Бесплатные 3D Модели

Освещение интерьера при помощи HDR неба

Я получаю много писем от людей, которые спрашивают, как им использовать мои HDR неба для архивиза интерьеров и всегда ли это уместно. Я не использовал ничего кроме HDR неба (интерьеры и экстерьеры) около 4 лет, поэтому я попробую ответить на большую часть вопросов.

Fewlo с форума chaosgroup любезно позволил мне использовать его интерьер в качестве примера. В первом шаге мы выясним, что происходит в сцене и отрендерим её как она есть. Некоторые вещи я изменил сразу же:

1.

Отключил bitmap paging в некоторых версиях 3dsmax/Vray это приводит к замедления, поэтому я всегда отключаю его.

Универсальные настройки. Я предпочёл работать в режиме универсальных настроек vray, поэтому для того чтобы проделать большинство моих тестов, я переключился на эти настройки. Конечно же это заняло много времени на рендеринг, но это помогло мне оптимизировать сцену. Я переключусь на Irradiance map позже, чтобы показать его для сравнения.

Универсальные настройки используют Brute Force в качестве первичного GI и Light Cache для вторичного GI, если вы не уверены в том, как его настроить, посмотрите раздел справки vray в Universal Settings.

2.

Изменим поворот HDR

Позволю себе небольшое художественное допущение, я решил повернуть небо, чтобы солнце попадало в окно. Я также подстроил экспозицию vrayphysicalcamera чтобы позволить большему количества света проходить сквозь него. Загрузка vrayHDRi немного отличается от загрузки изображений 3ds max, это небольшая памятка, которую я всегда держу у себя под монитором:

Авторы Фил Койл, Хэйс Дэвидсон

3.

Отсутствие прямого освещения

Теперь, просмотрев vraylighting element, я узнал, что там практически не было прямого освещения, проходившего через окно. Чтобы исправить это, я:

- Отключил Store с Irradiance Map в VRayDomeLight
- Изменил материал стекла, чтобы получить полное (255) преломление, и включил affect shadows
- В VRayProperties стеклянных объектов я отключил «Visible to GI»

4.

Цветовая проекция

Следующим шагом было взглянуть на настройки гаммы. Я вижу два пути, вы можете либо запечь гамму в ваше изображение (что я и сделал), либо вы рендерите своё изображение с как можно большим количеством информации, таким образом вы будете возиться с ним при пост-обработке. Ещё один метод, по крайней мере для архивиза, как я думаю будет использовать reinhard mapping и низкое значение burn.

Как вы видите, коррекция цветовой проекции (color mapping) дала весомый эффект на время рендеринга.

Самое крутое в цветовой проекции vray это то что, даже если вы рендерите в 32-х битный exr (или 16-битное изображение) и не хотите пересветить гамму, вы всё равно можете продолжать использовать reinhard burn, чтобы ускорить процесс рендеринга. В данном примере медленный рендер настроен с линейным рабочим пространством (фактически reinhard burn 1.0, что есть одно и тоже), а быстрый с reinhard burn 0.05, но в режиме переключенном на «NONE» (ничего не применено). Это означает, что vray внутренне использует burn 0.05 для адаптации, но не теряет значение rgb в вашем изображении. В примере ниже, быстрый рендер со значительно большим шумом, но различие в скорости колоссальны, поэтому вы просто можете понизить шум и при этом выиграть в скорости.

Для обоих изображений я сохранил 32-битные exr и понизил экспозицию до 2 в photoshop, чтобы продемонстрировать его полный диапазон существующий на обоих рендерах.

Таким образом получается, чтобы запечь гамму в ваше изображение, в этом случае вам нужно настроить ваши параметры vray color mapping примерно как здесь

Или, если вы хотите полный контроль в пост-обработке, то в таком случае вы должны оставить всё как здесь:

Для пользователей VRay 2.x:

Режим "color mapping and gamma" = Don't affect colors (adaptation only) выключить

Режим "None (don't apply anything)" = Don't affect colors (adaptation only) включить

5.

Настройка HDR неба

Сцена была настроена при помощи двух версий 1222 sky, один для отражений и низко-полигональная версия для освещения. Я всегда стараюсь, чтобы мои настройки HDR были как можно проще, просто полное разрешение в dome light. Переключение на него имеет небольшой эффект на времени рендеринга.

Посмотрите насколько лучше тени выглядят с солнцем:

Прояснения к моим настройкам HDR:

Я всегда использую только одну полноразмерную HDR неба в vraydomelight, чтобы сделать все отражения света.

