Дизайн помещений и интерьеров в 3ds Max 2009 - Дмитрий Рябцев

Рис. 1.30. «Запеченная» текстура и ее размещение на модели

Для покрытия объектов трехмерной сцены материалами или дополнительными картами текстур существуют также инструменты постобработки, называемые программами трехмерной раскраски. Среди них можно отметить Painter 3D (компании Corel), Deep Paint 3D (компании Right Hemisphere). Они представляют собой редакторы, в которые загружаются трехмерные объекты и сцены. Затем в программе можно производить раскраску непосредственно трехмерных моделей либо окончательную доводку объемного изображения путем дорисовки вручную текстур, эффектов поверхности и освещения. Кроме того, в программе трехмерной раскраски создаются образцовые текстуры, которые могут служить в качестве фона на объектах для дальнейшего покрытия их материалами в программе трехмерного моделирования и визуализации.

Роль освещения

Для создания по-настоящему красивых трехмерных сцен и, в частности, сцен в интерьере важно не только корректно подобрать материалы, но и правильно осветить объекты, создав тем самым определенное настроение у зрителя. Правильно подобранное освещение не оставляет сомнений в реалистичности сцены, а прозрачные тени нужного оттенка добавляют сцене глубину и придают мягкость и реалистичность.

Свет создает определенную атмосферу, выделяя особенности, присущие объектам. Благодаря освещению определяются взаимоотношения между предметами. Контуры объекта могут мягко сливаться с окружающим пространством или, наоборот, резко выделяться на фоне остальных объектов. Появляется свое особенное ощущение пространства, создается пространственная конфигурация, присущая именно этому помещению. Свет позволяет скрыть недостатки и выгодно подчеркнуть достоинства интерьера. Световыми акцентами можно определить направление взгляда зрителя. Поэтому равномерное освещение смотрится скучно, оставляя пространство без экспрессии.

Говоря научным языком, свет представляет собой излучение оптической области спектра, вызывающее зрительные реакции. Он определяет понятие световой среды, то есть совокупности излучений, генерируемых источниками естественного и искусственного освещения.

Видимость предметов обусловлена проецированием оптического изображения на светочувствительный слой сетчатки глаза. Это означает, что она зависит от яркости освещенной поверхности, направленной к наблюдателю, и от ее контрастного соотношения с фоном.

Одним из приемов, широко используемых архитекторами и дизайнерами для решения архитектурно-художественных задач, является световая адаптация зрения. Этот термин означает изменение светочувствительности глаза в процессе приспособления его к резкому изменению яркости освещения. Из истории архитектуры очевидно, что приемы световой адаптации наиболее полно использовались архитекторами стиля барокко. Сочетая контрасты ярких поверхностей алтарей с сумраком боковых нефов, зодчие барокко создавали впечатление движения и беспредельности пространства (рис. 1.31). Свойство человеческого глаза реагировать на яркий свет и сопутствующие ему контрасты удачно используется и в современном интерьере. Организация яркостного ритма увеличивает глубину и архитектурную выразительность пространства. При удачно выбранном соотношении света и тени освещенная тесная комната при переходе в нее из темного помещения может показаться неожиданно большой.

Рис. 1.31. Отделка собора выполнена с учетом световой адаптации зрения человека

Направление световых лучей в природе вызывает у человека естественные ассоциации: открытое пространство обычно светлее узкого; большая комната светлее маленькой; свет обычно льется сверху. Если следовать этим принципам, большие пространства нужно делать светлее малых, а низкие – темнее высоких. Подобное распределение яркостей в помещениях вызывает ощущение естественности, в то время как обратное распределение дает театральный эффект, который удачно сочетается с обстановкой, к примеру, ночного клуба.

