Mental ray для Maya (1500,00 руб.)

Стр.3

Стр.4

Стр.5

Стр.6

Стр.7

Стр.8

Стр.9

УДК 721.01:004.92Mental Ray ББК 38.7-02с515 Ч56 Ч56 Чехлов, Дмитрий Александрович. Mental ray для Maya / Д. А. Чехлов. — 2-е изд., эл. — 1 файл pdf : 697 с. — Москва : ДМК Пресс, 2023. — Систем. требования: Adobe Reader XI либо Adobe Digital Editions 4.5 ; экран 10". — Текст : электронный. ISBN 978-5-89818-610-4 Книга посвящена инструментам визуализации Autodesk Maya и системе визуализации mental ray for Maya. Приведены как теоретические сведения об освещении, так и практические примеры реализации освещения и затенения в виртуальной среде. Представлены теория линейного цветового пространства и настройка системы визуализации для правильного преобразования цвета текстурных карт и вывода изображений с последующей коррекцией тонов. Подробно рассмотрены принципы работы системы визуализации, создание графов из шейдеров mental ray для моделирования материалов и освещения в сцене. Описаны основные шейдеры базовой и других библиотек, а также шейдеры источников света и камер, позволяющие добиться максимальной реалистичности образов и смоделировать реалистичные оптические эффекты. Издание предназначено для продвинутых пользователей пакета Autodesk Maya и системы визуализации mental ray for Maya, а также будет полезно всем тем, кто серьезно занимается 3D-моделированием и желает глубже исследовать возможности системы визуализации и применять их в своей работе. УДК 721.01:004.92Mental Ray ББК 38.7-02с515 Электронное издание на основе печатного издания: Mental ray для Maya / Д. А. Чехлов. — Москва : ДМК Пресс, 2016. — 696 с. — ISBN 978-5-97060-335-2. — Текст : непосредственный. Все права защищены. Любая часть этой книги не может быть воспроизведена в какой бы то ни было форме и какими бы то ни было средствами без письменного разрешения владельцев авторских прав. Материал, изложенный в данной книге, многократно проверен. Но поскольку вероятность технических ошибок все равно существует, издательство не может гарантировать абсолютную точность и правильность приводимых сведений. В связи с этим издательство не несет ответственности за возможные ошибки, связанные с использованием книги. В соответствии со ст. 1299 и 1301 ГК РФ при устранении ограничений, установленных техническими средствами защиты авторских прав, правообладатель вправе требовать от нарушителя возмещения убытков или выплаты компенсации. ISBN 978-5-89818-610-4 © Чехлов Д. А., 2016 © Оформление, ДМК Пресс, 2016

Стр.3

Содержание Введение .............................................................. 10 Глава 1. Введение в компьютерную графику ............... 17 1.1. Основы компьютерной графики и визуализации................................. 18 1.2. Системы визуализации ...................................................................... 25 1.3. История mental ray и его реализации в 3D-приложениях ..................... 30 1.4. Новые возможности mental ray 3.12 .................................................... 37 Global Importance Sampling ................................................................. 37 Фильтрация Unified Sampling Flickering ............................................... 37 Global Illumination GPU ........................................................................ 38 OpenEXR 2.0 ....................................................................................... 38 iray 3.5 ................................................................................................ 38 Шейдер Human Hair ............................................................................ 39 Улучшенные шейдеры Layering ........................................................... 39 Глава 2. Инструменты визуализации Maya .................. 41 2.1. Выбор набора меню Rendering ........................................................... 41 2.2. Глобальные параметры Maya .............................................................. 44 2.3. Диалоговое окно Render Settings ........................................................ 46 Меню диалогового окна Render Settings ............................................. 47 Вкладка Common ................................................................................ 48 Свиток File Output ............................................................................... 49 Свиток Frame Range ........................................................................... 54 Свиток Renderable Cameras ................................................................ 56 Свиток Image Size ............................................................................... 56 Свиток Scene Assembly ....................................................................... 60 Свиток Render Options ........................................................................ 61 2.4. Редактор материалов Hypershade ...................................................... 62 2.5. Редактор Connection Editor ................................................................. 66 2.6. Редактор Node Editor .......................................................................... 68 2.7. Окно Render View ................................................................................ 71 2.8. Редактор Rendering Flags ................................................................... 74 2.9. Введение в mental ray for Maya ........................................................... 75 Утилита imf_disp ................................................................................. 80 Загрузка Maya to mental ray plug-in и библиотек шейдеров ................. 82 Установка шейдеров от сторонних разработчиков .............................. 84 Рабочий процесс с mental ray ............................................................. 85