Сцена, которую я посылал имела копию низкого разрешения HDR неба в vraydomelight, а полноразмерную версию в слоте environment в настройках vray. Возможно это немного старомодный способ, чтобы попытаться добиться более быстрого времени рендеринга, но как показано выше, он может быть не намного быстрее и он теряет много чёткости в тенях.

6.

Последующая оптимизация настроек brute force

Прежде всего, я установил Min Shading Rate на 6, что дало существенную разницу. Смотрите пост в блоге Универсальные настройки VRay 3.0. Далее я включил EMBREE, так как мой процессор поддерживал его, для дополнительного понижения времени рендеринга.

HDR Domelight subdivs: в прошлом у меня был неудачный опыт с изменением сабдивов domelight, но для brute force в этой сцене это не имело ни какого значения. Я предполагаю, что это из-за того, что Min Shading Rate сам по себе уже максимально оптимизирован.

7.

Настройка гаммы HDR неба

Посмотрите этот урок за 2012 год, если вы не знакомы с идеей понижения гаммы HDR неба, с целью усилить контраст (и тем самым сделать тени чётче).

Думаю, что рендер ниже начинает показывать приятный тёплый свет от солнца, ложащийся на стол и кресло в углу, в тоже время делая тёмные участки более голубоватыми.

8.

Irradiance Map

Многие люди, продолжают использовать irradiance map в качестве вторичного GI, раз так, то настройка сабдивов vraydomelight определённо поможет удалить шум и не увеличит время рендеринга на много. Я подобрал значение 128. Запомните в загадочном мире adaptive DMC более высокие цифры могут иногда означать меньшее время рендеринга, поэтому поэкспериментируйте, чтобы посмотреть, какое высокое значение приведёт к более быстрому результату.

(Нажмите на изображение, чтобы увеличить)

9.

Освещение HDR, VRaySun, Brute Force и Irradiance Map в сравнении

Я собрал мои результаты для HDR неба и универсального неба, VRaySun и универсального метода, а также рендеры irradiance map ниже для сравнения.

(Нажмите, чтобы увеличить изображение)

Результаты:

HDR sky & Brute force: 2 мин. 36 с.
HDR sky & Irradiance map: 1 мин. 36 с.
VRaySun & Brute force: 2 мин. 57 с.
VraySun & Irradiance map: 0 мин. 46 с.

Мои настройки Irradiance map как и универсальные, но со следующими различиями (за исключением всех значений по умолчанию):

Adaptive DMC min, max: 1,12 вместо 1,100
Adaptive amount 0.85
Irradiance map as primary, min, max: -4, -1
Irradiance map subdivs: 250

В заключение

В общем, я должен сказать VRaySun вариант выглядит не так хорошо, как вариант HDR небо. Прямой свет от dome light добавляет повсюду намного больше деталей.

Вариант irradiance map рендера HDR неба выглядит намного лучше, но я каждый раз подбираю универсальные настройки.

По поводу шума…

Для тех, кто думает, что рендеры выше выглядят слишком шумно, чтобы их использовать.. после я просто изменил порог шума (noise threshold) с 0.01 на более низкое число. Рендеры были сделаны просто в целях сравнения. Когда я делаю рендеры высокого разрешения, то иногда даже повышаю порого шума до 0.02.

Замечания по поводу времени рендеринга

Все изображения здесь были отрендерены с разрешением 1024 x 576 пикселей, но на двух сдвоенных рабочих станциях xeon. Для времени рендера одной рабочей станции я просто удвоил фиксированное время рендеринга. Добавляя время рендеринга на изображение мы просто сравниваем один метод с другим, я не пытаюсь кого-то провести.

Дополнение 1

Кто-то в твиттере попросил меня пояснить, почему я предпочёл универсальный вариант HDR неба, вместо варианта с irradiance map. Поскольку я работаю исключительно с вещами высокого разрешения, меня главным образом интересует визуальное качество. (Я смотрю на это с такой точки зрения — если время рендеринга слишком высоко, то я просто покупаю дополнительную рабочую станцию.) Ниже два рендера с разрешением 1600x900 пикселей, всё определяется тем, какое GI решение использовать в зависимости от ваших потребностей. Мне нравится универсальный метод, потому что он отлично прорабатывает все детали вокруг двери, не оставляя грязи, и главное, что тени выглядят определённо лучше.

Цель этого урока, не попытка убедить вас использовать brute force, по возможности больше использовать освещение HDR небом в интерьерах и на мой взгляд оно того стоит.

Урок был взят и переведён с сайта: peterguthrie.net