3D-grafiikka Kamera ja valot.

Esitys aiheesta: "3D-grafiikka Kamera ja valot."— Esityksen transkriptio:

1 3D-grafiikka Kamera ja valot

2 Kameratyypit Mallinnusjärjestelmissä yleensä oletuskamera (perspective view). Kameraa voidaan kääntää, zoomata jne.

3 Kameratyypit Target Camera Free Camera Physical camera

4 Polttoväli (Focal length) Polttotaso (Focal plane)
Polttoväli -[live area], alue, jossa kameran ominaisuudet/kontrollit mahdollistavat 3D objektien näkymisen kamerassa Linssin polttopiste taso, kameran linssillä säädety taso, jossa yksi taso 3D ympäristöstä näkyy tarkasti

5 Syvyysterävyys (The depth of field)
Linssin/kameran ominaisuus, mikä alue 3D ympäistöstä nähdään tarkasti

6 Kameran linssityypit Yleensä 3D ohjelmissa laaja valikoima eri linssejä (ja niitä voi vielä säätää mieleisekseen) Huom! Valokuvakameroissa valonherkkä filmi asetetaan projektiotasolle  Tietokoneella simuloidun kameran projektiotaso voidaan viedä lähes minne tahansa.

7 Kameran linssityypit 46 asteen tähtäyskulman.
Tyyppi Polttoväli Fisheye 7,5 mm Extreme Wide Angle 18 mm Wide Angle 28 mm Medium Wide Angle 35 mm Standard / Normal mm Medium Long 80 mm Long / Telephoto mm Extra Long / Supertelephoto 500 mm tai enemmän 46 asteen tähtäyskulman. Perspektiivin vääristymä on erittäin pieni ja terävyysalue keskitasoinen, käyttökelpoinen mediumkuvista laajakuviin.

8 Linssistä yleisesti - polttovälin ja tähtäyskulman yhteys
Linssit, joissa on lyhyt polttoväli tarjoavat laajan tähystyskulman ja lisääntyneen terävyysalueen, mutta kohteet näkyvät kaukana kamerasta. Linsseissä, joissa on pitkä polttoväli, on kapea tähystyskulma ja terävyysalue.

9 Kamera-animaatiot Kameralla on voimakas vaikutus tarinankertojana, koska sen avulla ohjataan katsojan katsetta ja mieltä läpi tarinan

10 Kamera-animaatiot ja polku
Kameran liikettä ohjataan polulla (viiva tai muu 2D objekti) Kameran kohdistus: polkua pitkin, kohti tiettyä kohdetta, vaihtuva kohde tai kaikkien kompinaatio

11 Renderöintiprosessi computer_graphics)

12 Ray Tracing- valonsäteen seuranta-varjostus menetelmä
On hyvin tyhmää alkaa seurata jokaista valonsädettä, jonka valonlähde generoi, koska monet säteistä eivät koskaan osu kameraan: ray tracing –menetelmä seuraa säteitä takaperin = kamerasta valonlähteeseen --> Näin saadaan minimoitua turhaa laskentaa

13 Valot ja 3D ympäristöt Pistevalo (Omni, Point lights)
Spottivalo (Spot lights) Lineaarivalo (Linear lights) Valaiseva alue (Area lights) Totaali/Suuntavalo (Direct, Infinite lights) Ambient valo, ympäröivä valo (Ambient lights) Ns. “Oikeat valot” (Physical lights) Sun, Sky, Daylight HDR -kuva

14 Lineaarivalo Lineaarisilla valoilla on pituusdimensio, mutta ei leveysdimensiota – esim. loisteputki [The Art of 3-D Computer Animation and Imaging; Isaac Victor Kerlow]

15 Valaiseva alue Jotkin ohjelmat tarjoavat suorakaiteen muotoisia aluevaloja. Ne voidaan skaalata melkein mihin tahansa kokoon, mutta ovat tehokaampia pieninä. Aluevaloja voidaan käyttää jäljittelemään valon heijastumista avonaisesta ikkunasta sisätilaan

16 Totaali/Suuntavalo Valonlähde hyvin kaukana  Valonsäteet ovat näkymässä yhdensuuntaisia  ne käyttäytyvät kuin tähdet. Suuntavaloilla on vakiointensiteetti ja ne eivät heikkene kulkiessaan avaruuden läpi Joissain ohjelmissa voidaan simuloida aurinkoa (esim. Max)

17 Ambient valo Valonlähde on jaettu tasaisesti koko scenelle  oletusarvona monessa ohjelmassa Joissain tapauksissa hoidetaan pistevalolla, joka sijoitetaan automaattisesti jokaiseen näkymään Vaikka ambient valolla on yleensä XYZ –sijainti, valo tulee joka suunnasta  yleensä vai yksi ambient valo / scene Ambientti valolla saadaan aikaan “yleisheijastukset”

18 Valaistuksen peruskomponetit
Kaikkilla simuloiduilla valoilla on: Paikka (spottivalolla myös suunta ja kartiokulma) Väri ja intensiteetti = voimakkuus Decay = valon heikkeneminen matkan/ajan funktiona ja fall-off = valaistuksen reuna Glow = hehku Shadows = varjot Valon arvoja voidaan editoida  jotkun ohjelmat sallivat attribuuttien yhdistämien ja tallentamisen tiedostoon = a light shader

19 Volumetrinen valo Volume light

20 Radiosity Simuloi valon realistista heijastumista kappaleiden välillä
Vaatii pidemmän renderöintiajan

21 Final Gather pedia/Rendering_Mental_Ray:_Final_G ather

22 Ensi kerralla materiaalit
Diffuse Specularity Reflection Transparency Index of Refraction (IOR) Bump map UV mapping Sub Surface Scattering