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.

Середовищні карти

Середовищні карти або карти середовища (environment maps) — це тип текстур, що беруть візуалізацію навколишньої 3D-сцени та накладають її як текстуру на модель для імітації відбивів світла. Якщо ви хочете отримати більш реалістичний результат, то краще скористайтесь промінь-трасованими відбивами. Середовищні карти — це ще один спосіб отримання світло-відбивних (віддзеркалюваних) поверхонь, який хоча не легко налаштовується.

Ось деякі переваги використання Середовищних Карт:

  • Головна перевага — вони обробляються набагато швидше, ніж промінь-трасовані відбиви (віддзеркалення). У певних ситуаціях їх можна один раз обчислити та у подальшому використовувати як звичайну текстуру. Ви можете навіть після обчислення модифікувати Середовищну Карту у редакторі зображень.
  • У середовищні карти можна також додавати розмиви відбивів і вони при цьому можуть візуалізуватися набагато швидше, оскільки і роздільність карт можна понижати. Розмивання промінь-трасованих відбивів завжди візуалізується довше, інколи навіть дуже довго.
  • Ореоли (тип візуалізації матеріалу, а також систем частинок) невидимі для промінь-трасованих відбивів, тож для їх відбивів потрібно використовувати середовищні карти.
  • Ключовані шляхи-пасма (інший тип візуалізації частинок) також невидимі для промінь-трасованих відбивів, і так само для їх відбивів потрібно використовувати середовищні карти.

Якщо у нас для візуалізації є світло, яке реагує зі сценою у полі зору камери, то ми можемо тримати його відбиви від поверхонь об'єктів у камері (звідси, обов'язково, щоб світло так освітлювало поверхні, що відбиви від останніх попадали у камеру). Розкладка середовищної карти у Blender'і візуалізує кубоїдну зображеннєву карту сцени у шістьох головних напрямках з будь-якої точки простору сцени. Далі ці шість плиток візуалізації розкладаються на об'єкт з увімкненою системою координат Reflection (Відбив) та створюють візуальну комбінацію, яку око сприймає як відбиви світла або віддзеркалення.

Примітка
Корисно пам'ятати, що справжня мета цієї техніки - правдоподібність, а не точність. Людське око не потребує фізично точної імітації проходів світла — воно просто має заспокоюватися, вірячи, що сцена є реальною завдяки очікуваній візуальній комбінації її елементів. Найбільш неправдоподібною річчю таких візуалізованих зображень є стерильність, а не точність.


Опції середовищних карт

Секція-панель «Середовищна Карта»

Важливо
Для коректних результатів виставляйте розкладку координат текстури на Reflection (Відбив) у секції-панелі «Текстура» для типу текстури «Середовищна Карта».
Опції Середовищних Карт.

Blender передбачає використання трьох типів середовищних карт:

Static (Статично)
Карта обчислюється тільки один раз на початку анімації або після завантаження файлу.
Animated (Анімовано)
Карта обчислюється кожен рази при візуалізації сцени, що дає правильне віддзеркалення об'єктів сцени на дзеркальних поверхнях.
Image File (Файл Зображення)
Даний тип використовує вже створену перед цим середовищну карту, яка завантажується у програму з диску. Ця опція дозволяє використовувати середовищні карти для прискорення візуалізації сцени, а також дає можливість їх редагувати у зовнішній програмі.
Mapping (Розкладка)
Дає вибрати один з типів специфічних саме для середовищної карти розкладок її зображення
Cube (Куб)
Використовується середовищна карта з шести сторін-плиток куба.
Plane (Площина)
Візуалізується лише одна сторона з Z-віссю, що вказує у напрямку до зображення.
Zoom (Трансфокація)
Наближення-віддалення уявної камери до зображення, на основі якого генерується відбив світла чи віддзеркалення.

Справа від кнопок типів середовищних карт доступна кнопка з стрілкою вниз, яка відкриває меню для збереження та очищення даних середовищних карт у поточному .blend-файлі:

Clear Environment Map (Очистити Середовищну Карту)
Очищає поточно візуалізовану середовищну карту з пам'яті. Ця опція корисна для оновлення Статичних (Static) середовищних карт після їх візуалізації. Анімовані (Anim) середовищні карти автоматично очищуються при кожній їх візуалізації.
Save Environment Map (Зберегти Середовищну Карту)
Зберігає поточно візуалізовану статичну середовищну карту на диск як файл зображення, який пізніше можна завантажити.
Clear All Environment Maps (Очистити Усі Середовищні Карти)
Очищає з пам'яті усі середовищні карти поточного .blend-файлу.
Note
Обчислення середовищних карт з файлу можна глобально вимкнути через опцію «Environment Map» (Середовищна Карта) у секції-панелі «Shading» (Тонування) у контексті «Render» (Візуалізація).


