Демоверсии
Новости
Arnold
15 Января 2021

Обзор новых возможностей Arnold Renderer 6.1 и MtoA 4.1. Часть 2

 

Автор: Дмитрий Чехлов

В конце октября было выпущено обновление ядра системы визуализации Arnold Renderer и модулей расширения для пакетов Maya, 3ds Max, Cinema 4D, Houdini и Katana. Это вторая часть статьи, в которой я знакомлю вас с новыми возможностями Arnold 6.1 и плагина MtoA 4.1.0. Её начало вы можете прочитать по ссылке. Сегодня же мы поговорим об изменениях в модуле MtoA 4.1.0, которые будут продемонстрированы на примере Autodesk Maya.

Новые возможности MtoA 4.1

Для пользователя Maya возможности ядра Arnold 6.1 реализованы в интерфейсе модуля расширений Maya to Arnold (MtoA) версии 4.1.0, доступного для Maya версий 2018.7, 2019.3 и 2020.3. С Maya версии 2021 будет поставляться модуль MtoA 4.1.1, включающий ряд оптимизаций и новые возможности Arnold Renderer, о которых я расскажу после релиза новой версии. Описание и демонстрацию возможностей MtoA я проведу в порядке, аналогичном разделу Новое в Arnold 6.1, с которым, надеюсь, вы уже ознакомились.

Imagers

Возможности фреймворка постобработки изображений реализованы в Arnold Renderer в диалоговом окне Render Settings. При выборе Arnold Renderer в качестве текущего средства визуализации сцены вы можете использовать Imagers благодаря одноименному свитку в глобальных настройках системы визуализации.

Autodesk Arnold

Свиток Imagers в диалоговом окне Render Settings во вкладке Arnold Renderer

Добавление новых элементов фреймворка Imagers осуществляется с помощью кнопки Add Imager. После выбора в раскрывающемся списке элемента, он отобразится в списке. Вы можете добавлять несколько элементов одного типа в рандомном порядке, при конфигурации которых будет формироваться постэффект обработки изображения.

Каждый элемент может быть включен и выключен индивидуально с помощью кнопки On / Off, расположенной справа от имени элемента Imagers. Каждый из элементов в Maya представлен в качестве отдельного узла, а каждый узел связан с атрибутом в списке группы Imagers.

 Autodesk Arnold

Граф связей между узлами Arnold Imagers и узлом defaultArnoldRenderOptions

Хочется отметить, что при визуализации в интерактивном режиме (IPR) элементы не могут быть добавлены в процессе визуализации, поэтому для их активации и редактирования необходимо перезапускать процесс визуализации сцены. После этого в Arnold Render View вы сможете наблюдать все изменения атрибутов в узлах элементов фреймворка Imagers. Рассмотрим основные узлы и приведем примеры влияния их атрибутов на визуализированное изображение.

Элемент aiImagerLensEffects (imager_lens_effects)

Данный элемент предназначен для моделирования эффектов линз, таких как виньетирование. С помощью атрибута Vignetting задается величина виньетирования, а на изображении формируется плавное затемнение к краям кадра. Данный эффект моделирует свойство широкоугольных объективов, когда свет блокируется краем объектива при коротком фокусном расстоянии, что и формирует эффект затемнения по краям кадра. На иллюстрациях ниже приведен пример визуализации трех изображений с различными конфигурациями элемента aiImagerLensEffects.

Autodesk Arnold

Пример визуализации изображения с элементов aiImagerLensEffects. Параметру Vignetting задано значение 0.00 (выключено) 

Autodesk Arnold

Пример визуализации изображения с элементов aiImagerLensEffects. Параметру Vignetting задано значение 50.00

Autodesk Arnold

Пример визуализации изображения с элементов aiImagerLensEffects. Параметру Vignetting задано значение 125.00

Элемент может быть включен или выключен в редакторе атрибутов, с помощью флажка напротив атрибута Enable.

Элемент aiImagerColorCorrect (imager_color_correct)

Для коррекции цвета в изображении и модификации образа, вы можете использовать элемент aiImagerColorCorrect, который позволяет изменять насыщенность, цвет, гамму, контраст и другие параметры для ярких областей, полутонов и теней в изображении.

