Grafika 3D: Blender, cz. XII – światła

Ciemność, widzę ciemność

Zatem w tworzeniu naszych światów 3D potrzebujemy światła, które przede wszystkim oświetla naszą scenę, ale oprócz tego pełni jeszcze szereg innych ról:

• Uplastycznienie sceny – nadanie efektu przestrzeni dla płaskich wyrenderowanych obrazów. Często współdziała z perspektywą;
• Skierowanie uwagi – główne obiekty sceny właściwie podświetlone;
• Pora dnia, roku – dzień – jasno, noc – ciemno; południe – krótkie cienie, rano/wieczór – długie cienie;
• Nastrój sceny:
• - optymistyczny – jasny (high-key) | dramatyczny (groza) – ciemny (low-key); - spokojny – kolory pastelowe / ekscytujący – kolory jaskrawe; - radość – kolory ciepłe / dystans, chłód – kolory zimne; - czerwień – pasja, pomarańcz – radość, żółty – ciepło, błękit – spokój, zieleń – wzrost, brąz – bezpieczeństwo. - światło nad sceną – spokojny, miły charakter sceny; - podświetlenie od dołu – mroczny charakter sceny; - odległe światło błękitne – naturalne dzienne; - odległe światło żółto-czerwone – naturalne zachodzące.

Fizyka światła

Światło ma szereg właściwości, które Blender stara się oddać, część z nich wynika z właściwości materiału:

• Kolor – odpowiada długości fali elektromagnetycznej (dla czystych kolorów tych z tęczy) lub ich mieszaninie co jest przedstawione w jednym z modeli koloru – najczęściej dla świecenia będzie to RGB (Red, Green, Blue), ale możemy też spotkać HSV (Hue – barwa, Saturation – nasycenie, Value – czystość) lub "internetowy" HEX, który tak naprawdę jest modelem RGB tylko inaczej zapisanym: RRGGBB, gdzie liczby są zapisywane szesnastkowo.

• Natężenie – określa jak silne jest światło
• Odbicie – blik, specular, radiosity na obiektach
• Pochłanianie – obiekty pochłaniają światło
• Załamanie na granicy ośrodków – współczynnik załamania IoR
• Rozproszenie – półcienie, mat
• Ugięcie – miękkie cienie
• Interferencja – prążki, efekt moirea
• Zanikanie – z kwadratem odległości
• Kontrast – stosunek między światłami, a cieniami

Blender – ogólne światło na scenie

Za ogólny poziom jasności odpowiada światło środowiskowe (Environment Lighting), które daje miękkie i dość krótkie cienie oraz doświetlenie środowiskowe (Ambient Oclusion). Zwykle wystarcza ustawienie energii na 0,2. Ustawiamy je na zakładce World po prawej stronie.

Nieco powyżej na tej zakładce możemy ustawić tło dla naszej sceny dobierając jednolity kolor lub gradient obejmujący zenit – horyzont albo zenit – horyzont – nadir.

Na tej zakładce lecz nieco niżej możemy ustawić jakość renderowanego światła (Gather), a także włączyć i ustawić mgłę (Mist).

Blender – światła lampowe

Światła lampowe (Lamp) dają nam największe możliwości związane ze szczegółowym zarządzaniem oświetleniem. W tym celu dodajemy do sceny lampy [Shift]+[A] ->Lamp ->Point | Sun | Spot | Hemi | Area – wybierając jeden z rodzajów lub duplikując już istniejące [Shift]+[D]. Następnie po prawej stronie ekranu w panelu Propperties na zakładce Lamp możemy ustawiać szereg parametrów wybranego światła wpływając na jego charakterystykę. Najważniejsze to:

• Nazwa światła-lampy
• Barwa – RGB lub HSV lub HEX
• Natężenie (Energy)
• Rodzaj – punktowe, równoległe, kierunkowe, kierunkowe-rozproszone, powierzchniowe
• Zasięg (Distance)
• Sposób zanikania (Falloff)
• Świecenie/pochłanianie-ściemnianie (Negative)
• Tworzenie odblasków (Specular), rozjaśnień (Diffuse)
• Tworzenie cieni i ich rodzaj (Shadow)

Parametry cienia dla światła ustawimy w części (Shadow) nieco poniżej.

