2.1 Создание и настройка материалов V-Ray.
V-RAY. Создание материалов.
Цель работы: Изучение основных приемов работы c визуализатором VRay.
Порядок выполнения
Данный урок заключается в последовательной реализации нижеследующего интерактивного диалога с системой 3d studio max.
ТЕОРЕТИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ
Специальный материал VrayMtl поставляемый в составе V-Ray обеспечивает физически корректное освещение (распределение энергии) в сцене, более быстрый рендеринг, более удобные параметры reflection и refraction. В VrayMtl вы можете использовать различные текстуры, изменять параметры reflection и refraction, добавлять карты для bump и displacement, включать direct GI вычисление, и выбирать BRDF параметры.
Используйте VrayMtl где только возможно в сцене. Этот матерал специально оптимизирован для V-Ray и обычно GI и освещение расчитывается быстрее для VrayMtl чем для стандартных 3dsmax материалов.
Далее приводиться описание данного материала на рисунках 1, 2.
Рисунок 1. Свиток Basic Parameters.
1. Название материала
2. Специальный материал VrayMtl, поставляемый в составе V-Ray, обеспечивает физически корректное освещение (распределение энергии) в сцене.
3. Основные параметры
4. Diffuse — Это диффузный цвет материала. Цвет материала в сцене зависит кроме этого от reflection and refraction настроек цвета.
5. Reflect — степень отражения зависит от яркости Reflect цвета. Черный не отражает- 0%, белый 100% отражения. Оттенок окрашивает отражение.
6. Glossiness — задает степень «полированности»отражающей поверхности. Величина 1.0 означает зеркальное отражение. Более низкие значения задают размытые, матовое отражения.
7. Subdivs — используйте этот параметр для уменьшения шума на матовой поверхности. Большие значения занимают больше времени, но дают более качественный результат.
8. Use interpolation — Включает кеширование расчета отражения для ускорения повторных рендеров сцены. В закладке Reflection interpolation есть другие настройки отражения.
9. Данные кнопки используются для установки текстур или процедурных карт для выбранного свойства цвета.
10. Fresnel reflections — включение этой опции делает силу отражение зависящей от угла зрения к поверхности, как это происходит в реальности например со стеклом. Этот эффект зависит так же от коэффициента рефракции.
11. Max depth — количество отражений луча. Сцена с большим количеством отражающих поверхностей может требовать большего значения для корректной визуализации.
12. Exit color — при включенном, если луч достигнет максимального количества отражений указанной в Мах depth он приобретет этот цвет и дальше отражения не будут отслеживаться.
13. Refract — степень прозрачности зависит от яркости Refract цвета. Черный не прозрачный- 0%, белый 100% прозрачности.
14. Glossiness — задает четкость рефракции. Величина 1.0 означает идеальное рефракцию как у стекла. Более низкие значения делают рефракцию размытой. Для более качественной визуализации рефракции при низких значениях Glossiness используйте больше Subdivs.
15. Translucent — включает рассеивание луча под поверхностью материала. Прозрачность должна бить не нулевой. Текущая версия поддерживает только однократное рассеивание. Эффкект известен как SSS подповерхностное рассеивание.
16. IOR — коэффициент преломления материала, степень отклонения луча при прохождении границы между средами. Величина 1.0 означает отсутствие отклонения луча
17. Max depth — число раз которое луч может преломится. В сцене с большим количеством преломляющих и отражающих поверхностей может потребоватся большее значение параметра.
18. Fog color — изменение энергии луча при прохождении через преломляющий обьект. Позволяет воссоздать эсрсрект, что при прохождении черех более толстый обьект луч ослабляется больше, чем при прохождении через тонкий.
19. Fog multiplier — управление fog эффектом.Величины больше 1.0 не рекомендуется.
20. Affect shadows — включает отбрасывание прозрачных теней, в зависимости от параметров refraction color и fog color. Работает только при включенных V-Ray тенях и источниках света.
21. At feet alpha — включает пропускание альфы объектом вместо отображения непрозрачной альфы. В версии 1.5 работает только с полностью прозрачными обьектами (черный Refraction color).