При создании интерьера дизайнер пользуется различными видами световых потоков. Во-первых, это точечные осветители. Лучи такого осветителя расходятся из обособленной локализованной точки, которая располагается на потолке либо на стене. Световой поток в данном случае может быть как направленным, так и свободным (кстати, торшеры, бра и настольные лампы тоже относятся к точечным источникам). Вторым типом светового потока является рассеянный свет люминесцентных ламп или ламп накаливания. Нельзя не учитывать и рассеянное освещение, возникающее за счет отражения прямых световых лучей предметами окружающей обстановки. Яркий направленный свет при этом приобретает мягкость и естественную окраску. Поэтому в конструкцию некоторых осветительных приборов входят отражатели, которые адаптируют световые потоки, делая их более приятными для зрения человека.

Освещение трехмерных сцен

При освещении трехмерных сцен нужно выполнить две задачи. Во-первых, не допустить оптических обманов, искажающих пропорции, масштабы и целостность восприятия пространства; во-вторых, правильно использовать оптические иллюзии для уменьшения или увеличения глубины пространства, придания особого настроения сцене и изменения пластики объектов.

Редакторы трехмерной графики обычно предлагают несколько видов осветителей. Как правило, это всенаправленные источники света, прожекторы и нацеленные осветители. Их свойства зависят от конкретных видов программного обеспечения. Источники освещения, содержащиеся в 3ds Max 2009, будут обсуждаться в главе 5. Освещение проектируемой сцены зависит от фантазии ее создателя. Хотя, разумеется, существуют и некоторые общие рекомендации. Во-первых, стоит понаблюдать за реальными источниками света и попробовать воспроизвести их действие в программе трехмерного моделирования. Для этого вы должны узнать свойства реального осветителя. Например, для имитации лампы накаливания без абажура или с ним, скорее всего, потребуется всенаправленный источник света с площадными тенями, интенсивность которого затухает обратно пропорционально квадрату расстояния (рис. 1.32).

Рис. 1.32. Модель настольной лампы на базе всенаправленного источника света (автор модели Менаджиев Андрей aka A-men, материалы и визуализация автора книги)

Способы освещения пространства

В трехмерной графике не существует универсального способа расположения источников света. Освещение зависит исключительно от задач, которые ставит перед собой создатель сцены, и его фантазии. Но есть определенные общие правила, взятые из фотографии, которых желательно придерживаться для получения корректных результатов. Освещение практически любой сцены состоит из нескольких составляющих, а точнее комбинации их соотношения.

• Прямой направленный свет – как правило, создается самым мощным источником и освещает непосредственно объект, на котором должно быть сосредоточено внимание зрителя, рассматривающего сцену. Этот свет создает самые четкие тени. Им, например, может быть солнечный свет, проникающий в помещение из окна, или прямой свет настольной лампы с закрытым абажуром.

• Рассеянный свет – название говорит само за себя, источник равномерно заполняет сцену светом и формирует мягкие прозрачные тени или вообще не приводит к их появлению. Такой свет создают растровые прямоугольные осветители, светильники с полупрозрачным абажуром и лампы дневного света.

• Контражурная или задняя подсветка – свет, подчеркивающий задний план и пространство за объектом. В некоторых случаях можно вообще обойтись без нее. Но не следует забывать о том, что именно такой тип освещения позволяет придать сцене дополнительную глубину и выделить передний план. Отражаемый окружающими предметами свет от прямых источников (так называемый рефлекс), передающийся от объекта к объекту, может служить в качестве задней подсветки, впрочем, его также можно отнести и к одному из видов рассеянного света.

Существуют и другие виды освещения, но они применяются по мере необходимости и используются в основном для специальных эффектов и создания у зрителя определенного настроения. К примеру, подсветка снизу популярна у создателей фильмов ужасов.

При освещении трехмерного пространства важно соблюсти правильное соотношение направленного, рассеянного и контрового света, так как именно оно определяет основное впечатление от созданной сцены. Контрастность освещения, как и цвет, оказывает психологическое воздействие на человека. Чем больше направленного света в сцене, тем резче отбрасываемые тени и тем отчетливее контуры предметов. Если же превалирует рассеянное освещение, то тени будут видны слабо, а формы предметов могут стать трудноразличимыми (рис. 1.33). Высокая контрастность действует возбуждающе, раздражает, а пониженная успокаивает, но утомляет.