trực tiếp từ nguồc sáng trong khi một số chiếu sáng khác lại đến từ các đối tượng đặt xung quanh đó do phản xạ ánh sáng Hiện tượng phản xa đó giống như chủ thể phản xạ ánh sáng tạo ra môt vùng bao quang mà bất cử đối tượng nào nằm trong vùng đó sẽ coi đó như là nguồn sáng thứ 2 chiếu lên nó Màu của vùng sáng là màu của nguồn sáng gây ra phản xạ lên đối tựơng Kết quả cuối cùng là được kết hợp chiếu sáng từ nhiều nguồn sáng (chiếu sáng trực tiếp, phản xạ tán sắc và chiếu sáng phân tán).
- Đặc điễm Global Illumination trong metal ray giả tạo ra hiệu ứng này và cung cầp sự thể hiện thật hơn trong khung cảnh maya.
- Trong phần phân tích mẫu này bạn sẽ được biết về:
o Sự khác nhau giữa hình ảnh được tạo ra bởi Global Illumination và các kiếu chiếu sáng khác.
o Render một hình ảnh bằng Global Illumination được thể hiện bằng cách lặp lại việc kiễm tra render để kiến trúc nên kết quả cuối cùng bao gồm:
Chiếu sáng khung cảnh bằng cách dùng các thuộc tính Global Illumination.
Điều chỉnh các thuộc tính của và khới tạo lại chất lượng Global Illumination trong hệ thống để tạo ra hình ảnh chất lượng cao o Thấy được các cách áp phonton lên khung cảnh.
- Trong phân tích mẫu này ta có sẳn file GlobalIllum.mb để thực hiện trên hiệu ứng này Khung cảnh chứa một đĩa trái cây và các bề mặt khác như bức trường sàn nhà Nguồn sáng ban đầu là một spotlight Spotlight chiếu sáng theo hướng nằm dọc theo bức tường Một vài vùng trong khung cảnh được chiếu sáng trực tiếp một số vùng khác không được chiếu sáng trực tiếp Gắn vật liệu đã được thực hiện cho cái đĩa, trái cây và các bề mặt khác.
- Khi bạn thực hiên render khung cảnh bằng cách dùng Global Illumination, hiệu ứng bạn muốn thực hiện làm tăng lên hoặc giãm các vùng nhận ánh sáng gián tiếp.
- Render khung cảnh bằng cách dùng raytracing: để hiểu tốt hơn về sự khác biệt trong một render dùng cách chiếu sáng trực tiếp và global ilumination Ta bắt đầu bằng cách thực hiện môt vài khởi tạo trước sau đó render khung cảnh Trong phần này bạn thực hiện các công việc:
o Chọn kiểu render là mental ray
o Khới gán chất lượng cho việc thực hiện render của bạn.
o Khởi gán kích thước hình ảnh render bằng khởi gán Resolution Khi bạn thực hiện kiễm tra lặp lại thì nên render kích nhỏ hơn để thực hiện kiễm tra nhanh hơn.
Trang 2o Chọn chiếu bóng cho nguồn sáng spotlight cho khung cảnh.
o Thực hiện render cho khung cảnh bằng mentel ray bằng cách dùng raytracing.
- Dùng mental ray để thực hiện render: để dùng đặc điểm Global Illumination thì bạn phải render bằng cách dùng mental ray Để thay đổi render thành mental ray:
o Trong menu chính chọn Window > Rendering Editors > Render Globals (hoặc click biểu tượng Display Render Globals trên Status Line) để hiển thị cửa sổ Render Global Settings.
