From BlenderWiki

Jump to: navigation, search
Blender3D FreeTip.gif
IMPORTANT! Do not update this page!
We have moved the Blender User Manual to a new location. Please do not update this page, as it will be locked soon.

Mahu renderdamine

Mahtrenderdus on meetod, mis renderdab valgust, kui see läbib midagi, milles hajuda. Blenderi füüsikasimulaatorisse on ehitatud füüsikal põhinev mudel, mis suudab valguse käitumist erinevates keskkondades üsna realistlikult modelleerida.

Tahke renderdus
Tahke pinna renderdamise protsessis otsib kaamera mõne pinna ning arvutab seejärel välja valgusallikatest (valgusti objektidest, mitte teistest geomeetrilistest objektidest) tuleva valguse, mis objekti pinnalt kaamera suunas võiks hajuda. Kaamerasse jõudev valgus tähistab lõplikku värvi, mis ka renderdatakse.
Mahtrenderdus
Mahtude renderdamine töötab teisiti. Valgus siseneb ruumis olevasse keskkonda (mis on määratletud mahuna), milles on väikesi osakesi: suits, udu või pilved.

Valgus põrkab erinevate molekulide vahel ringi ning seda paisatakse laiali või see neeldub, kuni mingi osa valgusest mahust väljub ja kaamerasse jõuab. Et see maht oleks nähtav, peab renderdaja arvutama, kui suurest kogusest materjalist valgus läbi liikus ning kuidas see keskkonnas reageeris. Mahuobjekt peab olema ruumiline, näiteks suletud kinnine võre nagu kuup, ning ei tohi lihtsalt olla lame tasapind. Pildini jõudmiseks peab renderdaja sellest alast läbi liikuma ning vaatama, palju 'mateeriat' ala sisaldab (tihedus); sellest järeldub, kuidas valgus neeldub, hajub vms. See võib võtta aega, sest üle tuleb kontrollida palju ruumipunkte ning hinnata neist igaühe tihedust.

Mahtudele tekstuuri andmine

Mahule värviinfo lisamiseks kasuta vokselandmete tekstuuri.

Sätted

Tihedus

Ühtlane tihedus vs tekstuuripõhine tihedus
Mahtu läbiva valgusega võib juhtuda paljutki, mis kaamerasse jõudvat lõplikku värvi mõjutavad. Need asjad kujutavad endast reaalses maailmas toimuvaid füüsilisi interaktsioone ning enamik neist sõltub keskkonna tihedusest, mis võib olla kas ühtlaselt ühesugune või varieeruv (tekstuuri poolt määratud). Seda tihedust juhtides saamegi tüüpilised 'ruumalaefektid' nagu pilved või tihe suits.


Density (tihedus)
Materjali baastihedus - teistest tekstuurides pärinev tihedus liidetakse sellele
Density Scale (tiheduse mõõtkava)
Globaalne korrutaja, mis suurendab või vähendab näilist tihedust. Seda saab kasutada selleks, et saavutada erinevates stseeni mõõtkavades ühtlaseid tulemusi.

Varjutamine

Hajumine

Hajuv kohtvalgus konstantses mahus
Kui valgus siseneb välisest allikast mahtu, ei liigu see lihtsalt sellest läbi. Valgus põrkub mahus olevatelt tillukestelt osakestelt kõrvale ning mingi osa sellest valgusest jõuab kaamerasse. See omadus võimaldab näha mahust läbi liikuvaid valguskiiri, mille valgus silma suunas hajuma juhtub.


Scattering (hajumine)
Valguse hulk, mis mahust välja paisatakse. Mida rohkem valgust mahust välja hajub, seda vähem valgust jääb alles ülejäänud mahtu läbima. Selle parameetri väärtuse tõstmine võib tekitada efekti, tänu millele näib maht olevat tihedam, sest valgus paisatakse kiiresti mahu 'pinna' lähedal laiali ning mahu sisemine osa jääb seetõttu tumedamaks, kuna valgus sinna ei jõua.


Pane järgnevates näidetes tähele, et mida vähem valgust mahust välja hajub, seda lihtsamini jõuab see läbi mahu varjuni.

