Camera motion blur

"Motion Blur, термин, который пришел из фотографии, относится к эффекту "смазывания", которое происходит, если объекты перемещаются на значительные расстояния, в то время, как шторка фотоаппарата открыта (object motion blur). В действительности, объект "растирается" вдоль снимка во время экспозиции, создавая ощущение размазанности. Также этот эффект может появиться, если во время экспозиции быстро перемещается камера (camera motion blur) - в этом случае размазанным получается все изображение (причем чем ближе к камере тем сильнее)." (с)

FryRender поддерживает camera motion blur на уровне рендера, а object motion blur через Velocity channel и последующую постобработку в специализированных программах.

Цель урока изучить каким образом получается сamera motion blur в фрайрендере, а так же как и какие параметры оказывают на этот эффект наибольшее воздействие и получить изображение с motion blur в кaком-то одном самом выигрышном кадре анимации.

Итак для начала создаем сцену в которой и будет происходить все действие. Подробности опущу, вряд ли они кому-то неизвестны. Остановлюсь лишь на первых важных параметрах для создания эффекта motion blur - скорости движения камеры и количества кадров в секунду (FPS). Для этого придется моделировать дорогу, имеющую реальные размер 1 км (1000000 мм). Камера будет проходить этот участок за 1000 кадров (25 кадров в секунду), соответственно за 40 секунд, а значит со скоростью 90 км/ч. Машины будут двигаться навстречу с такой же скоростью, а это означает, что общая скорость камеры относительно автомобилей будет равна - 180 км/ч. Весь этот перевод нужен только для удобства. Все-таки привычнее ориентироваться в км/ч, а не в мм/сек. Третий важнейший параметр это shutter speed в настройках камеры, измеряемый в долях секунды (1/s). Ниже представлены три изображения с разным значением shutter speed.

Выставляем в настройках рендера 3д-редактора (я использую 3dx max 2010) в Common parameters 2 кадра (для этой конкретной сцены естественно) на которых машины будут ближе к камере - 480 и 481. Почему два? Потому, что фрайрендер не рендерит motion blur в одном статичном кадре. Или у меня не получилось :) Затем в настройках фрайрендера ставим в закаладке Output Configuration - Full Animation Rаnge для рендера всех кадров анимации. Первый из них и будет тот, что нам нужен.

Необходимо помнить, что чем меньшее значение shutter speed мы используем (1/15, 1/30, 1/60), тем меньшее размытие получаем. Иными словами за 1/60 секунды камера успеет пройти меньшее растояние, чем за 1/15 секунды, следовательно и объекты будут размыты слабее.

Теперь проверим как повлияет скорость движения камеры на motion blur. Уменьшаем количество кадров за которое камеры проходит наш участок дороги в 2 раза, до 500 кадров. Скорость возрастает тоже в 2 раза, до 180 км/ч. Машины так же ускоряем в 2 раза. Теперь скорость камеры относительно автомобилей равна - 360 км/ч. Смотрим что получилось:

Эффект размытия очень сильный, но не такой как был на первом из трех изображений. Получается надо грамотно и творчески подходить к подбору соотношения между скоростью камеры и shutter speed, т.к. эффект будет выглядеть совершенно по разному при скорости скорости камеры увеличенной в 2 раза с постоянным shutter speed и постоянной скоростью с shutter speed увеличенным в 2 раза.

Сцену урока с текстурами (кроме хдрки) можно скачать ниже:
Scene (2010 max)

"Эффект размытия при движении камеры."	автор: Art (2010)
перевод: нет	оригинал: BBA

Local normal mapping

Карты нормалей – это что-то среднее между технологией bump и displacement. Главная проблема при этом – как сделать карту. Если карты бампа и дисплейсмента можно нарисовать (ведь это всего лишь черно-белое изображение), то карты нормалей представляют собой координаты векторов, описанные через значения цвета в RGB. Поэтому карты нормалей нельзя создать без специальных инструментов. Fryrender версии Beta1.7 предоставляет простой механизм создания карт нормалей из существующей геометрии, на основе технологии ядра Layer Compositing. Чтобы продемонстрировать это, мы создадим материал шара для гольфа, используя карту нормалей, чтобы симулировать углубления в поверхности.

Создаем углубления.
Сперва, нам нужно геометрией создать поверхность, к оторую мы хотим симулировать картой нормалей. Для этого мы создадим плоскую поверхность, и сделаем subtract нескольких сфер.

слева созданная поверхность и сферы, справа - поверхность после применения булеана

Убедитесь в том, что сферы расположены на одинаковом расстоянии друг от друга, потому что карта нормалей должна быть повторяемой и бесшовной. Не забудьте, что мы создали плоскость на виде сверху. И еще, в сцене не требуются никакие источники света. 

