Создание реалистичного освещения сцены - одна из важнейших задач при 3D визуализации. Источник VRay Sun позволяет максимально точно симулировать освещение от солнца, учитывая особенности атмосферы и ландшафта. В этой статье мы подробно разберем, как настроить VRay Sun для создания реалистичных визуализаций экстерьера и интерьера.
Общие сведения о VRay Sun
VRay Sun - это источник направленного света в V-Ray, имитирующий солнечный свет. Его основные преимущества:
- Учет особенностей атмосферы Земли при формировании цвета и интенсивности света
- Реалистичное взаимодействие со средой через VRay Sky
- Широкие возможности точной настройки параметров солнечного света
- Мягкие и плавные тени с настраиваемой степенью размытия
В отличие от стандартного источника Target в 3ds Max, VRay Sun учитывает:
- Цвет неба в зависимости от угла падения солнечных лучей
- Ослабление света в атмосфере из-за поглощения и рассеяния
- Эффекты вроде заката, когда солнце приобретает красноватый оттенок
Настройка параметров атмосферы
Два основных параметра, влияющих на цвет неба и солнечного света в VRay Sun - это Turbidity и Ozone.
Turbidity (мутность) - этот параметр определяет количество пыли и дыма в атмосфере. Низкие значения соответствуют чистому воздуху и насыщенному голубому небу. Высокая мутность делает небо более блеклым и желтоватым.
При turbidity=2 небо насыщенно голубое, а при turbidity=8 оно выглядит тусклым и мутным.
Параметр Ozone влияет на баланс синего и красного в свете солнца. При high ozone солнце выглядит более холодным и голубоватым.
Точную настройку атмосферы лучше делать на основе фотографий реального места, для которого делается визуализация.
Управление интенсивностью света
Параметр Intensity Multiplier позволяет точно дозировать яркость источника VRay Sun:
- По умолчанию солнце очень яркое, multiplier нужен для уменьшения интенсивности
- Значение параметра зависит от времени дня, погоды, широты местности
- Для реалистичности нужен расчет реальной освещенности на основе данных по конкретному месту и времени
Например, для Москвы в солнечный полдень в июне величина освещенности составляет примерно 100 000 люкс. Это значение и нужно задать с учетом настроек экспозиции камеры.
Дополнительные настройки
Кроме основных параметров атмосферы и яркости, в VRay Sun есть ряд дополнительных опций для точной настройки.
Размер солнечного диска
Параметр Size Multiplier определяет кажущийся угловой диаметр солнца. Это влияет на:
- Резкость теней - чем больше диск, тем мягче тени
- Видимость солнца в камере и отражениях
- Реалистичность - по умолчанию взят реальный угловой размер солнца
Детализация теней
Чем выше значение параметра Shadow Subdivs, тем выше детализация теней, но также выше шум. Для быстрого рендера можно использовать Subdivs=8, для финала рекомендуется 16 и выше.
Настройка границ теней
Shadow Bias отвечает за положение границы между освещенными и затененными областями:
- При значении 0 тени могут "просачиваться" в полностью освещенные места.
- Слишком большое значение приведет к "отрыву" тени от объекта.
- Оптимальное значение подбирается для конкретной сцены опытным путем.
Также часто используется опция Exclude - исключение отдельных объектов из расчета освещенности и теней.
Оптимизация производительности
Настройка параметров VRay Sun - процесс итеративный. Сначала подбираются оптимальные значения с точки зрения качества изображения и реалистичности, затем производится оптимизация производительности рендеринга.
Баланс качества изображения и скорости
Основные параметры, влияющие на скорость рендеринга при использовании VRay Sun:
- Shadow Subdivs - чем выше значение, тем выше качество теней и ниже скорость
- Размер тени - большая область тени требует больше вычислений
- Количество и сложность объектов, принимающих тень
Для быстрого предпросмотра выставляется Subdivs=8, exclude применяется к наиболее тяжелым объектам. При финальном рендере эти ограничения снимаются.
Настройки для ускорения рендеринга
Дополнительные возможности для оптимизации производительности:
- Использование Irradiance Map вместо Light Cache для более быстрого просчета освещения
- Выставление более низкого разрешения теней под объектами второго плана
- Исключение мелких и удаленных объектов из расчета теней
- Использование Render Elements для рендеринга солнца и неба в отдельные пассы
Применение данных приемов позволяет существенно повысить скорость работы с VRay Sun при сохранении высокого качества конечного изображения.
Работа с освещенностью от VRay Sun
Помимо цвета и интенсивности прямого освещения от VRay Sun, необходимо настроить карту освещенности от окружающей среды, создаваемой этим источником.
Настройка параметра Indirect Horizontal Illum
Этот параметр определяет яркость неба как источника рассеянного освещения. На него влияют:
- Положение солнца
- Погодные условия (облачность)
- Окружающий ландшафт
Значение параметра подбирается исходя из реальных условий - в пасмурную погоду оно ниже, чем в солнечную.
Настройка баланса прямого и рассеянного света
Для реалистичности освещения необходим правильный баланс между прямым светом от солнца и неба (VRay Sun) и рассеянным освещением от окружения (VRay Sky):
- Сначала настраивается прямое освещение от VRay Sun
- Затем подбирается яркость и цвет неба через параметры VRay Sky
- При необходимости корректируются настройки VRay Sun для баланса освещения
Такой поэтапный подход позволяет добиться максимально реалистичного освещения сцены.
Работа с экспозицией и балансом белого
Для классической визуализации архитектуры и интерьеров важно правильно настроить баланс белого и экспозицию после освещения сцены.
Настройка баланса белого
Методы настройки баланса белого:
- Автоматическая установка в камере по освещению от VRay Sun
- Ручная настройка White Balance в камере
- Использование техники серой карты на этапе постобработки
Выбор метода зависит от требований к цветопередаче конечных визуализаций.
Установка корректной экспозиции
Завышенная экспозиция приведет к выгоранию ярких участков, заниженная - к темным теням и недостатку детализации.
Для реалистичного изображения необходимо:
- Определить яркость ключевых участков сцены в люксах или канделах
- Перевести в значение экспозиции для камеры в V-Ray
- Проверить гистограмму изображения на предмет вязких участков
