Визуализация светотеней с помощью Caustics

В обыденной жизни нам часто доводится наблюдать, что лучи света, проходя через прозрачные предметы или отражаясь от зеркальных, создают на поверхностях других предметов световые пятна. Игру светотеней мы наблюдаем, например, поставив стакан с водой на стол. Зайдя в бассейн, мы видим светлые блики на потолке, колеблющиеся в такт воде.

В mental ray есть специальный инструмент – Caustics (Светотени), которые позволяет имитировать описанные выше эффекты.

1. Создайте сцену, в которой вы хотите визуализировать светотени.
2. Объекты, создающие светотени, должны быть либо отражающими, либо преломляющими. Поэтому назначьте для них материалы соответствующим образом: для каналов отражения – карты Raytrace, Flat Mirror или Reflect/ Refract, для каналов преломления – Raytrace или Reflect/Refract. Использование материала Raytrace не допускается.
3. Установите mental ray в качестве активного визуализатора.
4. Для прозрачных или зеркальных объектов, которые должны образовывать светотени в диалоговом окне Object Properties во вкладке mental ray включите опцию Generate Caustics (Создавать светотени) – см. рис. 15.91. Опция Receive Caustics (Получать светотени) для освещения объекта светотенями включена по умолчанию.

   
   Рис. 15.91. В диалоговом окне Object Properties включите опцию создания светотеней

5. Выберите тот источник света, который должен создавать фотоны для имитации светотеней. В разделе mental ray Indirect Illumination задайте коэффициенты (по отношению к глобальным установкам) для Energy (Энергия) и Caustic Photons (Фотоны светотеней).
6. Во вкладке Indirect Illumination в разделе Caustics активируйте опцию Enable (включить) и задайте количество Photons (Фотоны) и тип фильтрации светотеней. Фильтр Cone (Конус) создает более резкие светотени, чем фильтр Box (Прямоугольник). В разделе Photons установите количество Samples (Образцы) – см. рис. 15.92. Эти установки влияют на качество и время просчета светотеней.

   
   Рис. 15.92. Во вкладке Indirect Illumination задаются общие параметры светотеней

7. Выполните визуализацию сцены.
8. Отражающий объект создает светотени на стенах и дне параллелепипеда (рис. 15.93).

   
   Рис. 15.93. На стенах и дне параллепипеда возникают светотени от зеркальной поверхности тора

Совет
Засвечивание сцены при использовании Caustics обычно возникает из-за того, что у источника света слишком велик параметр Energy (Энергия).
Если вы хотите, чтобы все объекты в сцене создавали рассеянное освещение и светотени и освещались ими, включите опцию All Objects Generate And Receive Caustics & Gl (Все объекты генерируют и получают светотени и рассеянное освещение) в разделе Photons.
Если вы не хотите, чтобы при каждой визуализации шел просчет карты фотонов, отключите опцию Rebuild (Пересчет) в разделе Photons.

В 3ds max 4 и более ранних версиях существовало только два типа теней: Raytraced (Трассированные) и Shadow Map (Полученные картой теней), поэтому было сложно получить тени с мягкими и ровными границами, тем более что отсутствовала возможность создавать Area Lights (Протяженные источники света). Поэтому в состав mental ray для ранних версий входили такие источники света. Они есть и теперь, причем не только для совместимости со старыми версиями. При использовании mental ray вместо стандартного визуализатора рекомендуется использовать Area Lights, встроенные в mental ray.