Objemy

Objemové prekresľovanie sa používa na prekresľovanie rôznych efektov, ktoré nie je možné reprezentovať len pomocou tvrdých povrchov.

  • Dym, oheň alebo mraky sa nastavujú použitím objemového objektu alebo simulácie kvapaliny, pričom sa používa len tieňovač objemu.

  • Na vytvorenie takýchto tvarov možno použiť aj povrchové siete a to odstránením predvoleného tieňovača povrchu a použitím tieňovača objemu, pričom tvar povrchovej siete definuje hranice objemu a textúry definujú hustotu objemu.

  • Hmla sa vytvára tieňovačom objemu pre svet alebo veľkou povrchovou sieťou objektu, ktorá pokrýva scénu.

  • Absorpcia (pohlcovanie) v skle sa simuluje kombináciou tieňovača povrchu skla s lomom a tieňovača objemovej absorpcie pre vnútro objektu.

Tieňovanie

Principiálny objem

Zásadný objem je fyzikálne založený tieňovači objemu, ktorý možno použiť na vytvorenie širokej škály objemových materiálov. Podporuje rozptyl, pohlcovanie a vyžarovanie v jednom ľahko použiteľnom uzle. Oheň možno prekresliť vyžarovaním čierneho telesa.

../../../_images/render_materials_components_volume_principled.jpg

Dym a oheň vykreslené tieňovačom Zásadný objem.

Komponenty objemu

Pre väčšiu kontrolu, môžete komponenty tieňovania objemu ručne kombinovať do vlastného nastavenia tieňovača.

  • Pohlcovanie objemom pohltí časť svetla pri prechode objemom. Môže sa použiť napríklad na tieňovanie čierneho dymu alebo farebných sklenených objektov, prípadne sa zmieša s uzlom Rozptyl objemom. Tento uzol je podobný priehľadnému uzlu BSDF, blokuje časť svetla a ostatné svetlo prepúšťa priamo.

  • Rozptyl objemom umožňuje rozptyl svetla do iných smerov, keď dopadá na častice v objeme. Anizotropia definuje, v ktorom smere sa svetlo s väčšou pravdepodobnosťou rozptýli. Hodnota 0 nechá svetlo rozptýliť sa rovnomerne vo všetkých smeroch (podobne ako pri uzle Rozptyl BSDF), záporné hodnoty nechajú svetlo rozptýliť sa väčšinou dozadu a kladné hodnoty nechajú svetlo rozptýliť sa väčšinou dopredu. Toto sa dá použiť napríklad na odtienenie bieleho dymu alebo oblakov.

  • Emisia bude emitovať svetlo z objemu, napríklad pre oheň.

../../../_images/render_materials_components_volume_node.jpg

Pohlcovanie, Rozptyl a Emisia objemom

Atribúty

Pri prekresľovaní dymu a ohňa sa atribúty objemu používajú na definovanie tvaru a tieňovania objemu. Predvolene ich používa tieňovač Zásadný objem, zatiaľ čo vlastné tieňovače objemu môžu používať uzol Atribút na získanie atribútov, ako sú hustota, farba a teplota.

Zhustiť

Všetky tieňovače objemu majú vstup hustoty. Hustota určuje, aká časť svetla bude vytvárať interakciu s objemom, bude pohltená alebo rozptýlená a aká časť svetla prejde priamo. V prípade efektov, ako je dym, by ste zadali pole hustoty, ktoré by určilo, kde v objeme je dym a koľko (hustota väčšia ako 0) a kde dym nie je (hustota rovná 0).

Objemy v reálnom svete sa skladajú z častíc, vyššia hustota znamená, že na jednotku objemu pripadá viac častíc. Viac častíc znamená, že je väčšia pravdepodobnosť, že sa svetlo zrazí s časticou a bude pohltené alebo rozptýlené, namiesto toho, aby prešlo priamo.

Objemy povrchovej siete

Povrchové siete používané na prekresľovanie objemov by mali byť uzavreté a vyvinuté. To znamená, že v povrchovej sieti by nemali byť žiadne diery. Každá hrana musí byť spojená s presne dvoma plochami tak, aby neexistovali žiadne diery alebo plochy v tvare písmena T, kde sú k hrane pripojené tri alebo viac plôšok.

Normály musia smerovať von, aby boli výsledky správne. Normály sa používajú na určenie, či lúč vstupuje do objemu alebo z neho vystupuje a ak smerujú nesprávnym smerom alebo je v povrchovej sieti diera, prekresľovač nedokáže rozhodnúť, čo je vnútro alebo vonkajšok objemu.

Tieto pravidlá sú rovnaké ako pri správnom prekresľovaní lomu skla.

Objem sveta

Na svet možno použiť aj tieňovač objemu, ktorý vyplní celý priestor.

V súčasnosti je to najužitočnejšie pri nočných alebo iných tmavých scénach, pretože ak sa použije tieňovač objemu, tieňovač svetla alebo slnečné svetlá nebudú mať žiadny účinok. Je to preto, že sa predpokladá, že pozadie sveta je nekonečne ďaleko, čo je dostatočne presné napríklad pre slnko. Pre modelovanie efektov, ako je hmla alebo rozptyl atmosféry, však nie je dobrý predpoklad, že objem vypĺňa celý priestor, pretože väčšina vzdialenosti medzi slnkom a zemou je prázdny priestor. Pre takéto efekty je lepšie vytvoriť objekt objemu obklopujúci scénu. Veľkosť tohto objektu určí, koľko svetla sa rozptýli alebo pohltí.

Viacnásobný rozptyl

Efekty reálneho sveta, ako je rozptyl v oblakoch alebo podpovrchový rozptyl, si vyžadujú mnoho odrazov rozptylu. Neskreslené prekresľovanie takýchto efektov však môže byť zašumené, preto je v Cycles predvolene počet odrazov nulový a v EEVEE nie je k dispozícii žiadna podpora. Efekt, ktorý získate pri prekresľovaní s nulovým objemom odrazov, je známy ako „jednoduchý rozptyl“, efekt z väčšieho počtu odrazov je „viacnásobný rozptyl“.

Pri prekresľovaní materiálov, ako je koža alebo mlieko, ktoré si vyžadujú viacnásobný rozptyl, je podpovrchový rozptyl účinnejší a ľahšie sa ovláda. Najmä metóda náhodnej chôdze dokáže presne prekresliť takéto materiály.

V prípade materiálov, ako sú oblaky alebo dym, ktoré nemajú dobre definovaný povrch, je potrebné prekresľovanie objemu. Tie vyzerajú najlepšie s mnohými rozptylovými odrazmi, ale v praxi môže byť potrebné limitovať počet odrazov, aby sa udržal prijateľný čas prekreslenia.