Стр.4

4 Содержание Глава 3. Геометрия, выборка и качество изображений .... 89 3.1. Поддерживаемые типы геометрии ..................................................... 89 Полигональная геометрия .................................................................. 90 NURBS-поверхности........................................................................... 97 Движки визуализации Raytracing и Scanline ...................................... 100 3.2. Методы выборки в mental ray и качество изображения ..................... 102 Unified Sampling Mode ...................................................................... 104 Legacy Sampling Mode ...................................................................... 111 Legacy Rasterizer Mode ..................................................................... 117 Качество фильтрации ....................................................................... 120 Трассировка лучей (Raytracing) ......................................................... 124 3.3. Инструменты ускорения визуализации ............................................. 127 3.4. Атрибуты mental ray в узлах геометрических объектов ...................... 134 Атрибуты mental ray для узлов transform ........................................... 134 Атрибуты mental ray для узлов mesh и nurbsSurface .......................... 137 3.5. Расширенные опции mental ray for Maya ........................................... 142 Опции транслятора и производительности ....................................... 142 Диагностика сцены ........................................................................... 149 Опции предварительной визуализации ............................................ 154 mental ray в режиме IPR (Interactive Photorealistic Rendering) ............. 155 3.6. Распределенная визуализация по сети в mental ray for Maya ............ 158 Distributed & Network Rendering ........................................................ 159 Компьютерные сети ......................................................................... 159 Файл конфигурации maya.rayhosts ................................................... 160 Глава 4. Шейдеры mental ray ...................................164 4.1. Что такое шейдеры и материалы? .................................................... 164 Библиотеки шейдеров mental ray в Maya ........................................... 167 Рабочий процесс на основе шейдеров *_X_passes ............................ 170 Изменение значений атрибутов шейдеров с помощью MEL .............. 173 4.2. Шейдеры mia_material_* ................................................................... 174 Что такое mia_material? ..................................................................... 175 Основы ............................................................................................. 178 Физическая точность и вывод изображения ..................................... 178 Заметка о gamma в изображении ..................................................... 178 Коррекция тонов (Tone Mapping) ...................................................... 179 Применение Final Gathering и Global Illumination ................................ 181 Применение физически корректных источников света ..................... 181 Модель затенения ............................................................................ 182 Сохранение энергии ......................................................................... 182 BRDF – как отражения зависят от угла обзора................................... 184 Возможности отражений .................................................................. 185

Стр.5

Содержание 5 Возможности полупрозрачности ...................................................... 186 Цельный или тонкостенный .............................................................. 187 Cutout Opacity ................................................................................... 188 Расширенные возможности шейдера mia_material ........................... 189 Встроенная поддержка Ambient Occlusion ........................................ 189 Возможности по увеличению производительности ........................... 191 Немного о mia_material и NVIDIA iray renderer .................................... 191 Шейдер mia_material_X (*_X_passes) ................................................. 192 Шейдеры mia_light_surface и mia_roundcorners ................................. 223 4.3. Шейдеры mi_carpaint_phen_* ............................................................ 230 Шейдер mi_car_paint_phen_X ............................................................ 232 Шейдер mi_metallic_paint_X .............................................................. 248 Шейдер mi_bump_flakes ................................................................... 252 4.4. Шейдеры для работы с текстурами .................................................. 253 Узел определения текстуры mentalrayTexture .................................... 258 Шейдер mib_texure_filter_lookup ....................................................... 260 Шейдер mib_texture_vector ............................................................... 262 Шейдер mib_texture_remap ............................................................... 264 Родные шейдеры текстур Maya и система визуализации mental ray ......................................................................................... 270 Узел определения растровой текстуры File ....................................... 270 Узел позиционирования двумерной текстуры place2dTexture ........... 280 Композитные шейдеры и шейдеры преобразования цвета mental ray ......................................................................................... 285 Подгруппа Color To Grayscale .................................................................285 Подгруппа Color Map Interpolation ..........................................................288 Подгруппа Mix и шейдер mib_color_mix ..................................................290 Подгруппа Spread и шейдер mib_color_spread ........................................297 4.5. Шейдеры библиотеки layering и mila_material_* ................................ 299 Основы шейдера mila_* .................................................................... 299 Возможные проблемы и их решение ................................................ 301 Важность распространения (неестественное количество лучей) ............301 Повторное использование образцов света (Light sample re-use) ............302 Вывод множества элементов и выражения проходов освещения (LPE) ....................................................................................303 Шейдеры Layering и граф шейдеров на основе mila_material ............ 304 Шейдер mila_material ........................................................................ 308 Шейдеры mila_layer и mila_mix .......................................................... 314 Шейдеры компонентов layering и mix ................................................ 320 Diffuse Reflection Component ............................................................. 320 Glossy Reflection Component ............................................................. 322 Specular Reflection Component .......................................................... 326 Glossy Transmission Component ......................................................... 328