Viewpoint Object (Об'єкт-точка Зору)
Середовищні карти створюються з точки зору визначеного об'єкта. Локація цього об'єкта буде визначати спосіб «коригування» вигляду відбивів (різні локації потрібні для різних відбивних (дзеркальних) поверхонь). Зазвичай, в якості такого об'єкта використовується Порожня (Empty).
  • Для планарних відбивів такий об'єкт повинен бути дзеркальні локації від камери на іншому боці площини відбиву. Це найбільш правильне використання Середовищних карт.
  • Для сферичних відбивів об'єкт повинен бути у центрі сфери. Для них у полі цієї опції виберіть назву потрібного сферичного об'єкта.
  • Для нестандартних відбивів відсутні будь-які правила і слід експериментувати для отримання потрібного результату.
Ignore Layers (Ігнорувати Шари)
Кнопки цієї опції дають змогу вимикати шари з об'єктами при створенні середовищних карт. Якщо в якості об'єкта-точки зору вибрано реальний геометричний об'єкт, то його слід перенести на інший шар та цей шар вимкнути, щоб він заважав відбиватися поверхням інших об'єктів.
Наприклад, якщо ви візуалізується середовищну карту з центру сфери, то стандартно буде відбиватися тільки внутрішня сторона сфери. Щоб це зробити правильно, слід цю сферу перенести на окремий шар і цей шар вимкнути за допомогою кнопки опції «Ігнорувати Шари» — тоді відбиви на поверхні сфери будуть братися ззовні неї.
Resolution (Роздільність)
Роздільність кубоїдної візуалізації середовищної карти. Вищі значення дадуть чіткішу текстуру (відбиви), однак потребують більше часу на візулізацію.
Depth (Глибина)
Кількість рекурсивних візуалізацій середовищної карти. При більших значеннях буде отримуватися чітке віддзеркалення об'єктів (дзеркальний ефект).
Clipping (Відсік)
Визначає межі відсікання віртуальної камери при візуалізації середовищної карти.
Start (Старт)
Об'єкти, зі значенням відстані ближчої, ніж дане значення, не будуть видимі на карті.
End (Кінець)
Об'єкти, зі значенням відстані дальшої, ніж дане значення, не будуть видимі на карті.


Секція-панель «Відбір Середовищної Карти»

Секція-панель «Environment Map Sampling» містить опції відбору вибірок для середовищної карти.

Filter (Фільтр)
Фільтр текстури використовується для вибірки зображення середовищних карт. Подібно як pixel (піксель) представляє picture element (елемент картинки), так і texel (тексель) представляє texture element (елемент текстури). Коли текстура (текстурний 2D-простір) розкладається на 3D-модель (3D-простір моделі), то можуть використовуватися різні алгоритми для обчислення значення кожного пікселя, базуючись на вибірці з кількох різних текселів.
Box (Коробка)
Швидка і проста по найближчому сусіду інтерполяція відома як «інтеграція Монте Карло» (Monte Carlo integration).
EWA
Elliptical Weighted Average (Еліптичне Виважене Усереднення) — один з найбільш ефективних прямих звивистих алгоритимів, розроблений Paul Heckbert та Ned Greene у 1980х. Для кожного текселя EWA вибирає, виважує та акумулює текселі у межах еліптичного відбитку та потім ділить результат на суму вагомостей.
Eccentricity (Ексцентриситет)
Максимальна ексентричність вибірки. Вищі значення дають менше розмиву на великих відстанях та косих кутах, однак обчислюються повільніше.
FELINE
FELINE (Fast Elliptical Lines — Швидкі Еліптичні Лінії) — використовує різні ізотропні проби у різних точках вздовж лінії у текстурному просторі для продукування анізотропного фільтра з метою зменшення ступінчатих артефактів без потреби збільшення часу на візуалізацію.
Probes (Проби)
Кількість проб вибірки. Діапазон — ціле число між «1» та «256». Вищі значення дають менше розмиву на великих відстанях та косих кутах, однак обчислюються повільніше.
Area (Площина)
Площинний фільтр для вибірки зображення.
Eccentricity (Ексцентриситет)
Максимальна ексентричність вибірки. Вищі значення дають менше розмиву на великих відстанях та косих кутах, однак обчислюються повільніше.
Filter Size (Розмір Фільтру)
Розмір фільтру, що використовується МІР Картою та Інтерполяцією.
Minimum Filter Size (Мінімум Розміру Фільтру)
Використати значення параметра «Розмір Фільтру» як мінімальне значення фільтру у пікселях.



Приклади

У першому прикладі в якості об'єкта-точки зору використовується Порожня для середовищної карти дзеркальної площини. Вона розміщена у певній позиції відносно камери та площини.

Приклад зі світло-відбивною площиною. 1: Камера, 2: Порожня, 3: Світло-відбивна поверхня.
Сфера відбивається на дзеркальній поверхні.

Наступний приклад демонструє ефект опції Depth (Глибина). Для лівої ілюстрації Глибина має значення «0», що означає, що середовищна карта на площині візуалізована перед середовищною картою сфери, а тому відбивів сфери не видно. При збільшенні значення опції Depth середовищна карта візуалізується кілька раз повторно для отримання відбивів від відбивів.

Відбивна сфера на відбивній поверхні з нульовим значенням Глибини.
Відбивна сфера на відбивній поверхні зі значеннями Глибини більше нуля.


Обмеження

Оскільки, середовищні карти обчислюються з точної локації центру об'єкта-точки зору (Viewpoint Object), а не з фактичної точки відбивної площини, то вони часто неточні, особливо сфероїдного типу. На ілюстрації нижче паралелепіпед та менша сфера торкаються боків більшої відбивної сфери. Однак, оскільки середовищна карта великої сфери обчислюється від її центру, навколишні об'єкти (паралелепіпед та менша сфера) мають дещо неприродній вигляд.

Неточне сферичне відбивання, забарвлені об'єкти неприродноо зсунуті.





Попередня: Опції розкладання текстур | Головна | Наступна: Про UV-координати та їх розкладку