MENTAL RAY LIGHTS

ATTENTION VERSION EN COURS D'ECRITURE : VERSION DU 21 MARS 2010.....

Téléchargez les données (Rar).

Biblio : La doc de maya ....

et "Rendering with mental ray ". T.Driemeyer. SpringerWienNewyork. Vol1.

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ILLUMINATION DIRECTE ET GLOBALE

A regarder d'abord : quelques images en illumination directe et en global illumination.

globale et directe illumination

Maya Renderer supporte l'illumination directe. La lumière en ligne droite cherche un point d'une surface. C'est la base de ce que l'on nomme un rendu hybrid "scanline/rautracing"

Mental ray travaille de la même maniére mais en utilisant une "photon map" qui supporte l'illumination indirecte et globale ainsi que les effets caustiques.

Illumination globale simule * tous * les chemins de lumière indirecte dans une scène
plus les spéculaire ( les caustiques sont alors un sous-ensemble de GI),

La photon map est une structure de données 3D représentant des photons concidérés comme quantité de flux de lumière émise par une source lumineuse 3D. Chaque photon est absorbé par un objet ou bien perdu. Les photons sont stockés dans une photon map, indépendante de la géométrie

Les caustiques n' utilisent que la composente du spéculaire d'une source de lumière. C'est un sous ensemble de l'illumination globale.

(Il est possible de suivre les étapes de calcul de la photo map en activant :
MentalrayGlobals> Translation> Export verbosity : progress messages)

GI et FG

MR supporte deux approches pour le calcul de la global illumination :

Photon map ("réflectiv solution") off on on off
Final Gathering ("diffuse solution") off off on on
 

illumination

directe

Model physique Model physique précis Credible mais pas physique

L'image suivante représente une boite de Cornell .

A gauche une illumination directe,(calcul en raytraing sans ombres portées). A droite une situation d'illumination globale avec des caustiques

(cf : photomap1.ma au format zip)

Pour paramétrer la globale illumination :

A : Pour la lumière :

  1. Séléctionnez la source lumineuse. Dans l'item Caustic et Global illumination activez Emit Photons.
  2. Donnez une valeur à photon intensité
  3. Indiquez le nombre de photons dans Global illum photons

B: Render Settings

Dans les render settings sous le signet Mental Ray- Caustics et global illumination

  1. Global illumination doit être actif
  2. La valeur Accuracy donnera la
  3. Radius donnera la taille du photon

L'utilisation d'une très basse précision et d'un faible rayon rend visible les photons comme des gros points.

. (Visualiser une animation des paramètres de la photon map ....)

Ici une lumière emmet 250 de GI photons et 100 000 caustic
photons.Caustic radius = 0; Accuracy = 19.

Quelques tests ...

Memes valeurs mais avec global illum photons = 20000 :

Memes valeurs mais avec global illum photons = 200000 :

Pour une global illum photons = 200000, avec une valeur d'accuracy 400 et un radius de 6 :

CAUSTICS PLUS PRECISEMENT

Les caustics utilisent la photon map pour être simulés.

Les caustics sont des elements de lumières issues de la reflexions et de la refractions d'une lumiere visible sur une surface diffuse:

(Cf reflrefra.ma compressé en Zip)

RENDER SETTINGS :

  1. Refractions nombre de fois qu'un rayon traverse une surface transparente
  2. Max Trace depth : ray +refraction ray
  3. Caustics and globall illumination
  4. Max Photon Depth max refraction photon to 6

(note :

Il est préférable d'utiliser unelumière spot plutôt qu'une lumière pontuelle. Cette dernière emet des photons dans une sohère. Lespot emmetent des photons dans un cône ce qui permet donc de garder une même intensité sur la surface

Il est judicieux de séparer par deux sources lumineuses le speculair et la diffusion. Le speculaire permet d'accélere le caclul de la génération de la mappe des caustics. La lumiére de diffusion permet de mieux contrôler l'ombre et la diffusion

Il est bon de commencer par des valeurs basses "d'accuracy" et de "radius", puis de les augmenter graduellement. )

(cf : eau1.ma et eau2.ma au format zip )

 

A PROPOS DU FINAL GATHER :


Final Gatherpeut être utilisé dans de nombreuses situations:
- Lors de changements d'illumination indirecte très lentement dans diffusif
scènes
- D'éliminer les bruits basse fréquence lors de l'utilisation GI avec quelques photons
- Avec l'illumination globale permet plus précis physique
cohérence
- De révéler des détails fins

 

Cette image n'a pas de lumiére....

(cf fg1.ma au format ZIP )

Parametres :

  1. Final gather rays (default : 100); rayons lancédepuis chaque points
  2. Min radius max radius à zero calcul de la valeure apporiee par rapport à la scene
  3. 10% de la dimension totale de la scene pour max puis prendre a nouveau 10% de cette valeur pour min radius.

High Dynamic Range Image

cf(HDRI_01.ma)

 

 

 

IMAGE BASE LIGHTING

Il est possible avec une HDRI de simuler une lumiere provenant d'une distance infine. Plus rappide et plus facile que l(hdri . Cette lumiere virtuelle peut derivee d'un environement d'image qui projette des ombres

render settings ->environnemen->images based lighting

. cf ibl.ma

Le noeud mentalrayilbshape1->lightemission Quality U et qual ityV 64 controle une texture de l'emission de luliere

samples premier lumiere forte le second selectionne aleatoirement un nombre de lumiere

Si les valeures Quality U et V sont basses le temps de calcul est plus rapide...

Si light emission est off, l'utilisation d'une limiere est necessaire; le temps de calcul est beaucoup plus rapide.

 

 

______________________PARTIE EN COURS D'ECRITURE A PROPOS DES MAPPE SHADERS__

(render settings ->quality->shadows)

Les   deux prochains schémas décrivent la situation lorsque le Shader du matériau à l'intersection un point M   demande un rayon de lumière provenant de la source de lumière en L, en appelant une fonction telle que mi_sample_light.   Cela se traduit par l'appel du shader lumière L. Aucun test d'intersection   se fait à ce point. Un test d'intersection a lieu lorsque les ombres sont activées   et le shader de lumière émet Les rayons d'ombre en composant le mi_trace_shadow. Il existe quatre modes différents pour d'ombre, énumérés ici dans l'ordre d'augmentation de coût de calcul :

Notez que le mode segment ombre ombre shaders complexes nécessite de se comporter   différemment. Chaque shader ombre doit être capable de travailler avec tous ces modes,   si shaders ombre qui traitent des volumes ou dépendent de la direction doit ray   tester à   déterminer le mode. Au cas où un shader de manière incorrecte en œuvre instantané échoue   d'appeler mi_trace_shadow_seg d'évaluer d'autres ombres, mental ray sera   appeler mi_trace_shadow_seg puis d'appeler le shader ombre à nouveau, donc   simulant l'effet.

Le premier diagramme montre le rayon casting ordre et les orientations pour le ray ombre     sur et ombre de tri modes:

The next diagram shows the same situation in shadow segments mode:

SHADOW SEGMENT
Ce mode est plus sophistiqué que les autres. le rrayon lumineux voyage de la source lumineuse auw objets mais retourene à la source lumineuse.. ce mouvement est appelé segmenté parce cahaque nouveau rayon commaence là ou le preécedent fini. Pour chaque segmet un volume shader est créé. Ce mode est préférable si l'effet volume doit crééer desombres portées.

______________________FIN DE PARTIE EN COURS D'ECRITURE----------------------------------