VALAISEMINEN YLEENSÄ JA 3D-OHJELMISSA

NAV16AP

4. jakso lukuvuonna 2016-17


VALAISEMINEN YLEENSÄ JA 3D-OHJELMISSA

Valaisun avulla tuodaan esiin objektien muodot, pyritään saamaan kuvaan oikeanlainen kontrasti ja värit, sekä luodaan kuvaan tunnelma ja ylläpidetään kuvien välistä jatkuvuutta.

Valon määrä

Fysiikassa käytetty näkyvän valon määrän eli valon intensiteetin mittayksikkö on lumen (lm).

Kamerassa kameran aukko määrittelee sen, kuinka paljon valoa pääsee linssin läpi. Aukko on myös suoraan verrannollinen syväterävyyteen (Depth of Field), mitä suurempi aukko, sitä pienempi syväterävyys.

Kameran aukko määritellään käänteisesti, mitä pienempi aukon numero, sitä suurempi aukko, ja samalla sitä valoisampi kuva. Kun kameran aukon numero suurenee yhdellä numerolla, niin valotus puolittuu. 

Valon (tai värin) lämpötila

Valon (tai värin) lämpötila ilmaistaan Kelvineinä, joka on termodynamiikassa käytetty lämpötilan yksikkö. Valkoinen väri vastaa kesäisen keskipäivän auringonvalon värilämpötilaa, joka on noin 5500 K.

Esimerkkejä valon (tai värien) lämpötiloista:

Sininen taivas 10000 K
Pilvinen taivas 6000 K
Keskipäivän aurinko 5500 K

Auringonlasku 3000 K
Hehkulamppu 2800 K
Kynttilä 1900 K

Valon ja varjon kovuus ja pehmeys

Auringonpaiste kirkkaalta taivaalta tuottaa kovaa valoa ja terävärajaisia varjoja. Pilvisenä päivänä sekä valo että varjo ja niden rajat pehmenevät. Yhdellä valolla valaistussa objektissa ja taustassa valot ja varjot ovat kovia (teräviä), niin kuin kirkkaassa auringonvalossa.

Kolmipistevalaisu

Ensin asetetaan päävalo (Key Light) valaisemaan kohdetta sivulta. Se on kaikkein voimakkain valo ja määrittelee samalla valon suunnan. Käytä fotometristä (Photometric) Free Lightia.

Koska objektin varjoon jää kuitenkin liian voimakas kontrasti lisätään tasoitusvalo (Fill Light) objektin toiselle puolelle päävaloon nähden. Tasoitusvalon pitää olla teholtaan heikompi kuin päävalon, noin puolet päävalosta. Tasoitusvaloa voi heikentää myös viemällä se kauemmaksi objektista. Jos objektin keskelle jää voimakas pystyvarjo, niin päävalo ja tasoitusvalo ovat liikaa objektin sivuilla. Jos varjot katoavat objektista kokonaan, niin päävalo ja tasoitusvalo ovat liikaa objektin edessä. Käytä fotometristä (Photometric) Free Lightia.

Tarvittaessa objekti voidaan irrottaa tai nostaa esiin taustasta sijoittamalla valo suoraan kohteen taakse niin, ettei se näy kamerassa. Tällainen takavalo (Rim Light) saa objektin ääriviivat hohtamaan kevyesti. Käytä fotometristä (Photometric) Free Lightia.

Esimerkkikuva 3-pistevalaisusta löytyy Yhteiset/Valaisu/3pistevalaisu.png.

Tarvittaessa voidaan käyttää neljäntenä alavaloa (Bounce Light), joka sijoitetaan objektin alle ja hieman sen eteen, simuloimaan maasta heijastuvaa valoa. Käytä fotometristä (Photometric) Free Lightia.

Lisää visuaalisia esimerkkejä löytyy Yhteiset/Valaisu -kansiosta, niihin tutustutaan yhdessä tunneilla.

Säätäkää tarvittaessa valon kantamaa (Far Attenuation) ja/tai valoisuutta (Intensity). Varjojen terävyyttä voi pehmentää vaihtamalla oletuksena kohdassa Emit light from (Shape) oleva Point esimerkiksi Sphereksi.

