Моделирование освещения при создании проектов в среде AutoCAD, Architectural Desktop, 3D Studio VIZ, 3D Studio MAX, других программах наконец-то стало простым и удобным: появилась Lightscape R3.2. За очень небольшую цену ($ 624) вы получаете прекрасную программу для фотореалистической визуализации.

Примеры расчета освещения в Ligtscape R3.2
Примеры расчета освещения в Ligtscape R3.2
Примеры расчета освещения в Ligtscape R3.2
Примеры расчета освещения в Ligtscape R3.2

На сегодня практически во всех программах существует возможность просчета методом Ray Tracing. Метод универсален, позволяет решать множество задач, обладает важнейшими качествами — точностью расчета карт теней, возможностью применения оптических эффектов отражения и преломления. Всё это так, но реального освещения удается добиться только за счет виртуозно подобранной композиции дополнительных источников света, моделирующих рассеяние и отражение от окружающих объектов, то есть имитирующих на виртуальных материалах способы распределения световой энергии. Нужен немалый опыт в моделировании освещения, чтобы достигнуть действительно осязаемой реалистичности пространства, наполненного волшебным струящимся светом.

В системе Lightscape R3.2 для расчета световых потоков используются реальные параметры источников света. Эти параметры непосредственно для каждого источника света можно указать в принятых единицах измерения (люменах, канделах), а также получить непосредственно от производителя светового оборудования и ввести в виде файла. При расчетах освещения в сцене учитывается влияние дневного света на объекты в зависимости от их географического расположения, а также от даты, времени суток. Все это стало возможным с появлением технологии просчета Radiosity. Применение алгоритма расчета Radiosity в сочетании с Ray Tracing обеспечивает высочайший реализм визуализации. За счет сложного влияния смежных цветовых переходов, образующихся от отраженного света на материалах, сцена обретает глубину. Теперь нет необходимости применять подкрашивание источников света — цвета самих материалов, влияя друг на друга, создадут необходимые эффекты.

Lightscape — отдельная, автономная программа. Как правило, мы имеем дело с импортированными из CAD-систем моделями. При импорте файлов Lightscape поддерживает форматы 3ds, dwg, dxf, lightwave.

Сложное освещение в Lighscape просчитывается очень реалистично
Сложное освещение в Lighscape просчитывается очень реалистично

Процесс использования Lightscape состоит из двух основных этапов: подготовительного (Preparation) и получения решений (Solution).

На первом этапе после импорта нужного файла в программу Lightscape можно выполнить редактирование геометрии, скорректировать свойства материалов и источников света. Результаты записываются в файл с расширением *.lp.

Использование дневного света для освещения сцены
Использование дневного света для освещения сцены
Использование дневного света для освещения сцены
Использование дневного света для освещения сцены

На втором этапе Lightscape меняет структуру модели так, чтобы оптимизировать ее просчет для технологии Radiosity, причем производится разбиение стандартных Mesh-граней по определенному алгоритму. Оптимизированная модель и результат расчета записываются в файл с расширением *.ls. На этапе получения решения возможно изменение свойств материалов и фотометрических параметров источников света, но добавление новых источников и изменение геометрии уже не допускается. Если такие изменения необходимы, следует вернуться к предыдущему этапу.

Программные продукты 3D Studio MAX и 3D Studio VIZ имеют специальный Plug-In для экспорта моделей в Lightscape. Есть возможность и импорта полученного расчета в эти программы. При экспорте моделей в Lightscape требуется произвести настройку ряда параметров: например, можно экспортировать не все объекты, а только некоторые. При моделировании освещения актуален размер помещения, поэтому очень важно произвести настройку единиц измерения — ведь мы имеем дело с реальной физикой света!

Важным параметром при экспорте из 3D Studio MAX и 3D Studio VIZ источников света является их интенсивность. Но в этих программах интенсивность указывается как некий безразмерный параметр, а потому для экспорта указывают дополнительный параметр Maximum Light Intensity Scale для пересчета интенсивности в физические величины. По умолчанию максимальная интенсивность принимается равной 2500 Cd, что приблизительно соответствует 100-ваттной лампе накаливания.

При экспорте материалов из проекта в Lightscape учитываются лишь те их свойства, которые используются при расчетах, а именно цвет diffuse, прозрачность (transparency), блестящие свойства (shininess, shininess strength), самосветимость и способ расчета материала. Учитываются только текстурные карты, назначенные каналу проектирования diffuse. Наличие в материале канала bump не учитывается.

Использование атмосферных эффектов - эффект дымки
Использование атмосферных эффектов - эффект дымки

Отметим еще некоторые особенности Lightscape.

В состав системы входят две вспомогательные утилиты, которые свободно распространяются и не требуют для своей работы наличия собственно Lightscape. Первая — LVu — позволяет просматривать текстурные файлы и переносить их в режиме drag and drop в модель Lightscape. Вторая — LVs — обеспечивает высококачественный просмотр результата расчета модели и выдает по ней статистику.

Время расчета модели может быть продолжительным, поэтому каждый купивший лицензионный Lightscape R3.2 одновременно получает еще и версию, поддерживающую сетевой рендеринг.

В модель Lightscape можно добавить атмосферные эффекты — например эффект дымки, создающий определенный настрой проекта.

На рисунках приведены примеры расчета освещения, выполненные системой Lightscape.