Создание теней

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).

   
   Рис. 8.37. На рисунке показан эффект, достигаемый при использовании метода трассировки лучей. Заметьте, что объекты отбрасывают тень не только на пол, но и на другие объекты

Совет
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.

Совет
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.

Совет
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.

   
   Рис. 8.38. На вкладке Shadows отображаются настройки для каждого источника света сцены

3. Из выпадающего меню Shadow Type (Тип тени) выберите пункт Shadow Map (Карта тени), предоставляющий доступ к дополнительным настройкам (рис. 8.39).

   
   Рис. 8.39. Установите значение параметра Ambient Intensity равным нулю

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.

   
   Рис. 8.40. Используя опцию Shadow Map Size, определите качество создаваемых теней

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.