Единственный луч источника...

Рис. 11.1. Единственный луч источника света (1) может попадать в объектив камеры после однократного отражения (2), двукратного отражения от разных предметов (3-4 и 5-6), трехкратного отражения (5-7-8) и т. д.

Отражения световых лучей происходят многократно, пока свет не утратит свою энергию за счет частичного поглощения освещаемыми предметами и рассеивания на мельчайших пылинках, взвешенных в воздухе. Если отражающие объекты имеют характерную окраску, то и отраженные от них лучи света приобретают определенный цветовой оттенок. Например, объект красного цвета поглощает световые лучи всех цветов, кроме красного. Отраженные от такого объекта красные лучи будут придавать близко расположенным к нему предметам красноватый оттенок. Освещенность предметов реального мира, определяющаяся не только прямыми лучами света от источника освещения, но и лучами, отраженными от других предметов окружающей обстановки, называется в трехмерной графике глобальной освещенностью (Global Illumination).

В версиях программы 3ds max с первой по четвертую подобное многократное отражение лучей света от объекта к объекту не учитывалось по причине сложности программной реализации подобных расчетов и большого времени, требуемого на их выполнение. Ведь каждая точка поверхностей объектов, освещаемых воображаемыми лучами источника света, сама становится источником бесчисленного количества световых лучей, пути каждого из которых нужно проследить до попадания в объектив камеры. В итоге, скажем. подвешенный под потолком комнаты осветитель прожекторного типа создавал круг света на полу, но совсем не освещал ни стен, ни потолка комнаты.

По мере роста быстродействия компьютеров и совершенствования алгоритмов визуализации оказалось возможным реализовать алгоритмы расчета глобальной освещенности, позволяющие отслеживать многократные отражения лучей света от одного предмета к другому, в рамках программы max 6.

Вот основные достоинства учета глобальной освещенности:

не требуется такого количества осветителей, как в 3ds max ранних версий. С учетом переотражений от объекта к объекту в сцене часто оказывается слишком много света даже от единственного источника;
автоматически формируются полупрозрачные тени, если затененные области дополнительно подсвечиваются лучами, отраженными от объектов сцены;
автоматически воспроизводится такое характерное для реального мира явление, как цветовое тонирование объектов светом, отраженным от других объектов, имеющих выраженную цветовую окраску.

Расчет глобальной освещенности требует значительного времени и вычислительных ресурсов компьютера, а также предъявляет определенные требования к конструкции геометрических моделей сцены.

В состав программы max 6 включено два различных алгоритма расчета глобальной освещенности: Light Tracer (Трассировщик света) и Radiosity (Перенос излучения). Каждый из них имеет свои особенности и области применения, которые будут рассмотрены в разделе «Алгоритмы расчета глобальной освещенности» этой главы. Кроме того, в состав max 6 включен модуль визуализации mental ray, также позволяющий визуализировать сцену с учетом глобальной освещенности. Настройка параметров этого модуля описывается в главе 17 «Визуализация сцен и имитация эффектов внешней среды».

При размещении виртуальных осветителей в составе сцены и настройке их параметров следует обязательно иметь в виду, будете вы визуализировать сцену обычным способом или с применением того или иного алгоритма расчета глобальной освещенности.

Содержание раздела