o Trong cửa sồ Render Global Settings chọn Render Using là mental ray Khi bạn kiễn tra việc render cho một khung nhìn đặc biệt thì bạn nên cân nhắc thời gian hoàn tất thực hiện render Nếu giãm thời gian thực hiện kiễm tra render thì quá trình kiễm tra đó nhanh hơn bao nhiêu - Khởi gán các thuộc tính render cho raytracing Trong lần kiễm tra đầu tiên, bạn
render khung cảnh để thấy khung cảnh như thế nào khi không có Global Illumination Quá trình kiễm tra thực hiện nhanh hơn nếu khởi gán chất lượng hình ảnh thấp hơn.
o Thực hiện các khởi gán presets cho việc thực hiện render: Tại đầu cửa sổ Render Global Settings chọn tab mental ray và chọn Presets là Draft Khởi gán Draft đế chắc khởi gán chất lượng anti-aliasing thấp được sử dụng để giãm thời gian render.
o Khởi gán kích thước cho render:
Tại đầu của cửa số Render Global Settings chọn tab Common để mở phần Resolution.
Gán Preset là 320 X 240 Việc khởi gán này làm cho việc kiễm tra rander của bạn thực hiện trong hình ảnh kích thước nhỏ hơn nên ít mất thời gian hơn.
Đóng cửa số Render Global Settings.
- Chọn chiếu bóng cho nguồn sáng spotlight để làm cho khung cảnh thực hơn và giúp cho bạn phân biệt được sự khác biệt giữa chiếu sáng trực tiếp và Global Illumination:
o Mở cửa sổ Hypershade (Windows > Rendering Editors > Hypershade) và click lên tab Lights để hiện các nguồn sáng trong khung cảnh ( khung cảnh được chiếu sáng bởi spotlight tên là spotLightShade1.
o Trong cửa sổ Hypershade, double-click vào biểu tượng spotLightShape1 để hiển thị các thuộc tính của spotlight.
o Trong cửa sổ Attribute Editor, click spotLightShape1 để hiển thị các thuộc tính của spotlight.
o Trong phần Shadow mở các thuộc tính the Raytrace Shadow Attributes và chọn Use RayTrace Shadows để thực hiện chiếu bóng cho spotlight o Đóng cửa sổ Attribute Editor và Hypergraph.
- Thực hiện render hình ảnh bằng mental ray.
Trang 3o Click lên cửa sổ perspective, cửa sổ này mô tả khung nhìn camera mà bạn muốn render.
o Trên Status Line, click vào biểu tượng Render Current Frame để tiến hành render hình ảnh Cửa sổ Render View xuất hiện và khung cảnh đĩa trái cây được render bằng cách dùng mental ray.
o Khi render hoàn tất, click vào biểu tượng Keep Image trên cửa sổ Render View để lưu hình ảnh Việc giữ lại hình ảnh giúp cho bạn so sánh các lần kiễm tra render mà bạn thực hiện Trong phần này bạn so sánh hình ảnh render trước với hình ảnh đang làm để hiểu được sự thay đổi ra sao khi thay đổi các khởi gán ảnh hưởng đến hình ảnh được render Hình ảnh render thể hiện một đĩa trái sây được chiếu sáng từ bên phải của frame Các phần của hình ảnh ờ phía trên và phía dưới thì ở trong bóng tối Ở đó các cạnh của bức tường càn spotlight chiếu lên các vị trí này Vùng có bóng xuất hiện màu đen không thấy chi tiết về sàn nhà và bức tường.
- Thực hiện render bằng Global Illumination: Để thực hiện render bằng cách dùng Global Illumination bạn cần khởi gán các thuộc tính đặc biệt Có 2 vùng bạn phải khởi tạo là:
o Chọn các thuộc tính render là Global Illumination trong cửa sổ Render Global Settings.
o Chọn các thuộc tính Global Illumination của chiếu sáng bằng cách dùng Attribute Editor.
- Lúc đầu bạn thực hiện render khung cảnh bằng cách dùng các thuộc được khởi tạo ở mức mặc định để thấy chúng ảnh hưởng render như thế nào và sau đó so sánh nó với kết quả render bằng raytrace trước đó Khi bạn có kinh nghiệm với Global Illumination bạn sẽ hiểu các khởi gán ban đầu dùng để làm gì.
