Innehåll
- 01. Bli student av ljus
- 02. Börja med pragmatisk ljusdesign
- 03. Lär dig belysningsattribut
- 04. Kasta skuggor
- 05. Volym / dimljus och invers kvadratisk lag
- 06. Avancerat: Färg, temperatur, ljusspecifikationer, bildbaserad belysning
- 07. Ge flera pass
- Vinn en resa till SIGGRAPH!
- Gå med i tävlingen idag!
Den här artikeln presenteras i samarbete med Masters of CG, en ny tävling som erbjuder chansen att arbeta med en av 2000ADs mest ikoniska karaktärer. Det finns stora priser att vinna, så skriv in idag!
En av de stora sakerna med 3D-arbete är hur det innehåller så många element från den verkliga världen, bara bättre. När du skapar en scen i ett 3D-program efterliknar du ofta attribut från den verkliga världen.
Detta gäller särskilt om man siktar på något nära fotorealism. Så när vi bygger uppsättningen, vare sig det är en inomhus- eller utomhusscen, försöker vi ofta kopiera vad som är vettigt i den verkliga världen. Detsamma gäller för belysning till en punkt. Begränsning i CG dyker alltid upp och tvingar oss att komma med kreativa sätt att antingen duplicera den verkliga världen eller ibland förbättra den.
Låt oss titta på fem saker vi kan göra för att göra CG-belysning bättre i alla 3D-program.
01. Bli student av ljus
Även om du aldrig gick i skolan för att bli en ljusteknik har du levt hela ditt liv i naturlig och konstgjord belysning, så du vet hur det ska se ut, eller hur? Kanske.
Börja ägna mer uppmärksamhet åt hur belysningen i världen omkring dig ser ut, och dina scener kommer att se bättre ut över natten. Om du inte modellerar ett rum utan fönster har de flesta scener en blandning av utomhus- och inomhusbelysning. Även en scen på natten utan att ljus kommer in i fönstren kommer att påverka vad vi gör. Detta beror på att nattbelysning är annorlunda än dagtid. Stanna och märka hur ofta du byter lampor i din miljö när dagen går.
02. Börja med pragmatisk ljusdesign
Det är ofta mycket lättare att börja tända en scen genom att placera belysningsarmaturer där de logiskt sett skulle vara i en liknande verklig miljö. Låt oss till exempel anta att du har en scen som äger rum i en lägenhet som vi har i vårt exempel. Hur skulle du tända den? Att ha viss kunskap om inredning kan vara till hjälp här.
Börja tänka på grunderna för rumsbelysning, bordslampor, golvlampor, ljuskronor, spårbelysning, naturligt ljus genom fönstren osv. Och glöm inte att sätta i någon motsvarande 3D-geometri av belysningsarmaturer som logiskt sett skulle ses .
Om du är osäker på hur rum är upplysta finns det många böcker om ljusdesign som ger en kraschkurs. Och många inrednings tidskrifter som visar spektakulär verklig belysning. Detta är vad vi strävar efter i vårt CG-arbete, så titta och lär dig av dessa.
03. Lär dig belysningsattribut
I de flesta program har lamporna ett imponerande utbud av kontroller för att få precis det utseende du söker. Dina scener kommer aldrig att se riktiga ut genom att bara släppa lampor i en scen, det kommer att se alldeles ut för CG omkring 1995!
Avancerade 3D-paket har ett brett utbud av alternativ i ljusstil. Lek med dem och lär dig hur var och en fungerar. De är utformade för att efterlikna verkliga världsljus, men erbjuder också många andra användningsområden. Det finns några grundläggande belysningstyper du behöver veta om.
- Punkt (glödlampa): Strålar ut ljus i alla riktningar från en enda punkt.
- Fläck: Ljuset är fokuserat för att avge i en riktning med en (vanligtvis) smal spridning.
- Parallell / riktad (sol): Detta ljus har ingen spridning eftersom strålarna är parallella. Ljus faller jämnt över hela scenen, om inte annat ändras.
- Miljö (diffust): Skapar mjukt och icke-riktat ljus. Detta tenderar att lägga till mer i skuggområdena än det gör till höjdpunkterna.
- Område (panel): Ljus avges från ett stort område. Detta kan användas för att representera en lysrör eller det ljus som kommer i ett fönster.
- Volymljus: Nästan mer av en specialeffekt, den används för att skapa ljusets atmosfäriska effekt i ett utrymme. Tänk på solstrålar.
Alla dessa typer av lampor kan användas i multiplar och blandas efter behov för att skapa en realistisk scen. Där saker börjar bli ganska coola är att vi har mer kontroll över dessa digitala lampor än vad en ljusdesigner någonsin skulle ha över ljus i verkliga livet.
Till exempel kan vi bestämma om vi vill att ett ljus ska användas för bara diffus belysning (det mesta av ljuset vi ser), eller bara för spegelbelysning (de ljusa glänsande reflektionerna) eller båda.
Vi kan till och med bestämma om ett ljus är vant vid Lägg till ljus in i en scen, vilket är hur ljus vanligtvis används, eller istället används som en subtraktion ljus.
I denna samplingsscen började vi med ett område som används i fönstret till vänster för att rulla in lite dagsljusblått. Medan detta avstängdes lite när scenen blev omdesignad för att vara i skymningen finns den fortfarande där och en puff av realism. Observera att det finns en spotlight i varje armatur, takarmaturen i mitten och de tre drop-pendellamporna över baren till höger.
Det finns också ett ljus över matbordet som är mest synlig längst till vänster. Du kan se ljuset från det som slösar ut på scenen. Ett annat huvudljus som du inte kan se är det omgivande ljuset i scenen, som används för att fylla i de mörka områdena som studsat ljus skulle göra i verkligheten.