Рендер карты нормалей.
Теперь, добавьте в сцену FRY Target камеру (можно не менять установки камеры по умолчанию). Установите камеру точно по центру нашей плоскости, и убедитесь в том, что она направлена сверху вниз, перпендикулярно к плоскости, и что плоскость с углублениями находится в фокусе, как показано ниже на рисунке.

Выберите в настройках рендера тип ядра FRY R2 - Layered Compositing, а затем установите в поле Layer type - Normals Buffer. Не меняйте остальные параметры.

Теперь отрендерьте сцену, и вы получите изображение, как на рисунке ниже. Это и есть карта нормалей. Полученная карта будет преимущественно голубого цвета, где каждый пиксель описывает координаты вектора по средствам значения каналов RGB. Канал R соответствует координате по оси X, G – по оси Y, и B – по оси Z, таким образом, что:

R = (X / 2 + 0.5) • 255

G = (Y / 2 + 0.5) • 255

B = (Z / 2 + 0.5) • 255

или, что одно и то же:

X = (R / 255 - 0.5) · 2

Y = (G / 255 - 0.5) · 2

Z = (B / 255 - 0.5) · 2

Нормаль, это всегда нормализованный вектор (или единичный вектор – вектор, длина которого равна единице выбранного масштаба), не равный нолю. Это значит, что:

X·X + Y·Y + Z·Z = 1

Потому, в карте нормалей возможно использовать не любые цвета, а только те, которые соответствуют координатам нормализированного вектора. Так как мы рендерим плоскость, которая располагается перпендикулярно к камере, то основная часть номалей будет иметь координаты (0,0,1) и будет направлена вдоль оси Z. Используя формулу, приведенную выше, получаем, что RGB, описывающее координаты такого нормаля, будет равным:

R = (0 / 2 + 0.5) · 255 = 127

G = (0 / 2 + 0.5) · 255 = 127

B = (1 / 2 + 0.5) · 255 = 255

Вот почему в карте нормалей преодбалает голубой цвет, и почему их нельзя нарисовать вручную, как, например, карты высот для bump или displace.
Преимущество карты нормалей в том, что с их помощью могут быть симулированы любые изгибы, морщины и трещины на поверхности. Вы также можете сделать карту, в которой нормаль будет направлен во внутрь поверхности, в то время как при использовании обычных карт высоты, вы не можете менять направления вектора, а только его длину.

слева – полученная после рендера карта нормалей, справа – более аккуратная бесшовная карта
Обратите внимание, что плоская поверхности отображается на карте голубым цветом (координатам 0,0,1 соответствует цвет 127,127,255), в то же время, левая часть углублений имеет красноватый оттенок (так как с изменением направления вектора по оси X, изменяется и значение красного канала в RGB).

Результат.
Материал мяча для гольфа – это просто пластик. Мы сделаем в материале два слоя, и в обоих слоях должна использоваться наша карта нормалей. В первом слое будет использоваться карта diffuse, второй слой – с сильным specular отражением. Соотношение веса слоев будет 85% для diffuse и 15% для specular, параметр roughness для слоя со specular поставим 5.

Обратите внимание на то, что наша карта нормалей по высоте почти в два раза меньше чем по длине, потому нам надо установить разное число повторений отдельно для координат U и V в настройках карты во fryrender. В нашем случае, это 18 и 10 соответственно. Также необходимо выбрать тип карты - Normals map (показано на Рисунке 6). Установки для карты нормалей должны быть одинаковы для слотов bump обоих слоев. И вот результат:

Заключение.
Карты нормалей, это эффективная (и в то же время экономная, с точки зрения использования ресурсов компьютера) технология детализации модели. Она гораздо более точная, по сравнению с bump. Недостаток же карт нормалей в том, что процесс их создание куда сложнее. В этом уроке была продемонстрирована простая техника создание карты нормалей, с использованием технологии ядра fryrender - Layered Compositing. Удачного меппинга!

"Карты нормалей: создание и использование карт нормалей."	автор: Chema Guerra (2007)
перевод: Arhat	оригинал: randomcontrol.com

Piggybank

Свинья-копилка. Необходимо было получить материал пластика с сильным эффектом подповерхностного рассеяния, напоминающий пластик из которого изготовлены детские игрушки советской эры.
Для начала делаем 1 слой, включаем ССС (режим - изотропик). Для того чтобы эффект ярче себя проявил уменьшаем density до 0.25 (1/см). Параметр абсорбции делаем равным 5 (см). При меньшем значении свет будет хуже проходить в объект и делать материал гораздо темнее, при более слабом эффекте ССС, при больших значениях свет будет слишком глубоко проникать  объект и делать эффект ССС слишком выраженным (другими словами места куда будет попадать направленный свет, станут слишком светлыми). В данном материале для слота ССС использован не просто цвет, а градиент, помогающий разделить объект на две половины - более светлую верхнюю и более темную - нижнюю.

