Текст книги "Дизайн помещений и интерьеров в 3ds Max 2009"

Рис. 4.152. Лицевая сторона двустороннего материала занавески

Материалы для остальных моделей сцены, которую планируется визуализировать при помощи модуля внешнего рендеринга VRay, на основе вышеизложенного попробуйте создать самостоятельно. Все материалы, описанные в этой главе, а также карты к ним можно найти на DVD-диске в каталоге с проектом.

Заканчивая главу о создании материалов и текстурировании трехмерных сцен в популярном редакторе трехмерной графики 3ds Max 2009, хочется отметить интересную особенность. После того как были созданы одни и те же материалы для разных систем визуализации, стало ясно, что основные настройки параметров материалов для модулей, воспроизводящих GI (Глобальное освещение), во многом схожи. Научившись делать реалистичные материалы в одном модуле, можно интуитивно, учитывая некоторые особенности, воспроизвести такой же материал средствами другого модуля. Немного по-другому происходит настройка стандартных материалов 3ds Max. Прежде всего нужно учитывать, что стандартные материалы, в отличие от материалов Mental Ray и VRay, не имеют встроенного алгоритма трассировки лучей, но позволяют его воспроизвести дополнительными средствами. Реалистичного размытия отражения в стандартном материале добиться сложно. При этом стандартные материалы позволяют достаточно тонко управлять параметрами затенения и блика.

В следующей главе будет описана сборка созданных ранее моделей в одну сцену, а также визуализациия всей сцены и отдельных объектов при помощи стандартного сканлайн-рендера и модулей Mental Ray и VRay.

Глава 5
Сборка и визуализация сцен интерьера

После текстурирования отдельных объектов можно собирать модели в одну сцену и готовить ее к визуализации. Сборка заключается в присоединении к основной сцене готовых текстурированных моделей из файлов. В начале создания сцены мы разделили ее объекты по слоям согласно их функциональному назначению. Теперь в главную сцену необходимо добавить два слоя, в которых будут находиться модели мебели первого и второго этажа.

Сборка всех компонентов в общую сцену

Все материалы созданы и назначены трехмерным объектам сцены. Настала пора собрать все объекты в одну сцену и выбрать композиционное решение будущего интерьера. Центром его композиции будет лестница между этажами. Помимо этого заметным акцентирующим элементом послужит стойка домашнего кинотеатра. Картины с подсветкой на черной стеклянной стене дадут начало ритмической последовательности, которую поддерживает рисунок пола. Акцентами в помещении второго этажа послужат кровать с балдахином, люстра в стиле ар-деко и зеркало необычной формы. Лестница свяжет воедино два помещения, а большое окно обеспечит приток в них дневного света. При этом, хотя помещения не будут выглядеть пустыми, останется еще достаточно свободного пространства и интерьер не будет перегружен. Последовательность действий при сборке объектов в одну сцену такова.

1. Откройте ранее созданный файл Walls&materials.max, который предназначен для визуализации стандартным модулем 3ds Max 2009. Сохраните его как Walls&Materials_Std.max. Создайте в сцене два новых слоя, один из которых назовите Furniture_S_Floor, в него поместим мебель второго этажа и слой с названием Furniture_F_Floor для мебели первого этажа. Сделайте активным слой с мебелью первого этажа. Командой Merge (Присоединить) меню File (Файл) присоедините к будущей сцене модели мебели и предметов интерьера, предназначенные для первого этажа. В сцену включайте только объекты с наложенными текстурами из файлов с пометкой _mat. Файлы с пометками VR и MR будут присоединены к сценам, визуализируемым с помощью VRay и Mental Ray соответственно. Если вдруг возникнут проблемы с присоединением объектов (одинаковые имена), то откройте файл с исходными моделями, которые нужно присоединить, и переименуйте их там.

Совет

Создавая копии одинаковых объектов в интерьерной сцене, воспользуйтесь методом Instance (Экземпляр), а не Copy (Свободная копия). Это сэкономит время при модификации объектов для подгонки их размеров. Кроме того, некоторые модули визуализации, например Mental Ray, будут быстрее просчитывать геометрию сцены за счет объектов-близнецов.

2. Вначале расставим мебель на первом этаже. Скройте слой Furniture_S_Floor с мебелью второго этажа. Разместите модели дивана, стола, кожаного кресла, стойки домашнего кинотеатра с телевизором, светильников и аквариума согласно рис. 5.1.

