Бесплатные 3D Модели

Как создавались «Апартаменты». Часть 1

Автор: LeFX

Использованные приложения: 3ds Max, V-Ray, Misc

Этот проект был создан для того, чтобы показать возможный подход к визуализации интерьера квартиры. Чтобы усложнить цель и сделать её интересней, мы попробуем показать различное время суток, так мы сможем поэкспериментировать с тем как материалы ведут себя при различном освещении. Наибольшая по времени часть — это пост-обработка, поскольку это главная часть, в которой определяется общий желаемый стиль, который мы хотим придать нашей визуализации. В конце мы добавим жёлтые-оранжевые цвета для освещения и изучим как он контрастирует с голубыми стенами и зелёной растительностью.

С самого начала очень важно иметь готовую планировку и размеры, поэтому мы постоянно взаимодействуем с очень дружелюбным архитектором Бернардом Ортлибом, в течение всего проекта.

Этот обзор освещает каждый этап процесса, включая моделирование, настройку освещения, материалы, визуализацию и пост-обработку.

Моделирование — апартаменты

Моделирование комнаты было очень быстрым, поскольку нужно было создать лишь следующее:

  • Два стеклянных фасада
  • Глянцевую каменную стену с двумя вставками, одна для картины, другая для бутылок
  • Деревянный пол
  • Потолок с вставкой по центру где будет непрямое освещение, которое затеняется матовым стеклом
  • Пол балкона с плиткой из цветного камня и перила, созданные из стекла и металла

Все эти элементы были созданы при помощи техники бокс-моделирования. Мы добавили детали, такие как окантовка штукатурки, драпировка, ручки двери, а также смоделировали освещение для балкона, картину и ещё вставку для бутылок.

Детали

Часть мебели была взята из нашего архива, в котором мы храним завершённые вещи для использования в будущих проектах. Диван и кресло тому пример. Остальная часть мебели, как например, кофейный столик и боковые столики были сделаны специально для этой сцены.

Мы начали создавать их техникой бокс моделирования и при помощи таких модификаторов как shell, push и т.д. чтобы добавить больше объёма и деталей. Чтобы получить красивые отражения, особенно в анимации, мы добавили сглаженные края.

Что-то из предметов было также взято из нашей библиотеки. Мы приучили себя использовать каждую детали, которую использовали в любом проекте, для повторного использования. Благодаря этому мы разработали отличный архив с маленькими и большими элементами, на все случаи. Наполнение комнаты маленькими деталями становится невероятно простым делом со временем. Это помогло очень сильно снизить время на разработку.

Остальные детали, такие как винные бокалы были созданы для этого проекта при помощи техники сплайнового моделирования. Коврик является обычной плоскостью с Hair & Fur, а растительность также была сделана из модифицированных моделей из нашей библиотеки.

Совет: Обычно мы берём простые плоскости для оконных стёкол, но в этом проекте необходимо было скрыть их для некоторых проходов. Поэтому мы соединили точки плоскостей, чтобы их проще было видеть и выделять. Так вы сможете быстро сказать скрыты они или нет, без необходимости смотреть свойства объекта или меню (Ри.с01).



Рис. 01

Настройка освещения

Мы использовали две различные системы освещения. Первая предполагала использование естественных источников, которые содержали HDRI dome light и V-Ray sun. HDRI можно изменяться от дня к ночи или смешивать эти два состояния. Солнце также может изменять положение от полудня до вечера.

В то время как солнце создаёт тёплые и приятные жёлтые цвета на геометрии, HDRI создаёт светлые голубые цвета в сцене. В середине дня солнце оказывает больше влияние на сцену, однако вечером интенсивность солнца намного ниже. Тогда окружение и искусственное освещение оказывает наибольшее влияние на финальный вид.

Чтобы направить лучи солнца и HDRI в квартиру были применены два портала — по одному для каждого стеклянного фасада. Удобство этого способа в том, что настройки light cache и the irradiance map могут быть намного ниже, чем без световых порталов, при этом качество изображения будет то же.

