Nacházíte se zde: Rhino3D.cz > Články > Renderování > Začínáme renderovat v modulu Brazil r/s 2


Začínáme renderovat v modulu Brazil r/s 2

Publikováno: 25.6.2008 | Autor: Brian James | Rubrika: Renderování | Komentáře: 5 - Doporučit

Začínáme v Brazilu - ikonaJe to tak, vydání Brazilu se už nezadržitelně blíží. V tomto článku si projdeme určitá konkrétní nastavení, která vám pomohou rychle začít počítat vysoce kvalitní rendery již v betaverzi Brazlu. Jakmile se seznámíte se základními principy renderování v pomocí Brazilu v Rhinu, budete moci už sami dále zkoumat jeho nekonečné možnosti!

Nejprve jeden obrázek na namlsání... materiálové a světelné testy od Davida Ruttena. Kliknutím zobrazíte originální verzi.

Brazil pro Rhino - materiály

Komu je určen tento článek?

Tento dokument je určen uživatelům, kteří zatím nejsou obeznámeni s pokročilými renderovacími progamy, jako je Brazil. Pokud tyto renderovací programy již znáte, pravděpodobně si tento článek jenom proběhnete. Pokud jste ale v Brazilu a v pokročilém renderování jako takovém nováčky, budete muset nejprve vstřebat novou terminologii. Nepropadejte panice, pokud vás vyděsí názvy jako "obrazový filtr Mitchell-Netravali” nebo “textur s vysokým dynamickým rozsahem”. Když už nic jiného, vylepšíte si alespoň slovní zásobu pro Scrabble :)

Brazil r/s pro Rhino - židle

Brazil r/s v2 pro Rhino - volby

Nejdříve si stáhněte a otevřete scénu Brazil_Pens.3dm

Jakmile ji otevřete, klikněte v horní řadě ikon na ikonu s modrou koulí nabo zadejte z klávesnice příkaz Rhina Render. Všechny objekty na scéně budou bílé a pokud vyrenderujete perspektivní pohled, měl by obrázek bez jakéhokoliv dalšího nastavování vypadat takto:

Brazil r/s pro Rhino - pera 1

Přímé osvětlení pomocí oblohy (sky light)

Nyní otevřete dialogové okno s volbami Brazilu pomocí příkazu BrazilOptions nebo kliknutím na příslušnou ikonu v nástrojové paletě Brazilu. K dispozici máte obrovské množství parametrů, které vám bude z počátku připadat nezvládnutelné, ale nelekejte se, pro náš první realistický rendering jich mnoho potřebovat nebudeme.

Otevřete záložku “Luma Server” a zatrhněte políčko “Sky light” v oddílu “Direct illumination”. Vyrenderujte scénu znovu... výsledek by měl vypadat jako na následujícím obrázku (rozlišení obrázků si změníme na medium, jak budeme hodnotit změny osvětlení ve scéně).

Brazil r/s pro Rhino - pera 2

Zapnuli jsme si výchozí "nebeské" osvětlení a jeho světlo je šířeno rovnoměrně po celé scéně. Aby nebyl náš obrázek tak přesvícený, můžeme snížit intenzitu oblohy tak, že snížíme hodnotu “Multiplier” v oddílu “Sky light” v panelu “Luma Server”. Na následujících obrázcích vidíte účinky různých hodnot parametru násobitele (Multiplier):

Brazil r/s pro Rhino - pera 3
Sky Light Multiplier 0.80

Brazil r/s pro Rhino - pera 4
Sky Light Multiplier 0.60

Mimo světelných zdrojů můžete využít i světla Rhina či jejich kombinaci, ale mějte na paměti, že větší množství světel prodlužuje dobu výpočtu.

