Inhalt
- 01. Werde ein Schüler des Lichts
- 02. Beginnen Sie mit einem pragmatischen Lichtdesign
- 03. Lichtattribute lernen
- 04. Schatten werfen
- 05. Lautstärke- / Nebelscheinwerfer und inverses Quadratgesetz
- 06. Erweitert: Farbe, Temperatur, Lichtspezifikationen, bildbasierte Beleuchtung
- 07. Mehrere Durchgänge rendern
- Gewinnen Sie eine Reise nach SIGGRAPH!
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Eines der großartigen Dinge an der 3D-Arbeit ist, dass sie so viele Elemente aus der realen Welt enthält, nur besser. Wenn Sie eine Szene in einem 3D-Programm einrichten, ahmen Sie häufig Attribute aus der realen Welt nach.
Dies gilt insbesondere dann, wenn man etwas anstrebt, das dem Fotorealismus nahe kommt. Wenn wir also das Set bauen, sei es eine Innen- oder eine Außenszene, versuchen wir oft zu duplizieren, was in der realen Welt Sinn macht. Gleiches gilt bis zu einem gewissen Punkt für die Beleuchtung. Einschränkungen in CG tauchen immer wieder auf und zwingen uns, kreative Wege zu finden, um entweder die reale Welt zu duplizieren oder sie manchmal zu verbessern.
Schauen wir uns fünf Dinge an, die wir tun können, um die CG-Beleuchtung in jedem 3D-Programm besser zu erkennen.
01. Werde ein Schüler des Lichts
Selbst wenn Sie nie zur Schule gegangen sind, um Lichttechniker zu werden, haben Sie Ihr ganzes Leben in natürlicher und künstlicher Beleuchtung verbracht. Sie wissen also, wie es aussehen sollte, oder? Vielleicht.
Achten Sie besser darauf, wie die Beleuchtung in der Welt um Sie herum aussieht, und Ihre Szenen werden über Nacht besser aussehen. Sofern Sie keinen fensterlosen Raum modellieren, bieten die meisten Szenen eine Mischung aus Außen- und Innenbeleuchtung. Sogar eine Szene in der Nacht, in der kein Licht in die Fenster fällt, beeinflusst, was wir tun. Dies liegt daran, dass sich die Nachtbeleuchtung von der Tagesbeleuchtung unterscheidet. Halten Sie an und bemerken Sie, wie oft Sie im Laufe des Tages die Lichter in Ihrer Umgebung wechseln.
02. Beginnen Sie mit einem pragmatischen Lichtdesign
Es ist oft viel einfacher, mit dem Beleuchten einer Szene zu beginnen, indem Beleuchtungskörper dort platziert werden, wo sie sich logischerweise in einer ähnlichen realen Umgebung befinden. Nehmen wir zum Beispiel an, Sie haben eine Szene, die in einer Wohnung spielt, wie wir es in unserem Beispiel getan haben. Wie würden Sie es anzünden? Hier können Kenntnisse der Innenarchitektur hilfreich sein.
Denken Sie über die Grundlagen der Raumbeleuchtung, Tischlampen, Stehlampen, Kronleuchter, Schienenbeleuchtung, Tageslicht durch die Fenster usw. nach. Vergessen Sie nicht, eine entsprechende 3D-Geometrie der Leuchten einzugeben, die logischerweise zu sehen wäre .
Wenn Sie sich nicht sicher sind, wie Räume beleuchtet werden, gibt es viele Bücher zum Thema Lichtdesign, die einen Crashkurs anbieten. Und viele Innenarchitekturmagazine, die spektakuläre reale Beleuchtung zeigen. Dies ist, was wir in unserer CG-Arbeit anstreben, also schauen Sie und lernen Sie daraus.
03. Lichtattribute lernen
In den meisten Programmen verfügen die Leuchten über eine beeindruckende Auswahl an Bedienelementen, um genau das Aussehen zu erhalten, das Sie suchen. Ihre Szenen werden niemals real aussehen, wenn Sie nur Lichter in eine Szene fallen lassen, das wird viel zu CG um 1995 aussehen!
High-End-3D-Pakete bieten eine Vielzahl von Optionen im Lichtstil. Spielen Sie mit ihnen und lernen Sie, wie jeder funktioniert. Sie sind so konzipiert, dass sie Lichter der realen Welt imitieren, bieten aber auch viele andere Verwendungsmöglichkeiten. Es gibt einige grundlegende Beleuchtungsarten, die Sie kennen müssen.
- Punkt (Glühbirne): Strahlt Licht von einem einzigen Punkt in alle Richtungen aus.
- Stelle: Licht wird fokussiert, um in eine Richtung mit einer (normalerweise) engen Streuung zu emittieren.
