Советы по работе с материалами V-Ray, часть 1: настройка цвета Diffuse

Представляю вам первую часть подробного руководства по работе с V-Ray Material в 3ds Max. В нём будет изложена теоретическая основа самых важных характеристик материала, а затем на конкретных примерах показаны настройки и рекомендации по их использованию.

VRayMtl— это самый главный рабочий инструмент для создания материалов (можете называть их и шейдерами) в V-Ray. Для получения реалистичных результатов с довольно быстрым временем рендеринга 80% времени достаточно будет только его одного. Он оптимизирован для работы с остальными аспектами V-Ray (источниками света, GI, сэмплингом, и т.д.), а потому вместо стандартных материалов 3ds Max всегда следует использовать именно VRayMtl.

Главные составляющие VRayMtl

В целом, основными компонентами материалов в компьютерной графике являются:

  • Diffuse (Рассеянный цвет);
  • Reflection (Отражение);
  • Refraction (Рефракция);
  • Bump (Неровности).

Такие названия используются в V-Ray. В других рендерерах эти составляющие могут называться как-то иначе, но их назначение в значительной степени останется всё тем же.

Diffuse задаёт основной цвет материала; Reflection контролирует степень отражения света; Refraction управляет преломлением света при прохождении через прозрачный материал; а Bump используется для имитации искажений неровности на поверхности объекта.

За исключением Refraction, остальные три параметра должны присутствовать во всех материалах.

В этот раз речь пойдёт о первом из этих компонентов.

Diffuse

В сущности, чтобы понять, что такое Diffuse, можно просто принять его за естественный цвет объекта. Например, по-вашему, какого цвета помидор? Красного, не так ли? Так что диффузный цвет помидора — красный.

Реализм и неоднородность

Но постойте-ка! Большинство объектов окрашены сразу в несколько цветов. Даже у помидора есть светло-зелёный пятачок в месте его соединения с плодоножкой. А сам красный цвет поверхности помидора не одинаков и разнится во всех его местах, так что снизу он может быть розоватым, а сверху — слегка зеленоватым. В большинстве случаев для передачи этих цветов следует использовать текстурную или процедурную карту. Даже какой-нибудь простой синий шар из пластика уже спустя несколько дней, максимум недель, будет не безупречно синим после того, как покинет магазин и полежит в обычных условиях. В реальном мире всё пачкается или выцветает, выгорает.

Очевидным исключением из этого являются случаи, когда задача состоит в создании материалов, предназначенных для использования в студийных рендерах красиво оформленных товаров, где все они должны выглядеть такими, словно их только что достали из упаковочной коробки — чистыми, сияющими, идеальными. В таком случае в качестве Diffuse в VRayMtl можно использовать ровный сплошной цвет. Смотрите и решайте сами, каким должен быть материал под ваши нужды: лощённым и приукрашенным для студийной визуализации или же повидавшим виды для сцены, в которой нужна правдоподобность.

Настройка диффузного цвета для гаммы 2,2

ОК, так как же, собственно, настраивается этот Diffuse?

Можно либо использовать цвет, кликнув по образцу цвета (обведен зелёным прямоугольником на скриншоте), либо задать текстурную/процедурную карту, кликнув по маленькому квадратику рядом с цветовым образцом (выделен оранжевым). Также можно проскроллить вниз до свитка Maps (Карты) и назначить текстуру там. Подобным образом в V-Ray и не только работает большинство карт.

3ds max maps

Если точность цветов не важна и вы просто прикидываете всё на глазок, то можно по-быстрому выбрать нужный цвет на палитре цветов 3ds Max. Проблемы начинаются, когда нужно, чтобы он совпадал с цветом из других программ, например, таких как Photoshop. При использовании гаммы 2.2 в 3ds Max даже, если значения по шкале RGB в обеих программах будут одинаковыми, то визуально результат всё равно будет различаться.

3ds max color gamma 2.2

Данная проблема возникает из-за коррекции гаммы — тонов на изображении. В сущности, кривая гаммы делает RGB-значения в 3ds Max светлее.

Чтобы это исправить, в слот Diffuse надо кинуть карту VRayColor и всё делать через неё.

3ds max color map

Задайте в цветовом образце значения RGB, которые вам показывает Фотошоп, а затем измените тип Gamma correction (Коррекция гаммы) на Specify (Указать) и в Gamma value (Значение гаммы) укажите её показатель равным 2.2. 

3ds max vraycolor3ds max vraycolor

Теперь цвет материала абсолютно совпадает с цветом, взятым из Фотошопа.

Метод может показаться немного мудрёным, как для задачи просто выбрать в 3ds Max требуемый цвет, но в настоящее время автоматического способа для этого не предусмотрено.