Hajumine: 0.5
Hajumine: 1.0
Hajumine: 2.0
Hajumine: 5.0

Asümmeetria

Isotroopne ja anisotroopne hajuvus
Vaikemeetod valguse hajutamiseks mahu sees on selle suunamine igas suunas võrdselt: seda tuntakse isotroopse hajuvusena. Reaalses elus võivad erinevad materjalid paisata valgust laiali erinevate nurkade all: seda tuntakse anisotroopse hajuvusena. Tagasihajuvus (Backscattering) tähendab, et rohkem valgust hajub tagasi sissetuleku suunas ning edasihajuvus (Forward Scattering), et valgus eelistab hajuda valguse liikumise suunas.


Asymmetry (asümmeetria)
Asümmeetria määrab tagasi- (-1.0) ja edasihajuvuse (1.0) vahet. Vaikimisiväärtus 0.0 tekitab isotroopse hajuvuse (igas suunas võrdselt).

Kandumine

Kandumine (Transmission) on üldine termin, mis kirjeldab mahtu läbivat valgust.

Läbikandunud valgust mõjutavad erinevad interaktsioonid, näiteks:

  • sisenevast valgusest pärast mahust väljakiirgumist/hajumist ülejääv kogus
  • pärast mahtu neeldumist (ja soojuseks muutumist) ülejääv kogus

Väljuva valguse värv määrab selle, milliseks valgus pärast mahu läbimist lõpptulemusena muutub.


Transmission Color (läbikanduv värvus)
Lõplik valguse värvus pärast mahu läbimist.

Märka allolevates näidetes, et mida rohkem valgus mahust välja hajub, seda vähem jääb seda järele läbikanduvuseks.

Läbikanduv värv: kollane, hajumine: 0.5
Läbikanduv värv: kollane, hajumine: 1.0
Läbikanduv värv: kollane, hajumine: 2.0
Läbikanduv värv: kollane, hajumine: 5.0

Kiirgus (Emission)

Mõned mahud võivad valgust kiirata ka siis, kui seda kuskilt ei sisene, tehes seda läbi keemilise või soojusprotsesside (nagu tuli). Valgus tekib mahust endast ja on välistest allikatest saabuvast valgusest sõltumatu.

Antud hetkel ei mõjuta kiiratav valgus teisi mahte või pindu (analoogselt pindmaterjali tüübi kiirguse säte Emit).

Emission Color (kiirguse värvus)
Mahu poolt välja kiiratava valguse värvus.
Emission (kiirgus)
Kiirguse värvi intensiivsuse kordaja, mida kasutatakse mõõtkava suurendamisel ja vähendamisel.
Kiirgus 0.25, hajumine: 0.5
Kiirgus 0.25, hajumine: 1.0
Kiirgus 0.25, hajumine: 2.0
Kiirgus 0.25, hajumine: 5.0


Peegeldus

'Peegelduse' (Reflection) parameetreid saab kasutada mahust väljapaisatava valguse toonimiseks või selle heleduse muutmiseks. See mõjutab ainult valgust, mis lähtub valgustitest ja hajub, ning ei mõjuta edasikantud või kiiratud valguse värvust.

Järgnevad sätted ei ole füüsikaliselt korrektsed, sest nad rikuvad energia jäävust: hajudes väljuv valgus ei mõjuta ülejäänud valgust; see kantakse läbi mahu edasi. Kui näiteks (füüsikalisest seisukohast rääkides) valguse oranžid komponendid hajuvad mahust kaamera suunas välja, siis jääb alles ainult selle vastandvärv (sinine), mis jätkab mahu läbimist ning seetõttu peaks maht muutuma mitmevärviliseks (ja seega raskestijuhitavaks). Selle lihtsustamiseks on kergem lihtsalt mahu värv peegeldusparameetri abil üldise toonina ära määrata.


Reflection Color (peegelduse värvus)
Mahust välja paisatava valguse värvus.
Reflection (peegeldus)
Peegelduse intensiivsuse korrutaja, mida kasutatakse mõõtkava suurendamisel ja vähendamisel..

