понедельник, 31 декабря 2012 г.

V-Ray 4 Maya | Shaders Guide | VRay Mtl, VRay Blend Mtl

Здравствуйте друзья!
Наконец я начал работу над второй серией гидов по шейдерам, на этот раз, он посвящен системе визуализации V-Ray для Autodesk Maya. Во введении, мы познакомились с шейдерами, включенными в поставку V-Ray 4 Maya, в различных категориях шейдеров в Hypershade.
Начиная с этого поста, мы с вами будем знакомиться с этими шейдерами более детально, как и в mental ray 4 maya | Shaders Guide, здесь мы рассмотрим реализацию шейдеров V-Ray в интерфейсе Maya их параметры и приведем примеры их влияния на свойства материалов.

Хотите подробностей? Прошу под кат.

Первая глава нашего гида, посвящена первым базовым шейдерам V-Ray из группы шейдеров Surface. А именно, мы познакомимся со следующими шейдерами: VRay Mtl и VRay Blend Mtl.
Шейдеры рассматриваемые в текущей главе в группе Surface в Hypershade.

Каждый из шейдеров, может быть оснащен рядом дополнительных атрибутов, которые можно выбрать в меню Attributes в Attribute editor. Основными расширенными атрибутами V-Ray для шейдеров являются Material ID и V-Ray Material Override. Они будут полезны при настройке шейдеров для последующего композитинга в NUKE, Fusion или After Effects.
Расширенные атрибуты V-Ray для шейдеров. Выбираемые в меню Attributes окна Attribute Editor.
Перед детальным рассмотрением шейдеров V-Ray for Maya, давайте рассмотрим расширенные атрибуты. Мы возьмем за основу последующую композицию средствами NUKE.
Material ID — данный расширенный атрибут, задает уникальный ID для материала, который в последствии, будет использован для создания масок в системе композитинга.
Пример вывода пасса Material ID в NUKE PLE.

Атрибут Material ID, может быть выведен в отдельном пассе при визуализации, для этого, необходимо воспользоваться Render Elements в диалоговом окне Render Settings. В списке элементов, выбирается один из проходов, а именно vrayRE_Material_ID.
V-Ray Material Override — данные атрибуты, служат для переназначения материалов V-Ray. С его помощью, можно переназначить материалы для базового материала, материала глобального освещения (GI), материала отражения (Reflection), материала преломления (Reraction), материала теней (Shadow material) и использовать другое окружение (Environment).
Для Shading Group доступен еще один атрибут V-Ray — Round Edges, позволяющий визуализировать закругленные кромки, без внесения изменений в геометрию объектов.
Пример визуализации материала с Round Edges. Слева визуализация без Round Edges, справа с активным атрибутом Round Edges.

Как видно из представленной выше иллюстрации, после применения Round Edges, острые края куба и цилиндра приобрели фаски и стали менее острыми. Стоит отметить, что фаски можно также задать с помощью атрибута Round Edges в атрибутах геометрии (узлы Shape). По сути, данный атрибут оказывает влияние на геометрию во время визуализации, и не требует от пользователя лишних действий.
Познакомившись с базовыми расширенными атрибутами V-Ray для шейдеров, мы можем перейти непосредственно к знакомству с шейдерами V-Ray for Maya.
Первый шедйер который мы рассмотрим в сегодняшней главе — VRayBlendMtl.

Шейдер VRayBlendMtl
Многие материалы, являются достаточно сложными многокомпонентными веществами, шейдеры V-Ray for Maya могут реализовывать как простые материалы, так и более сложные составные материалы. Одним из важных шейдеров, входящих в набор V-Ray for Maya. является шейдер VRayBlendMtl. Этот шейдер позволяет объединять несколько базовых шейдеров в один многокомпонентный шейдер и смешивать их как простым способом, меняя степень смешивания, так и более сложным методом, с использованием текстурных и процедурных шейдеров.
Реализация шейдера VRayBlendMtl в интерфейсе Attribute Editor.

По умолчанию, шейдер не содержит связей с другими материалами. Вы можете собственноручно создать шейдер, и далее подключить его к шейдеру VRayBlendMtl. К шейдеру VRayBlendMtl можно подключить любой поддерживаемый V-Ray for Maya шейдер материала, текстуры или процедурный шейдер. Рассмотрим подробнее параметры шейдера VRayBlendMtl.
Все шейдеры материалов V-Ray for Maya содержат специальный свиток — Swatch Properties, это реализация специфичной для Maya функции, именуемой Swatches, создание и сохранение Preview изображений для материалов, текстур и картинок сцен в отдельном файле. В V-Ray for Maya, можно изменять качество Swatch изображения с помощью свитка Swatch Properties.
Свиток Swatch Properties для настройки качества и обновления preview изображений.