Важное примечание:
Чтобы объекты на рендерах смотрелись реалистично, значения интенсивности красной, зелёной и синей составляющих цвета или текстуры для Diffuse должны лежать в пределах 10-230 единиц по шкале RGB (считаются от 0 до 255). Большинство вещей, цвет которых мы представляем себе чисто белым, на самом деле являются белыми на ~75-90% (в районе значений 190-230 по RGB). Наибелейший снег имеет альбедо всего лишь 90% (коэффициент отражательной способности поверхности). То же самое касается и чёрных объектов: только космические чёрные дыры поглощают в себя весь попавший на них свет, не отпуская его обратно, все остальные объекты хоть малую толику света да отражают. Даже у чернейшего угля величина альбедо составляет ~4%. Использование цветов с завышенной белизной не только поставит крест на реалистичности визуализируемого изображения, но и повлечёт за собой увеличение времени рендеринга, поскольку свету придётся отскакивать от поверхности большее количество раз.
Для текстур из Фотошопа и цветов в VRayColor с применённой гамма-коррекцией диапазон значений в каналах RGB должен лежать в диапазоне от 10 до 230 единиц. При использовании обычной палитры цветов в гамме 1,0 диапазон трансформируется примерно в ~1-205.
Если на изображении текстуры имеются более яркие или тёмные участки, то это легко исправляется при помощи инструмента Levels (Уровни) в Photoshop: просто переместите чёрный маркер яркости в виде треугольника на 10, а белый — на 230, как в примере, показанном ниже.

photoshop levels

Применение растровых изображений Bitmap и понятие фильтрации

Попробуем применить откорректированную текстуру как карту Bitmap (Растровое изображение) в слоте Diffuse.

3ds max texture filtering3ds max texture filtering

Итак, наблюдаем очередную проблему: обратите внимание на блюр — размытые области текстуры на модели.

3ds max blur

Такое размытие вызвано фильтрацией текстур. Она применяется для устранения артефактов муара на мелких контрастных узорах путём размывания всей текстуры.

Понятно, что это совсем не то, что нам надо. Мы хотим красивые, чёткие рендеры. Решить эту проблему можно парой способов.

Можно уменьшить значение настройки Blur (Размытие) в свитке Bitmap Coordinates (Координаты растровой карты). Как правило, наиболее пригодны к использованию значения в районе 0.01-0.6.

3ds max blur настройка

3ds max blur filtering3ds max blur filtering

Или, как вариант, можно вообще отключить фильтрацию в свитке Bitmap Parameters (Параметры растровой карты). Способ позволяет отображать текстуры максимально чётко, но он не столь универсален, как первый. Всё же в большинстве случаев лучше понижать значение Blur, так, чтобы оставалась возможность хотя бы немного контролировать мягкость текстуры.

3ds max без фильтрации текстур3ds max без фильтрации текстур

Крайне важно не забывать уменьшать размытость или вовсе отключать фильтрацию для всех используемых в сцене текстур. Особенно это касается текстур в каналах Diffuse и Bump. Если этого не сделать, тогда отдельные части рендера будут выглядеть размытыми, не говоря уже о потере в мелких деталях на текстурах. Имейте в виду, что иной раз на выходе может получиться чересчур резкий эффект. В таком случае начинайте постепенно понижать значение Blur, пока текстура на рендере не будет выглядеть нормально.

Diffuse Roughness

У Diffuse есть ещё один параметр — Roughness (Шероховатость). Он управляет тем, насколько "плоской" будет смотреться игра светотени на материале объекта.

Существует не так уж и много материалов, где этот параметр может пригодиться: в качестве типичных примеров можно привести мел и пыль. Чем выше значение, тем более "плоским" будет материал. Прикидывайте сами на глаз, насколько материалам необходим этот Roughness.

3ds max vraymtl roughness

3ds max roughness параметр3ds max roughness параметр

Цвет Diffuse vs. Цвет Refraction/Reflection

Подводя итоги по теме Diffuse, нельзя обойти вниманием ещё один немаловажный момент. Иногда случается, что нельзя дать однозначный ответ, какого цвета перед нами материал. Такое происходит, когда материалы определяются не по их диффузному цвету, а по отражениям и преломлениям (рефракциям) на них.

Одними из наиболее распространённых примеров являются металлы и стекло. Для создания материалов с чрезвычайно высокими показателями отражаемости и преломления используйте диффузный цвет, приближенный к чёрному (1;1;1). Если материал должен выглядеть, будто он поизносился с течением времени, то можно чуточку прибавить светлоты, но старайтесь не выходить за пределы тёмно-серой области на шкале. Это всего лишь общие рекомендации — в ряде случаев для приведения в соответствие с фотореференсом может понадобиться придать металлу или стеклу лёгкий цветовой оттенок. Но всё же начинать лучше с почти чёрного, и делать светлее только мере надобности.

В качестве примера взглянем на скриншот внизу — на нём изображён материал золота. Слева показано, как НЕ НАДО делать: жёлтый цвет в Diffuse и в Reflection не добавляет золоту реализма. А вот справа в физическом смысле всё верно: в Diffuse установлен практически чёрный цвет, и жёлтый — в Reflection.

3ds max vraymtl золото

---

Во второй части вас ждёт знакомство с отражениями в материалах V-Ray.


Другие материалы:

Здесь с 4.08.2015
5 комментариев
Откуда: Санкт-Петербург
Репутация: 0

#1 добавил Юрий Денисов

9 августа 2015 14:02 | Комментариев: 5
Жду продолжение smile
Здесь с 21.01.2010
1288 комментариев
Откуда: Earth
Репутация: 9

#2 добавил DDT

9 августа 2015 16:49 | Комментариев: 1288
Так продолжение давным-давно есть biggrin Ссылка в конце урока.

Информация

Посетители, находящиеся в группе Гости, не могут оставлять комментарии к данной публикации.