Vihjed

Ideaalselt võiksid enne peegeldusparameetri kasutamist võimalikult palju teiste mahu seadistustega ära teha. Kui teed seda, mis on füüsikaliselt võimalik, siis käitub materjal vastavalt ning ning tulemus on ettearvatavam ja seda saab kasutada paljudes erinevates valgusolukordades. Loomulikult võid sa alati ka reegleid rikkuda!

Peegeldus: roheline, hajumine: 0.5
Peegeldus: roheline, hajumine: 1.0
Peegeldus: roheline, hajumine: 2.0
Peegeldus: roheline, hajumine: 5.0
Peegeldus: roheline, läbikanduv värvus: kollane, Hajumine: 0.5
Peegeldus: roheline, läbikanduv värvus: kollane, Hajumine: 1.0
Peegeldus: roheline, läbikanduv värvus: kollane, Hajumine: 2.0
Peegeldus: roheline, läbikanduv värvus: kollane, Hajumine: 5.0

Valgustus (Lighting)

Kasutada saab mitut erinevat varjutusrežiimi, mis pakuvad palju võimalusi alates kiirelt renderduvatest kuni füüsikaliselt täpseteni.

Lighting Mode (valgusrežiim)
Shadeless (varjutajata)
Varjutajata režiim on lihtsaim ning seda saab kasutada hõreda vineja udu või auru puhul.
Shadowed (varjudega)
Varjudega režiim on sarnane eelmisega, kuid kasutab ka väliste objektide varje.
Shaded (varjutatud)
Varjutatud režiim kasutab ruumilist ühekordse hajumise meetodit, mis varjutab mahtu, kui valgus sellest läbi tungib.
Multiple Scattering (mitmekordne hajumine)
Võimaldab kasutada mitut hajumisarvutust.
Shaded+Multiple Scattering (varjutatud ja mitmekordse hajumisega)
Kombineerib varjutatud ja mitmekordse hajumise režiimide omadused.

Varjutatud režiimi sätted:

External Shadows (välised varjud)
Kasuta mahust välja jäävate allikate heidetud varje (ajutine).
Light Cache (valguspuhver)
Arvuta varjutamisinfo eelnevalt vokselsõrestikuks, mis muudab varjutamise kiiremaks, kuid veidi ebatäpsemaks.
Resolution (resolutsioon)
Vokselsõrestiku resolutsioon: madalam resolutsioon on kiirem, kõrgem mälunõudlikum.

Mitmekordse hajumise sätted:

Diffusion (hajusus)
Hajutusfaktor, mis mõjutab hägustamise tugevust.
Spread (ulatus)
Proportsionaalne vahemaa, üle mille valgus hajutatakse.
Intensity (intensiivsus)
Mitme laialipaisatud valguse energia korrutaja.

Läbipaistvus

Mask
Maskeeri taust.
Z Transparency (Z-läbipaistvus)
Kasuta läbipaistvate külgede jaoks alfapuhvrit.
Raytrace (kiirtejälitus)
Kasuta läbipaistva murdumise renderdamiseks kiirtejälitust.

Integratsioon (Integration)

Sammu arvutamise meetod (Step Calculation Method)
...
Randomized (juhuslik)
...
Constant (kindel)
...
Step Size (sammu pikkus)
Kaugus üksteisele järgnevate mahu tiheduse sämplite vahel. Sammu pikkus määrab, kui mürarikas maht on. Kõrgemate väärtustega on renderdusaeg lühem ja müra suurem.
Depth Cutoff (sügavuse piir)
Lõpeta kiire liikumine enneaegselt, kui edasikantava valguse hulk langeb allapoole siin määratud valgustihedust; kõrgemad väärtused muudavad tihedate mahtude renderdamise kiiremaks, kuid teevad seda täpsuse arvelt.


Sätted (Options)

Traceable (jälitatav)
Luba sellel materjalil kasutada kiirtejälitust.
Full Oversample (täielik silumine)
Sunni seda materjali renderdama kõigi silumissammude jaoks täielikud varjutused ja tekstuurid.
Use Mist (kasuta udu)
Kasuta selle materjali puhul udu (asub Maailma valikute all).
Light Group (valgusgrupp)
Piira selle materjali valgustamine valitud grupi valgustitega.
Exclusive (ainuvalgus)
Materjal kasutab ainukesena seda valgusgruppi. Valgustid arvatakse ülejäänud stseeni valgustamisest välja.