Přímé osvětlení pomocí plošných světel

Nyní si v Luma Serveru vypneme “Direct illumination” “Sky light”, abychom si vyzkoušeli použití dvou plošných světel jako jediných zdrojů světla ve scéně. Přejděte v Rhinu do pohledu shora (Top) a vyberte obě plošná světla. Až je budete mít vybrané, otevřte dialogové okno “Vlastnosti objektu” buď klávesou F3 nebo kliknutím na ikonu Vlastnosti (ozubené kolečko v horní řadě ikon) nebo v příkazovém řádku Rhina zadejte příkaz Vlastnosti.

Z roletového políčka v horní části dialogového okna Vlastnosti vyberte položku “Světlo. Rozviňte panel “Type” a zapněte obě světla zároveň tím, že zatrhnete políčko “Light on”. Vyrenderujte opět obrázek v perspektivním pohledu.

Brazil r/s pro Rhino - pera 5

Výsledek je podobný tomu, jakého jste dosáhli s oblohou, ve které byl nstaven násobitel na 0.80, ale navíc se na perech objevila odlesková skvrna od světel. Pokud používáte Brazil, máte mnoho možností, jak nastavit vlastnosti plošných světel. Všechny parametry nastavení vybraného světelného zdroje uvidíte v okně Vlastnosti v panelu Světlo. Následuje stručný přehled parametrů plošných světel v naší scéně.

  • panel Features: políčko Shadow je zatrženo (produkuje stíny)
  • panel Color: Multiplier je nastaven na 0.70 (to je síla každého ze světel)
  • panel Area Parameters: Shape je nastaven na Disc (stíny jsou jemnější)

Pokud změníme u obou světel hodnotu násobitele na 1.00, dostaneme následující výsledek:

Brazil r/s pro Rhino - pera 6

Přímé osvětlení pomocí oblohy i plošných světel

Nyní si v Luma serveru opět zapněte “Direct illumination” “Sky light” a vyrenderujte obrázek znovu. Teď nám půjde o kombinaci efektu oblohy a plošných světel. Render je značně přesvícený a musíme proto vybalancovat hodnoty násobičů plošných světel a oblohy.

Brazil r/s pro Rhino - pera 7

Snížením násobiče oblohy na 0.80 a násobiče plošných světel na 0.35 dostaneme výsledek podle následujícího obrázku. Obecným pravidlem osvětlení je, že součet másobičů všech viditelných světelných zdrojů na scéně by měl být zhruba roven 1 (počítáme do toho i násobič oblohy). V závislosti na velikosti a poloze světel a na zamýšleném působení scény ale můžeme nastavit násobiče i tak, že jejich součet bude větší nebo menší než 1.

Brazil r/s pro Rhino - pera 8

V dialogovém okně s volbami Brazilu je pár dalších parametrů, které byste při svém experimentování měli brát v úvahu. Teď si o nich něco povíme.

Global Illumination - globální osvětlení

Podívejme se nyní na oddíl “Global illumination” v záložce Luma Server. Zjednoduše řečeno, pokud zapneme globální osvětlení (global illumination, zkráceně GI), budou vypočítané obrázky více realistické, protože světlo a stíny budou mnohem reálnější, než je možné dosáhnout přímým osvětlením. Naše dva plošné zdroje momentálně poskytují pouze přímé světlo. Pokud dodatečně zapneme nepřímé osvětlení, bude se světlo od plošných zdrojů odrážet mezi objekty ve scéně a dostane se tedy i tam, kam světelné zdroje přímo "nevidí". V oddílu GI v Luma Serveru můžete také určit, kolikrát se mohou světelné paprsky ve scéně odrazit (Bounce). Čím více odrazů v QMC sampleru, tím světlejší bude výsledný obrázek.

Při zapnutí globálního osvětlení náš obrázek většinou zesvětlá, proto si budeme muset opět snížit hodnoty násobičů světel. Podívejme se, jak by scéna vypadala bezprostředně po zapnutí GI.