- Parallel / Richtungsabhängig (Sonne): Dieses Licht hat keine Ausbreitung, da die Strahlen parallel sind. Sofern nicht anders geändert, fällt das Licht gleichmäßig über die gesamte Szene.
- Umwelt (diffus): Erzeugt weiches und ungerichtetes Licht. Dies fügt den Schattenbereichen tendenziell mehr hinzu als den Lichtern.
- Bereich (Panel): Licht wird aus einem weiten Bereich ausgestrahlt. Dies kann verwendet werden, um eine Leuchtstofflampe oder das in ein Fenster kommende Licht darzustellen.
- Volumenlicht: Fast eher ein Spezialeffekt, wird es verwendet, um die atmosphärische Wirkung von Licht in einem Raum zu erzeugen. Denken Sie an Sonnenstrahlen.
Alle diese Lichtarten können mehrfach verwendet und nach Bedarf gemischt werden, um eine realistische Szene zu erstellen. Die Dinge werden ziemlich cool, weil wir mehr Kontrolle über diese digitalen Lichter haben, als ein Lichtdesigner jemals über Lichter im wirklichen Leben haben würde.
Zum Beispiel können wir entscheiden, ob ein Licht nur für diffuse Beleuchtung (der größte Teil des Lichts, das wir sehen) oder nur für spiegelnde Beleuchtung (die hell glänzenden Reflexionen) oder für beides verwendet werden soll.
Wir können sogar entscheiden, ob ein Licht daran gewöhnt ist hinzufügen Licht in eine Szene, so wie Lichter normalerweise verwendet werden oder stattdessen als Subtraktion Licht.
In dieser Beispielszene haben wir mit einem Flächenlicht begonnen, das im linken Seitenfenster verwendet wurde, um ein bisschen Tageslichtblau hereinzulassen. Während dies ein wenig abgelehnt wurde, als die Szene neu gestaltet wurde, um in der Dämmerung zu sein, wird sie immer noch hinzugefügt ein Hauch von Realismus. Beachten Sie, dass sich in jeder Leuchte ein Punktlicht befindet, die Deckenleuchte in der Mitte und die drei Falllichter über der Leiste rechts.
Es gibt auch ein Licht über dem Esstisch, das ganz links meistens nicht zu sehen ist. Sie können das Licht sehen, das von diesem auf die Szene fällt. Ein weiteres Hauptlicht, das Sie nicht sehen können, ist das Umgebungslicht in der Szene, das verwendet wird, um die dunklen Bereiche auszufüllen, wie es reflektiertes Licht im wirklichen Leben tun würde.
Umgebungslicht ist eine schnelle und einfache Möglichkeit, dies hinzuzufügen, und ein Gefühl von Luft in der Szene. Es gibt exotischere Rendering-Techniken, die einen noch besseren Job machen würden, aber beim Einrichten und Rendern viel länger dauern. Diese werden als globale Beleuchtungstechniken bezeichnet.
04. Schatten werfen
Die Lichtquelle beeinflusst auch die Qualität der Schatten, die geworfen werden. Zum Beispiel sollte ein paralleles Licht, das zur Replikation der Sonne verwendet wird, so eingestellt werden, dass härtere Schatten erzeugt werden, wie sie die Sonne erzeugt. Scheinwerfer erzeugen einen Lichtkegel, werden aber darüber hinaus dunkel. Die Kante dieses Ovals (wo das Licht auf eine Oberfläche trifft) wird als "Halbschatten" bezeichnet und kann als harte oder weiche Kante eingestellt werden. Nur Theater-Follow-Spots erzeugen eine harte Kante, daher möchten Sie diese Kante normalerweise weich machen.
Softwareprogramme bieten eine Reihe von Technologien zur Erzeugung von Schatten in CG. Die beiden häufigsten sind DEPTH MASK und RAYTRACED Shadows. Raytracing ist eine bessere Technologie, kann jedoch das Rendern erheblich verlängern. Nicht schrecklich, wenn Sie eine kleine Illustration machen. Wenn Sie jedoch ein hochauflösendes Bild oder eine Animation erstellen, prüfen Sie, ob ein Tiefenmaskenschatten möglicherweise nicht gut genug ist.
Schatten machen einen großen Unterschied im Realismus. Sie können dies weiter verbessern, indem Sie verschiedene Modifikationstechniken verwenden, um Ihr Bild zu verfeinern. Gobos sind Karten in verschiedenen Formen, die in der Filmindustrie verwendet wurden, um launische Schatten auf ein Set zu werfen. Das können wir auch in unseren CG-Sets verwenden.
