Использование материалов, камер, источников света. Овладение методами работы с камерами, источниками света, а также материалами и текстурами при визуализации сцен в среде «3ds Max»

САНКТ-ПЕТЕРБУРГСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ПОЛИТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ

ФАКУЛЬТЕТ ТЕХНИЧЕСКОЙ КИБЕРНЕТИКИ

Компьютерная графика

Лабораторная работа №6

Санкт-Петербург

2007

1.1. ИСПОЛЬЗОВАНИЕ МАТЕРИАЛОВ, КАМЕР, ИСТОЧНИКОВ СВЕТА

Цель работы

Овладение методами работы с камерами, источниками света, а также материалами и текстурами при визуализации сцен в среде «3ds Max».

План работы

·  Изучение методов задания освещения и видов сцены, а также применения к объектам сцены материалов и текстур;

·  Дополнение созданной в предыдущей лабораторной работе сцены камерами и источниками света;

·  Применение к созданным ранее объектам текстур и материалов;

·  Анализ результатов и составление отчета.

1.1.1.  Источники света

Среда моделирования «3ds Max» предоставляет разработчику моделей шестнадцать типов источников света. Восемь относятся к разновидности «Standard» (Стандартные), оставшиеся — к разновидности «Photometric» (Фотометрические).

Стандартные осветители позволяют обеспечивать визуально правдоподобное освещение, не соблюдая реальных физических законов распространения и отражения световых лучей. Например, по умолчанию свет от стандартных источников не затухает с расстоянием, что противоречит реальности, но в большинстве случаев не слишком мешает освещению сцен.

Фотометрические осветители подобны стандартным, однако они позволяют точно воспроизводить освещенность, цвет и пространственное распределение силы света, свойственные реальным источникам. Свет, испускаемый фотометрическими осветителями, всегда затухает обратно пропорционально квадрату расстояния до освещаемой поверхности.

Виды источников света

«Omni» (Всенаправленный) - источник света, располагающийся в точке и излучающий во всех направлениях трехмерного пространства сцены. Такой осветитель еще называют точечным. В видовых окнах осветитель отрисовывается как объект, по виду напоминающий восьмигранник (рис. 2.20).

Рис. 2.20. Применение осветителя Omni

«Target Spot» (Нацеленный Прожектор) - источник света, состоящий из собственно излучателя и Target (Точки Цели), задающей направление лучей (рис. 2.21).

Рис. 2.21. Применение осветителя Target Spot

«Target Direct» (Нацеленный Прямой) - аналогичный предыдущему источник света, излучаемый не точкой, а плоскостью (рис. 2.22).

Рис. 2.22. Применение осветителя Target Direct

«Free Spot» (Свободный Прожектор) - источник света, идентичный нацеленному прожектору, но без точки цели (рис. 2.23). Направление светового луча изменяется вращением осветителя.

Рис. 2.23. Применение осветителя Free Spot

«Free Direct» (Свободный Прямой) - аналогичный предыдущему источник света, излучающий не из точки, а из плоскости (рис. 2.24).

Рис. 2.24. Применение осветителя Free Direct

Для создания источника света необходимо перейти в панель «Create» ð «Lights» (рис. 2.25).

Рис. 2.25. Панель задания источников света

1.1.2.  Съемочные Камеры

Для решения задачи получения видов модели с различных точек зрения наблюдателя предназначены специальные служебные объекты - Съемочные Камеры (рис. 2.26).

В среде «3ds Мах» используются два вида камер:

·  Target Camera (Нацеленная Камера);

·  Free Camera (Свободная Камера).

Рис. 2.26. Панель камер

Нацеленная Камера представляет собой объект, по структуре близкий к рассмотренному ранее источнику света типа «Target Spot» (Нацеленный Прожектор), - это точка объектива камеры и точка цели, в которую всегда направлен воображаемый луч зрения наблюдателя (рис. 2.27).

Рис. 2.27. Нацеленная камера и получаемый с ее помощью вид

Основные параметры настройки камер

Пара связанных счетчиков «Lens» (Линзы) и «FOV» или «Field-of-View» (Поле Зрения) управляет величиной поля зрения камеры или области видимого наблюдателю изображения. При изменении одного из этих счетчиков пропорционально меняется значение другого. Расположенный рядом список кнопок выбирает способ задания поля зрения:

·  Поле зрения измеряется по горизонтали вида;

·  Поле зрения измеряется по вертикали вида;

·  Поле зрения измеряется по диагонали вида.

Далее следует группа стандартных наборов линз «Stock Lenses» (Шаблонные Линзы) для быстрого выбора пары значений «Lens» (Линзы) и «FOV» (Поле Зрения).

Расположенный ниже список выбора типа камеры становится доступен при редактировании уже созданной камеры через панель Modify (Редактировать), а два флажка Show Cone (Показать Границу Поля Зрения) и Show Horizon (Показать Линию Горизонта) управляют отрисовкой геометрии камеры в видовых окнах.

Далее располагаются две группы настроек «Environment Ranges» (Диапазоны Видимости) и «Clipping Planes» (Плоскости Невидимости).

Первая группа содержит счетчики «Near Range» (Ближний Диапазон) и «Far Range» (Дальний Диапазон), которые задают границы начала и конца, используемые при визуализации сцен «Environment Effects» (Эффектов Окружения), таких как туман, глубина резкости и др. (рис. 2.28).

Рис. 2.28. Эффекты изменения дальнего диапазона и глубины резкости камеры