Omgivande ljus är ett snabbt och enkelt sätt att lägga till detta och en känsla av ”luft” till scenen. Det finns mer exotiska renderingstekniker som skulle kunna göra ett ännu bättre jobb, men det tar mycket längre tid att ställa in och rendera. Dessa kallas globala belysningstekniker.
04. Kasta skuggor
Ljuskällan kommer också att påverka kvaliteten på skuggorna som kastas. Till exempel bör ett parallellt ljus som används för att replikera solen ställas in för att generera hårdare kantade skuggor, som solen skapar. Strålkastare skapar en ljuskotte men blir mörkare utanför det. Kanten på den ovala (där ljuset träffar en yta) kallas ”penumbra” och kan ställas in som en hård kant eller mjuk. Endast teatraliska följpunkter skapar en hård kant, så du brukar göra den här kanten mjuk.
Programvaruprogram erbjuder en rad tekniker för att skapa skuggor i CG, de två vanligaste är SKÄRMMASKIN och RAYTRACED-skuggor. Raytracing är en bättre teknik, men det kan ge betydande tid till rendering. Inte hemskt om du gör en liten illustration. Men om du gör en superhögupplöst bild eller en animering, se om en djupmaskskugga kanske inte är tillräckligt bra.
Skuggor gör stor skillnad i realism. Du kan förbättra det ytterligare genom att använda olika modifieringsmetoder för att förfina din bild. Gobos är kort i olika former som användes i filmindustrin för att kasta humöriga skuggor på en uppsättning. Vi kan också använda det i våra CG-uppsättningar.
05. Volym / dimljus och invers kvadratisk lag
Så bra som CG-lampor har blivit, har de inte alla attribut som finns i ett verkligt ljus. Så ibland måste vi samla några CG-lampor tillsammans för att få det vi behöver.
I vår exempelbild gjorde vi detta med varje ljus. Taklampan har en punkt nedåt, inställd i vidvinkel och en mycket mjuk pnumbra. Men det behövde ha ljus som täckte taket och också ha en känsla av miljö, så jag lade till ett område ljus som är det som lyser upp taket och även själva fixturen.
En sak saknades dock fortfarande. Armaturerna i frostat glas behövde vara ljusa. I stället för att göra detta med lampor bakom det lade jag till en glöd i själva modellen, en teknik som finns i många program.
Var-lamporna hade också fläckar, med en dimma tillsatt för att ge SPOT lite extra kropp. Och ett AREA-ljus tillsattes vid armaturerna för att belysa var och en.
Även om det inte används kraftigt i den här snabba exempelscenen, kom ihåg att lamporna blir svagare när de rör sig längre bort, detta kallas ”fall off”. Din naturvetenskapslärare skulle hänvisa till den som ”den inversa fyrkantiga lagen” (det skulle jag också, så jag antar att vi vet vem som är en nörd här). Fall off kan ställas in i de flesta program. Det är inte bara bra för att förbättra verkligheten, det är också bra för att helt enkelt ge oss mer kontroll över vad vi kommer att låta vårt ljus tända.
En annan kontroll är att ställa in ett ljus för att belysa vissa utvalda modeller, och inte andra. Detta var till stor hjälp med det osynliga middagsbordsljuset som belyste väggarna för mycket. En gång inställd på att inte påverka dem såg scenen mycket bättre ut.
06. Avancerat: Färg, temperatur, ljusspecifikationer, bildbaserad belysning
Var medveten om färg, eller det mer tekniska namnet för det, Färgtemperatur. Utomhusbelysning är en udda blandning av ljusgult från solen, men på en solig dag också mycket blått från himlen. På en mulen dag blir allt grått och omättat.
Inomhusbelysning är i allmänhet mycket varmare, men det kan variera lite med alla de nya typerna av glödlampor som tillverkas idag. Gå in i alla hembutiker så ser du glödlampor som erbjuds i olika färgtemperaturer. Men de flesta av oss gynnar fortfarande de varmare lamporna, särskilt för bostadsbruk.
För illustrativa ändamål kommer det vi har diskuterat att ge oss bra resultat. Men för arkitektonisk CAD-produktion, där exaktheten räknas, kan paket importera IES-fotometriska data för specifika belysningsarmaturer, som ger korrekta återgivningar av belysningen.
Slutligen, om ditt programvarupaket stöder det, kallas ett annat alternativ för att belysa en scen bildbaserad belysning. Med den här tekniken tar du in en HDRI (High Dynamic Range Image), som har den miljö som dina 3D-modeller ska fördjupa sig i. Resultaten är ofta mycket realistiska men behöver ofta kompletteras med ytterligare belysning.
07. Ge flera pass
En av mina favorittekniker, som används för både illustration och animering, är att göra ett skott inte bara en gång tillsammans, utan istället i flera pass. Detta kan göras på många olika sätt, men för vår diskussion skulle vi återge varje ljus (eller kanske små grupper av lampor, som de över ribban) som individuella passerar. När du är klar kan de alla tas med i Photoshop eller After Effects och anpassas efter vad vi vill och i realtid!
Ord: Lance Evans
Lance Evans är kreativ chef för Graphlink Media. Han har skrivit böcker om 3D och producerat 3DNY Seminars för Apple och Alias.
Vinn en resa till SIGGRAPH!
Masters of CG är en spännande ny tävling för EU-invånare som ger dig en en-i-livet-chans att arbeta med en av 2000AD: s mest ikoniska karaktärer: Rogue Trooper.
Vi inbjuder dig att bilda ett team (med upp till fyra deltagare) och ta itu med så många av våra fyra kategorier som du vill - Titelsekvens, Main Shots, Film Poster eller Idents. För fullständig information om hur du går in och får ditt konkurrensinformationspaket, gå till webbplatsen Masters of CG nu.