Näited

<Need on terve wiki varjutusosa sissejuhatuse jaoks kirjutatud. See osa koosneb materjalidest ja tekstuuridest ning annab meile esialgse kirjelduse ruumilisest varjutamisest. Pane tähele, et need vastavad võreobjektidele (mesh). Teiste objekti tüüpide varjutamist tuleb veel uurida...>

Varjutamine on protsess ja sellele vastav kood, mille abil muutub objekt lõplikus renderdusväljundis nähtavaks. Blenderis on võreobjektide varjutamiseks neli võimalust:

  1. Pind (Surface)
  2. Ruumala (Volumetric)
  3. Halo
  4. Traat (Wire)

Pindvarjutus tähistab käegakatsutavat konkreetset objekti, millel on kindel (või pehme) pealiskiht, näiteks tool, mõõk või virsik. Pinda kirjeldatakse läbi selle hajususe, läike, peegelduse ja läbipaistvuse. Sel võib olla ka poolläbipaistev pealispind ning selle all midagi, mis valgust hajutab. Seda kutsutakse pinna sisehajumiseks. See võib olla peegelduv nagu kroom, sile plast või metall, aga ka pooleldi läbipaistev nagu klaas või vedelik.

Ruumala varjutaja peab objekti ruumi mahuks, mis on täidetud mikroskoopiliste osakestega nagu näiteks pilved, suits, udu, sudu, salapärased loitsud või aur. Kui valgus mahtu siseneb, hajutavad need osakesed ta laiali ning osa sellest valgusest jõuab silma/kaamerasse ning me näeme seda. Mahtu kirjeldatakse tiheduse mõistega. Osakesed võivad olla ühesuguse värvusega, kuid paikneda mahu sees erineva tihedusega ning seetõttu võib üldisel kujul olla tumedamaid alasid. Tihedus võib olla terves mahus ühtlane või siis ebaühtlaselt koguneda ning anda mahule äratuntava vormi. Need mikroskoopilised osakesed võivad ka ise valgust välja anda, nagu sisaldaksid nad hõõgvel söekesi, sädemeid või kannaksid endas mingit pilves peituvat energiavälja. Tihedust võib mõjutada osakeste süsteem, mille abil saab luua selgeid jugasid või kiirgusi.

Halo varjutus muudab iga objekti tipu (vertex) valguspunktiks ning see efekt sarnaneb sädemete, haldjatolmu, läigatuse või näiteks ereda päikesevalguse käes oleva teemandi sädelusega. Halodega saab edasi anda ka objektiivi sisepeegelduse sarnast tulemust, mida on näha siis, kui reaalse läätsega kaamera vaatab otse eredasse valgusallikasse, näiteks päiksesse.

Traatvarjutus renderdab objekti iga serva peene joonenena, nt traatpuur või võrk. Traatrenderdus on väga kiire ning seda saab kasutada keerukama pinna asendusmaterjalina, et vaherenderduste ajal aega kokku hoida.

Varjutamine koosneb kahest olulisest järgust: materjalist ja tekstuuridest. Värvus, mida näed, on valguse ja varjutamise tulemus ning seetõttu võiksid lugeda ka valgustamist käsitlevat osa. Blenderis on viit tüüpi objekte, mida saab varjutada: võre (Mesh), kõver (Curve), pind (Surface), meta (Meta) ja tekst (Text). Allolev tabel näitab, millist tüüpi varjutus iga erineva objektitüübi puhul kasutatav on. Pea meeles, et mitte-võreobjekte saab nende algsest tüübist võreks teisendada, nii et tegelikult on kõigi objektitüüpide puhul põhimõtteliselt kasutatavad kõik varjutamisvõimalused.

Vastavalt objektitüübile võimalikud varjutused
Pind Halo Traat Ruumala
Võre jah täielikult jah jah
Kõver kui on tsükliline või eendatud ei ei
Pind jah ei jah
Meta jah ei ei
Tekst jah ei ei

Sätted