Последующие за свитком Swatch Properties — специфичные свитки параметров для каждого шейдера. В шейдере VRayBlendMtl представлено два свитка — Base Parameters и Coat Materials.
Свиток Base Parameters содержит следующие атрибуты:
- Base Material — задает базовый шейдер для основного затенения. Если он не задан, то будет учитываться первый шейдер в списке Coat Materials, или просто объект будет визуализироваться прозрачным, без затенения. Все остальные шейдеры, добавленные в Coat Materials будут наслаиваться над Base Material.
- Additive mode — включение этой опции позволяет VRayBlendMtl вести себя как многослойный Shellac материал. Замечу, что это часто приводит к физически некорректным свойствам материалов (например, материалы, будут отражать больше света, чем падает на них). Не рекомендуется использовать эту опцию, если вы не уверены в итоговом результате.
Пример визуализации шейдера VRayBlendMtl c активным Base Material, и только при применении Coat Material.

Шейдеры, участвующие в формировании других слоев, добавляются в свитке Coat Material. Свиток содержит следующие атрибуты:
- Coat Material # - указывает какой шейдер будет участвовать в смешивании с базовым шейдером. VRayBlendMtl предоставляет возможность смешивать 8 отдельных слоев.
- Blend Amount — атрибут, задающий степень смешивания Coat Material с Base Material. Вклад шейдера можно задать с помощью селектора цвета или ползунка. Обычно, белый цвет задает 100% вклад Coat Material, а черный его исключает. Помимо простого указания цвета, вы можете использовать текстурный или процедурный шейдер.
Пример смешивания шейдеров с помощью VRayBlendMtl.

Плюсом применения процедурных карт, является минимальное требование к наличию UV координат, однако, если вы планируете использовать растровые текстуры, следует учитывать наличие UV разверток в геометрии.
На зметку. При работе с VRayBlendMtl стоит обратиь внимание на то, что при назначении VRayMtl шейдера в качестве Coat Material, такая возможность как Fog Color отличная от белого цвета, будет проигнорирована. VRayMtl полноценно будет визуализироваться с Fog Color при назначении его в качестве Base Material.
Познакомившись с первым из композитных шейдеров, мы переходим к знакомству с базовым и самым главным шейдером V-Ray — VRayMtl. Шейдер VRayMtl самый важный инструмент затенения в V-Ray, с его помощью создаются практически все основные материалы. Стоит отметить, что именно благодаря V-Ray и его унифицированному шейдеру VRayMtl, появился шейдер mia_material в системе визуализации mental ray, по сути, с аналогичными функциями и возможностями. Но о нем мы поговорим в гиде по шейдерам mental ray for Maya.

Шейдер VRayMtl
Шейдер VRayMtl является основополагающим шейдером системы визуализации V-Ray. Шейдер позволяет выполнять физически корректное затенение и освещение объектов (распространение энергии) в сцене, быструю визуализацию, предоставляет удобные параметры для отражений и преломлений. С помощью VRayMtl, вы можете применять различные текстурные карты, контролировать отражения и преломления, добавлять карты рельефности (Bump maps) и выбирать тип BRDF (Bidirectional reflectance distribution function ) для материала.
Как было написано выше, первым свитком шейдера является свиток Swatch properties, благодаря которому можно настроить автоматическое обновление preview изображения создаваемого шейдера. Данный свиток присутствует во всех шейдерах V-Ray for Maya.
Шейдер VRayMtl полностью реализован в интерфейсе Maya, все основные атрибуты шейдера находятся в Attribute Editor.
Шейдер VRayMtl в интерфейсе Attribute Editor.

Все параметры шейдера VRayMtl, сгруппированы в нескольких свитках. В интерфейсе Attribute Editor вы можете увидеть следующие свитки: Swatch properties, Basic parameters, Reflection, Anisotropy, Refraction, Bump and Normal mapping, Subsurface scattering, Options, Reflect Interpolation, Refract Interpolation. Помимо этого, шейдер содержит и стандартные для Maya свитки, а именно Extra Attributes и Hardware Texturing.
Благодаря свитку Extra Attributes, становится возможным применение расширенных атрибутов V-Ray, доступных в меню Attributes > V-Ray. К шейдеру VRayMtl могут быть применены следующие атрибуты: Material ID и V-Ray Material override.
Расширенные атрибуты для шейдера VRayMtl.