W zależności od wyboru rodzaju lampy mogą pojawiać się dodatkowe parametry do ustawiania.

Światło punktowe (Point)

Cechy charakterystyczne:

• wychodzi z jednego punktu;
• świeci we wszystkich kierunkach;
• natężenie maleje wraz z odległością.

Zastosowanie – imitacja sztucznych źródeł światła np. lamp, świec.

Światło równoległe (Sun)

Cechy charakterystyczne:

• kierunkowe – świeci w jednym kierunku,
• równoległe – wszystkie promienie,
• natężenie nie zmienia się wraz z odległością*,
• mocne, ostre cienie.

Zastosowanie dla dużych obszarów, światło „słoneczne”.

Światło reflektorowe (Spot)

Cechy charakterystyczne:

• stożkowe;
• o zauważalnym obszarze;
• zanikające – słabnie wraz z odległością.

Zastosowanie – oświetlenie głównych elementów sceny, imitacja reflektora.

Światło doświetlające (Hemi)

Cechy charakterystyczne:

• przechodzi przez obiekty (siatki Mesh);
• nie tworzy cieni;
• światło niezanikające – równoległe (jak Sun).

Zastosowanie – jako przeciwstawne dla światła Sun do rozjaśniania cieni.

Światło powierzchniowe (Plane)

Cechy charakterystyczne:

• kierunkowe;
• rozproszone;
• o dużej sile.

Zastosowanie – duże obszary oraz imitacja np. świetlówek

Położenie i kierunek lampy

Natomiast takie atrybuty jak:

• Położenie – Location (XYZ)
• Kierunek – Rotation (XYZ)

ustawimy, jak dla innych obiektów w panelu Properties na zakładce Object lub włączając panel z parametrami numerycznymi [N]. Możemy oczywiście dokonywać też podstawowych transformacji przesuwania [G], jak i rotacji [R].

Wirtualne studio

Przykład klasycznego studyjnego oświetlenia 3-punktowego ze światłem głównym (rysującym), doświetlającym (wypełniającym) i odcinającym (kontrowym).

Dla tych, co mają niedosyt wiedzy, tradycyjnie polecam:

• Polski kurs blendera – stworzony przez Piotra Arłukowicza najlepszy na świecie :) (http://polskikursblendera.pl/ ) polskojęzyczny zbiór wideoporadników o Blenderze – dziesiątki godzin fachowo i z humorem omawiających zakamarki Blendera.
• Troman – tworzenie gier w Blenderze (http://troman.pl/przewodnik/wprowadzenie-do-blender-game-engine_ID1 ) – portal zawierający poradniki, forum i nowości o tworzeniu gier w Blenderze.
• Wirtualne modelarstwo – napisana przez Witolda Jaworskiego darmowa (Creative Commons) książka (http://samoloty3d.pl/wm–000_p.xml ) poświęcona głównie tworzeniu realistycznych modeli 3D samolotów w Blenderze i z wykorzystaniem GIMPa oraz InkScapea.
• Kontury Kultury – magiczne miejsce we Wrocławiu (http://konturykultury.art.pl/plan.html ), gdzie mieszkańcy stolicy Dolnego Śląska i okolic mogą skorzystać z bezpłatnych warsztatów grafiki 3D – Blender, a także innych działań artystycznych.
• Świetna infografika ze skrótami do Blendera – warto wydrukować i powiesić przed biurkiem jako plakat.
• Książka Blender. 3D Content Creation Noob to Pro – dla chcących poznać Blendera ale i poćwiczyć swój angielski :)