Во второй системе были использованы искусственные источники освещения, которые создавали освещение внутри и снаружи квартиры. Примером может служить подсветка на балконе и над картиной, а также область, встроенная в потолок. Все они имели тёплые цвета, чтобы придать картине ощущение комфорта.

VRay-Lights над картиной в стене имели IES профили, для создания более интересного эффекта освещения. Это также сделало луч света более реалистичным. Источниками для балкона и бутылок были простые spotlights, поскольку профили на полу не такие важные, а их рендер был намного быстрее.

Наилучший вклад в освещение комнаты в вечернее время вносит потолочный свет. Мы создали цилиндры для каждой стороны и определили их как V-Ray light, чтобы добиться красивого и мягкого спада. Это стоило нам значительного времени рендеринга, но как мы считаем, оно того стоило.

Совет: Для освещения и отражения заднего плана мы создали два отдельных источника света. Оба из них имели одну и туже HDRI, но разделив их, мы получили больший контроль над этими двумя типами лучей. Это была попытка имитировать возможности, которые используются для Raytypeswitcher, которые предлагает для заднего плана mental ray (Рис.02).

Рис. 02

Материалы: Слои

С самого начала мы знали что нам придётся сделать много материалов для сцены. Вот почему мы разделили геометрию по слоям:

  • Окружение (например, задний план и HDRI для dome lights)
  • Комната (например, пол, потолок, стены)
  • Мебель (например, столы, диван и ковёр)
  • Вещи (например, бутылки, часы и стаканы)
  • Растения (все растения)
  • Отдельное (например, хромированные и стеклянные части ламп)

Для каждого слоя геометрии мы также создали вкладку в редакторе материалов. Это очень полезно, если вы захотите пересмотреть свою сцену через несколько месяцев. Вы всегда будете знать где искать. Это также делает более удобным обмен сценой между двумя разными художниками. Также полезно чистить сцену после каждого этапа производства, чтобы избавиться от бесполезных вещей, которые засоряют ваше ОЗУ и делают работу над сценой всё медленнее и медленнее.

Материалы

Материалы в сцене были очень простыми, но их было много. Почти каждый материал содержал карты diffuse, bump и reflection. Чаще всего в слоте reflection была карта falloff, которая понижала отражения по бокам больше чем спереди.

Чтобы повысить уровень реализма (а также время рендеринга) материалы часто имели глянцевые отражения. Это также создаёт красивый эффект при анимации, когда камера приближается всё ближе и ближе к отражающему объекту или вдоль его поверхности.

Переключение между днём и ночью

Для заднего плана мы разработали слайдер в Zookeeper (отличный плагин для 3ds Max), где нам было проще переключаться между дневным и ночным режимом. Для смешивания материалов dome light и заднего плана мы соединили плавающее значение Bezier, которое переключалось от нуля к единице (ночь и день). Мы также соединили слайдер с источниками освещения, поэтому они включались и выключались в зависимости от значения слайдера. Смена времени суток теперь производилась всего в один щелчок (Рис.03).

Рис. 03

Совет: Для материалов мы часто устанавливаем значение отражения ниже, чем оно должно быть в реальности, поскольку мы отрендерим проход raw reflection render element (Рис.04) и при пост-обработке накладываем его в режиме screen. Есть две причины, по которым мы так делаем:

  • Мы можем анимировать отражение, если камера будет вращаться вокруг объекта (например, пол). Это даёт очень красивый эффект от перпендикулярного к горизонтальному.
  • Мы можем установить интенсивность и размытость отражения при пост-обработке. Это значительно сокращает время рендеринга, поскольку минимизирует необходимые тестовые рендеры.

Рис. 04

Ещё один совет, установить очень низкое значение отражений для всех объектов, которые в этом нуждаются. Если объект не имеет отражений в реальном мире, то мы ставим ему значение 0,01%. Удобство в том, что при пост-обработке мы сможем размыть и добавить цвет для отражения объектов и использовать это для создания дополнительного эффекта отражения. К примеру, для материалов, таких как шёлк, этот способ намного проще, чем подбирать нужные значения в редакторе материалов. Это увеличит время рендеринга, но зато сэкономит гораздо больше времени в общем счёте, которое бы потратилось на поиски и эксперименты для сложных материалов, чтобы они начали работать так как вам нужно, и имели желаемый вид.