Расширенные атрибуты в шейдере VRayMtl ,выполняют аналогичные функции, как и расширенные атрибуты V-Ray в Shading Group.
Познакомившись с базой VRayMtl, перейдем к знакомству с основными атрибутами основополагающего шейдера. Мы рассмотрим все атрибуты, согласно их положению в свитках.

Свиток Basic parameters
Свиток Basic Parameters, шейдера VRayMtl позволяет задать базовые свойства шейдера. И не содержит большое количество атрибутов.
Свиток Basic parameters шейдера VRayMtl.

Diffuse Color — диффузный цвет шейдера (материала). Стоит отметить, что диффузный цвет также зависит от отражающих и преломляющих свойств поверхности (может быть указано как цветом, так и текстурой). Диффузный цвет, может быть задан с помощью растровой и процедурной текстуры.
Визуализация объектов с различными значениями атрибута Diffuse Color.

Стоит заметить, что при вычислении глобального освещения (Indirect Illumination), интенсивность диффузного цвета также влияет на вторичное освещение. Чем выше яркость диффузного цвета, тем более интенсивно происходит отражение цвета на другие поверхности.
Пример влияния интенсивности диффузного цвета при активном глобальном освещении.

Контроль вторичного освещения, выполняется в глобальных настройках системы визуализации, а также с помощью контроля яркости и степени вклада диффузного цвета шейдера.
Amount — данный атрибут отвечает за вклад диффузного цвета в шейдер. Варьируется от 0 до 1, также, можно задать текстурную карту.
Влияние атрибута Amount на свойства диффузного цвета в шейдере VRayMtl.

На приведенной выше иллюстрации, показано влияние различных значений атрибута Amount и при добавлении текстурной карты, можно задать «рисунок» диффузному цвету.
Opacity Map — карта непрозрачности, с помощью этого атрибута, вы можете задать значение непрозрачности материала или задать текстурную карту. Белый цвет — полностью непрозрачный материал, черный цвет — полностью прозрачный материал. С помощью назначения растровой или процедурной текстуры, вы можете создать шейдер с неоднородной прозрачностью.
Влияние атрибута Opacity Map на свойства шейдера VRayMtl.

Стоит заметить, что, при использовании карты непрозрачности, этот атрибут влияет на тени, формируя прозрачные и непрозрачные тени. Чем меньше непрозрачность, тем больше света будет пропускать шейдер, тень становится менее выраженной. При увеличении непрозрачности, тень обретает более выраженный характер.
Roughness Amount — данный атрибут, позволяет создавать шероховатые или покрытые пылью поверхности (например, кожу или поверхность Луны).
Действие атрибута Roughness Amount на свойства шейдера VRayMtl.

Атрибут Roughness Amount позволяет быстро указать свойства матовой поверхности, придав мягкости затенению шейдера. Благодаря применению текстурной карты, можно варьировать шероховатость поверхности.
Self-illumination — позволяет задать шейдеру свойства само свечения (self illumination). Это можно сделать, просто задав цвет или назначить текстурную карту.
Влияние атрибута Self-illumination на свойства шейдера VRayMtl.

Стоит отметить, что применение VRayMtl шейдера с активным Self-Illumination может не дать достоверного результата в освещении отраженным светом и при создании геометрии с само свечением. Для этого, лучше использовать шейдер VRayLightMtl рассматриваемый далее в гиде по шейдерам V-Ray.
Следующим свитком с атрибутами является свиток Reflection, в нем сосредоточены атрибуты отвечающие за отражающие свойства поверхности и модели BRDF. Перед тем, как перейти непосредственно к изучению этих атрибутов, рекомендую прочитать обобщающий раздел по моделям затенения — «BRDF & BSDF модели затенения в компьютерной графике» (coming soon).

Свиток Reflection
В отличие от системы визуализации mental ray, в которой модели затенения реализованы различными отдельными шейдерами, в V-Ray все основополагающие модели представлены в шейдере VRayMtl в свитке Reflection, где можно выбрать тип BRDF и задать отражающие свойства шейдера.
V-Ray предоставляет возможность использовать модели затенения, Blinn, Phong и Ward. А также создавать глянцевые и зеркальные отражения.
Свиток Reflection в атрибутах VRayMtl позволяет задать свойства отражений в шейдере.

