mental ray-Sonne und -Himmel

Die Lösungen mental ray-Sonne und -Himmel wurden entworfen, um physikalisch glaubhafte Tageslichtsimulationen und präzise Darstellungen von Tageslichtszenarien zu ermöglichen.

In 3ds Max wird dies durch die Verwendung zweier spezieller fotometrischer Lichtquellen und eines Umgebungsshaders erreicht, die miteinander kombiniert werden können:

Diese Lichtquellen sollten zusammen verwendet werden: mr-Sonne und mr-Himmel werden innerhalb des 3ds Max -Tageslichtsystems angezeigt. Zusammen verwendet wird die Lösung als Sonne und Himmel bezeichnet.

Tipp: Sie können die Himmel und Sonne-Kombination in einem Ansichtsfenster anzeigen und somit die Parameter vollständig interaktiv anpassen. Weitere Informationen hierzu finden Sie in dieser Vorgehensweise.
Anmerkung: Sonne und Himmel ist ein echtes fotometrisches Beleuchtungssystem mit großem Dynamikbereich, das die Aktivierung der mr-fotografische Belichtungssteuerung erfordert. Bei bestimmten Rendervoreinstellungen für mental ray, beispielsweise jenen, die mit "mental.ray.daylight" beginnen, geschieht dies automatisch. Auch wenn Sie über das Menü "Erstellen" ein Tageslichtsystem hinzufügen, haben Sie die Möglichkeit, die Belichtungssteuerung automatisch zu aktivieren.

Diese Artikel für 3ds Max enthalten nützliche Informationen zu mental ray-Sonne und -Himmel:

Verwenden von Sonne und Himmel mit SSS-Materialien

Um ein schnelles SSS-Material von mental ray zusammen mit der Sonne und Himmel-Lösung mit großem Dynamikbereich verwenden zu können, müssen Sie die Option zur Streuung der indirekten Illumination im Rollout "Erweiterte Optionen" des Materials aktivieren, damit das Material das als indirekt betrachtete Himmelslicht streuen kann.

Außerdem müssen Sie die Option für eine weiche Layer-Komposition deaktivieren (ebenfalls im Rollout "Erweiterte Optionen"). Andernfalls ist die Ausgabe des SSS-Shaders auf einen niedrigen Dynamikbereich begrenzt und erscheint in der Renderausgabe schwarz.

Allgemeine Parameter

Bestimmte Parameter haben bei mr-Sonne, mr-Himmel und mr-Physischer Himmel dieselben Auswirkungen. Aus Gründen der physikalischen Genauigkeit ist es erforderlich, diese Parameter zwischen allen drei Elementen zu synchronisieren. Beispielsweise ist eine Sonne mit einem anderen Trübungswert als der Himmel physikalisch nicht immer glaubhaft.

Aus diesem Grund wurde das Konzept der Parametervererbung eingeführt. Sowohl für die Lichtquelle mr-Sonne als auch den Shader mr-Physischer Himmel gibt es ein Kontrollkästchen mit der Bezeichnung Von mr-Himmel übernehmen, die vorgabegemäß aktiviert sind. Wenn diese Kontrollkästchen aktiviert sind, werden die allgemeinen Parameter alle von der Lichtquelle "mr-Himmel" gesteuert, die damit zum zentralen Steuerelement wird.

Bei Verwendung der Parametervererbung können Sie sich auf die Feineinstellung der Parameter an einer Stelle (mr-Himmel) konzentrieren und sicher sein, dass Sie konsistente Ergebnisse erzielen (sofern "Von mr-Himmel übernehmen" sowohl für mr-Sonne als auch für mr-Physischer Himmel aktiviert ist).

Vorgehensweisen

So verwenden Sie Sonne und Himmel von mental ray:

  1. Vergewissern Sie sich, dass mental ray der aktive Renderer ist.
  2. Wählen Sie im Menü "Erstellen" die Option "Lichtquellen" "Tageslichtsystem".