- Chuyển các thuộc tính sang render bằng Global Illumination: o Mở cửa sổ Render Global Settings.
o Trong cửa Render Global Settings sổ chọn Preset chuyển từ mental ray sang PreviewGlobalIllum Việc thưc hiện này cho phép ta điều khiển chất lượng của Global Illumination Ban đầu bạn thực hiện render ở các khởi gán mặc định Bạn thực hiện render hình ảnh và xem các hiệu ứng của chúng.
o Đóng cửa sổ Render Global settings Global Illumination dùng phonton để giả hiệu ứng phản xạ trong khung cảnh của bạn Phonton là các hạt nhỏ mang năng lượng chiếu từ nguồn sáng đến khung cảnh Các phonton boa quanh các bề mặt để xát định cường độ sáng của các vùng trên các bề mặt không nhận được sự chiếu sáng trực tiềp Render lưu vếch của quá trình chiếu sáng điều đấy được tạo ra từ việc phát phonton trong một file tênlà phonton map.
o Cần phải thực hiện thêm để spotlight chiếu sáng bạn cần khởi gán cho spotlight để cho nó cũng phát ra các phonton cho thi hành Global Illumination Toàn bộ quá trình chiếu sáng trên khung cảnh được xát định từ sự kết hợp cường độ của nguồn sáng và sự chiếu sáng của phonton từ spotlight.
Trang 4- Chuyển các thuộc tính của nguồn sáng sang Global Illumination:
o Trong cửa sổ Hypershade (Windows > Rendering Editors > Hypershade) chọn vào tab Lights để hiển thị các nguồn sáng trong khung cảnh.
o Trong Hypershade, double-click vào biểu tượng spotLightShape1 để hiển thị các thuộc tính của spotlight.
o Trong cửa sổ Attribute Editor, click vào tab spotLightShape1 để hiển thị các thuộc tính của spotlight.
o Mở phần mental ray và khởi gán các thuộc tính trong Caustic and Global Illumination như sau : Emit Photons: On, Photon Intensity: 8000, Global Illum Photons: 10000 Spotlight chiếu các phonton vào khung cảnh khi bạn thực hiện render hình ảnh tiếp Phonton Intensity khới gán độ sáng cho Global Illumination Global Illum Photons khởi gán số phonton được phát ra trong khung cảnh.
- Khởi tạo pannel layout cho việc thực hiện render: Việc xử lý để tạo hình ảnh được render thường là giải quyềt render là làm cân bằng hình ảnh được kiễm tra với hình ảnh mà bạn mong muốn Quá trình xử lý này liên quan đến điều chính chất lượng render, shading, chiếu sáng trong các cửa sổ hoặc pannel đặc biệt Việc hiển thị thường xuyên các cửa sổ hoặc pannel cho việc thực hiện render cho phép bạn lạm việc tiện hơn mà không cần phải mở đóng chúng lặp đi lặp lại Để chọn pannel layout cho việc rendeing thì thực hiện các bước sau:
o Đóng cửa sổ Render View.
o Từ menu panel của khung nhìn phối cảnh toàn bộ chọn Panels > Saved Layouts > Hypershade/Render/Persp Các panel layout cập nhật lại để hiển thị cửa sổ Hypershade, Render, và Perspective view Điều này cho phép bạn làm việc dễ dàng hơn tren các cửa sổ mà không cần đóng mở chúng lặp đi lặp lại Nếu hình ảnh trong cửa số Render View xuất hiện dạng pixel thì bạn thực hiện như sau: Trong menu cửa sồ Render View chọn View > Real Size Để thay đổi kích thước của hình ảnh render thành kích thước thực của nó Bạn cũng có thể thay đổi kích thước của các panel bằng cách drag đường viền phân cách giũa các panel.