Параметр BRDF позволяет задать тип подсветок и глянцевых отражений для создаваемого шейдера (материала). Этот параметр оказывает влияние только при условии, что цвет отражений отличен от черного (0, 0, 0) и глянцевитость отражений отлична от 1.0.
Пример визуализации шейдера VRayMtl с различными типами BRDF и степенью отражения.

Для типов Blinn и Ward также показаны анизотропные отражения.
BRDF Type — позволяет выбрать, какой тип BRDF будет использован для глянцевых отражений. Влияет на форму блика.
- Phong — реализует модель затенения (бликов \ отражений) по Фонгу.
- Blinn — реализует модель затенения (бликов \ отражений) по Блинну.
- Ward — реализует модель затенения (бликов \ отражений) по Уарду.
Reflection Color — задет цвет отражения. Стоит обратить внимание на то, что цвет отражения влияет на диффузный цвет поверхности, заглушая его.
Amount — оказывает влияние на силу отражений. Варьируется в пределах от 0.000 до 1.000.
Пример визуализации шейдера с различными значениями Reflection Color и Amount.

При использовании отражений, стоит учитывать, что V-Ray сразу просчитывает прямые отражения, без визуализации глянцевых отражений (Phong, Blinn, Ward). Для получения доступа к глянцевым отражениям, вам потребуется изменить параметр Reflection Glossiness.
Reflection Exit Color - задет выходящий цвет отражения. Данный эффект будет проявляться при создании материала с высокой степенью отражения. Если необходимо показать большую глубину отражения в материале, этот параметр позволит создать такой эффект.
Lock highlight and reflection glossiness — когда эта опция не активирована (Off), вы можете использовать любое значение для Hilight glossiness и Refrlection glossiness. Однако это не дает физически достоверных результатов.
Пример визуализации шейдера с различными значениями Highlight glossiness и Reflection glossiness. Атрибут Lock hightlight and reflection glossiness отключен.

Hilight glossiness — определяет форму блика на материале. Обычно, этот атрибут связан с атрибутом Reflection Glossiness. Это обусловлено необходимостью формирования физически корректных результатов.
Reflection Glossiness — управляет резкостью отражений. Значение равное 1.0 позволяет визуализировать зеркальные отражения (аналогично зеркалу), значения меньше 1.0 позволяют визуализировать размытые или глянцевые отражения. Используйте расположенный ниже атрибут Reflection Subdives для управления качеством глянцевых отражений.
Визуализация шейдера VRayMtl с различными значениями Reflection Glossiness.

Reflection Subdives — управляет качеством глянцевых отражений. Меньшие значения, визуализация выполняется быстрее, но результат выходит более шумным, более высокие значения повышают качество отражений, но увеличивается время визуализации.
Пример визуализации глянцевых отражений с различными значениями Reflection Subdives.

Для тестовой визуализации, рекомендуется использовать значения 4, 8 или 16, для финальной визуализации можно использовать значения 16, 32, 48 и т.д. Так же, стоит отметить, что совершенно не обязательно задавать большие значения сэмплинга отражений, обычно вполне достаточно 32 — 36 сэмплов для общего плана, а для дальних планов можно использовать совсем небольшие значения. Но все равно, настройки, влияющие на финальный вид шейдера, могут варьироваться в зависимости от решаемой задачи.
Use Interpolation - позволяет использовать расширенные атрибуты интерполяции преломления из свитка Reflect Interpolation.
Use Fresnel — приведение этого атрибута в активное состояние, позволяет вычислять силу отражения в зависимости от угла обзора поверхности.
Пример визуализации шейдера с неактивным и активным атрибутом Use Fresnel.

Многие материалы в окружающем нас мире (например, стекло и т.п.), отражают свет таким образом. Также, стоит обратить внимание, что эффект Френеля зависит от индекса преломления. Который контролируется как индивидуально для отражения и преломления, так и совместно (за счет контроля IOR отражения).
Lock Fresnel IOR To Refraction IOR — позволяет вам разблокировать атрибут Fresnel IOR для более тонкого контроля отражений.
Fresnel IOR — индекс преломления (IOR), используется при вычислении эффекта Френеля в отражениях. По умолчанию, этот атрибут связан с атрибутом Refraction IOR, но вы можете разблокировать его для более тонконого контроля (сняв флажок с атрибута Lock Fresnel IOR To Refraction IOR).
Влияние изменения IOR свойств шейдера с активным атрибутом Use Fresnel.