Autodesk Arnold 

Элемент aiImagerColorCorrect в редакторе атрибутов

Настройка элемента будет знакома пользователям таких программ как Adobe Photoshop, Adobe After Effects или NUKE. Атрибут Saturation меняет насыщенность изображения, атрибут Contrast изменяет контраст изображения, с помощью атрибута Gamma изменяется гамма изображения.

Помните, что коррекция гаммы, позволяет смоделировать более корректную контрастность, в сравнении с применением прямой настройки контраста. Атрибут Gain влияет на усиление цветов – выбирая новый цвет, вы можете контролировать оттенок и трансформацию цветов всего изображения или отдельных тонов. Атрибут Offset выполняет смещение цвета и контроль его влияния на визуализируемый образ. Примеры визуализации с различными настройками элемента aiImageColorCorrect приведены на рисунках ниже.

 Autodesk Arnold

Пример визуализации изображения с элементов aiImagerColorCorrect. Изменены атрибуты Main Saturation, Shadows Contrast, Midtones Gamma

 Autodesk Arnold

Пример визуализации изображения с элементов aiImagerColorCorrect. Измененыатрибуты Main Gamma, Midtones Contrast, Highlights Saturation

Элемент aiImagerExposure (imager_exposure)

Элемент фреймворка Imagers aiImagerExposure выполняет коррекцию экспозиции изображения, делая его ярче или темнее. Данный элемент обладает только одним атрибутом – Exposure, и может принимать как положительные, так и отрицательные значения.

 Autodesk Arnold

Подпись: Элемент aiImagerExposure в редакторе атрибутов

На рисунках ниже приведен пример влияния понижения и повышения экспозиции. Обратите внимание, что данный элемент оказывает равномерное влияние на яркость изображения, что особенно полезно при визуализации интерьеров и экстерьеров в темное время или при слабом освещении.

 Autodesk Arnold

Пример визуализации изображения с элементов aiImagerExposure. Атрибуту Exposure присвоено значение -1.00, изображение становится темнее

Autodesk Arnold 

Пример визуализации изображения с элементов aiImagerExposure. Атрибуту Exposure присвоено значение 1.00, изображение становится светлее

Заметим, что при работе с инструментами коррекции цвета и экспозиции изображения, как входящие (карты окружения, смещения и рельефности), так и получаемые в ходе процесса визуализации, должны быть представлены в линейном цветовом пространстве. Во время изменения экспозиции, должны быть сохранены детали в ярких и темных областях изображения.

Элемент aiImagerTonemap (imager_tonemap)

Трансформация тонов и цветов теперь выделена в отдельный узел aiImagerTonemap, в котором реализована поддержка методов Filmic и Reinhard. Пользователям других систем визуализации, таких как V-Ray или Unreal Engine, данные методы трансформации цвета знакомы давно, а для Arnold Renderer это новый, более удобный для пользователя, подход к формированию изображений на этапе визуализации. Данный элемент помогает выполнить трансформацию цвета, установить ограничение яркости пикселей и скорректировать гамму.

 Autodesk Arnold

Подпись: Элемент aiImagerTonemap в редакторе атрибутов

На рисунках ниже приведены примеры визуализации изображений с применением к ним различных методов трансформации цветов.

Autodesk Arnold 

Пример визуализации изображения с элементов aiImagerTonemap. Выбран режим Filmic

В приведенном выше рисунке используется режим трансформации цвета Filmic, атрибуту Tone Strength присвоено значение 0.35, атрибуту Toe Length присвоено значение 0.2, атрибутам Shoulder Strength, Shoulder Length, Shoulder Angle присвоены значения 0.0, 0.5, 0.2 соответственно. Рассмотрим назначение атрибутов режима Filmic:

  • Filmic Toe Strength – контролирует силу кривой для трансформации цвета в темных областях изображения;
  • Filmic Toe Length – контролирует значение пяты / основания в темных областях;
  • Filmic Shoulder Strength – контролирует силу кривой для трансформации цвета в светлых областях изображения;
  • Filmic Shoulder Length – контролирует величину f-stops в ярких областях изображения, в верхней части / окончании кривой;
  • Filmic Shoulder Angle – определяет наклон кривой при достижении области белого цвета.

При выборе режима Rainhard вам станут доступны атрибуты в свитке Rainhard, которые позволяют проще и быстрее выполнить настройку изображения:

  • Reinhard Highlights – определяет силу оператора трансформации цветов методом Reinhard photographic;
  • Reinhard Shadows – дополнительный контроль трансформации цветов в темных областях изображения;
  • Preserve Saturation – сохраняет насыщенность цвета в очень ярких областях;
  • Gamma – экспонента гамма-кривой для контроля значений полутонов.