Очень хорошо поведение параметров ССС описано в этом уроке.

В заключении добавим второй слой отвечающий за отражения. В нем мы можем разместить в слоте бампа какую-либо карту, чтобы придать неоднородность нашему материалу. Почему именно во втором слое? Потому что в первом слое параметр roughness = 100% и примененный бамп не окажет никакого влияния на создаваемый материал. Итог опытов (без текстур) можете скачать ниже. Большое изображение:

Material

Working with sun caustics

Зачем нужен этот урок?

Потому что нам необходимо знать, как добиться максимальной скорости рендера. Рендер объекта, который лежит на ровной плоскости и освещается солнцем – это то, с чем когда-нибудь сталкивается каждый. Давайте выясним, что надо сделать для того, чтобы fryrender работал в такой сцене максимально эффективно.

Когда вы настраиваете рендер на плоскости, возможно 2 варианта: если материал плоскости будет типа lambertian (полностью матовая поверхность, свет рассеивается по поверхности, и на объекте нет никаких отражений), тогда она не будет генерировать каустику (а будет только принимать ее), если это не lambertian материал, поверхность тоже генерирует каустику. Чем меньше плоскость, тем быстрее и чище будет рендер. Это заметнее всего при использовании не lambertian материалов. Избегайте использовать поверхность чрезмерно большого размера.


Типичный пример: поверхность, на которой лежат часы - слишком большая, и после 3 часов рендера, шум по-прежнему заметен. Причина в том, что материал пола дает много отражений, и программа вынуждена просчитывать каустику для всей поверхности, большая площадь которой даже не видна.

Как видно, после трех часов рендера, отражения и каустика по-прежнему очень шумные. Причина в том, что программа вынуждена просчитывать путь лучей света, которые даже не попадут в камеру. В данном случае нет смысла просчитывать рендер для 90 % площади поверхности, которая находиться в сцене.

Здесь мы уменьшили размер плоскости таким образом, что ее общая площадь не на много больше той, которая видна камере. Каустика просчитывается быстрее, рендер становится чище за меньшее время. Именно так следует поступать при рендере подобных сцен, чтобы получить от fryrender максимальную производительность.

Как видно, каустика и отражение выглядит теперь гораздо чище. Время рендера сократилось до одного часа. Причина в том, что программа за то же время может теперь рассчитать большее количество лучей, для определения конечного цвета пикселя.

Как видите, сцена, в которой на поверхности лежит двухслойный материал, рендерится куда дольше той, в которой на поверхности лежит однослойный материал с большим значением roughness. Отсюда правило: чем выше параметр roughness, тем быстрее просчитывается каустика. Также – чем больше слоев в материале, тем больше времени понадобиться, для получения чистого рендера.

"Работа с каустикой при использовании солнца"	автор: Erwan Loison (2007)
перевод:  arhat	оригинал: randomcontrol.com

Get Optimized

Оптимизация сцены может часто иметь жизненное значение для unbiased rendering, где осторожность с геометрией, настройками материалов, камеры и эмитеров должны быть сбалансированны, чтобы достигнуть оптимальных результатов с минимумом жертв (временных затрат). FRY гид по оптимизации сцены - это набор пунктов, предложений и подсказкок, которые, в зависимости от сцены, могут быть применены индивидуально к ситуации. Поскольку FRY находится в непрерывном развитии, некоторые из этих пунктов могут скоро стать устаревшими, но наиболее вероятно то, что большинство останется как методология исправлений. Поскольку FRY сообщество продолжает расти, мы надеемся, этот документ будет расти с ним. Любое участие, комментарии и/или предложения всегда - больше чем приветствуется для последовательных обновлений.

Советы:

1) Избегайте пересечения геометрии эмиттеров любой ценой.
Получение ‘физически реальных’ результатов требует ‘физически реального’ подхода к освещению сцены. Избегайте пересечения геометрии для объектов эмиттера, поскольку они создадут дополнительный шум и нежеланные результаты. Избегайте самопересечения и компланарного пересечения со смежными объектами. делайте это просто, делайте это реально.

2) Избегайте "покрывать" эмиттеры (даже частично) в максимально возможной степени.
Покрытые источники света (покрытые светильники, жалюзи окна и т.д)"создают опустошение с легкими путями", так что попытайтесь держать эмиттеры настолько 'открытыми' насколько возможно. Выполнение этого пункта может создать серьезное увеличение эффективности и сокращения шума. (прим: делается это для того, чтобы предотвратить "застревание" света между эмиттером и заслоняющим его объектом)

3) Уменьшите геометрию эмиттера в максимально возможной степени.
Как основное правило, чем меньше полигонов на любом эмиттере, тем лучше. В то время, как это существенно, чтобы подражать источникам света реального мира в максимально возможной степени, решительное сокращение полигонов эмиттера, специально для сложных сцен (прежде всего сцены со многими переотражениями и/или глянцевые материалы(материалы с глосси)) может часто быть существенным в сокращении времени редера.