Рисунок 2. Свитки BRDF, Options и Maps.
1. Настройки BRDF. The BRDF определяет тип блика материала. Имеет эсрсрект только если reflection color отличается от черного reflection glossiness меньше 1.0.
2. Type — тип (форму) бликов:
Phong — Phong hilight/ref lections
Blinn — Blinn Kilight/reflections
Word — Word hi light/reflections
3. Anisotropy — форма блика. 0.0 означает круглый изотропный блик. Отрицательные и положительные значения создают «расчесанные» поврхности.
Rotation — определяет ориентацию (направление) эффекта анизотропии в градусах.
Local axis — управление осью анизотропии.
Local axis — направление от выбранной локальной оси обьекта.
Map channel — направление от выбранного канала текстурирования.
4. Свиток Option (Опции)
5. Trace reflections — отключение raytraced отражений, даже если reflection color отличается от черного. Отключив опцию получаем только блик и диффузный цвет материала не приглушенный reflection color как это происходит обычно.
6. Trace refractions — отключение преломлений, даже если refraction color отличается от черного.
7. Cutoff — порог энергии луча, ниже которого reflections/refractions не будут обработаны. Не устанавливайте на 0.0, т.к.. это может вызвать чрезвычайно много времени на визуализацию.
8. Double-sided — если включен, V-Ray переворачивает нормали для обратной стороны материала. Иначе свет будет проходить с лицевой стороны. Может быть использовано для имитации эффекта translucent для тонких объектов таких, как бумага или тонкая штора.
9. Reflect on back side — при включенном,отражения будут расчитываться и для внутренней стороны поверхностей, как и для внутренних поверхностей прозрачных объектов если рефракция не отключена.
10. Use irradiance map — если включен irradiance map используется для расчета диффузного освещения материала, иначе direct qmc GI будет использован. Может быть полезно для просчета освещения обьектов с маленькими деталями, которые не достаточно качественно визуализируются с использованием irradiance map.
11. Treat glossy rays as GI rays — определяет в каких случаях бликующие (глянцевые) лучи будут использованы в дальнейшем обсчете GI.
Never — не использовать в дальнейщем обсчете GI.
Only for GI rays — Используется по умолчанию, ускоряет просчет сцены с бликующими поверхностями. Просчитываются только первичные GI лучи.
Always — всегда расчитывать бликовые лучи как GI. Побочный эффект этого в том, что для просчета глосс-бликов используется вторичный.
GI engine. Ускоряет рендеринг в случае, если используется более быстрый алгоритм для вторичных лучей например light cache.
12. Energy preservation mode — определяет как diffuse, reflection and refraction цвет влияют друг на друга. V-Ray пытается сохранить общее количество света исходящего с поверхности, не больше чем падает на поверхность (как происходит в реальности). С этой целью, применяется следующее правило: уровень отраженного света ослабляет диффузный и преломленный (чистый белый свет ораженного луча полностью убирает диффузный и преломившийся свет), и преломившийся свет ослабляет уровень диффузного (чистый белый преломленный полностью убирает диффузный). Этот параметр определяет на каком уровне происходит ослабление, раздельно в компонентах RGB, или на уровне интенсивности монохромного света.
RGB — раздельно в компонентах RGB, что приведет например к получению cyal (зелено-голубого) при «смешивании» белого диффузного и красного отраженного, т.к. зеленая и синяя компоненты ослабляются для сохранения общей энергии результирующего луча.
Monochrome — этот режим определяет ослабление на основе интенсивности diffuse reflection refraction света.
13. Свиток Maps Задает различные типы текстур используемые материалом.
14. Diffuse — основной цвет при прямом освещении.
Reflect — зеркальное отражение
HGIossiness — (Highlight Glossiness) — степень размытия бликов (световых пятен, без учета остальных отражений.)
RGIossiness — (Reflect Glossiness) — стпень размытия всего отражения.
Fresnel IOR — опция, имитирующая отражение стекла в реальном мире
Refract (преломление) — определяет прозрачность материала. Черный — не прозрачный. Белый — абсолютно прозрачный.