Autodesk Arnold

Пример визуализации изображения с элементом aiImagerTonemap. Выбран режим Rainhard. Атрибуту Highlights присвоено значение 0.250, атрибуту Shadows присвоено значение 0.150

 Autodesk Arnold

Пример визуализации изображения с элементом aiImagerTonemap. Выбран режим Rainhard. Атрибуту Highlights присвоено значение 0.850, атрибуту Shadows присвоено значение 0.010, атрибуту Gamma присвоено значение 0.850

Элемент aiImagerWhiteBalance (imager_white_balance)

Если вам необходимо скорректировать баланс белого изображения с помощью эталонных источников света, пользовательских цветов или температуры черного тела, используйте элемент aiImagerWhiteBalance.

 Autodesk Arnold

Элемент aiImagerWhiteBalance в редакторе атрибутов

Настраивать элемент коррекции баланса белого достаточно просто. Атрибут Mode позволяет выбрать режим коррекции: illuminant, temperature или custom. При выборе режима illuminant доступен атрибут Illumnant, который определяет имя стандартного профиля баланса белого для данного режима. При выборе режима Temperature вы можете задать произвольное или точно определенное значение температуры черного тела. В режиме custom вы можете задать произвольный цвет с помощью атрибута Custom. Можно как определить индивидуальный цвет, так и просто изменить его интенсивность.

 Autodesk Arnold

Пример визуализации изображения с элементом aiImagerWhiteBalance. Выбран режим illuminant, а в качестве профиля выборан phosphor_mercury

 Autodesk Arnold

Пример визуализации изображения с элементом aiImagerWhiteBalance. Выбран режим temperature, а атрибуту temperature задано значение 9500K, что делает его более теплым

 Autodesk Arnold

Пример визуализации изображения с элементом aiImagerWhiteBalance. Выбран режим custom, а атрибуту Custom задано значение R: 162, G: 205 и B: 201

Полученные в результате применения элементов фреймворка Imagers изображения, могут быть сохранены и использованы в процессе постобработки. На текущий момент Imagers не могут быть использованы как инструменты создания цветового профиля изображения, и на их основе нельзя сформировать ICC-профиль или 3D LUT профиль.

Nested dielectrics

Механизм nested dielectrics в MtoA реализован в интерфейсе шейдера материала aiStandardSurface, управление определением приоритета материала осуществляется с помощью нового атрибута Dielectric Priority.

Autodesk Arnold

Сцена, материалы которой используют возможности Nested dielectrics

Данный атрибут доступен в свитке Transmission и может быть настроен согласно определенным вами уровням приоритетов. На рисунке ниже приведен пример визуализации модели стакана с жидкостью и льдом, выполненной с помощью MtoA 4.0.2 (вариант A) и MtoA 4.1.1 (вариант B).

Autodesk Arnold

Пример визуализации сцены без nested dielectrics (A) и с активной функцией nested dielectrics (B)

В приведенном примере нескольким объектам был назначен определенный приоритет. За основу был взят пример из документации к Arnold Renderer. Данный подход позволяет моделировать множественные пересечения лучей с преломляющими средами и формировать визуально достоверный эффект в моделировании эффектов прозрачных и полупрозрачных материалов. Например, жидкости со льдом или пузырьками воздуха. Также данный метод подходит для моделирования минералов с вкраплениями воздуха и других веществ, преломляющих и отражающих свет.

Обновление MtoA до версии 4.1.1

Совместно с Autodesk Maya 2020.4 вышло обновление модуля MtoA версии 4.1.1. В данном обновлении была добавлена поддержка Maya Bifrost 2.2.0.0. В частности, была добавлена и улучшена поддержка терминалов (Terminals) и узла Bifrost Graph Shape.

Пожалуй, на сегодня стоит закончить. В следующей завершающей главе мы поговорим о редакторе Tx Manager, новом окне Log window в Arnold, свитке Rim Light и дальнейшем развитии продуктов Autodesk, предназначенных для визуализации. Не пропустите. До скорой встречи!

поделиться
Для сбора статистики по работе PointCGI, мы cобираем данные о пользователях. Используя PointCGI, вы соглашаетесь с нашей политикой обработки персональных данных, включая технологию cookie.