- Render khung cảnh bằng Global Illumination: Bây giờ nguồn sáng được khởi gán đế phát phonton và Preset đã được chọn là Global Illumination, thì bạn hoàn toàn có thể thực hiện kiễm tra render một hình ảnh bằng cách dùng render Global Illumination như sau:
o Trong cửa số Render View, click vào biểu tượng Redo Previous Render để render hình ảnh với các khới gán mặc dịnh cho Global Illumination o Khi hình ảnh render hoàn tất click Keep Image để lưu lại hình ảnh o So sánh hình ảnh vừa được render với hình ảnh được render trước đó thì
thấy trong hình ảnh vừa render vùng đổ bóng của khung cảnh xuất hiện đen ít hơn so với trước đó Cái đĩa cũng trong suốt hơn trước đó Hiệu ứng bạn muốn thực hiện là trên vùng chiếu bóng nhân được ánh sáng gián tiếp có nghĩa là bạn muốn thấy chi tiết hơn vùng chiếu bóng khi thực hiện Global Illumination Để làm được điều này bạn điều chỉnh các
Trang 5thuộc tính của phonton Global Illumination Sau khi thay đổi 1 thuộc tính thì kiểm tra lại các ảnh hưởng do sự thay đổi này tạo ra.
- Tăng cường độ sáng của Global Illumination: Việc tăng Photon Intensity thì tăng cường độ sáng của Global Illumination thực hiện các bước như sau:
o Trong cửa sổ Hypershade, double-click vào biểu tượng spotLightShape1 để hiển thị các thuộc tính của spotlight.
o Trong cửa sổ Attribute Editor, click vào tab spotLightShape1 để hiển thị các thuộc tính của nguồn sáng spotlight.
o Trong các thuộc tính của Caustic and Global Illumination điều chỉnh Photon Intensity: 120000 Tăng Photon Intensity thì tăng chiếu sáng trên các vùng bị ảnh hưởng bởi Global Illumination.
- Thực hiện render khung cảnh:
o Trong cửa sổ Render View window, click vào biểu tượng Redo Previous Render để render hình ảnh.
o Khi hình ảnh render hoàn tất click biểu tượng Keep Image để lưu hình ảnh.
o So sánh hình ành trứơc đó với hình ảnh lúc bấy giờ Thấy độ sáng của việc chiếu sáng trong hình ảnh tăng khi tăng Photon Intensity Điều đó nói biểu hiện bằng tăng cường độ snág và thấy chi tiết hơn trong vùng chiếu bóng Tuy nhiên một vài vòng tròn spot xuất hiện xuất hiện dọc theo bức tường bên trên đĩa Spot là kết quả do chất lượng của phonton - Điếu chỉnh chất lượng của Global Illumination: Chất lượng của Global
Illumination lúc đầu chiệu ảnh hưởng bởi 3 thuộc tính sau: o Tính chính xát của mẫu (Global Illum Accuracy)
o Kích thước bán kính đế xát định kích thước của vùng bao quang một điễm đặc biệt (Global Illum Radius)
o Số lượng photons (Global Illum Photons).
- Trong phần tiếp theo ra khỏi của sổ Render Global Settings và vào cửa sổ Attribute Editor để tăng các thuộc tính ảnh hưởng chất lượng hiệu ứng Global Illumination thực hiện như sau:
o Trong cửa sổ Render Global Settings,mở các thuộc tính Caustics and Global Illumination và thay dổi các thuộc tính sau:
Global Illumination Accuracy: 900 xát định có bao nhiêu phonton để đánh giá cường đọ sáng tại một điễm mẫu.
Global Illumination Radius: 2.5 xát dịnh kích thước của vùn bao quanh một điễm mẫu
Khi tăng chất lượng Global Illumination và các khởi gán cho phonton thì thời gian render cũng tăng Mục đích của bạn là nên tăng các điều chỉnh vừa đủ đê tạo ra hình ảnh có chất lưọng như mong muốn mà không cần tăng cao hơn.