Glossiness — (глянцевитость) — определяет каким будет отражение: абсолютно матовым (значение: 0.0), сильно размытым (0.5) либо четким (1.0).
IOR (Index of Refraction) — коэффициент преломления.
Translucent — Полупрозрачность, подповерхностное рассеивание света.
Bump — рельефная карта Displace — карта смещения
Environment — фон (окружение) Числовое значение указывает на интенсивность карты, галочка — на режим (вкл/выкл).
15. Установка текстуры или карты
Источник
Создание базовых материалов в Vray
Создание базовых материалов в Vray (в этом уроке используется Vray version 3.0).
Прежде чем начать изучать этот урок с использованием Vray, необходимо изучить редактор 3D Studio Max, поскольку Vray — это продолжение 3D Studio Max, а не его замена. Например, такие понятия, как редактор материалов, создание и манипулирование объектами, модификаторами и т.д., все должно быть знакомым, прежде чем начать изучать Vray.
Параметры запуска.
Важно начать изучение с точно такими же настройками. как показано ниже. Такие же параметры нужно установить и для Vray frame buffer, the adaptive image sampler, no GI и др.
Мы также будем использовать gamma 2.2, поэтому измените настройки в max preferences, как показано на скриншоте. В последних версиях max настройки должны быть идентичными. Вы также можете установить версию gamma до 1.0, но тогда убедитесь, что vray color mapping mode подойдет к color mapping and gamma, и гамма сможет просчитать симуляцию изображения.
Создание простой сцены.
Просто создайте цилиндр с чайником сверху.
Загрузка материала для vray.
Откройте material editor и в первый слот загрузите Vraymtl. Присвойте его цилиндру и чайнику, вы увидите изменение цвета в области просмотра.
Нажмите render и появится симпатичный чайник и цилиндр!
Диффузный цвет.
В material editor видны все основные свойства материалов для Vray.
Первый и самый простой: diffuse color. Это обычный базовый цвет вашего материала.
Продублируйте grey material (серый материал) и переименуйте его в «teapot» (чайник).
Чтобы изменить диффузный цвет, щелкните на образце цвета рядом с ней и выберите цвет, например deep red (темно-красный). Назначьте teapot material для чайника в сцене.
Когда прорендерите, чайник станет красным.
Reflection color (отражение цвета).
Следующий параметр — это reflection color. В некоторых 3D программах это ползунок для силы отражения, здесь тоже самое, только используется значение цвета для силы отражения (reflection strength).
Черный цвет означает ноль отражения, белый означает 100% отражение (зеркало). Если вы выберите белый цвет для отражения, то диффузный цвет полностью исчезнет, поскольку материал отражает на 100%.
Выберите medium grey (средний серый) и нажмите render. Видите, чайник стал отражающим: он отражает черное окружение и серый цилиндр (и себя конечно — заметьте, ручка чайника отражается в его теле).
Отражения и окружение.
Как видите, отражения выглядят немного тусклыми. Для того, чтобы отражение «заиграло», необходимо что-нибудь добавить в сцену. Вместо создания сложного окружения, можно пойти более легким путем: hdri environment maps.
Зайдите в пустой слот material editor или кликните на «get material button». В material/map browser прокрутите вниз и дважды кликните на VrayHDRI map. Теперь в HDRI map settings нажмите кнопку browse и выберите любую hdri map. Здесь много бесплатных онлайн карт, я использую знаменитую kitchen hdri map.
Эта карта используется в формате «probe», а вам нужно будет выбрать «angular» в пункте mapping type в настройках VrayHDRI (см. скриншот). Все остальное оставьте по умолчанию.
Теперь нужно присвоить карту к окружению в сцене. Не будем использовать Max environment, поскольку в Vray есть собственные настройки окружения. Используйте max environment если хотите, чтобы карта отражалась в фоне вашего рендеринга.
Перейдите в развертку Vray environment, включите «reflection/refraction environment override» и перетащите hdri map из material editor в слот map.
Отражение Френеля.