4). Когда возможно, держите такое большое расстояние насколько возможно между эмиттерами и объектами, которые они освещают.
Дайте место дыханию эмиттеров. Когда ИС слишком близко к объектам, которые они освещают, они могут произвести шум, особенно когда близко к отражающей поверхности.(см примечание к пункту №2). Если у Вас есть неоновый свет, измените
его на прямоугольный эмиттер (или цилиндрический) для геометрии неонового света, удаление всех лишних полигонов эмиттера, обращенных к стене - существенно снизит количество полученного шума.

5). Никогда не позволяйте сумме всех слоев материала для любого данного материала превышать 100.
По умолчанию, FRY автоматически не ограничивает суммы веса слоя к 100; полная сумма может быть превышена. Не делайте этого (если Вы не действительно уверены в окончательном результате). Эффективность слоя и общая эффективность сцены идут рука об руку, так что если сомневаетесь,
сделайте это проще.

6). Используйте lambertian материалы в максимально возможной степени.
Чрезмерные отражения могут привести к чрезмерному шуму, так что, чтобы держать шумовые факторы настолько низко насколько это возможно, попытайтесь держать значения размытия (roughness) настолько высокими, насколько это возможно. Для стен, бетона,потолков и т.д хорошая идея начать со значения размытия = 100, и снижайте его, следя, как снижение размытия сказывается на количестве шума и времени рендера.

7). Избегайте ненужного высокого отражения в настройках материалов.
Еще раз, используйте отражения только если действительно в них нуждаетесь. У металла, пластмассы и сильно отражающие детали, если не первичной визуальной важности, должны иметь более высокие значения размытия, чтобы ускорить рендер. Отражающим слоям геометрии, не видимым камере, можно в большинстве случаев назначить материал с размытием = 100, чтобы уменьшить шум, если они не имеют большого значения в сцене в плане светораспределения, каустики, и т.д...

8). Избегайте чрезмерно высоких значений Bump.
Очень высокие значения Bump могут внести нежелательный шум в сцену. Если возможно, выберите диапазон приемлемых значений (15-65 например) и попытайтесь держать большинство материалов с Bump в пределах того диапазона, превышая это только в
редких случаях, когда высокие значения этого параметра - необходимость.

9). Предпочитайте "Ghost glass" диэлектрикам в максимально возможной степени.
Мы все ждем дня, когда использование большого количества диэлектриков будет повсеместно, но тем временем, из-за текущих непобежденных ограничений относительно диэлектрических материалов, используйте Ghost glass в максимально возможной степени, поскольку они очень уменьшат количество шума в Вашей сцене. Прежде всего, избегайте любой ценой покрытия эмиттеров диэлектрик материалами (такими как стекло), как это значительно увеличит уровень шума, вследствие того, что весь свет, проходящий через диэлектрическую среду, рассматривается как каустика.

10). Ограничьте использование glossy в материалах (roughness 20-50).
Как со значениями bump, попробуйте найти диапазон значений приемлемого уровня с glossy материалами (средние значения roughness). Превышайте этот диапазон только в случаях первичной визуальной важности к сцене.

11). Ограничьте количество слоев материалов насколько это возможно.
Создание и использование сложной структуры материала, часто приводит к интересным и инновационным материалам, но для сложных сцен держите их простыми если это не абсолютно необходимо. Попытайтесь держать материалы компактными, с небольшим количеством слоев материала насколько возможно.

Recommended Usage.

Конечно, в любой данной сложной сцене, очень маловероятно, что использование всех вышеупомянутых пунктов было бы возможным, однако как общая структура, это - хорошая идея, помнить многие из этих пунктов. Во многих случаях они могут привести к существенной прибавке к скорости вычислений и сокращении шума в данной сцене. В следующей главе мы рассмотрим, как выполнение части этой оптимизации может влиять на эффективность сцены в целом, и насколько прибавит скорости рендера.

В этом случае исследование, которое мы попытаемся показать, как несколько оптимизированных параметров сцены могут привести к серьезному увеличениям скорости рендера с FRYrender. Цель не состояла в том, чтобы сделать 1:1 точнуя копию оригинальной сцены, это не сравнение. Цель состоит в том, чтобы показатьь обобщенный пример того, как некоторые из предыдущих пунктов могут создать большую эффективность в определенных FRY сценах.