Brazil r/s pro Rhino - pera 9

Brazil r/s pro Rhino - pera 10
A zde je výsledek změny počtu odrazů na 2

Image Sampling - vzorkování obrazu

Rozlišení (ve smyslu jemností detailu, ne velikosti obrázku) vašeho renderu je dáno zejména hodnotou počtu vzorků na obrazový bod (samples per pixel)specifikovanou v záložce “Image Sampling” v dialogovém okně s volbami Brazilu. K dispozici máte tři výchozí přednastavené úrovně - P1, P2 a P3. P1 je nejnižší výchozí natavení. Dosud jsme používali střední nastavení P2. Zvyšováním počtu minimálních a maximálních vzorků na obrazový bod zvýšíte rozlišení svého obrázku. Vyšším hodnotám budou ale také odpovídat delší výpočetní časy. Zde jsou ukázky výpočtů naší scény s různými výchozími nastaveními.

Brazil r/s pro Rhino - pera - kvalita GI
a

Render Cache - renderovací vyrovnávací paměť

Oddíl GI v panelu Luma Server obsahuje také volbu s názvem “Render cache”, která může být velice užitečná tehdy, když chcete rychle vidět určité efekty osvětlení. Pokud tuto volbu zapnete, zobrazí se na začátku renderování velice rychlý první průchod s náhledem celého renderu, podle kterého již poznáte, zda je vše v pořádku a můžete obrázek vypočítat ve finální kvalitě s nastavením vzorkování obrazu P3. Renderovací vyrovnávací paměť můžete použít i ve finálním obrázku tak, že zapnete buď volvu “Retrace” nebo “Auto-occlusion”. Renderovací vyrovnávací paměť je užitečná také při renderování animací díky opětovnému použití informací o osvětlení mezi jednotlivými snímky.

Brazil r/s v2 pro Rhino - materiály

Přiřazení materiálů

Otevřte “Material editor” kliknutím na ikonu v paletě Brazilu nebo v příkazovém řádku zadejte příkaz MaterialEditor. V editoru je šest materiálů a zatím jsme používali jen jeden... bílý BAM (Brazil Advanced Material).

Každé pero obsahuje tři skupiny objektů - 1) tělo pera, 2) klip a chromovaná část špičky of 3) špičku a konec vršku. Vyberte tělo levého pera a poté klikněte pravým tlačítkem myši na červený materiál v editoru. Zvolte “Assign to objects” a tím přiřadíte červený BAM vybraným objektům. Opakujte tento postup pro zbývající dvě skupiny v prvním peru s použitím odpovídajících materiálů “Pen Plastic 2” a “Pen Chrome”. Proveďte testovací render s image samplingem nastaveným na P2 a pokud červené pero vypadá jako na následujícím obrázku, můžete zbylým dvěma perům přiřadit odpovídajícím způsobem jejich materiály.

Tvroba materiálů

Při tvorbě materiálů nabízí Brazil obrovské možnosti. Pro jednoduchost v našem materiálu “Pen Plastic” změníme výchozí nastavení BAM pouze ve dvou parametrech. Klikněte na náhled libovolného materiálu v editoru a zvolte “Create New”. V dialogovém okně “Content Browser” zvolte “Brazil Advanced Material” a klikněte na “OK”. V okně materiálového editoru se objeví vybraný nový šedý BAM materiál. Barvu tohoto materiálu můžete změnit zvolením barevného políčka “Diffuse(Cs)” v záložce “Brazil Default”. Druhá změna, kterou si provedeme, je úprava odrazivosti (reflektivity) materiálu. Zvolte barevné políčko “Reflectivity” v oddílu “Reflection control” v záložce “Brazil Default” a změňte hodnotu “Val:” neboli Value na nějakou hodnotu bližší bílé barvě... u dalších per jsme použili hodnotu 30. Přiřaďte nový materiál a proveďte znovu testovací render.