    Sie finden das Tageslichtsystem auch im Menü "Erstellen" unter "Systeme" sowie auf der Erstellungsgruppe "Systeme".

  3. Sie werden aufgefordert, die mr-fotografische Belichtungssteuerung zu verwenden. Klicken Sie auf "Ja", um die Aktivierung automatisch vorzunehmen.
  4. Erstellen Sie ein Tageslichtsystem im Ansichtsfenster "Perspektive" (oder einem Kamera-Ansichtsfenster): Erstellen Sie die Kompassrose durch Ziehen und Loslassen der Maustaste, positionieren Sie das Licht durch Bewegen des Mauszeigers, platzieren Sie das Licht durch Klicken auf die Maustaste, und schließen Sie dann die Erstellung des Systems ab.
  5. Wechseln Sie zur Modifikatorgruppe, und legen Sie im Rollout "Tageslichtparameter" die Option "Sonnenlicht" auf "mr-Sonne" und die Option "Himmelslicht" auf "mr-Himmel" fest.
  6. Wenn Sie "mr-Himmel" auswählen, werden Sie aufgefordert, eine Umgebungsmap "mr-Physischer Himmel" hinzuzufügen. Klicken Sie dafür auf "Ja".

    Die Parameter-Rollouts für mr-Sonne und mr-Himmel werden jetzt auf der Modifikatorgruppe angezeigt.

  7. Öffnen Sie das Dialogfeld "Umgebung" (drücken Sie 8) und stellen Sie sicher, dass "Allgemeine Parameter" "Umgebungsmap" auf "mr-Physischer Himmel" sowie "Belichtungssteuerung" auf "mr - Fotografische Belichtungssteuerung" gesetzt ist.
    Tipp: Wenn Sie die Parameter für "mr-Physischer Himmel" bearbeiten möchten, öffnen Sie am Besten den Material-Editor (drücken Sie M) und ziehen die Schaltfläche "Umgebungsmap" aus der Registerkarte "Umgebung" Rollout "Allgemeine Parameter" auf ein Materialfeld (Musterkugel) im Material-Editor. Wenn Sie zur Angabe der Kopiermethode aufgefordert werden, geben Sie "Instanz" an.
  8. Öffnen Sie das Dialogfeld "Renderausgabe einrichten" (F10), wechseln Sie zur Registerkarte "Indirekte Illumination", und vergewissern Sie sich, dass die Option "Final Gather aktivieren" aktiviert ist. Wählen Sie die Voreinstellung "Entwurf" als Ausgangspunkt. Dies ist die Position ganz links am Schieberegler "FG-Präzision-Voreinstellungen".
    Achtung: Wenn Sie "Sonne & Himmel" verwenden, vergewissern Sie sich, dass die Option "Final Gather aktivieren" aktiviert ist. Da es sich beim Himmelslicht um eine Form von indirektem Licht handelt, kann es nur mithilfe von "Final Gather" gerendert werden. Ohne "Final Gather" werden Sonnenschatten nicht bläulich dargestellt, wie sie in Wirklichkeit aussehen, sondern unnatürlich dunkel oder schwarz.

    Final Gather deaktiviert

    Final Gather aktiviert
  9. Rendern Sie mit Sonne und Himmel. Um für andere Effekte andere Zeiten, Daten und Orte im Tageslichtsystem anzugeben, verwenden Sie auf der Bewegungsgruppe Einstellungen für "Steuerparameter" oder aktivieren "Manuell überschreiben", um die Sonne von Hand zu platzieren.
    Tipp: Sie erzielen ein ansprechenderes Bild, wenn Sie die Einstellungen in "mr - Fotograf. Belichtungssteuerung" anpassen.

