Исследование оптимизации визуализации объектов при помощи методов запекания текстур в программе Autodesk 3ds Max

Глава 1. Изучение параметров и возможностей Render to Texture 6
1.1 Типичный метод запекания текстуры 6
1.2 Запеченные текстурные элементы 9
1.3 Метод создания и использования обычных рельефных карт 14
1.4 Метод исправления шума при рендеринге Normal bump map с помощью рендерера mental ray 19
1.5 Метод запекание caustic (фотонной карты) 21
Заключение 24

Весь текст будет доступен после покупки

Применение запекания текстур становится наиболее популярным способом рендеринга. Такая функция появилась уже давно, но в последнее время большой спрос на данный метод связан с тем, что появились доступные и рабочие средства в популярных пакетах моделирования, а также расширение функциональных возможностей.
Рендеринг расчета изображения обычно выполняется через камеру или устанавливается через viewport. Проблема в том, что эта тактика настолько привычно, что люди не могут представить себе рендеринг в отсутствие наблюдателя. Через камеру получается статичное изображение, которое является мгновенным снимком трехмерной сцены, выполненной из одной единственной точки наблюдателя в каждый отдельный момент времени. Несмотря на то, что видно заднюю сторону объекта или нет, все равно она будет освещена, а также имеет такие свойства, как материал, рельеф и тому подобное. Изменяя положение камеры, можно увидеть то, что ранее было скрыто от наблюдателя, но при этом все, что было видно, станет невидимым
В основе идеи запекания лежит различие между субъективной точки зрения наблюдения и объективностью свойств трехмерной сцены (материалов, освещения, геометрии), существующих вне зависимости от того видны они или нет, все это лежит в основе идеи запекания текстур. Вся сущность запекания текстур заключается в том, что все свойства объекта трехмерной сцены должны просчитаться вне зависимости от их видимости через камеру один раз и в последующем представить их, но не рассчитывать по мере необходимости. Этот способ, прежде всего, экономит времени на расчетах и настройках, но есть и минус в том, что не всегда расчет может быть выполнен полностью корректно за один раз. Другие способы расчетов не могут быть выполнены однократно в абсолютном объеме, так например, преломление света и отражение поверхностями объектов опираются на относительном положении наблюдателя и источника освещения, но за исключение может быть, когда наблюдатель делает такой способ расчета некорректны, поэтому преломления света и отражения нельзя запечь, для этого используются разновидные способы рендера текстур.
Использование запекание текстур:
? Для ускорения рендеринга трехмерных сцен (анимационных и статичных сцен). Нынешние программные средства рендера в текстуры достаточно усовершенствованы и позволяют просчитывать сложные свойства материалов и освещения. Свойства запекания ограничиваться только возможностями программой рендера;
? Для использования свойств материалов и освещения в рендере, не поддерживаемых программой рендеринга. Например, можно запечь фотонные карты с помощью mental ray и использовать текстуры с фотонным освещением при рендеринге в scanline или raytracer 3ds max
? Для более идеального представления сцен в viewport программ моделирования. Viewport 3ds max не поддерживает отображение теней от объектов. Запекание теней в текстуры позволяет увидеть их в viewport.
Задачи:
? Рассмотреть интерфейс Render to Texture;
? Изучить параметры и возможности Render to Texture;
? Изучить возможности свойств материалов и освещения в Render to Texture , не поддерживаемых программой рендеринга;
? Рассмотреть описание доступных карт элементов;
? Исправить проблему отображения теней во Viewport в программе Autodesk 3ds Max при помощи Render to Texture;
? Выявить недостатки и преимущества при запекании текстур;
? Сравнить время просчета рендера при обычном рендеринге и при Render to Texture
Решение проблем:
? Экономии время при расчетах и настройках рендеринга;
? Отображения теней от объектов во Viewport в программе Autodesk 3ds Max;
? Выявление и устранение неисправностей Normal Bump Mapping.

Весь текст будет доступен после покупки

Глава 1. Изучение параметров и возможностей Render to Texture
Render to Texture или «texture baking» позволяет создавать текстурные карты на основе внешнего вида объекта в визуализированной сцене, после чего текстуры «запекаются» в объект (то есть они становятся частью объекта посредством сопоставления и может использоваться для быстрого отображения текстурированного объекта на устройствах Direct3D, таких как графические карты или игровые движки. Значение рендеринга scanline должно стоять по умолчанию или mental ray renderer является активным средством визуализации. Затем выберите один или несколько объектов, нажмите Rendering menu > Render To Texture, или горячую клавишу 0. Также визуализировать текстуры можно с помощью Scanline Renderer или Renderer mental ray . Iray Renderer и Quicksilver Hardware визуализатор не поддерживают Render To Texture.
1.1 Типичный метод запекания текстуры
Для рассмотрения данного метода нужно было смоделировать освещённую сцену с объектом (рис.1)

Весь текст будет доступен после покупки

1) Autodesk 3Ds max [Электронный ресурс] URL: https://www.autodesk.ru/products/3ds-max/overview - 29.07.2017г.;
2) Верcтак, 3Ds Max. Секреты мастерства [Электронный ресурс] URL: http://e-libra.ru/read/200090-3ds-max-2008.-sekrety-masterstva.html -30.07.2017г.;
3) Визуализатор Mental Ray [Электронный ресурс] URL: http://3d.demiart.ru/book/3D-Max-7/Glava_07/Index03.htm - 29.07.2017 г.;
4) Освещение mental ray 3ds max [Электронный ресурс] URL: http://x-graphics.org/osveshhenie-mental-ray-3ds-max/ - 29.08.2017 г.;
5) Создание эффекта рефрактивной каустики средствами визуализатора Mental Ray [Электронный ресурс] URL: http://3d.demiart.ru/book/3D-Max-7/Glava_07/Index06.htm - 29.08.2017 г.;
6) Использование HDRI карты в Autodesk 3ds max [Электронный ресурс] URL: https://repetitor3d.ru/3dsmax/hdri-karty-v-3d-max - 20.08.2017 г.;
7) HDRI изображения [Электронный ресурс] URL: http://3dpanorama.ru/faq/chto-takoe-hdri-i-dlya-chego-oni-nuzheny/ - 4.09.2017 г.;
8) Global Illumination и Final Gather [Электронный ресурс] URL: https://studfiles.net/preview/2912038/page:21/ - 4.09.2017г.;
9) Рендеринг [Электронный ресурс] URL: https://ru.wikipedia.org/wiki/ Рендеринг - 25.07.2017 г.;

Весь текст будет доступен после покупки