Brazil r/s pro Rhino - finální render

Když se bavíme o základech materiálového editoru v Brazilu, může vám pomoci, když budete uvažovat o materiálech jako o jednoduchých nosičích textur. Texturou může být například vámi vytvořený obrázek ve formátu .bmp nebo .jpeg nebo dokonce procedurální vzor, který je součástí instalace Brazilu, například “Turbulence” nebo “Tile”.

V materiálovém editoru vyberte svůj nový BAM materiál a otevřete jeho záložku “Basic Surface Parameters”. Uvidíte něolik slotů s nápisem “none” (žádný). Tyto “kanály” představují aspekty zvoleného BAM materiálu a mohou nést textury, které změní vlastnosti materiálu. Pokud například kliknete pravým tlačítkem myši na prázdný slot napravo od paletky “Color (Cs)”, můžete použít nějakou existující texturu z disku nebo vytvořit novou pomocí volby “Change”. Níže vidíte několik jednoduchých materálu Brzilu a jejich nastavení.

Brazil r/s pro Rhino - mapování textur
a

V materiálovém editoru se přímo pod náhledovými kuličkami materiálů nachází roletové políčko, kde jsou zobrazeny aktivní materiály. Když je vybrán aktivní materiál, nese toto roletové políčko výpis všech textur, které jsou v tomto materiálu použity. V případě výše uvedené kolue se šachovnicí zde můžete vybrat a editovat texuru šachovnice. Výše uvedené změny mapování textur byly provedeny pomocí záložky “Local Mapping” v texturách Checker a Marble, které byly vloženy do BAM.

Tvorba textur

Otevřete materiálový editor a zvolte záložku “Textures” v horní části editoru nebo zadejte v příkazovém řádku Rhina příkaz TextureEditor. Texture Editor je součástí stejného dialogového okna jako Material Editor a Environment Editor, o kterém si ještě povíme více.

V Texture Editoru uvidíte několik standardních textur, je mezi nimi i textura Checker. Když vyberete texturu, změní se volby stejným způsobem, jako volby pro vybraný materiál v Material Editoru. Různé textury mají různé volby, dokonce se mohou objevit i nové kanály pro další úpravy textury.

Hlavní rozdíl mezi texturami a materiály je v tom, že textury nlze přímo aplikovat objekty na scéně Rhina - musíte nejprve vytvořit materiál s touto texturou. Zde je několik ukázek materiálů a popis textur, které posloužily k jejich vytvoření.

Brazil r/s pro Rhino - procedurální textury

Mapování textur

Aby vypadaly materiály po aplikaci na objekt správně, musíte pochopit princip mapování textur. Podívejte se níže na obrázek dvou koulí. Jedna koule má texturu šachovnice "nabalenou" či namapovanou kolem svých UV souřadnic, zatímco na druhou byla promítnuta ta samá textura v kolmém průmětu (rovinné mapování).

Brazil r/s pro Rhino - mapování 1

V Rhinu vyberte jakýkoliv model a klikněte na ikonu “Vlastnosti objektu” nebo stiskněte klávesu F3 nebo zadejte příkaz Vlastnosti (Properties) v příkazovém řádku Rhina. V roletovém políčku v horní části dialogového okna Vlastnosti objektu zvolte položku “Mapování textur”. Výchozí styl mapování textur je “Plocha”, což znamená, že textury přiřazené k materiálům aplikovaným na objekt budou splývat podél směru UV parametrů každé z ploch v objektu.

Zatrhněte políčko “Zobrazit pokročilé uživatelské rozhraní” v oddílu Mapování textury v dialogovém okně Vlastnosti objektu. Objeví se tlačítko “Přidat”, které vám umožní změnit způsob mapování textur pro vybraný objekt(y).

Klikněte na “Přidat” a rozviňte roletové políčko v řádku “Promítání” v oddílu “Obecné”. Uvidíte v něm šest různých stylů mapování textur.

V závislosti na tvaru objektu a také vzoru mapované textury budete muset přiřadit správnou mapovací metodu, která přinese kýžený výsledek. Obecně je vhodné použít tu metodu projekce, která se tvarem zhruba blíží celkovému tvaru vybraného objektu(ů).