Рис. 5.1. Размещение моделей мебели на первом этаже помещения

3. Расположив объекты на первом этаже виртуального помещения, скройте слой Furniture_F_Floor. Отобразите слой Furniture_S_Floor и также разместите модели кровати, зеркала, стула и люстры согласно рис. 5.2. Таким образом, на первом этаже получится кабинет, а на втором – помещение спальни.

Рис. 5.2. Расположение мебели на втором этаже

4. Скройте оба слоя, чтобы их объекты не отвлекали внимание и не тормозили перемещение объектов. Добавим в помещение первого этажа еще несколько объектов. Это три картины с оригинальным сюжетом, которые несколько разбавят монотонность большой стеклянной панели и подчеркнут ритм интерьера (рис. 5.3). Создать картины можно любым из описанных во второй и в третьей главе способов. Размер картин должен быть одинаковым (70 х х 50 х 2 см). Материал рамы сделайте стандартным темно-коричневым, а среднему полигону присвойте изображение Poster1-3.jpg, которое можно найти на DVD-диске, прилагаемом к книге. Из файла Dir_Light.max присоедините модель направленного светильника, сделайте три копии и расположите напротив картин (см. рис. 5.3). Перенесите вновь созданные объекты в слой Furniture F Floor.

Рис. 5.3. Картины с подсветкой на стеклянной панели

5. В кабинете не хватает еще одного элемента – ковра, а точнее имитации коровьей шкуры. Данный объект можно загрузить из файла Cow_skin.max каталога Models DVD-диска. Модель коврика сделана из плоскости с применением модификатора Hair&Fur (Волосы и шерсть). Создание данной модели описано ниже в этой главе. Расположите модель ковра посередине помещения первого этажа.

6. Отобразите слой Furniture_S_Floor. На потолок второго этажа добавим декоративную подсветку. Создайте сферу с небольшим количеством сегментов. Далее создайте сплайн типа Helix (Спираль). Используя инструмент Spacing Tool (Инструмент распределения), распределите сферы по спирали. Сделайте две копии и поверните на 60° каждую. Поместите новый объект на потолок второго этажа. В центре этой композиции должна располагаться люстра (рис. 5.4), для нее сделайте с помощью сплайна крючок для крепления к потолку.

Рис. 5.4. Декоративная подсветка на потолке второго этажа

7. Из примитива Box (Параллелепипед) смоделируйте барьер на краю перекрытия второго этажа как продолжение перил лестницы (рис. 5.5). Добавьте в сцену прикроватную тумбу из файла Thumb_std.max и, сделав копию, поставьте модели по обеим сторонам кровати. Визуализируйте и просмотрите сцену – все объекты должны быть на своих местах, а не зависать в пространстве.

Рис. 5.5. Барьер на втором этаже помещения

8. Добавьте в сцену модель занавески. С учетом того, что мы ее создавали в файле с моделями стен и располагали относительно этих объектов и лестницы, после присоединения перемещать и редактировать занавеску не придется. Сохраните файл, закрывать его пока не нужно. В дальнейшем работа будет проходить именно с ним. Сцена получилась относительно тяжелой, насыщенной объектами, поэтому если вычислительной мощности компьютера не хватает, можно уменьшить количество объектов при визуализации. Визуализируя помещение первого этажа, можно скрыть все объекты, находящиеся на втором этаже, и наоборот. Кроме того, можно уменьшить количество полигонов любой модели, воспользовавшись модификатором Optimize (Оптимизировать).

Камеры и виртуальная съемка сцены

Когда сцена скомпонована, настал момент выбрать наиболее удачные ракурсы для виртуальной съемки созданного интерьера. Это необходимо, чтобы эскизы трехмерного проекта помещения наиболее полно и выгодно показывали бы все достоинства будущего интерьера. В данном случае речь идет об интерьерной съемке, где важно, чтобы зритель представил себе все помещение, его размеры, почувствовал настроение, которое он будет создавать. То есть постараться создать эффект присутствия в трехмерной сцене или ощущение того, что смотрящий видит интерьер на фотографии. Одно из главных условий фотореалистичности трехмерной сцены – правильный выбор угла зрения и положения камеры для съемки полученной интерьерной сцены. Следующий аспект фотореалистичности 3D-сцен – удачное совмещение упорядоченности предметов и естественного беспорядка. Например, можно допустить, что крупная мебель в помещении стоит ровно и придвинута к стенам, а вот поставить идеально ровно стулья или повесить шторы так, чтобы невозможно было найти отличия, вряд ли получится. То есть для пущей достоверности эскиза трехмерного интерьера можно внести в сцену легкое разнообразие в расположении объектов, создав тем самым ощущение жилого помещения.

