Создание теней
Назначение света - освещать поверхности и создавать тени. В LightWave вы можете создать абсолютно любые тени. Вы вольны выбирать, будут они четкими или расплывчатыми, цветными или нет. Чтобы определить вид тени, достаточно задать некоторые параметры.По умолчанию источники света, созданные вами при помощи выпадающего меню Add и команды Add Light, лишь освещают объекты в сцене. При создании затенения лучи проходят через объект и могут осветить элементы, которые находятся за ним. Такое освещение не выглядит естественным, хоть и просчитывается довольно быстро.
Настоящие тени создаются, когда свет, падая на какую-либо поверхность, не проходит сквозь нее и не освещает поверхности, находящиеся позади нее. В LightWave существует два способа остановить распространение световых лучей в сцене. Первый, самый быстрый, - это настроить параметр Intensity Falloff (Спад интенсивности). Эта величина определяет расстояние, которое будет проходить луч от источника. Интенсивность луча начинает спадать сразу после того, как он «покинул» источник света и, пройдя заданное расстояние, уменьшился до нуля.
Определение параметра Intensity Falloff
1. Выполните шаги 1-3 процедуры «Добавление точечного источника света».
2. Щелкните по кнопке Item Properties
(Свойства элемента) или нажмите клавишу Р. Откроется окно Light Properties (Свойства источника света).
3. Из выпадающего меню Intensity Falloff (Спад интенсивности) выберите одну из следующих опций (рис. 8.34):- Linear (Линейный). Эта опция линейно уменьшает интенсивность светового потока;
- Inverse Distance (Инверсное расстояние) и Inverse Distance^2 (Инверсное расстояние^2). В первом случае интенсивность затухает обратно пропорционально расстоянию, а во втором - обратно пропорционально квадрату расстояния, что соответствует реальным характеристикам распространения света в пространстве.
4. В поле Range/Nominal Distance (Расстояние) введите значение спада, которое определит расстояние распространения лучей от источника света (рис. 8.35).
5. Перейдите на вкладку Light (Источник света), чтобы открыть новую панель инструментов.
6. На панели инструментов щелкните по кнопке Amb Intensity (Интенсивность окружающего света).
7. В поле диалогового окна Ambient Intensity (Интенсивность окружающего света) введите 0% и щелкните по кнопке ОК. Отображается свет только от точечного источника. Обновите изображение нажатием клавиши F9. На рис. 8.36 представлен результат выполнения настроек. Обратите внимание, что все объекты, кроме сферы, освещены слабо.
Layout изображает спад окружностью вокруг источника света. Это соответствует точке, где интенсивность света равна нулю.
Определить значение параметра Ambient Intensity можно также при помощи окна Global Illumination (Глобальное освещение), о котором
рассказывается далее.
Метод трассировки лучей
Второй способ построения теней - использование метода трассировки лучей. Суть метода заключается в следующем: луч, достигая поверхности, останавливается, дальнейшее его распространение невозможно, поэтому свет не попадает на объекты, находящиеся за освещенным элементом. Таким образом создаются очень реалистичные тени.Но у этого метода есть один существенный недостаток: он требует большого количества вычислений, поэтому построение изображения может занять много времени. Результаты очень реалистичны, но достигаются значительной ценой (падает производительность системы). Это особенно ощутимо, когда в сцену необходимо добавлять новые источники света. Метод трассировки лучей активирован для каждого созданного осветителя, поэтому каждый источник будет создавать тень.
Создание теней методом трассировки лучей
1. Создайте или загрузите сцену, в которой есть один или несколько простых объектов.
2. Из выпадающего меню Rendering (Просчет), расположенного на панели инструментов, выберите пункт Ray Trace Shadows (Тени методом трассировки лучей).
3. Обновите изображение нажатием клавиши F9. Обратите внимание, что объекты отбрасывают тень не только на пол, но и на другие объекты (рис. 8.37).