Jsou zde také tlačítka “Zobrazit mapování” a “Skrýt mapování”, která můžete použít pro zobrazenínebo krytí mapovacího nástroje pro aktuálně vybrané objekty. Tento nástroj můžete transformovat pomocí standardních příkazů Rhina a měnit tak celkový vzhled (velikost, posun, natočení) promítané textury.

V následujícím příkladu vedlo hranaté polstrování křesla většinou ke kubickému mapování, nicméně pro dva polštářky se jeví jako lepší planární mapování.

Níže vidíte oranžovo-bílou pruhovanou texturu, kterou budeme promítat na polstrování. Na jednotlivých obrázcích vidíte různé typy projekcí, kýžený výsledek je na posledním obrázku.

Brazil r/s pro Rhino - mapování 2

Brazil r/s v2 for Rhino - prostředí

Změna prostředí

Na finálním vzhledu vyrenderovaného orázku má velký podíl to, do jakého prostředí objekty umístíte. Může to být třeba interiér kuchyně nebo pláž nebo dokonce dvůr vašeho rodného domu v pravé poledne. Můžete si vybrat z velkého množství komerně dostupných prostředí nebo můžete vytvořit své vlastní pomocí nafocených obrázků nebo speciálních bitmap “High Dynamic Range Images” (HDRI). Zde vidíte další render souboru Brazil Pens s jednou změnou - přidáním prostředí. Materiál ani osvětlení jsme nezměnili a přsto mají plastiková pera mnohem lesklejší vzhled.

Brazil r/s pro Rhino - finální render s HDRI mapou

V dialogovém okně Material Editor zvolte záložku “Environments”. Pokud toto okno nemáte otevřené, zadejte v příkazovém řádku Rhina příkaz EnvironmentEditor. Výchozí prostředí “Basic Environment” má nadefinovanou pouze jednu barvu pozadí, ale umožňuje nahrát do pozadí libovolný obrázek a určit způsob, jakým je tento obrázek promítnut (volba “Projected”) na scénu. Podobně jako u Material a Texture editorů můžete kliknout pravým tlačítkem myši na náhledový obrázek scény a v menu si můžete vybrat některou z možností úprav prostředí. Výběrem položky “Create New” spustíte dialogové okno Content Browser se seznamem typů prostředí, ze kterých si můžete vybrat.

V Environment Editoru vytvořte nové prostředí “Brazil GI Environment” výše popsaným způsobem. Poté v Environment Editoru toto prostředí uvidíte ve formě nového náhledového obrázku... bude černé, ale ne nadlouho.

Na adrese http://www.debevec.org/Probes/ si stáhněte následující obrázek, jehož autorem je Paul Debevec.

HDRI mapa - Paul Debevec

Obrázek ve formátu .hdr uložte do nějakého snadno zapamatovatelného adresáře na vašem a přidejte ho do prázdného kanálu “Equirectangular Texture” v nastavení prostředí Brazil GI Environment, které jste před malou chvílí vytvořili. V Environment Editoru by se měl aktualizovat náhledový obrázek tohoto prostředí. Klikněte pravým tlačítkem myši na jeho náhled a vyberte volbu “Set As Current”. Následující volba bude velice důležitá, protože určuje, jak bude tento obrázek v Brazilu použitý.

V dialogovém okně Brazil Options otevřete záložku Luma Server.Pokud máte model Brazil Pens stále ve stavu, v jakém jsme ho zanechali po přiřazení materiálů, měla by být stále zapnutá obloha a dvě plošná světla. V oddílu “Sky Light” v záložce Luma Server najdete volbu označenou “Use Environment Settings”. Když tuto volbu zatrhnete, převezme se z aktuálního prostředí HDR obrázek a použije se v aktuální scéně jako světlo z oblohy. Pokud byste tuto volbu nepoužili, bylo by světlo z oblohy bílé. Zkuste vyrenderovat scénu oběma způsoby a sledujte rozdíl. Všimněte si, že i když nepoužijete aktuální prostředí jako světlo z oblohy, bude HDR obrázek tohoto prostředí viditelný v reflexích na povrchu per a tím bude vyvolávat efekt jejich lesku. Zde je další ukázka té samé techniky...