Если посмотреть на приведенную выше иллюстрацию, при повышении значении Fresnel IOR, отражения в шейдере становятся более выраженными.
Trace Reflections — активируйте этот атрибут, если в шейдере необходимо реализовать отражения. По умолчанию включен, если его отключить, отражения визуализировать не будут.
Max Depth — определяет, сколько раз будет отражен луч. Сцены, содержащие большое количество объектов с отражающими и преломляющими шейдерами, требуют установки большого значения Max Depth.
Пример виляния атрибута Max Depth на глубину отражений в шейдере.

Если взглянуть на иллюстрацию, можно увидеть влияние количества отражений в шейдере. На первом изображении Max Depth равен 1, на среднем 2, а на правом изображении Max Depth равняется 5. Чем выше значение, тем больше пере отражений сфер друг в друге можно создать. Эффект множества пере отражений, можно наблюдать если поставить два зеркала друг напротив друга и поставить, например, яблоко между ними, в зеркалах будет видно множество отраженных яблок как в одну сторону, так и в другую.
Reflect On Back Side — если данный атрибут отключен, то система визуализации не будет визуализировать отражения на задней стороне полигонов (Back Side faces). Когда атрибут активен, шейдер будет визуализировать отражения как на передней стороне полигонов (по направлению нормалей), так и на обратной.
Виляние атрибута Reflect On Back Side на отражения в шейдере с обратной стороны полигонов.

Soften Edge — указывает степень смягчения краев переходов свет/тень в BRDF затенении.
Виляние атрибута Soften Edge на область перехода свет/тень в блике на сфере.

Fix Dark Edges — применение этого атрибута позволит исправлять темные края, что иногда проявляется на объектах с глянцевыми материалами.
Dim Distance On — позволяет активировать атрибут Dim Distance, при котором, учитывается расстояние трассировки лучей. Как только трассируемый луч доходит до заданного значения, он останавливается.
Dim Distance — задает значение дистанции, после которого не выполняется трассировка луча.
Dim Fall Off — задает радиус спада для Dim Distance.
Пример визуализации шейдера с различными значениями Dim Distance и Dim Fall Off.

Стоит отметить, что при уменьшении значения Dim Distance, появляется возможность уменьшить время визуализации сцены. При более тонкой настройке этого атрибута, удастся сэкономить большое количество времени на визуализации сцены с большим количеством отражающих поверхностей.
Учитывая, что модели затенения Blinn и Ward обладают возможностью реализовать анизотропные подсветки. Для настройки анизотропных подсветок, рекомендуется воспользоваться свитком Anisotropy.

Свиток Anisotropy
В свитке Anisotropy, вы можете выполнить тонкую настройку анизотропных подсветок в шейдере VRayMtl. Контроль анизотропных подсветок представлен тремя атрибутами: Anisotropy, Anisotropy UV coords, Anisotropy Rotation.
Свиток Anisotropy в атрибутах VRayMtl позволяет задать свойства отражений в шейдере.

Anisotropy — определяет форму блика. Значение равное 0.0 создает изотропные подсветки. Положительные или отрицательные значения позволяют создать анизотропные подсветки (имитируя матовые или шероховатые поверхности).
Визуализация анизотропных подсветок с отрицательным и положительным значением атрибута Anisotropy в VRayMtl.

Anisotropy UV coords — позволяет вам назначить узел placementTexture и изменять UV координаты для контроля направления и ширины анизотропных подсветок (бликов). Стоит отметить, что в V-Ray for 3ds Max, направление анизотропных подсветок реализовано за счет указания направления вдоль одной из трех осей (X, Y, Z) и канала карты (Map Channel).
Anisotropy Rotation — определяет ориентацию анизотропных подсветок. Варьируется в пределах от 0.0 до 1.0 (значение 0.5 оказывает поворот анизотропного блика на 180 градусов, 1.0 обеспечивает вращение блика на 360 градусов).
Влияние атрибута Anisotropy Rotation на анизотропный блик в шейдере VRayMtl.

Немаловажной частью шейдера VRayMtl является возможность визуализации прозрачных материалов с преломлением. В VRayMtl для тонкой настройки свойства преломления, создан свиток Refraction.

Свиток Refraction
В свитке Refraction представлены все основные атрибуты VRayMtl для визуализации преломляющих свойств поверхности.
Свиток Refraction в атрибутах VRayMtl позволяет задать свойства отражений в шейдере.