05. Lautstärke- / Nebelscheinwerfer und inverses Quadratgesetz
So großartig CG-Lichter auch geworden sind, sie haben nicht alle Attribute, die in einem Licht der realen Welt zu finden sind. Manchmal müssen wir ein paar CG-Lichter zusammenstellen, um das zu bekommen, was wir brauchen.
In unserem Beispielbild haben wir dies mit jedem Licht gemacht. Die Deckenleuchte hat einen Punkt nach unten, einen Weitwinkel und eine sehr weiche Pnumbra. Aber es musste Licht an der Decke haben und auch ein Gefühl für die Umgebung haben, also habe ich ein Flächenlicht hinzugefügt, das die Decke und auch die Leuchte selbst beleuchtet.
Eines fehlte jedoch noch. Die Milchglasteile der Leuchte mussten hell sein. Anstatt dies mit Lichtern dahinter zu tun, habe ich dem Modell selbst einen Glanz verliehen, eine Technik, die in vielen Programmen verfügbar ist.
Die Var-Lichter hatten auch Flecken, wobei ein Nebel hinzugefügt wurde, um dem SPOT einen zusätzlichen Körper zu verleihen. Und an den Leuchten wurde ein AREA-Licht hinzugefügt, um jedes zu beleuchten.
Beachten Sie, dass Lichter in dieser kurzen Beispielszene nicht häufig verwendet werden. Beachten Sie jedoch, dass die Lichter schwächer werden, wenn sie sich weiter entfernen. Dies wird als "Abfallen" bezeichnet. Ihr Lehrer für Naturwissenschaften würde es als "das Gesetz des umgekehrten Quadrats" bezeichnen (ich auch, ich denke, wir wissen, wer hier ein Nerd ist). Fall off kann in den meisten Programmen eingestellt werden. Es ist nicht nur gut, um die Realität zu verbessern, es ist auch großartig, um uns einfach mehr Kontrolle darüber zu geben, was wir unserem Licht erlauben, zu leuchten.
Eine andere Steuerung besteht darin, ein Licht einzustellen, um einige ausgewählte Modelle und nicht andere zu beleuchten. Dies war sehr hilfreich bei der unsichtbaren Tischbeleuchtung, die die Wände zu stark beleuchtete. Einmal eingestellt, um sie nicht zu beeinflussen, sah die Szene viel besser aus.
06. Erweitert: Farbe, Temperatur, Lichtspezifikationen, bildbasierte Beleuchtung
Achten Sie auf die Farbe oder den technischeren Namen dafür, die Farbtemperatur. Außenbeleuchtung ist eine seltsame Mischung aus hellem Gelb von der Sonne, aber an einem sonnigen Tag auch viel Blau vom Himmel. An einem bewölkten Tag wird alles grau und entsättigt.
Innenlicht ist im Allgemeinen viel wärmer, obwohl dies bei all den neuen Lampentypen, die heute hergestellt werden, etwas variieren kann. Wenn Sie in ein Geschäft gehen, sehen Sie Glühbirnen, die in verschiedenen Farbtemperaturen angeboten werden. Aber die meisten von uns bevorzugen immer noch die wärmeren Lichter, insbesondere für den Wohnbereich.
Zur Veranschaulichung liefert das, was wir besprochen haben, gute Ergebnisse. Für die CAD-Architekturarchitektur, bei der die Genauigkeit zählt, können Sie mit Paketen photometrische IES-Daten für bestimmte Beleuchtungskörper importieren, die eine genaue Wiedergabe der Beleuchtung ermöglichen.
Wenn Ihr Softwarepaket dies unterstützt, wird eine andere Option zum Beleuchten einer Szene als bildbasierte Beleuchtung bezeichnet. Bei dieser Technik bringen Sie ein HDRI (High Dynamic Range Image) ein, das die Umgebung der Szene enthält, in die Ihre 3D-Modelle eingetaucht werden sollen. Die Ergebnisse sind oft sehr realistisch, müssen jedoch häufig mit zusätzlicher Beleuchtung ergänzt werden.
07. Mehrere Durchgänge rendern
Eine meiner Lieblingstechniken, die sowohl für Illustrationen als auch für Animationen verwendet wird, besteht darin, eine Aufnahme nicht nur einmal zusammen, sondern in mehreren Durchgängen zu rendern. Dies kann auf viele verschiedene Arten geschehen, aber für unsere Diskussion würden wir jedes Licht (oder vielleicht kleine Gruppen von Lichtern, wie die über der Leiste) als einzelne Durchgänge rendern. Wenn Sie fertig sind, können Sie alle in Photoshop oder After Effects einbinden und nach Herzenslust und in Echtzeit anpassen!
Wörter: Lance Evans
Lance Evans ist Creative Director von Graphlink Media. Er hat Bücher über 3D geschrieben und die 3DNY-Seminare für Apple und Alias produziert.
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