Osvětlení pomocí GI a Skylight

Další prostředí, které máte k dispozici, se nazývá “Brazil Physical Sky Environment”. Klikněte pravým tlačítkem myši na náhled prostředí v Environment Editoru a zvolte položku “Create New” a poté v Content Browseru vyberte prostředí “Brazil Physical Sky Environment”. Pod náhledovým obrázkem prostředí uvidíte volby fyzikálního prostředí. V panelu “Brazil Physical Sky Parameters” klikněte na ikonu Slunce na konci řádku “Date & time”. Tím spustíte dialogové okno “Sun Angle Calculator”, kde se nachází různé parametry pro volbu datu, času a globální polohy Slunce v daném prostředí. Zde je jsou dvě ukázky scény s osvětlením, které odpovídá 6 hodinám dopoledne a 18 hodinám odpoledně toho samého dne... násobitel intenzity oblohy (Skylight Multiplier) byl v obou případech nastaven na hodnotu 2.

Render židle

Pár myšlenek na závěr...

Nyní jste již ovládli základy efektivního použití Brazilu pro renderování modelů v prostředí Rhina. Další znalosti můžete nabýt studiem postupů profesionálního fotografického nasvícení. S renderováním počítačových obrázků je zde hodně podobností.

Také byste měli vědět, že veškeré nastavení voleb, materiálů, textur nebo prostředí můžete v případě potřeby nahrát do Brazilu. Když kliknete pravým tlačítkem myši na náhledové políčko materiálu, textury nebo prostředí, objeví se volby “Save to file” a “Load from file”. Nastavení voleb (Options) lze ukládat a načíta pomocí dvou tlačítek ve spodní části dialogového okna Brazil Options. Prohlédněte si další návody a sdílejte svoji práci s ostatními uživateli na www.brazil.mcneel.com

Brian James

brian.james@mcneel.com

Render židlí

 

Související odkazy

Nahoru ↑

Diskuse k článku

  • [5] dusan – 31. 07. 2008, 17:14

    reagovat

    Fajne že je konečně nějaký návod na Brazil v češtině, super:) Zkusil jsem pár testů...a..obrázky hezké...ale docela mě zklama rychlost renderování a vůbec celá odezva brazilu...chová se jako kdybch spustil náročnější aplikaci na nějaké 386:(Nevím čím to je, jesli jenom tím že je to beta...Testuji na Intel Core Quad 2.5GHz, 8GB ram, 512 MB garfika...Rendery jsou pomalejší jak u V-Raye...a i změny ruznych parametru nejsou z nejrychlejších:(

  • [4] Jan Slanina10. 07. 2008, 15:15 – reakce na [3]

    reagovat

    Myslím že komerční používání není vyloženě zakázáno, jenom jsou před ním uživatelé důrazně varováni s tím, že se jedná o nedokončený software s chybami a jeho používání může způsobit ztrátu komerčních dat.

  • [3] kraken – 10. 07. 2008, 15:02

    Reaguje: [4] - reagovat

    zaujimalo by ma ci je tuto betaverziu pouzivat komercne?

  • [2] Petull – 09. 07. 2008, 05:21

    reagovat

    hmmm, neviem prečo, ale ja mám tiene stále také bodkované a flakaté... Nech robím čo robím, neviem prísť na to, kde robím chybu. :(

  • [1] mousek26. 06. 2008, 23:34

    reagovat

    mooooooooooooorbidne paradne ... hlavvne tie testy od davida ... parada ...