Refraction Color — цвет преломления, белый цвет — 100% преломления, черный цвет 0% преломления. Стоит обратить внимание на то, что фактический цвет преломления зависит от цвета отражения (задаваемого в группе атрибутов Reflection).
Amount — оказывает влияние на силу преломления. Варьируется в пределах от 0.000 до 1.000.
Пример визуализации шейдера VRayMtl с различными значениями Refraction Color и Amount.

Refraction Exit Color On — Активизирует функцию визуализации выходящего цвета в преломлении.
Refraction Exit Color — задет выходящий цвет преломления. Данный эффект будет проявляться при создании материала с высоким рефрактивным свойством. Если необходимо показать большую глубину рефракции в материале, этот параметр позволит создать такой эффект.
Пример визуализации прозрачного материала с применением Refraction Exit Color.

Refraction Glossiness — контролирует резкость преломлений. Значение равное 1.0 создает резкие преломления, аналогичные стеклу. Значения меньше 1.0 создают размытые или глянцевые преломления. Для контроля качества глянцевого преломления рекомендуется воспользоваться атрибутом Subdivs.
Пример визуализации шейдера VRayMtl с различными значениями Refraction Glossiness.

Refraction Subdivs — контролирует качество глянцевого преломления. Меньше значение, визуализация выполняется быстрее, но результат выходит более шумным, более высокое значение повышают качество глянцевого преломления, но увеличивается время визуализации.
Пример визуализации шейдера с глянцевым преломлением и различными значениями Refractions Subdivs.

Use Interpolation — позволяет использовать расширенные атрибуты интерполяции преломления из свитка Refract Interpolation.
Refraction IOR — индекс преломления (для рефракции). Задает индекс преломления в создаваемом материале, описывает искривление пути луча света при пресечении поверхности материала. Значение равное 1.0 не изменяет направление лучей света.
Пример визуализации шейдера VRayMtl с различными значениями Refraction IOR.

Если вы настраиваете отражения (Reflections) с эффектом Френеля, можно использовать один Refractive IOR как для Refraction так и для Reflection. Для этого стоит поставить флажок Lock Fresnel IOR To Refraction IOR в свитке Reflection.
На заметку. Если вы хотите использовать максимально точное значение для индекса преломления в создаваемом вами шейдере, рекомендую воспользоваться специальным сайтом http://refractiveindex.info/ , где собраны все наиболее распространенные вещества и их индексы преломления (IOR). Данные с этого сайта, могут быть применены как в V-Ray так и в mental ray и других системах визуализации.
Fog Color — эффект тумана/дымки внутри поверхности. Чем светлее цвет, тем более прозрачным будет материал (шейдер), более темные цвета делают материал (шейдер) менее прозрачным.
Fog Multiplier — сила с которой проявляется эффект тумана/дымки. Чем больше значение, тем менее прозрачным будет материал (шейдер). По умолчанию стоит значение 1.0.
Fog Bias - Этот параметр позволяет изменить распространение примененного цвета тумана/дымки, регулируя этот параметр, вы можете сделать тонкие части объекта более прозрачными, чем обычно, или менее прозрачными, чем обычно.
Пример применения атрибутов Fog Color и Fog Multiplier в шейдере VRayMtl.

Trace Refractions — используйте этот атрибут для визуализации преломлений в создаваемом вами материале.
Max Depth — задает максимальное количество проходов лучей для формирования эффекта преломления. Сцены, содержащие множество объектов с преломляющими материалами, требуют указания высокого значения Max Depth.
Влияние атрибута Max Depth на глубину трассировки преломления материала.

Affect Shadows — этот атрибут позволяет материалу отбрасывать прозрачные тени, в зависимости от цвета преломления (Refraction Color) и цвета тумана/дымки (Fog Color).
Affect Channels - Позволяет указать, на какие каналы будет оказывать воздействие прозрачность материала.
- Color Only — прозрачность оказывает воздействие только на RGB каналы в финальной визуализации.
- Color + Alpha - заставляет материал оказывать воздействие на альфа канал объектов с эффектом преломления, вместо отображения непрозрачного альфа канала. Отметим, что в настоящее время это работает только с резкими (не глянцевыми) преломлениями.
- All Channels - Все каналы и элементы визуализации будут зависеть от прозрачности материала.
Влияние цвета преломления и цвета тумана на тень от объектов при активации атрибута  Affect Shadows.
Dispersion — данный атрибут, позволяет активировать вычисление дисперсии на основе длины световой волны.
Dispersion Abbe - Этот параметр позволяет увеличить или уменьшить эффект дисперсии. Меньше значение эффект дисперсии расширяется и наоборот.
Пример визуализации эффекта дисперсии света с помощью шейдера VRayMtl.