В программе трехмерного моделирования и визуализации 3ds Max 2009 первое условие можно соблюсти, используя виртуальные камеры редактора, которые являются самостоятельными объектами наряду с описанными ранее. Камеры в программе нужны для съемки виртуального трехмерного пространства в перспективном виде. Виртуальные камеры в 3ds Max 2009 имеют параметры, схожие с параметрами настоящих камер, которые позволяют воспользоваться знаниями и опытом фотографии, полученными в реальной жизни. В чем-то программные камеры лучше настоящих, в чем-то хуже.

Одно из преимуществ виртуальных камер в том, что они имеют достаточное количество настроек, позволяющих управлять камерами в программе более свободно, чем реальными в жизни. Во-первых, камеры 3ds Max 2009 имеют встроенный набор виртуальных оптических линз, позволяющих регулировать такую характеристику, как Field Of View (Поле зрения), которая также определяется углом обзора камеры с помощью выбора линз с определенным фокусным расстоянием (измеряемым в миллиметрах). В реальной жизни, если использовать камеры с объективом, имеющим постоянное фокусное расстояние 50 мм и 35 мм, получатся изображения, поле зрения которых сходно с полем зрения человека без учета периферийного зрения. Как реальные, так и программные камеры при изменении фокусного расстояния, а вместе с ним и поля зрения дают изображения разного вида. Например, при использовании объектива с фокусным расстоянием 85 мм можно получить визуализированное изображение небольшого участка сцены, тогда как при фокусном расстоянии 15 мм можно снять панорамное изображение сцены (правда, с сильными перспективными искажениями) (рис. 5.6). Отсюда получается еще одно преимущество виртуальной камеры перед реальной: камере в программе трехмерного моделирования и анимации можно назначить любое фокусное расстояние, причем качество (резкость) визуализированного изображения останется на том же уровне.

Рис. 5.6. Отображение сцены виртуальной камерой с фокусным расстоянием 15 мм и 85 мм

Редактор трехмерной графики 3ds Max 2009 предлагает к использованию два вида программных камер.

• Free Camera (Свободная камера) – создается без точки нацеливания и обладает рядом параметров, включая набор стандартных линз (рис. 5.7), а также возможность вручную изменять фокусное расстояние.

Рис. 5.7. Свободная и нацеленная камеры в программе 3ds Max 2008 и их параметры

• Target Camera (Нацеленная камера) – имеет те же параметры, что и свободная, но, кроме того, у нее есть точка нацеливания, благодаря которой камеру можно направлять на какой-то конкретный объект, меняя при этом положение камеры в пространстве (см. рис. 5.7).

Параметр Lens (Объектив) в свитке Parameters (Параметры) определяет фокусное расстояние виртуального объектива, а в поле FOV (Поле зрения) можно изменить угол обзора камеры.

Чтобы установить камеру в сцену на вкладке Create (Создать) командной панели нужно щелкнуть левой кнопкой мыши на кнопке Cameras (Камеры), далее в свитке с параметрами, нажав нужную кнопку, выбрать тип камеры – Target (Нацеленная) или Free (Свободная), а затем щелкнуть левой кнопкой мыши, установив курсор в любое из видовых окон сцены. Причем для установки нацеленной камеры придется указать точку нацеливания, не отпуская кнопку мыши.

Чтобы в видовом окне получить вид из камеры, нужно щелкнуть правой кнопкой мыши, подведя курсор к названию окна, и из контекстного меню выбрать нужный вид (рис. 5.8). Кроме того, из этого же контекстного меню можно включить отображение так называемых надежных кадров (safe frames), которые будут определять область гарантированного отображения визуализируемой сцены.

Рис. 5.8. Контекстное меню видов проекционного окна

Один из следующих параметров камеры, которые могут понадобиться при создании и съемке виртуальных интерьеров, – Clipping Planes (Плоскости отсечения). Находится он в списке параметров камеры 3ds Max 2009. С помощью этого инструмента можно отсечь ненужную при визуализации часть сцены, указав ближнюю и дальнюю границы отсечения (рис. 5.9). Например, если необходимо визуализировать сцену закрытого помещения без существенных перспективных искажений, а размеры сцены и угол обзора камеры не позволяют этого сделать, приходится либо скрывать одну из стен модели помещения, чтобы на открывшееся пространство поместить камеру, либо использовать плоскости отсечения. При использовании отсекающих плоскостей необходимо установить флажок Clip Manually (Ручное отсечение).