"Оптимизация сцены"	автор: Feversoft (2007)
перевод:  rafter	оригинал: randomcontrol.com

Jerrycan & boiling flask

Пластиковая канистра и колба c реагентом. Материал канистры - двухслойный пластик с включеннм S5 в базовом слое и вторым слоем для отражений. Соотоношение слоев: 90% - базовый и 10% - слой рефлекта. Для освещения использовался набор HDRi, созданный с помощью простой и полезной утилиты - Smart IBL. Стекло и вода взяты из стандартной бибиотеки материалов Фрая, а скриншоты метериала пластика привожу ниже.

Материал пластика

1 слой:

2 слой:

Liquid in Glass

Вопрос правильного метода моделирования стеклянных объектов (стаканов, чашек, бутылок, графинов и пр.) содержащих жидкость (вода, сок , вино и т.д.) часто встает перед нами, поэтому цель данного урока предоставить руководство для создания корректно выглядещей воды в стеклянном стакане с помощью FryRender.

1. Первый шаг - моделирование формы стеклянного стакана.
2. Теперь выделите внутри формы ту ее часть, кторая будет вступать в контакт с водой, во вашей задумке, и отделите ее в отдельный объект.
ЭТО ЕДИНСТВЕННЫЙ СПОСОБ получить для FryRender правильное взаимодействие различных сред (воды и стекла в нашем случае)
3. Затем соедените верхние точки полученной формы линией, чтобы получить при вращении (модификатор `lathe') объект с замкнутым объемом.
Для большего реализма можно немного опустить только что созданную линию относительно двух ее крайних точек. Это позволит добиться эффекта капиллярности , присутствующего в реальной жизни, когда края жидкости, прикасающиеся к стенкам сосуда, располагаются немного выше остальной ее поверхности.

В качестве материалов стекла и воды, мы будем использовать материалы из стандартной библиотеки материалов рендера, но естественно можете использовать и любые материалы необходимыые вам. Чтобы результат был реалистичным, не забывайте, что для большинства стеклянных поверхностей ИОР (nd) = 1.5-1.6, а для воды обычно используют значение = 1.33.


Ниже представлены три наиболее распространенные ошибки при создании стеклянных объектов с жидкостью внутри. Эти методы моделирования дадут НЕВЕРНЫЙ результат.

"Жидкость в стеклянном стакане"	автор: Feversoft (2009)
перевод: мой	оригинал: randomcontrol.com

Plums

Захотелось слив. И вот они - сливки фрайрендера. )))
Подробно останавливаться на особенностях этой сцены не буду, практически все как и в предыдущих. Единственное очень пригодилась и понравилась новая версия плагина от nVidia - PhysX, даже с навешенным двойным мешсмусом, сливки насыпались в дуршлаг в одно мгновение. Ни пересечений, ни глюков. Если вернут софтбоди и клоз, бывшие кстати в версиях 1.х, то цены ему не будет, хотя и бесплатен )))

Mugs

Кружки. Яркие и красивые. Что нужно чтобы получить такое "сочное изображение"? Может - прямые руки, светлую голову, достаточно много знаний о том как работает ваш рендер, 3ds max, фотошоп и т.п.? Или может - проще использовать нормальный рендер? Решать каждому самому конечно. Метод моделирования очень прост и не предстваляет особой сложности. В архиве сцена для 20010 макса, с несвернутым стеком, что позволит изменять модель и включать нужное сглаживание. Материалы присутствуют, текстур нет.

Scene

Silver

Серебряная посуда. Увидел в каком-то журнале фотографию этой посуды и так понравилось, что захотелось получить что-то подобное в фрайрендере. Несмотря на аскетичность сцены - три простых бокала, чайник и плоскость на которой они и расположены - изображение выглядело потрясающе. Как оказалось в фрайрендере это проще простого. 30 минут на все - моделинг, текстуринг ) и редеринг. Никакой постобработки нет, только фраевский глер и поднятый там же контраст. Материал серебра достаточно сложный, четырехслойный, правда и с более простым материалом, думаю, было бы не хуже..

Plastic SSS

Пластики с подповерхностным рассеиванием, полупрозрачные пластики - интересная область материаловедения. Вряд ли это может пригодится в создании сцены интерьера или экстерьера, если только для какого-то крупного плана, но для промвиза - задача актуальная.
Итак в данной сцене надо было получить три вида пластика: полупрозрачный и матовый для бутылок, и глянцевый для крышек. Для первого изображения использовался метод моделирования жидкости в прозрачном объекте, рекомендуемый в уроке Liquid in Glass с офсайта (см. рисунок ниже)

Результат в принипе устроил, но вода в бутылке больше похожа на меловой раствор. Поэтому попробовал и "неправильный" метод (см. рисунок ниже).

