Три заключительных этапа производства 3D-анимации: 3D VFX, освещение и рендеринг тесно связаны друг с другом; среди которых освещение оказывает существенное влияние. 3D-освещение — один из важнейших элементов любого визуального представления. Освещение в 3D-анимации во многом похоже на освещение в фотографии или кинопроизводстве. Художник по свету настраивает комбинацию источников света, чтобы привлечь внимание к особой части обстановки, задать общее настроение сцены или передать естественные свойства сцены, такие как время суток.
Роль 3D-освещения может иметь еще большее значение в 3D-рекламе, визуализации продуктов или гиперреалистичной 3D-анимации. Художник по свету может существенно выделить различные детали предметов; без надлежащего освещения все выглядит непривлекательно и скучно.
Давайте кратко рассмотрим этап освещения конвейера 3D-анимации в Startfire студии 2D/3D анимации.
Но перед этим вот ускоренное видео различных этапов освещения в нашем последнем анимационном проекте:
Что такое 3D освещение?
3D-освещение — это набор инструментов и методов, используемых для моделирования света в компьютерной 3D-среде. Методы 3D-освещения предлагают огромную гибкость в отношении уровня детализации и функциональности. Они также работают на разных уровнях сложности. Художники по свету могут выбирать из множества источников света, эффектов, инструментов и техник, которые соответствуют их потребностям.
Как и в случае с фотографией или съемками, этап освещения в конвейере 3D-анимации заключается в том, чтобы сделать 3D-сцену или последовательность видимыми определенным образом посредством настройки различных источников света. Освещение особенно важно в 3D-анимации, поскольку оно должно поддерживать историю, передавать настроение кадра, а также убедительно визуально отображать местоположение, время суток и даже погоду.
Эти факторы имеют гораздо больший вес, когда речь идет о более длительных проектах. Создание единой схемы освещения на протяжении всего художественного 3D-фильма или телешоу — одна из самых сложных задач, с которой сталкивается отдел освещения студии 3D-анимации.
Различные типы 3D световых эффектов в анимации
Вид света, который мы видим вокруг себя в реальном мире, на самом деле представляет собой сложную комбинацию окружающего света и различных дополнительных источников света. Огромная часть света, который мы видим каждый день, — это настоящий свет далекой горящей звезды, освещающей наше небо и бесчисленное количество раз отражающейся в окружающей среде. Вот почему вне прямого света предметы редко бывают полностью темными.
Высококлассные механизмы рендеринга создают высококачественное окружающее освещение, позволяющее создавать чрезвычайно убедительные сцены. Однако стандартные механизмы рендеринга создают аналогичный эффект, добавляя значение освещения ко всем пикселям изображения. Global Illumination (GI) и Skydome — два наиболее часто используемых алгоритма, используемые в студиях 3D-анимации, таких как Dream Farm, для создания убедительного окружающего освещения в 3D-средах.
Skydome Lighting: Skydome — эффективный инструмент для имитации света от купола над сценой; представляющий небо. Его даже можно использовать с изображениями HDR для освещения на основе изображения. Skydome в основном используется для сцен на открытом воздухе, но при необходимости его можно реализовать и в помещении.
Глобальное освещение: алгоритмы глобального освещения рассчитывают свет, распространяющийся по всей сцене. Такие алгоритмы не только учитывают прямое освещение, но и рассчитывают непрямое освещение, при котором лучи света от одного и того же источника отражаются от других поверхностей в сцене. Таким образом, они создают очень реалистичное освещение, во многом напоминающее то, что мы видим в реальном мире.
В сочетании с этими двумя можно использовать различные типы источников света. Взгляните на некоторые из них, чтобы лучше понять уникальные свойства и потенциал каждого; в сочетании с GI и Skydome. Экспериментирование с этими инструментами и методами может привести вас к тому, что вы сможете эффективно моделировать реальное освещение в виртуальной среде:
1. Направленный свет
Направленный свет (также известный как бесконечный свет) отлично подходит для имитации солнечного или лунного света, поскольку создаваемый им свет распространяется параллельными лучами; как далекий источник света. Этот источник света освещает полигоны сцены с одинаковой интенсивностью.
2. Точечный свет
Точечный свет (также известный как всенаправленный свет) излучает свет из одной маленькой точки во всех направлениях. Его часто используют для создания заполняющего света, поскольку он не имеет определенной формы или размера. Чем ближе объект к источнику света, тем ярче он кажется. Лампочка — это пример точечного освещения в реальном мире.