Рис. 5.9. Использование плоскостей отсечения камеры при фокусном расстоянии 35 мм

Камерой в программе 3ds Max 2009 можно управлять, как и любым другим объектом, то есть перемещать и вращать ее стандартными инструментами. Кроме того, у камер есть свои элементы управления, позволяющие поворачивать камеру относительно линии горизонта, уменьшать или увеличивать эффект перспективы и вращать камеру по орбите вокруг объекта. Эти элементы управления появляются в правом нижнем углу основного окна программы, если камера выбрана в видовом окне.

Нельзя не упомянуть о таком параметре виртуальной камеры в программе 3ds Max 2009, как Depth of Field (Глубина резкости). Использование этого эффекта приближает изображение, полученное путем визуализации в редакторе трехмерной графики, к реальному фотографическому путем размывания объектов, распложенных слишком близко или слишком далеко от камеры. Чтобы включить этот эффект, нужно установить флажок Enable (Активировать) в области Multi-Pass Effect (Многопроходные эффекты) и из раскрывающегося списка выбрать Depth of Field (Глубина резкости). Настройки этого эффекта находятся ниже. О нем отдельно будет рассказано далее, так как он является одним из эффектов визуализации.

Начиная с шестой версии 3ds Max, в программе появился модификатор, который дает виртуальной камере дополнительные возможности. Этот модификатор называется Camera Correction (Корректировка камеры) и находится в меню Modifiers → Cameras → Camera Correction (Модификаторы → Камеры → Корректировка камеры). Для доступа к нему можно также щелкнуть правой кнопкой мыши в видовом окне на выделенной камере и выбрать его название из контекстного меню. Данный модификатор позволяет создавать для камеры двухточечную перспективу и регулировать отображение пространства по двум параметрам (рис. 5.10). Этот вид перспективы с регулировкой может применяться для коррекции искажений при визуализации архитектурных сцен, а также для устранения эффекта параллакса[4]4
  Параллакс – от греч. parallaxis. Видимое угловое смещение объекта при наблюдении его из двух точек, не лежащих на линии, соединяющей наблюдателя и объект, называется параллаксом. Измерив в каждой точке величины углов между направлениями на объект и линией, соединяющей эти точки, а также зная длину отрезка между точками измерения, называемым базой, можно вычислить расстояние до этого объекта.


[Закрыть].

Рис. 5.10. Параметры модификатора Camera Correction (Корректировка камеры)

Настало время установить в наполненную моделями и текстурированную сцену камеры, с помощью которых будет произведена виртуальная съемка интерьера офисного кафе для представления изображений в качестве эскизов будущего помещения.

Первое, что нужно сделать, – выбрать наиболее удачный ракурс съемки, чтобы подчеркнуть достоинства помещения и скрыть его недостатки. Если проект интерьера делается по заказу, то обычно на эскизе его хотят видеть таким, каким его воспринимает человеческий глаз. Так он проще запоминается и лучше воспринимается мозгом человека. В данном случае нужно показать совокупность предметов интерьера, их сочетаемость, цветовую гамму и способ освещения.

При фотографировании реальных интерьеров на пленку обычно используется объектив 47–58 мм, реже 65 мм и совсем изредка 90 мм, а формат кадра 4" х 5" или 6 х 6 см. Такой формат можно выбрать из списка области Output Size (Выходной размер) на вкладке Common (Общие) диалогового окна Render Setup (Визуализация сцены). В принципе это не настолько критично, чтобы не использовать другие форматы, просто данные форматы в среде фотографов интерьера являются наиболее популярными, и в иллюстрированных журналах нередко встречаются фотографии именно этого формата. Поэтому использование вышеописанного формата в данном случае просто предложение, а не настоятельная рекомендация. Кроме того, для цифровых и пленочных камер существуют специальные объективы с переменным фокусным расстоянием 12–24 мм и 18-200 мм, которые рекомендуется использовать в архитектурной и интерьерной съемке.

Для получения представления о будущем помещении обычно достаточно трех-четырех изображений с разных точек. Из них пару визуализаций нужно сделать широкоугольным объективом виртуальной камеры с двух точек, а в одном изображении можно показать более крупный план. В связи с этим в сцену на каждом этаже нужно установить по три нацеленные камеры и настроить их параметры.