Trang 6o Trong cửa sổ Render View, click vào biểu tượng Redo Previous Render để render hình ảnh.
o Khi render hoàn tất click vào biểu tượng Keep Image để lưu lại hình ảnh và so sánh với kết quả trước đó Khi các gía trị Global Illum Accuracy và Radius được tăng lên thì hình ảnh render cuối cùng không xuất hiện các spot tròn Trong bước tiếp theo tăng số lượng phonton để làm cho khung cảnh giống thực hơn.
- Tăng số lượng phonton:
o Trong các thuộc tính Caustic and Global Illumination khởi gán Global Illum Photons: 80000 Khi tăng số lượng phonton cho Global Illumination Photons thì đã làm tăng cường độ áp phonton cung cấp lúc bắt đầu xử lý render nhưng đồng thời cũng tăng thời gian render.
- Render hình ảnh:Lưu lại hình ảnh này và so sánh với hình ảnh trước đó thấy các spot tròn không còn xuất hiện Bạn có thể so sánh thầy hiệu ứng Global Illumination và hiệu ừng raytrace rendering lúc ban đầu thấy có thêm một vài màu từ các đối tượng xung quanh như là kết quả của quá trình Illumination và hiệu ứng này được biết như là color bleeding.
- Bây giờ thực hiện tăng độ phân giải và chất lượng của hình ảnh render bằng cách gán preset 640 X 480, Các thuộc tính Anti-Aliasing Quality khởi gán như sau:
o Number of Samples - Min Sample Level: 0 o Number of Samples - Max Sample Level: 1
o Sampling là quá trình xử lý xát định số lượng antialiasing khởi gán trên xát định số lượng mẫu trên một đơn vị pixel để đãm bảo hình ảnh render đươc smooth.
- Trong phần phân tích mẫu này bạn đã đươc giới thiêu về các đặc điễm của Global Illumination được tạo ra bởi mental ray:
o Mental ray cung cấp một đặc điễm để giả làm hiện tượng chiếu sáng không trực tiếp là Global Illumination
o Global Illumination cho phép bạn tạo ra hiệu ứng ánh sáng thực hơn cho các đối tượng và các vùng trên khung cảnh không nhận được chiếu sáng trực tiếp,
o Phonton được sử dụng để xát định chất lượng Global Illumination thông qua việc tạo áp phonton.
o Chất lượng của hiệu ứng Global Illumination phụ thuộc vào số phonton được phát ra trong khung cảnh,thuộc tính Global Illumination Accuracy, và Global Illumination Radius.
o Thực hiện kiễm tra render thường xuyên được yêu cầu để tạo ra hình ảnh cuối cùng như mong muốn.
- Các nguồn sáng thực hiện cho phép thực hiện Global Illumination là các nguồn sáng Point, spot, và cac nguồn sáng mental ray area Nguồn sáng directional không làm việc như nguồn Global Illumination vì kiểu nguồn sáng này không có point of origin.
Trang 7- Các cách áp phonton: bạn có thể thấy việc áp phonton được thực hiện lúc bắt đầu render do chọn thuộc tính Enable Map Visualizer trong phần Caustics and Global Illumination của cửa số Render Global Settings để xem viậc áp phonton chọn Window > Rendering Editors > mental ray > Map.
- Việc thấy áp phonton có thể xát định vùng và cưòng độ phonton cho khung cảnh sao cho phù hợp với kết quả cuối cùng.
- Mặc định mental ray xây dựng lại áp phonton mỗi khi thực hiện render bằng cách dùng Global Illumination Nếu bạn đang render khung cảnh có chưa hoạt cảnh camera trong đó các nguồn sáng và đối tượng đứng yên bạn có thể xem xét việc tắc Rebuild Photon Map để giãm thời gian render cho mỗi frame.