1 МОСКОВСКИЙ ИНСТИТУТ ЭЛЕКТРОНИКИ И МАТЕМАТИКИ КАФЕДРА ЭЛЕКТРОННО-ВЫЧИСЛИТЕЛЬНОЙ АППАРАТУРЫ Создание фотореалистичных изображений с помощью редактора 3D Studio MAX Выполнили: студенты группы С-55 Соколов Сергей Трембичев Игорь Краснов Дмитрий Руководитель: Королёв Д.А. Москва, 2006г

2 Введение В данной курсовой работе пойдёт речь об основах создания фотореалистичных изображений и области их применения.

3 Введение Цели работы: Рассмотреть основные этапы создания фотореалистичных изображений ¤ Создание 3D-модели (Краснов Д.) ¤ Текстурирование (Трембичев И.) ¤ Визуализация (Рендеринг) (Соколов С.)

4 3D Studio Max ¤ Объектно-ориентированное поведение ¤ Функциональность ¤ Быстродействие ¤ Возможность моделирования сложных объектов

5 Объекты в 3DSMAX ¤ Параметрические объекты ¤ Принципы создания объекта сцены ¤ Мастер-объект

6 Основы создания объектов ¤ Выбор опорной плоскости для объекта ¤ Выбор точки на плоскости, которая будет начальной точкой объекта. ¤ Перетаскивание мыши для определения оставшихся параметров объекта

7 Создание параметрических примитивов ¤ Коробка (кубическая или прямоугольная) ¤ Сфера (на базе четырехугольников) ¤ Геосфера (на базе треугольников) ¤ Цилиндр (сплошной или полый) ¤ Труба (полая форма цилиндра) ¤ Конус (остроконечный вариант цилиндра) ¤ Тор (пончик) ¤ Hedra или "ежик" (пять геометрических семейств с разнообразными возможностями) ¤ Чайник (классическая пиктограмма компьютерной графики) ¤ QuadPatch & TriPatch (плоские лоскуты Безье)

8 Моделирование с помощью булевых операций Внимание уделяется: ¤ Основам булевых операций и способам увеличения их интерактивности ¤ Работе со вложенными булевыми объектами ¤ Использованию различных булевых операций для создания скульптур и моделирования

9 Каркасное (mesh) моделирование ¤ Моделирование при помощи вершин ¤ Моделирование при помощи граней ¤ Моделирование при помощи ребер

10 Сложные модификаторы ¤ Модификаторы геометрии ¤ Модификаторы каркасов ¤ Модификаторы трансформаций ¤ Модификаторы поверхностей

11 3D-модель

12 Текстурирование объекта с помощью программы 3DS Max ¤ Текстура (texture): ¤ Полигон(polygon) ¤ Тексель (texel)

13 Понятия «текстурирование» и виды проецирования ¤ создание текстур ¤ присвоение объекту текстурных координат Виды проецирования: 1) планарное (например примененное с шести сторон «Box») 2) цилиндрическое 3) сферическое

14 Material Editor

15 Возможности управления отображением Material Editor ¤ Sample Type - ¤ Backlight - ¤ Background - ¤ Sample UV Tiling - ¤ Video Color Check - ¤ Make Preview - ¤ Material Editor Options - ¤ Quick Renderer - ¤ Select by Material -

16 Основные текстурные карты в Material Editor ¤ Diffuse ¤ Specular ¤ Bump Maps ¤ Refraction ¤ Reflection ¤ Self-Illumination Базовые параметры материала: 1) Затеняющие параметры - затенение и сглаживание (Phong, Metal и Constant). 2) Параметры сияния - степень отполированности, блеска или лоск материала определяется значениями Shininess и Shininess Strenght. 3) Параметр непрозрачности - все материалы на 100% непрозрачны (Opacity). 4) Параметр самосвечения - Self-Illumination производит иллюзию самостоятельного свечения.

17 Модификаторы для присвоения части объекта текстуры ¤ Edit Mash. Применяется для того, чтобы получить контроль над полигонами. ¤ UVW Mapping. Применяется для присваивания координат проецирования вручную, распределения текстуры по всей площади участка, а также вращения и изменения размера текстуры, не влияя на участок, с помощью вкладки "Gizmo". ¤ Unwrap UVW. Применяется для того, чтобы правильно разложить текстуру на модели.

18 Применение модификаторов на трубе домика ¤ Выделение нужного объекта и присваивание ему материала, с помощью кнопки Assign Material to Selection ¤ Применение модификатора Edit Mash (вкладка Modify)

19 Применение модификаторов на трубе домика ¤ Применение модификатора UVW Mapping ¤ Применение модификатора Unwrap UVW

20 Регулировка границ текстурирования

21 Заключительный этап

22 3D-модель с текстурами

23 Освещение ¤ Target Spot ¤ Skylight

24 VRay – рендер-программа ¤ Особенности ¤ Основные принципы работы

25 Методы расчета изображений ¤ Метод Монте-Карло ¤ Метод фотонных карт

26 Global Illumination Способы вычисления GI: ¤ Алгоритм для расчёта прямого освещения ¤ Direct computation (прямое вычисление) ¤ Irradiance map (вычисление на основе карты свечения) ¤ Фотонные карты

27 Алгоритм для расчёта прямого освещения Для расчета прямого освещения в VRay есть отдельный алгоритм, способный работать независимо. В арсенале средств модуля имеется возможность обработки пространственных источников, так что посчитать мягкие тени не составляет никаких проблем.

28 Direct computation Прямое вычисление - простой алгоритм, который трассирует все лучи необходимые для GI, что позволяет получить очень точный результат. Минусом этого способа является долгий процесс рендеринга.

29 Irradiance map Это алгоритм, использующий карты свечения, сложная технология кэширования, результатом вычислений которой будет менее аккуратная картинка, чем при прямом вычислении, но получаемая за меньшее время.

30 Фотонные карты Идея фотонных карт проста - от источника света во всех направлениях излучаются порции энергии света - "фотоны". Каждое направление отслеживается (трассируется) до столкновения с ближайшим объектом сцены и здесь моделируется "взаимодействие" фотона с поверхностью.

31 Настройки рендера

32 Расчёт прямого освещения

33 Первый диффузный отскок

34 Расчёт прямого освещения и первого диффузного отскока

35 Изображение 1

36 Изображение 2

37 Изображение 3

38 Выводы В результате работы получено реалистичные изображения на примере загородного дома. Использованные нами знания и приёмы могут применяться в таких сферах, как реклама, кинематограф, играх и т.д.

39 Конец СПАСИБО ЗА ВНИМАНИЕ !