На заметку. Для визуализации реалистичного эффекта дисперсии, я рекомендую брать реальные значения Index of Refraction и Abbe. Для этого можно также воспользоваться сайтом http://refractiveindex.info/, где собраны все наиболее распространенные вещества и их индексы преломления (IOR) и значения Abbe.
После настройки базовых параметров диффузного цвета, отражения и преломления материала, можно настроить рельефность материала (Bump Mapping). VRayMtl предоставляет возможность использовать как классическую карту рельефности, так и карту рельефности, основанную на карте нормалей (Normal Map/Normal Bump). Для этого, в атрибутах шейдера предназначен свиток Bump and Normal mapping.

Свиток Bump and Normal mapping
Свиток Bump and Normal mapping позволяет назначить текстурную карту для визуализации эффекта рельефности в материале. Поддерживается как проецирование классической карты рельефности в градациях серого, так и более современный метод проецированная карты нормалей.
Свиток Bump and Normal mapping в шейдере VRayMtl.

Map Type — этот атрибут отвечает за то, как будет интерпретироваться карта рельефности заданная в атрибуте Map.
- Bump Map — позволяет использовать классическую карту рельефности, основанную на растровой карте.
- Normal Map in Tangent Space, Normal Map in Object Space, Normal Map in Screen Space, Normal Map in World Space — позволяет выбрать тип проецирования карты рельефности на основе карты нормалей. Предоставляет возможность выбора между проекциями в пространстве касательной, объекта, экранной и мировой.
Map — этот атрибут позволяет вам задать текстурную карту (карту нормалей) для эффекта рельефности. Если к данному атрибуту не подключена текстурная карта, эффект рельефности не будет визуализироваться.
Пример визуализации карты рельефности в шейдере VRayMtl.

Bump Mult — степень вклада в формирование эффекта рельефности. Выше значение, рельефность будет проявляться больше, и наоборот.
Bump Shadows — позволяет карте рельефности формировать тень.
Bump Delta Scale — позволяет контролировать влияние карты рельефности.
Влияние атрибута Bump Delta Scale на проявление эффекта рельефности.

При создании различных материалов пластика может потребоваться воспроизвести эффект под-поверхностного рассеивания (Sub Surface Scattering), шейдер VRayMtl предоставляет базовую возможность по созданию этого эффекта. Для этого, предназначен свиток Subsurface Scattering.

Свиток Subsurface Scattering
В свитке Subsurface Scattering находятся основные параметры для создания эффекта под-поверхностного рассеивания. Реализация SSS в VRayMtl отличается от того что представлено в шейдере VrayFastSSS2, но позволяет создать этот эффект в рамках своего интерфейса.
Интерфейс свитка Subsurface Scattering в шейдере VRayMtl.

On — включает расчет под-поверхностного рассеивания в шейдере VRayMtl.
Translucency Color — обычно, цвет эффекта под-поверхностного рассеивания зависит от цвета тумана/дымки (Fog Color); этот параметр позволяет придать дополнительный оттенок эффекту SSS.
Чтобы задействовать SSS в VRayMtl, необходимо соблюсти пару правил. В первых, необходимо включить применение преломления в шейдере (Refraction). Во вторых необходимо задать цвет тумана/дымки (Fog Color). Также, можно использовать глянцевые преломления (Glossy Refractions).
Пример визуализации шейдера VRayMtl с Subsurface Scattering.