    6 Uhr

    9 Uhr

    13 Uhr

    18 Uhr

    19 Uhr

    Manuelle Sonnenposition

So zeigen Sie Sonne und Himmel in einem Ansichtsfenster an:

    Mit der Anzeige der mental ray-Sonne und Himmel-Lösung in den Ansichtsfenstern anzeigen können, können Sie Parameter interaktiv so anpassen, dass Sie die Ergebnisse direkt und ohne Rendern betrachten können. Beachten Sie jedoch, dass die Darstellung in Ansichtsfenstern nur eine Annäherung an die Endergebnisse ist und Sie das Objekt rendern müssen, um die Einstellungen abzustimmen.

    Anmerkung: Um diese Funktion verwenden zu können, muss der Bildschirmtreiber auf Nitrous oder eine Vorversion von Direct3D eingestellt sein (siehe Dialogfeld "Bildschirmtreiberauswahl").
  1. Befolgen Sie die oben erläuterte Vorgehensweise, um mental ray-Sonne und Himmel zu Ihrer Szene hinzuzufügen.
  2. Öffnen Sie das Dialogfeld "Ansichtsfenster-Hintergrund": Menü "Ansichten" Ansichtsfenster-Hintergrund.
  3. Aktivieren Sie im Bereich "Hintergrundquelle" die Option "Umgebungshintergrund verwenden".
  4. Stellen Sie sicher, dass am unteren Rand des Dialogfelds die Option "Ansichtsfenster" auf "Perspektive" gesetzt ist, und aktivieren Sie dann "Hintergrund anzeigen" in der unteren rechten Gruppe von Steuerelementen.
  5. Klicken Sie auf "OK".

    Nach einem kurzen Moment zeigt der Ansichtsfenster-Hintergrund die Umgebung.

  6. Umkreisen Sie bei Bedarf das Ansichtsfenster "Perspektive", um einen Blick auf den Horizont zu erhalten.
  7. Wechseln Sie zur Bewegungsgruppe, wählen Sie bei Bedarf das Objekt "Tageslicht" aus, und ändern Sie den Bereich "Zeit" Einstellung "Stunden" oder "Monate" mit dem Zahlenauswahlfeld.

    Sobald Sie die Einstellung angepasst haben, gibt das Himmelslicht die Änderung wieder.

  8. Passen Sie die Uhrzeit so an, dass die Sonne nahe am Horizont ist, und umkreisen Sie bei Bedarf das Ansichtsfenster, damit die Sonne sichtbar wird.
  9. Wechseln Sie zurück zur Modifikatorgruppe, und passen Sie die Einstellungen in den Rollouts "mr-Himmel - Parameter" an, z. B. "Multiplikator" und "Rot/Blau-Tönung".

    Die Änderungen werden im Ansichtsfenster dynamisch aktualisiert.

Benutzeroberfläche

Benutzeroberfläche (allgemeine Parameter)

Die wichtigsten allgemeinen Parameter sind jene, die für das gesamte Schattierungs- und Farbmodell verantwortlich sind.

Anmerkung: mr-Sonne und mr-Physischer Himmel können auch von einem deaktivierten mr-Himmel Parameter erben.
Multiplikator
Ein Skalarmultiplikator für die Lichtausgabe. Vorgabe = 1,0.
Trübung
In mr-Physischer Himmel entspricht die Einstellung "Trübung" der Einstellung "Trübung", die vom Trübungs-gesteuertes Himmelsmodell verwendet wird.
Bereich "Horizont und Boden"
Horizonthöhe
Die vertikale Position des Horizonts.

Beim Vorgabewert von 0,0 wird der Horizont auf Standardhöhe platziert. Da der Horizont jedoch unendlich weit entfernt ist, kann dies Probleme beim Verbinden mit einer endlichen Geometrie hervorrufen, die den Boden darstellen soll. Weitere Probleme können beim Rendern von Orten auftreten, die sich in großer Höhe befinden, wie die Spitze eines Berges oder eines Wolkenkratzers in New York, wenn sich der Horizont "unterhalb" des Betrachters befindet.