В этот раз стакан отдельный объект с замкнутым объемом, а жидкость размещена внутри, с небольшим зазором между стенками жидкости и пластика. По мне так получилось лучше, хотя и видны немного боковые стенки, зато вода выглядит более естественно. Может "правильный" способ и хорош для стеклянных объектов, но не очень красиво выглядит с пластиками. В общем вода стала похожа на себя, а не на меловой раствор.
Не исключено правда, что надо поработать над материалом прозрачного пластика, чтобы и правильный способ давал приемлимые результаты. Я сделал прозрачный пластик трехслойным: 50% - материал стекла с измененным ИОР = 1.1 и шероховатостью = 5, 30% - слой с SSS, 20% слой рефлекта с шероховатостью = 15-20. Наверняка можно сделать проще и лучше. Пространство для опытов еще предостаточно.
Для освещения использовалась простая классическая студия с изогнутым плейном и HDRi в слоте environment. Около 30 минут на Core I7 на каждую картинку.

Fryrender user manual (Material Editor). Part I

 

Хотя Fryrender и является физически корректным с точки зрения моделирования света, огромная доля реализма ваших сцен, будет зависеть от того сколько внимания вы уделите созданию материалов. Чем более правильные настройки материалов вы установите, тем более реалистичные изображения даст в итоге Fryrender. По этой причине, данный раздел руководства пользователя, один из наиболее важных. Чем лучше вы понимаете значение каждого из параметров, что они означают и как их сочетать друг с другом, тем лучших результатов вы добьетесь, тем проще будет для вас их получить.
В интерфейсе Fryrender'а вы часто будете встречать такую панель свойств, как та, что показана ниже. Эта панель позволяет настраивать чистый цвет, или текстурную карту. Левая половина состоит из двух кнопок (настройки цветовой температуры и/или выбора цвета RGB) и небольшого окна превью итогового цвета. Правая половина имеет кнопку, открывающую редактор текстурных карт и собственно превью текстур. Флажок посередине указывает что будет использоваться - текстурная карта или просто чистый цвет.

Выбор цвета RGB

Здесь вы можете указать чистый цвет, используя RGB или HSV цветовое пространство. Вы также можете выбрать цвет в интерактивном режиме с помощью мыши. Внешнее кольцо позволяет выбрать цвет, в то время как внутренняя квадратная палитра позволяет изменять оттенок и его насыщенность. Справа Вы увидите превью, и набор из нескольких основных, предварительно настроенных, часто используемых цветов.

Настройка цветовой температуры

Выбор цвета по спектру излучения абсолютно чёрного тела (или настройка цветовой температуры) позволяет настроить спектральный цвет по шкале цветовых температур. Это очень удобно при настройке эмиттеров (источников света), поскольку цвет свечения ламп накаливания или люминесцентных ламп обычно приведен в градусах Кельвина. Более высокие значения дадут более голубой оттенок, менее высокие - желтый. Для примера в реальной жизни лампы с температурой 6500К имеют небольшой желтоватый оттенок, из-за чего в писчей бумаге используют специальные добавки, дополнительно выбеляющие ее.

Временная область для цветов и текстурных карт (Media Pool)

Вы можете перетащить цвет или текстурную карту (зажав их мышью) из одного окна превью в любое другое. Так же предусмотрена и общая область для временного хранения, называемая Media Pool. Вы можете перетащить цвет или текстурную карту в Media Pool, а затем переместить их в окно превью, расположенное в другом месте (допустим новый слой материала или другая вкладка свойств)

Редактор текстурных карт

Редактор текстурных карт объединяет все поддерживаемые fryrender`ом типы текстурных карт (как растровых, так и процедурных) в едином редакторе. В верхней части окна редактора вы можете выбрать тип карты (растровую карту, карту checker, карту noise, карту gradient, карту rotation, карту dirt, карту colorgen), необходимый для ваших целей. По умолчанию выбрана - растровая карта.
С правой стороны вы найдете окно превью текущей карты. В среднем столбце расположены свойства той карты, которая в данный момент выбрана. При редактировании любого из этих свойств окно превью отображает изменения в реальном времени, для того чтобы понимать, что каждое свойство делает. С левой стороны находятся два очень полезных блока свойств. Сверху расположена группа UVW модификаторов (переворот, смещение, поворот ...), а ниже - группа RGB модификаторов (инвертирование, гамма, карсный/зеленый/голубой каналы, насыщенность, яркость, контраст ...) Таким образом, вы получаете возможность редактировать определенные свойства ваших карт без необходимости использования внешних преложений, что экономит время.

Окно редактора материалов

Окно редактора материалов разбито на три столбца. Слева расположен Браузер библиотеки материалов. Посередине - окно превью материала, а ниже иерархиечская структура слоев материала (дерево слоев материала). Справа вы видите свойства текущего (активного) слоя.