Итак, мы загрузили hdri map в слот vray reflection environment. Нажмите Render и посмотрите на результат. Отражения видны очень сильно! На самом деле, материал не стал более отражающим, просто он получил среду для отражения, таким образом простые отражения стали более заметны.
Материал имеет medium grey reflection color (средний серый цвет отражения), а значит примерно 50% силы отражения, это вообще-то много.
Рядом с reflection color есть маленькое окошко «Fresnel reflections». Это очень важная особенность, которая есть почти у всех материалов. Поставьте галочку и прорендерите снова: теперь отражения выглядят намного сильнее.
Параметр Fresnel зависит от Index Of Refraction (коэффициент преломления) материала. IOR — это свойство в refraction options, но его можно увидеть и в reflection options, здесь оно называется Fresnel IOR, и пока недоступно. Рядом с окошком Fresnel есть маленькое окошко «L», которое обозначает кнопку Link. При ее нажатии Fresnel IOR соединяется (linked) с Refraction IOR. Это значение по умолчанию и корректируется физикой. При снятии у него галочки, можно изменить fresnel IOR независимо от refraction IOR.
А теперь снимите галочку и измените Fresnel IOR на 1.3.
Рендерите снова и обратите внимание на отражения: в центре объекта отражения стали не такими сильными, в то время как по бокам отражений по-прежнему много.
Если ввести значение 1.0, отражения исчезнут. а при вводе, например, 16, получится почти зеркальная поверхность.
Это хороший навык использовать функцию fresnel к любым отражающим материалам, а также просто менять reflection color и fresnel IOR по мере надобности.
Поэкспериментируйте самостоятельно с отражением цвета, fresnel IOR и diffuse color, чтобы увидеть их воздействие на материал.
Refraction color (Преломление цвета).
Для начала удалите чайник и создайте несколько других объектов, например sphere (сфера) и torus knot с lumps (узел с комками).
Настройте материал как на скриншоте: diffuse-красный, а refraction color-средний серый цвет. Все параметры reflection верните на значение по умолчанию, таким образом не будет никаких отражений.
Прорендерите изображение, объекты стали полупрозрачными. Красный диффузный цвет частично виден.
Refraction (преломление).
Для лучшего окрашивания преломления используется tinted refraction (тонирование преломления) и black diffuse. Black diffuse означает выключение диффузного компонента, а цвет материала будет определен только преломлением цвета.
Как видим, все преломления окрашены красным (посмотрите на нижнюю часть сферы и сравните с предыдущим изображением).
Refraction glossiness ( глянец преломления).
Существует такой параметр преломления, как glossiness (глянец). Он позволяет размыть преломления.
Поиграйте с преломлением цаета (темнее, светлее, насыщеннее. ) и протестируйте параметр glossiness для достижения различных эффектов.
Параметр subdivs регулирует качество размытия преломлений. Обратите внимание, что размытые преломления достаточно медленно рендерятся.
Существует много других параметров refraction (преломления), но пока этого достаточно. С помощью этих базовых параметров diffuse, reflect и настройками refract уже можно создать множество материалов.
Refraction IOR (коэффициент преломления).
IOR — это показатель преломления. Это свойство материала изменять направление луча света, проходящего сквозь прозрачные объекты. Свет падает на поверхность и преломляется под определенным углом. Он проходит сквозь объект, а на выходе преломляется снова. Например, IOR делает так, что объекты под водой кажутся ближе или в другом положении, чем они есть на самом деле.
На первой картинке refraction IOR понижен до 1.1, а fresnel IOR снова связался с refraction IOR. Как видите, объекты преломляют свет меньше, так что можно видеть сквозь них без особых искажений. Из-за того, что оба показателя IOR связаны (link), отражения тоже не очень сильные.
Меняем refraction IOR до 2.2. Теперь преломление гораздо больше!
Связываем оба IOR, теперь и отражения стали намного сильнее, чем прежде.
Заключение.
Вот собственно и все по базовым материалам Vray.
Теперь вы сможете создать множество часто используемых материалов:
- Пластмасса
- Стекло
- Прозрачный пластик
- Металлы: сплав, медь, хром, сталь и т.д.
Источник