1. Если файл Walls&materials_Std.max не закрыт, то продолжим с ним работу. Если вы его уже закрыли, то откройте его или загрузите с DVD-диска. Скройте оба слоя с мебелью, чтобы проще управлять сценой. Создайте новый слой Cameras и сделайте его активным. В него поместим все камеры. На командной панели перейдите на вкладку Create (Создать), нажмите кнопку Cameras (Камеры) и из предложенных типов камер выберите Target (Нацеленная). Нажав кнопку создания камеры, перейдите в видовое окно Top (Сверху). Щелкнув левой кнопкой мыши в области около лестницы в правом углу модели помещения, создайте в сцене камеру и, не отпуская кнопку, передвиньте курсор на объект, который будет целью камеры (в левый угол сцены между двумя дверьми). Инструментом Select and Move (Выбрать и переместить) поднимите камеру на 166 см, чтобы обзор помещения происходил приблизительно с высоты человеческого роста. Цель камеры по горизонтали установите на уровне приблизительно 45 см – это несколько уменьшит перспективные искажения. После выравнивания координаты положения камеры должны быть такими: X – 255 см, Y 148 см, Z – 166 см, а координаты цели: X– 150 см, Y – 150 см, Z – 45 см.

2. Перейдите на вкладку Modify (Модификация) и измените фокусное расстояние объектива камеры на 59,3 мм при условии использования формата изображения 4" х 5" или 24 мм при ширине апертуры 36 мм (выходной размер изображения 640 х 480). Остальные параметры оставьте по умолчанию. Из меню Modifiers (Модификаторы) → Cameras (Камеры) добавьте камере модификатор Camera Correction (Корректировка камеры) и нажмите кнопку Guess (Приблизительный подсчет), выровняв тем самым отображение сцены в камере. Таким образом, получается один из видов первого этажа сцены виртуального помещения (рис. 5.11), который после установки освещения в сцену в качестве эскиза интерьера можно предложить заказчику. При том что видна большая часть первого уровня помещения, перспективные искажения не слишком большие.

Рис. 5.11. Вид из первой камеры в сцене

3. Следующий ракурс – от двери рядом с диваном в углу, обозревающий помещение со стороны окна и лестницы. Создайте вторую камеру, которую расположите слева от первой, в углу между диваном и дверью, чтобы показать лестницу с окном, а ее цель разместите в точке с координатами: X – 257 см, Y – 117 см, Z – 140 см. Фокусное расстояние выберите 59 мм при формате изображения 4" х 5". Это приведет к тому, что при достаточной глубине сцены изображение не будет сильно искажено по краям (рис. 5.12). Для дополнительной коррекции вида назначьте камере модификатор Camera Correction (Корректировка камеры).

Рис. 5.12. Изображение лестницы и окна из второй камеры

4. Следующая камера будет отображать помещение так, как будто человек только что зашел в него и направляется к столу. При этом камеру установим на небольшой высоте, но за счет широкого угла обзора понижение уровня заметно не будет. Для этого расположите третью камеру на высоте 150 см в дверном проеме возле стола. Цель камеры направьте по диагонали в противоположный угол виртуального помещения. Вместе с этим будут видны часть стеклянной стены с картинами, лестница и окно (рис. 5.13). Как и в предыдущих случаях, здесь может пригодиться модификатор Camera Correction (Корректировка камеры).

Рис. 5.13. Камера расположена на входе в помещение

5. Таким образом, с помощью трех камер мы произвели практически полный обзор первого этажа виртуального помещения. На втором этаже установите три камеры самостоятельно, руководствуясь уже известной информацией и собственным композиционным представлением. Постарайтесь, чтобы с помощью трех изображений из установленных камер у зрителя сложилось вполне четкое представление об этом интерьере.

6. Итак, все камеры расставлены. Для уточнения их расположения в сцене сравните местонахождение своих камер со схемой (рис. 5.14). Сохраните файл как Walls&Materials_Std_Cam.max и завершите с ним работу.

Рис. 5.14. Схема расположения камер в виртуальном помещении

В заключение данного раздела можно добавить, что все сказанное в нем является скорее одним из вариантов решений поставленной задачи, рекомендацией, нежели руководством. Вполне возможно, что у читателя родятся свои мысли по поводу оформления виртуальных помещений и показа наиболее выигрышных ракурсов. Иногда случайно пойманное в камеру изображение оказывается интереснее тщательно подготовленного и скомпонованного. Со временем, имея достаточный опыт, удачный ракурс можно находить интуитивно.