На самом деле существует еще один (третий) способ создания теней, некий обходной путь. Источники света с отрицательной интенсивностью излучения
поглощают свет с поверхностей, а не освещают их. Чтобы получить тень, нужно всего лишь создать источник света с отрицательной интенсивностью.
Чем меньше размер тени (не карты тени), тем лучше качество ее отображения. Если тень занимает половину экрана, то выглядеть она будет
намного хуже, нежели тень, занимающая четверть.
Если источник света не является объектом анимации, включите опцию Cache Shadow Map (Обработка карт теней), расположенную в
окне Shadows (Тени). В этом случае Lightwave не будет рассчитывать карту для каждого кадра.
Карты теней
При работе с направленными источниками света метод трассировки лучей можно применять для отдельных объектов сцены. Это позволяет сократить количество выполняемых вычислений, а следовательно, и количество времени на перестройку изображений. Таким образом, для одних элементов сцены можно использовать метод трассировки лучей, а для прочих - обычное затенение. Такой способ обработки изображений называется картой теней.Преимущество использования карт теней заключается в том, что, задав разрешение такой карты, можно точно определить качество создания каждой тени. Четкость отображения при этом напрямую зависит от разрешения карты тени. Если источник света неподвижен, то все необходимые расчеты будут произведены только один раз. Это позволит сэкономить много времени при просчете.
Хотя применение подобных карт является наиболее быстрым методом построения теней, у него есть ряд недостатков. Карты менее точны, для их обработки требуется большой объем памяти, и, самое главное, они доступны только при использовании направленных источников света.
Работа с картами теней
1. Выполните шаги 1-5 процедуры «Добавление направленного источника света».
2. Перейдите на вкладку Shadows (Тени) окна Light Properties (Свойства источника света) - рис. 8.38.
3. Из выпадающего меню Shadow Type (Тип тени) выберите пункт Shadow Map (Карта тени), предоставляющий доступ к дополнительным настройкам (рис. 8.39).
4. В поле Shadow Map Size (Размер карты теней) введите значение разрешения карты теней (рис. 8.40). Чем больше число, задаваемое в этом поле, тем выше разрешение, и тем лучше будет качество отображения тени. Рекомендуемое разрешение составляет 1024.
5. Обновите изображение, нажав клавишу F9.
По умолчанию цвет создаваемой тени темнее, чем освещенной части объекта. Вы можете настроить цвет тени, чтобы получить ряд интересных эффектов, например тень, отбрасываемую объектом при свете луны, ведь тени в лунную ночь скорее синие, чем черные.
Изменение цвета тени
1. Выполните шаги 1 и 2 процедуры «Работа с картами теней».
2. Чтобы выбрать цвет тени, щелкните по переключателю Shadow Color (Цвет тени) - рис. 8.41.
3. Из выпадающего меню, расположенного на панели инструментов, выберите пункт Ray Trace Shadows (Тени методом трассировки лучей).
4. Просчитайте изображение, нажав клавишу F9.
В некоторых случаях требуется, чтобы объект не был освещен. Чтобы объект не учитывался при просчете освещенности сцены, его нужно включить в список игнорируемых объектов.
Исключение объекта
1. Выполните одну из описанных ранее процедур добавления источника света и щелкните по источнику, свет которого не должен попадать на объекты.
2. Щелкните по кнопке Items Properties (Свойства элемента) или нажмите клавишу Р. Откроется Окно Light Properties (Свойства источника).
3. Перейдите на вкладку Objects (Объекты). Вы получите доступ к новым опциям.
4. Отметьте объекты, которые вы не хотите учитывать при освещении данным источником (рис. 8.42).
5. Обновите изображение, нажав клавишу F9. Теперь исключенные объекты не освещаются.
Чтобы не освещать один объект несколькими источниками, исключите их из списка, расположенного в окне Object Properties (см. главу 3).
