Загальні відомості про освітлення в тривимірній графіці

У будь-якому редакторові тривимірної графіки (Lightwave 3d, Maya, Softimage, 3ds max і ін.) реалістичність візуалізованого зображення залежить від трьох головних чинників: якості створеної тривимірної моделі, вдало виконаних текстур і освітлення сцени. Одна і та ж сцена, прорахована при різному освітленні, може виглядати абсолютно по-різному.

При зміні положення джерел світла в сцені спотворюється фарбування об'єктів, форма відкиданих тіней, виникають ділянки, занадто залиті світлом або дуже затемнені.

Створення реалістичного освітлення в сцені — одна з найбільших проблем при розробці тривимірної графіки. У реальності падаючий промінь світла зазнає величезна кількість віддзеркалень і заломлень, тому дуже рідко можна зустріти різкі, нерозмиті тіні. Інша справа — комп'ютерна графіка. Тут кількість падінь і віддзеркалень променя визначається тільки апаратними можливостями комп'ютера. До певного моменту в тривимірній графіці переважали різкі тіні. Сцена, з якою працює дизайнер, є лише спрощеною фізичною моделлю, тому візуалізоване зображення далеко не завжди схоже на сьогодення. Але не дивлячись на це, освітлення в тривимірній сцені все ж таки можна наблизити до реального.

Для цього потрібно дотримати два правила:

•  встановити джерела світла і підібрати їх яскравість (параметри) так, щоб сцена була рівномірно освітлена;
•  задати налаштування візуалізації освітлення.

ПРИМІТКА

Не дивлячись на те що найчастіше джерела світла використовуються для освітлення об'єктів в сцені, іноді світло застосовується як самостійний об'єкт, наприклад для імітації далекого вогника в ночі, маяка, зірки на небі і так далі

Проблема освітлення в зображеннях виникла задовго до появи тривимірної графіки. Першими задачу правильного освітлення вирішували художники і фотографи, пізніше — кінооператори, тепер вона стала насущною і для розробників тривимірної графіки.

Найпоширенішим способом є освітлення з трьох крапок (триточкова система). Такий підхід вдалий при освітленні одного об'єкту (наприклад, портрети у фотостудії), для складних тривимірних сцен він може не підійти. Вибір освітлення залежить від кількості об'єктів, відбивних властивостей їх матеріалів, а також від геометрії сцени.

Для освітлення також є важливим, який тип джерела світла використовується. Наприклад, направлене джерело світла дозволяє сконцентрувати увагу на якомусь певному об'єкті, а всенаправлене точкове джерело — освітити сцену цілком.