Subdivs — контролирует качество эффекта под-поверхностного рассеивания. Меньше значение, визуализация идет быстрее, но эффект более шумный, больше значение, эффект менее шумный, но время визуализации увеличивается.
Fwd/Back Coef — контролирует направление лучей рассеивания. Значение равное 0.0 заставляет лучи проходить и рассеиваться только вперед (внутрь объекта от плоскости поверхности), значение 0.5 заставляет лучи проходить и рассеиваться как внутрь, так и наружу поверхности, значение 1.0 заставляет лучи проходить и рассеиваться в обратном направлении от поверхности.
Scatter Bounces — этот атрибут позволяет задать количество отскоков лучей внутри объекта.
Scatter Coefficient — сила рассеивания внутри объекта. Значение 0.0 рассеивает лучи во всех направлениях, значение 1.0 означает, что луч не может изменить свое направление внутри объема рассеивания.
Thickness - это ограничивает лучи, которые будут прослежены ниже поверхности. Это полезно, если вы не хотите или если не нужно проследить весь объем рассеивания.
Environment Fog — если этот атрибут активен, V-Ray будет трассировать прямое освещение внутри материала.
Здесь стоит сделать небольшое отступление, на мой взгляд, реализация под-поверхностного рассеивания средствами шейдера VRayMtl не является самой оптимальной, по сравнению с классическим/новым шейдером VRayFastSSS2. И применить ее возможно в ограниченном диапазоне материалов. При этом, требуется использовать режим преломлений и конечно настроить туман/дымку в свойствах преломления материала, а для чистого результата необходимо использовать большие значения Subdivs.
В самом конце списка атрибутов шейдера VRayMtl, находятся три свитка с дополнительными атрибутами. Первый из них — Options, позволяющий выполнить дополнительную настройку шейдера.
Свиток Options
В свитке Options шейдера VRayMtl, собраны три атрибута, позволяющие выполнить настройку перехода между отражениями и преломлениями а также активизировать применение шейдера с глобальным освещением.
Свиток Options в шейдере VRayMtl.

Cutoff Threshold — этот атрибут задает порог, дальше которого не выполняется трассировка отражений/преломлений. V-Ray пытается оценить вклад отражения/преломления в изображение, и если вклад ниже этого порога, эти эффекты не вычисляются. Не устанавливайте это значение в 0.0 так как в ряде случаев, это может привести к чрезмерно длительному процессу визуализации.
Double-sided — если этот атрибут активен, V-Ray перевернет нормали для поверхностей которым назначен этот шейдер. В противном случае, освещение на "внешней" стороне материала будет вычисляться всегда. Вы можете использовать это для достижения поддельного эффекта полупрозрачности для тонких объектов, подобных бумаге.
Use Irradiance Map - Когда эта опция включена, Iirradiance Map будет использована для приближенного диффузного непрямого освещения этого материала. Если эта опция выключена, будет использоваться метод Brute Force для вычисления GI. Вы можете использовать это для объектов в сцене, которые имеют мелкие детали и не аппроксимируются очень хорошо в Irradiance Map.
Следующие свитки, практически идентичны в наборе атрибутов, но они позволяют выполнить более тонкую настройку отражений и преломлений в материале.

Свитки Reflect Interpolation & Refract Interpolation
В свитках Reflect Interpolation & Refract Interplation вы можете выполнить более тонкую настройку шейдера VRayMtl и его свойств отражения и преломления. Для того чтобы эти атрибуты стали активными, необходимо в свитках Reflection и Refraction, установить флажок у атрибута Use Interpolation. Атрибуты в этих свитках аналогичны опциям для Irradiance Map.
Свитки Reflect Interpolation и Refract Interpolation в Attirbut Editor.

Обратите внимание, что не рекомендуется использовать интерполяцию для анимации, так как это может привести к серьезному мерцанию.

Свиток Hardware Texturing
Это стандартный свиток Maya, содержащий в себе параметры для отображения текстурных карт в окнах проекций. Он позволяет вам настроить, как будут отображаться текстурные карты, подключенные к шейдеру VRayMtl в окне проекции.
=============================================
Итак, в первой главе гида по шейдерам V-Ray for Maya, мы познакомились с двумя шейдерами — VRayBlendMtl и VRayMtl. Первый шейдер достаточно прост в применении и не сложен в изучении, а вот основополагающему шейдеру VRayMtl, мы уделили максимум внимания, и рассмотрели даже такие параметры и возможности шейдера, которые небыли рассмотрены в справочной документации к системе визуализации.

В следующей главе, мы познакомимся с шейдерами VRay Bump Mtl, VRay Mesh Mtl и VRay Mtl 2Sided.

Всех с наступающим и наступившим 2013 годом.
До скорой встречи, ваш dimson3d! :)

Опубликовано

- V-Ray 4 Maya | Shaders Guide | Введение
- Новая презентация и скринкаст. Знакомство с V-Ray for Autodesk Maya.
- V-Ray 4 Maya | Shaders Guide | VRay Mtl, VRay Blend Mtl

Комментариев нет:

Отправить комментарий