3. Зональный свет
Зональный источник света излучает свет от определенной поверхности определенной формы и размера; например, окно, люминесцентный светильник или панель с задней подсветкой. Другими словами, площадной источник света — это физически обоснованный источник света, который излучает направленные лучи изнутри указанной границы; создание мягких и реалистичных теней. Эти свойства делают его популярным выбором для освещения продуктов или архитектурной визуализации. Зональные источники света имеют общее направление, но они не излучают параллельные лучи, как направленный свет.
4. Прожектор
Очень популярная категория источников света в любом программном обеспечении для 3D-анимации. Прожектор создает конус света в одном направлении; при этом свет становится более интенсивным ближе к источнику и к центру конуса. Художник по свету может контролировать угол конуса, определять размер источника света или смягчать внешний край конуса для создания различных образов. Фонарик — очевидный пример прожекторов в реальном мире.
3 основных метода освещения в 3D-среде
Существует три основных метода освещения, которые широко используются в фотографии, кино, театре и живописи. Эти три простых метода освещения можно применить и к виртуальной трехмерной среде, чтобы создать базовое освещение для трехмерной анимации. Однако 3D-освещение не ограничивается этими тремя техниками и может быть гораздо более сложным.
1. Трехточечное освещение
Трехточечное освещение, пожалуй, самое распространенное, в котором, очевидно, используются три источника света:
- Ключевой свет: самый яркий из трех и основной источник света; расположен сбоку от объекта.
- Заполняющий свет: менее интенсивный, размещается на противоположной стороне основного источника света, чтобы слегка заполнить тень, отбрасываемую ключевым источником света.
- Контурный свет: размещается позади объекта, чтобы отделить его от фона, добавляя блики вокруг него.
2. Двухточечное освещение.
Двухточечное освещение больше всего похоже на то, что мы видим каждый день: основной источник света (солнечный свет) и окружающий его второй свет (окружающее освещение неба).
3. Одноточечное освещение
Установка одноточечного освещения имеет только один источник света без какого-либо дополнительного источника для заполнения теней. Это экстремальная техника, используемая для создания очень драматического эффекта.
Как стать художником по 3D-свету?
Освещение — важный элемент любой 3D-анимации. Профессионалы по освещению 3D-анимации очень похожи на художников по освещению фильмов и художников. Они должны уметь создавать определенное настроение в кадре или эпизоде или показывать каждую деталь объекта с помощью освещения.
Художник по 3D-свету также отвечает за согласованность света в каждой сцене и всей 3D-анимации; особенно в крупных производствах. Как только производство достигает определенного размера, факторы качества и времени делают невозможным создание полноценных 3D-проектов анимационными студиями. Вот почему более крупные студии 3D-анимации диверсифицируют свой персонал компьютерной графики в профессиональные команды, состоящие из преданных своему делу моделистов, монтажников, аниматоров, художников по текстурам и специалистов по освещению.
Художнику по 3D-свету будет важно выбрать такое программное обеспечение, как Autodesk Maya, и освоить его. Их знания и опыт работы с любым программным обеспечением, которое они используют для освещения персонажей и декораций, должны быть использованы для создания атмосферы 3D-анимации. Но этого будет недостаточно. Они должны понимать, как ведет себя свет, и иметь всесторонние знания о свете, цвете и о том, как разные материалы и текстуры работают при разных типах освещения.
Чтобы узнать больше о текстурировании, прочтите нашу статью о 3D-текстурировании в анимации .
Прочтите нашу статью о теории цвета персонажа , где мы рассказываем о тонкостях создания идеального персонажа с помощью лучших практик теории цвета.
В конце концов, эта техника имеет основополагающее значение для профессионала в области 3D-освещения, но также необходимы художественное чутье и творческий подход. Эти качества в сочетании с адекватной практикой делают специалиста по свету невероятно ценным для любой студии 3D-анимации.
Заключение
3D-освещение является важным аспектом каждого проекта 3D-анимации. Это процесс, в ходе которого создаются источники света трехмерной среды, тени, тени и отражения. Освещение в 3D-анимации во многом похоже на фотографию или фильм: комбинация источников света либо привлекает внимание к особой части обстановки, задает общее настроение сцены, либо отражает природные свойства, такие как время дня или даже погода.
Следующим шагом в конвейере 3D-анимации станет 3D-рендеринг . Как упоминалось ранее, 3D VFX , освещение и рендеринг тесно связаны друг с другом, и для наилучшей совместной работы может потребоваться несколько изменений. Поэтому для студии 3D-анимации крайне важно создать правильные отношения между профессиональными командами.