Браузер библиотеки материалов

Браузер, отображающий список материалов с их названиями и небольшими иконками, вы можете использовать для быстрой и удобной навигации в вашей библиотеке материалов. Fryrender поставляется с базовой библиотекой материалов, которая содержит многие основные материалы, такие как пластики, металлы, диэлектрики. По умолчанию базовая библиотека материалов устанавливается в следующую директорию:

 

с:\randomcontrol\fryrender\materials

Удобно сохранять ваши наиболее часто используемые материалы в папке базовой библиотеки. Таким образом вы всегда будете иметь к ним доступ из Браузера библиотеки материалов.

Дерево слоев материала

Материалы в Fryrender содаются из слоев. Каждый слой, в соотвествии со своим весом, добавляет собственный вклад в итоговый вид материала. Обратите внимание, что хотя некоторые простые материалы могут быть сделаны и с одним слоем, для наиболее интересных материалов нужно два или более слоев. Материалы, в основном, это ряд свойств, а также список слоев, каждый со своим собственным набором свойств слоя. Все эти наборы свойств расположены компактно в виде небольших значков в Дереве слоев материала. Первая строка в Дереве слоев материала содержит глобальные свойства материала (которые затрагивают все его слои). Последующие ряды - слои, которые формируют материал. Каждая строка имеет несколько значков (которые могут быть выделены или погашены). При нажатии на каждый из этих значков, на правой панели отображаются элементы управления для соответствующего набора свойств. Заметим, что поскольку вклад каждого слоя складывается в единую составляющую, то порядок в котором они создаются и отображаются в Дереве слоев материала - не имеет значения!

Глобальные свойства материалов

Из-за своего характера, некоторые свойства материалов должны быть общими для всех слоев в материале. Это так называемые глобальные свойства материала (название, под которым он будет отображаться в Браузере материалов, флаг одно- или двухстороннего материала, прозрачность, дисплейс)

Флаг одно- или двухстороннего материала

Хотя все физически правдоподобные объекты должны иметь объем, иногда (как правило, для удобства или простоты) 3D модели делают односторонними. Простой плейн, например. По умолчанию, Fryrender отобразит обе стороны объекта. При снятии флага, только передняя сторона будет отображена. Обратите внимание, что независимо от того установлен или выключен данный флаг, слой эмиттера будет излучать свет только с лицевой стороны объекта к которому применен содержащий его материал. Таким образом, все слои эмиттеров всегда - односторонние.

Карта прозрачности

Этот слот позволяет использовать монохромные растровые изображения, которые в зависимости от яркости, составляющих их пикселей, определяют прозрачность для всего материала. Это позволяет создавать частично прозрачные материалы, хотя чаще всего используются растровые изображения, состоящие из полностью черных (RGB=0,0,0) или полностью белых (RGB=255,255,255) пикселей. В этом случае черные части изображения отсекают геометрию объекта к которому применен материал, а белые части остаются полностью непрозрачны.

Дисплейсмент (значительно изменен в версии 1.5 !!!)

Микро-полигональный дисплейсмент (MPDM) - техника используемая для генерации высокодетализированной геометрии на малополигональных объектах с помощью карт высот (в качестве карт высот может использоваться любое растровое изображение). В результате полученная геометрия формируется из миллионов микро-треугольников, которые изменяют форму изначального объекта после выдавливания вдоль его нормалей на высоту определяемую картой высот. Как правило MPDM используется для создания геометрии камней, полотенец, ковров, травы, стволов деревьев и т.п. Вся геометрия на представленном изображении получена с использованием монохромной карты клавиатуры (нижняя картинка) из простого плейна.

 

Что интересно в технологии MPDM, так это то, что созданная дисплейсментом геометрия не хранится в оперативной памяти, так что независимо от того сколько тысяч миллионов микро-треугольников будет созданно, фактическое использование памяти этой технологией незначительно. Достигается это путем расчета создаваемой геометрии только в нужный момент, когда идет расчет освещенности той точки поверхности к которой применен дисплейсмент. На рисунке представлена разница между бампом и дисплейсментом, в качестве карты высот использовалась приведенная ниже карта.

 

Параметр Refinement, справа от превью карты высот отвечает за качество и задается в пискелях (px). Во время рендера кадый участок карты высот произведет 2 * ("качество" в квадрате) микро-треугольников. При значении параметра = 1000px на каждом участке карты будет сгенерировано 2 миллиона микро-треугольников. Таким образом, данный параметр контролирует насколько точной и детализированной будет полученная геометрия. Заметим однако, что высокие значения этого параметра значительно замедляют рендер. Рендером, значение Refinement берется для семплирования карты высот перед тем как она используется для выдавливания геометрии объекта. Не имеет никакого смысла использовать значение этого параметра выше реального размера вашей карты высот. Рисунок ниже показывает как меняется дисплейсмент от достаточно грубого до очень подробного, в зависимости от параметра Refinement для карты высот размером 4096 x 4096 px.