Визуализация — менеджер проходов рендеринга

Благодаря Гранту Адаму мы использовали его плагин RPManager в этом проекте. При помощи этого плагина стало возможным сохранять различные настройки сцены в проходах (Рис.05). Первый и второй проходы для сцены были просчётом light cache и irradiance map, без рендеринга самой картинки.



Рис. 05


Третий проход был проходом beauty, который подгружал данные light cache и irradiance map и рендерил финальное изображение вместе с элементами рендеринга, такими как lighting, global illumination и raw reflection. Эти элементы рендеринга будут для вас очень важными, когда вы захотите поэкспериментировать с финальной картинкой при пост-обработке. К примеру, мы можем усилить солнечный вид картинки, простым наложением в режиме screen, элемента lighting. Проход beauty также имеет элемент рендера под названием Multimatte, который создаёт маску объектов, которые должны быть выделены вручную (в данном случае стекло, поскольку оно было спрятано в проходе AO Falloff, который мы обычно рендерим замаскированным).

Четвёртый проход был рендером всей сцены без источников света, а также экспозиции камеры и Override-falloff. Это полезно для цвето-коррекции боковых частей объектов. Делая так, вы можете добиться эффекта матовой поверхности или лакированной. Этот проход также рендерит элемент под названием «VRayExtraTex», который позволяет нам загружать карту (в данном случае Ambient Occlusion). В дополнение мы также отрендерили элемент для ZDepth и элементы для масок. Поскольку стекло было скрыто в этом проходе, это позволило визуализировать маску для объектов, которые обычно скрыты им. Все четыре прохода можно увидеть на Рис.06.



Рис. 06

Настройки рендера

Для анимации этого проекта мы решили вычислять light cache и irradiance map отдельными проходами, чтобы загружать их в beauty проход. Преимущество этого метода, вместо того чтобы просчитывать сразу прямо с beauty проходом в том, что должен быть просчитан всего один кадр. При помощи опции Use Camera Path, можно генерировать карту в первом кадре и V-Ray будет просчитывать лучи всех движений камеры на активном отрезке времени. Результат может быть потом использован вместе с light cache, чтобы отрендерить beauty изображения на множестве различных компьютеров, которым нужны лишь данные об освещении. Действуя этим методом вы можете быть уверены, что получите достойный вариант, без большого количества пятен или мельканий.

Ещё одной вариантом для irradiance map будет просчёт карты при помощи Add to Current Map для каждого 10 кадра, но однокадровый метод быстрее и даёт лучший результат при минимальной анимации в сцене, как еле-заметное колыхание ткани или растений. Очень важно установить Distance Threshold на высокое значение, как например 0.3, при использовании этого метода совместно с небольшой анимацией объектов.

В начале у нас была проблема, когда сэмплы GI на потолке были слишком большими. Сначала мы попытались увеличить сэмплы и сабдивы irradiance map, но после нескольких тестов и такой реализации это заняло слишком большое время рендеринга, мы решили перейти на другой метод.

Таким образом мы решили увеличить подразбиение light cache, поскольку мы подумали так пол будет более освещён вторичными лучами и такое увеличение разрешения light cache минимизирует пятна. Фактически это ничего не меняло на данном участке, но мы получили лучший результат в небольших уголках или под диваном (вот почему сабдивы light cache были оставлены на 2000 — его расчёт продлился всего пол часа для сцены).

В конце мы нашли решение, объединив irradiance maps каждой сцены в одну карту. Обычно объекты, которые имеют большую плоскую поверхность, требуют немного сэмплов. Поэтому мы просчитали irradiance map для прямого вида на потолок, с высокими настройками и объединили его с нашей существующей irradiance map. В конце наша irradiance map имела размер 1 Гб, но оно того стоило, поскольку теперь у нас не было каких-либо видимых проблем с сэмплами на потолке. Рис.07 показывает итоговую irradiance map. Вы можете смотреть ваши irradiance maps при помощи imapviewer, который прилагается к V-Ray.



Рис. 07

Продолжение

Урок был взят и переведён с сайта: 3dtotal.com.