Dieser Parameter ermöglicht die Anpassung der Horizontposition. Beachten Sie, dass dieser Horizont in einem dreidimensionalen Raum nicht wirklich auf einer bestimmten Höhe existiert. Er ist vielmehr ein Schattierungseffekt für Strahlen unterhalb eines bestimmten Winkels. Mit diesem Parameter wird dieser Winkel angepasst. Der gesamte verfügbare Bereich ist äußerst umfangreich. Er reicht von -10,0 (Horizont „ganz unten“) bis 10,0 (Horizont im Zenit). In der Praxis sind jedoch nur deutlich kleinere Werte wirklich sinnvoll. Um beispielsweise den Horizont genau unterhalb des Rands einer endlichen sichtbaren Grundebene zu "drücken", verwenden Sie –0,2.

Anmerkung: Die Horizonthöhe beeinflusst nicht nur die visuelle Darstellung des Horizonts für die Lichtquelle "mr-Himmel", sondern auch die Farbe von mr-Sonne. Mit anderen Worten: Der Punkt, an dem die Sonne untergeht, ändert sich, wenn die Einstellung für die Horizonthöhe eine andere als 0,0 ist.
Horizontunschärfe
Die Unschärfe, mit der der Horizont gerendert wird.

Bei einem Wert von 0,0 wird der Horizont vollkommen scharf dargestellt. In der Regel sind nur Werte kleiner als 0,5 sinnvoll. Der gesamte Bereich reicht jedoch bis 10,0. Bei diesem Wert ist der Horizont vollkommen unscharf, d. h., es ist kein Horizont mehr vorhanden.

Horizonthöhe = 0,0; Horizontunschärfe = 0,0

Horizonthöhe = –0,3; Horizontunschärfe = 0,2
Bodenfarbe
Die Farbe der virtuellen Grundebene. Beachten Sie, dass dies ein diffuser Reflexionswert ist (d. h. die Albedo). Der Boden wird als Lambert-Reflektor mit dieser Streufarbe dargestellt, beleuchtet lediglich durch Sonne und Himmel. Er erhält keine Schatten.

Roter Boden

Grüner Boden
Anmerkung: In den Abbildungen oben färbt reflektiertes Licht vom Boden die Wände des Hauses. Die virtuelle Grundebene erhält ebenfalls keine Schatten.
Tipp: Bestimmte Himmelsmodelle vernachlässigen den Einfluss vom Boden reflektierten Lichts. Sie gehen davon aus, dass allein der Himmel die Szene beleuchtet. Um beispielsweise die Ausgabe von mr-Himmel mit der IES-Himmelslichtquelle zu vergleichen, geben Sie als Bodenfarbe Schwarz an.
Bereich "Nach Dunkeleinbruch"
Nachtfarbe
Der minimale Farbwert für den Himmel. Der Himmel wird nie dunkler, als durch diesen Wert vorgegeben. Dies kann nützlich sein, um Komponenten wie Mond, Sterne, Federwolken in großer Höhe, usw. hinzuzufügen, die nach dem Sonnenuntergang lange erleuchtet bleiben. Wenn sich der Himmel nach dem Sonnenuntergang verdunkelt, ist der Beitrag von Nachtfarbe nicht betroffen und verblebt als Basislichtebene.
Bereich "Nichtphysische Einstellung"
Rot/Blau-Tönung
Ermöglicht die künstlerische Anpassung der Röte des Lichts. Der Vorgabewert von 0,0 ist der physikalisch richtige Wert (berechnet für einen Weißpunkt von 6500 K). Er kann jedoch mithilfe dieses Parameters im Bereich von –1,0 (extrem blau) bis 1,0 (extrem rot) geändert werden.

Rot/Blau-Tönung = –0,3

Rot/Blau-Tönung = 0,3
Sättigung
Eine weitere Möglichkeit der künstlerischen Anpassung, wobei 1,0 der physikalisch berechnete Sättigungsgrad ist. Der Parameterbereich reicht von 0,0 (schwarz und weiß) bis 2,0 (extrem verstärkte Sättigung).
Themen in diesem Abschnitt
Übergeordnetes Thema: Sonnenlicht- und Tageslichtsysteme