 

Максимальная дистанция на которую будет выдавлена геометрия дисплейсментом определяется парметрами Height (по умолчанию значения задаются в мм). Карта высот транслируется рендером таким образом, чтобы абсолютно черные ее точки оставались на месте, а самые белые ее точки "выдавились" на высоту определяемую Height. По умолчанию, геометрия будет сгенерирована снаружи основного объекта (положительное смещение). Однако параметр Midpoint делает возможным смещение дисплейсмента внутрь, как показано на рисунке ниже. Например, если значение Midpoint = 100%, то вся геометрия будет сгенерирована дисплейсментом внутри основного объекта (негативное смещение). Промежуточные значения позволяют регулировать смещение геометрии. Вообще, близкие к серому цвету, значения карты высот до значения определяемого Midpoint , останутся несмещенными. Более светлые будут сдвигаться наружу, а более темные внутрь. Значение по умолчанию = 0%.

 

Параметр Waterlevel, по умолчанию - выключен, позволяет обрезать нижнюю часть геометри дисплейсента. Этот параметр получил свое название, потому что он ведет себя таким же образом как вода, скрывающая часть поверхности суши. На рисунке ниже приведены примеры использования этого параметра. Типичные примеры где он может вам пригодится - оргады, решетки, сетки и т.п.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Фрайрендер предусматривает три метода контроля сглаживания геометрии дисплейсмента, задаваемые параметром Details. Смотрите рисунок ниже:

 

• Raw micro-tri normals (вариант А, Refinement = 128px) - не выполняет никакого сглаживания. Этот метод дает самый четкий результат, за счет полного отстутствия острых видимых граней, причем, чем более низкие значения Refinement установлены и чем ближе рассматриваете результат, тем хуже он будет выглядеть.
• Micro-tri normals (вариант В, Refinement = 128px) - сглаживает нормали микро-полигонов геометрии дисплейсмента стандартным образом, дает сглаженный результат без острых граней.
• Enhanced micro-tri normals (вариант С, Refinement = 128px и вариант D, Refinement = 4096px) - генерирует карту нормалей из MPMD карты высот. Эта карта нормалей используется для переопределения нормалей смещенной геометрии, уточнении всех деталей оригинальной карты, даже если оно является незначительным. Обратите внимание, что на рисунке приведенном выше, вариант D выглядит значительно лучше, чем вариант С, за счет использования более высокого (в 32 раза) значения Refinement.

 

По умолчанию включен Raw режим, поскольку он производит наиболее четкий результат, хотя в некоторых случаях вам может понадобится Smooth режим или даже захочется поэкспериементировать с режимом Enhanced.
Enhanced может, в частности добавить тонкие детали вашему изображению, поскольку это лучше всего сработает с низкими значениями Refinement. Однако заметим, что некоторые виды карт высот для дисплейсмента дадут хороший результат только при выборе Raw режима. Это случаи когда карта высот имеет множество острых выступов, как например карты высот для травы или меха (см. рисунок выше). Заметьте, что даже если выполнение дисплейсмента фрайрендером действительно эффективно, высокодетализированная геометрия, затрагивающая расчет ГИ в сцене, оказывает значительное влияние на скорость рендера. Так, что важно использовать дисплейсмент мудро, для чего могут пригодиться некоторые подсказки:
• Сохраняйте сетку объета к которому применяется дисплейсмент как можно более простой (малополигональной). Допустим, вы хотите использовать дисплейсмент для обычного плейна. Сцена будет рендерится гораздо быстрее, если плоскость будет состоять из двух треугольных полигонов, чем если вы разобьете ее на множество мелких полигонов. Результат будет точно такой же, но время затрачено будет значительно больше. Поэтому постарайтесь использовать сетку объекта как можно более простой и пусть дисплейсмент сам сделает свою работу.
• Используйте низкие значения refinement, пока это дает нормальный результат. Дисплейсмент становится значительно медленнее, когда используется большое значение refinement (т.к. число микро-треугольников резко возрастает). Иногда, впрочем, в использовании слишком высокого значения refinement просто нет необходимости, ведь необходимо учитывать с какого расстояния поверхность будет рассматриваться, и насколько подробна или содержит множество деталей ваша карта высот. Таким образом, когда это возможно, используйте низкие значения refinement, до тех пор пока это позволяет показать все детали карты высот, которые вам нужны в определенной задаче.

Toon свойства материала

Каждый материал содержит вкладку со свойствами специализированного Toon-шейдера. Эти свойства основаны на стандартной модели затенения Phong shading и используются только когда выбран Toon Kernel режим в настройках рендера. Более подробная информация об этих свойствах будет опубликована позже. ...

 

"Перевод официального руководства пользователя"	автор: Feversoft (2009)
перевод: Art (1-я часть)	оригинал: randomcontrol.com