Tahtävä 1.

Kolmipistevalaise aiemmin mallintamasi ja teksturoimasi 3d-hahmo.

Tehtävä 2.

Mallinna huonetila, jossa on yksi ikkuna. Mallinna huonetilaan pöytä ja neljä tuolia. Mallinna seinustalle hylly, jossa ei tarvitse olla mitään. Mallinna lattialle matto. Mallinna kattoon valaisin, jossa on yksi hehkulamppu. Teksturoi tai ainakin määritä värit kaikille objekteille.

Ikkunasta tuleva päivänvalo ja hehkulampun keinovalo valaisevat huoneen. Katso ylempää tekstistä kohdasta Valon (tai värin) lämpötila tämän tehtävän valaisemiseen soveltuvat Kelvinit.

Tässä tehtävässä voi käyttää 3ds Maxin valmista lasimateriaalia. Avaa materiaalieditori, etsi vasemman reunan materiaaleista Materials > Autodesk ja valitse Autodesk Solid Glass. Saadaksesi Mental Ray -materiaalit käyttöön sinun pitää valita renderöintikoneeksi Mental Ray (Rendering > Render Setup > Common-välilehti ja sieltä Assign Renderer > Production ja valitse Mental Ray).

Renderöi valmiista huonetilasta kuva, jossa näkyy ikkunasta tulevan päivänvalon ja hehkulampun keinovalon valaisema huone.

Valaisu päivällä ja yöllä

Tehtävä 3.

Tee allaolevasta linkistä löytyvät Daylight scene ja Nighttime scene -tutoriaalit, eli kaksi tutoriaalia.

Tutoriaaleissa tarvittava army_compound -scene löytyy Yhteiset/Valaisu/3ds Max 2014 Tutorials Scene Files/scenes/lighting/army_compound -kansiosta.

Tekstuurikuvat löytyvät Yhteiset/Valaisu/3ds Max 2014 Tutorials Scene Files/sceneassets/images -kansiosta

http://docs.autodesk.com/3DSMAX/16/ENU/3ds-Max-Tutorials/index.html?url=files/GUID-9EBFF43C-3477-4406-B81E-9EFC311AD289.htm,topicNumber=d30e28242

Sunlight and Daylight Systems

Tehtävä 4.

Tee tutoriaalin puolivälistä löytyvä Example: To Create a Shadow Study (Valon ja varjon animointi). Käytä maisemana army_compound -sceneä, joka löytyy Yhteiset/Valaisu/3ds Max 2014 Tutorials Scene Files/scenes/lighting/army_compound -kansiosta.

http://docs.autodesk.com/3DSMAX/15/ENU/3ds-Max-Help/files/GUID-DC2CF460-BE73-409B-8A3D-8ECE9CB47EC1.htm

Depth of Field - Syväterävyys

Syväterävyydellä tarkoitetaan kuvan syvyyssuunnassa terävänä näkyvää aluetta. Mitä suurempi aukko, sitä pienempi syväterävyys. Myös etäisyys kuvattavasta kohteesta vaikuttaa syväterävyyteen. Mitä lähempänä kohdetta, sitä pienempi syväterävyys.

Tehtävä 5.

Avaa 3ds Maxiin ensimmäisessä tehtävässä (kolmipistevalaisu) käyttämäsi aiemmin mallinnettu ja teksturoitu 3d-hahmo. Tee siitä syvyyssuunnassa kaksi kopiota (Shift+Move) niin, että sinulla on kolme hahmoa jonossa. Tee Target Camera, jonka target on keskimmäinen kolmesta hahmostasi.

Tee allaoleva 3ds Maxin Depth of Field -tutoriaali. Renderöi kuva, jossa siis pitäisi näkyä kolme hahmoasi jonossa mutta vain keskimmäinen näkyy terävänä. Kokeile muuttaa Horiz Focal Loss ja Vert Focal Loss kenttien arvoja. Myös hahmojesi koko vaikuttaa efektin onnistumiseen.

http://docs.autodesk.com/3DSMAX/15/ENU/3ds-Max-Help/index.html?url=files/GUID-AF8FDDC1-E288-42F6-86D6-AB5D0979AFB2.htm,topicNumber=d30e458768