Имитация каустики (Caustics)

 

Каустические эффекты — эффекты, основанные на вторичном (отраженном или преломленном) свете, могут быть рефлективными и рефрактивными. Первые основаны на свете, отраженном от объектов сцены, а вторые — на свете, прошедшем через преломляющую среду. Примером каустического эффекта могут служить блики солнца на дне бассейна или на прозрачной стеклянной посуде.

Упражнение 8.

Попробуем воссоздать блики на примере стеклянного примитива TorusKnot.

1. Создайте сцену с плоскостью и лежащим на ней торусом.

2. Добавьте три источника света: ключевой, с помощью которого будет создаваться эффект каустики (TargetDirect), заполняющий и контурный. Первый создаст общее освещение сцены и смягчит тени и полутени, а второй обеспечит подсвечивание объекта со стороны: в качестве первого выберите источник Skylight, а в качестве второго — TargetDirect.

3. В свитке Intensity / Color / Attenuation увеличьте уровень яркости ключевого источника примерно до 1,3 (параметр Multiplier) и включите для него генерацию теней, установив в качестве карты теней карту RayTracedShadows (Трассированные тени). У вспомогательных источников уменьшите яркость (Multiplier) примерно до 0,5 и 0,7, а у контурного дополнительно отключите флажок Specular (вкладка Advanced Effects).

4. Создайте стеклянный материал — активируйте тип материалов Architectural, установите шаблон Glass — Clear и определите бирюзовый цвет материала. Замените цвет заднего плана сцены с черного на белый, воспользовавшись командой Rendering => Environment. Попробуйте визуализировать сцену стандартным визуализатором, нажав клавишу F9, — никаких эффектов каустики не будет.

5. Установите Mental Ray в качестве визуализатора— нажмите клавишу F10, в открывшемся окне RenderScene разверните свиток AssignRenderer, щелкните в строке Production на кнопке с изображением многоточия и выберите mentalrayRenderer. Выполните рендеринг и посмотрите, что изменилось.

6. Активируйте в окне RenderScene вкладку Indirect Illumination и в области Caustics включите флажок Enable (Использовать). Попробуйте визуализировать сцену — появится предупреждение о том, что в сцене отсутствуют объекты, вызывающие эффект каустики.

7. Выделите объект TorusKnot, вызовите из контекстного меню команду ObjectProperties и на вкладке mentalray включите флажки GenerateCaustics и ReceiveCaustics и выключите флажки GenerateGlobalIllumination и ReceiveGlobalIllumination. Проведите визуализацию посмотрите на эффект каустики.

Эффектом каустики можно управлять через параметры свитка Indirect Illumination и свитка Caustics and Global Illumination (GI), присутствующего на вкладке IndirectIllumination (окно RenderScene). В первом свитке можно изменить число фотонов кустики (CausticsPhotons) и их энергию (Energy), а во втором — регулируется список параметров:

• в области Caustics — интенсивность фотонов (Multiplier); максимальное количество фотонов (Maximum Num Photons per Sample); радиус фотонов (Maximum Sampling Radius) и фильтр, применяемый к образцам при рендеринге (Box, Cone);
• в области TraceDepth — максимальную глубину распространения эффекта (Max. Depth), максимальное отражение (Max. Reflections) и максимальное преломление (Max. Refractions);
• в области LightProperties — число фотонов каустики (Average Caustic Photons per Light) и степень затухания эффекта каустики (Decay).

8. Увеличьте энергию фотонов (Energy) до 2 и их радиус до 3 (Maximum Sampling Radius) — освещенность вырастет, а сами фотоны станут заметны.

9. Уменьшите значение величины Decay (Затухание) до 1,9 — распространение эффекта увеличится.

10. Верните первоначальное значение параметра Energy, который по умолчанию равен 1, установите фильтр Cone, увеличьте значение Filter Size до 1,6 и количество фотонов каустики (AverageCausticPhotonsperLight) до 30 тыс. — световые пятна станут более размытыми.

11. Для окончательной визуализации установите значение параметра Caustics Photons равным 1000, Multiplier — 1,3; Sampling Radius — 6 и установите фильтр Cone. В итоге результат станет более реалистичным. Сохраните сцену для отчета.