Стр.6

6 Содержание Specular Transmission Component ..................................................... 332 Transparency Component ................................................................... 334 Diffuse Transmission (Translucency) Component .................................. 336 Emission Component ......................................................................... 337 4.6. Материалы с подповерхностным рассеиванием ............................... 339 Эффект подповерхностного рассеивания в реальном мире ............. 341 Шейдер misss_fast_shader_x_passes ................................................. 346 Шейдер misss_skin_specular ............................................................. 357 Создание и управление картами lightmap ......................................... 363 Глава 5. Работа с камерами .....................................372 5.1. Введение в раздел о камерах ........................................................... 372 5.2. Камеры в Maya ................................................................................. 375 Свиток Camera Attributes................................................................... 375 Свиток Film Back ............................................................................... 381 Свиток Environment ........................................................................... 387 Свиток Special Effects ....................................................................... 388 Свиток Orthographic Views ................................................................ 390 5.3. Камеры в mental ray .......................................................................... 391 Буферы кадров (Frame Buffers) ......................................................... 396 Нелинейное и линейное цветовые пространства и Gamma-коррекция (Gamma Correction) .......................................... 402 Gamma-коррекция и коррекция цвета в mental ray for Maya .............. 408 5.4. Шейдеры камеры в mental ray ........................................................... 419 Шейдеры окружения (Environment Shaders) ...................................... 421 Шейдеры объемной среды (Volume Shaders) .................................... 426 Шейдеры линз (Lens Shaders) ........................................................... 428 Шейдеры коррекции цвета (Tone Mapping shaders) .......................... 431 Глубина резкости .............................................................................. 443 5.5. Размытие движения в mental ray ....................................................... 452 5.6. Поэлементная визуализация изображений в mental ray for Maya ...... 458 Инструментарий Maya Render Layers ................................................ 459 Инструментарий Maya Render Passes в mental ray for Maya ............... 462 Объединение проходов в сторонних приложениях для постобработки ........................................................................... 486 Глава 6. Освещение в сцене ....................................492 6.1. Источники света и тени .................................................................... 492 Карты теней и тени на основе трассировки луча ............................... 494 Стандартные источники света и их атрибуты .................................... 496 Источники света mental ray ............................................................... 507 6.2. Шейдеры mental ray для источников света ........................................ 524

Стр.7

Содержание 7 Визуализация эффектов объемного света ........................................ 549 Модель освещения Physical Sun & Sky .............................................. 554 Image Based Lighting в mental ray for Maya ......................................... 569 6.3. Глобальное освещение (GI) в mental ray ............................................ 583 Введение в Global Illumination (GI) ..................................................... 583 Введение в Final Gather ..................................................................... 585 Введение в эффект каустики (Caustics) ............................................ 590 Введение в Importons и Irradiance Particles ........................................ 591 Введение в Ambient Occlusion ........................................................... 592 Управление Global Illumination (GI) в mental ray for Maya .................... 595 Вычисление GI с помощью GPU ........................................................ 605 Визуализация эффекта каустики в mental ray for Maya ...................... 612 Визуализация непрямого освещения с помощью Final Gather ........... 614 Инструмент mental ray Map Visualizer ................................................ 623 Включение/исключение объектов в вычислениях GI ......................... 625 Визуализация GI с помощью Importons и Irradiance Particles ............. 625 Визуализация ложного GI с помощью Ambient Occlusion ................... 633 Заключение ..........................................................639 Приложение А. Изменения в инструментах визуализации Autodesk Maya 2016 .................................. 640 А1.1. Новая система управления цветом (Color Management System) ..... 640 А1.2. Обновление редактора Hypershade (Lookdev Editor) ....................... 652 А1.3. Изменения в mental ray for Maya 2016 ............................................. 656 А1.4. Новые шейдеры библиотеки Layering (MILA) .................................. 671 Вспомогательные шейдеры для моделирования затенения волос ............................................................................................. 673 Шейдер mila_shift_normal .......................................................................673 Шейдер mila_color_sqrt ..........................................................................673 Шейдер mila_hair_color ...........................................................................673 Шейдер mila_hair_scalar .........................................................................675 Шейдер mila_scalar_to_vector .................................................................675 Шейдер mila_light ...................................................................................676 А1.5. Новые возможности mental ray 3.13 (2016) ..................................... 679 Техника Light Importance Sampling активирована по умолчанию ..... 679 Добавлена поддержка MDL Materials .............................................. 680 Новый режим визуализации освещения «Global Illumination “Next” (Prototype)» .......................................................................... 681 Родной проход Ambient Occlusion Pass получил поддержку ускорения на GPU ........................................................................... 681 iray 4 ............................................................................................... 682

Стр.8

8 Содержание Родной UV Tiling ............................................................................. 682 Поддержка «Deep» Data .................................................................. 682 Поддержка формата OpenEXR 2.2 .................................................. 682 Новые возможности Alembic .......................................................... 683 Улучшенный Human Hair Shader ...................................................... 683 Улучшенные Layering Shaders ......................................................... 683 Персонализированные профили цвета (Color Profiles) .................... 684 mental ray Dynamic Library ............................................................... 684 Приложение Б. Конфигурация mental ray ...................685 Б1.1. Переменные среды (Environment Variables) .................................... 686 Б1.2. Регистры mental ray (mental ray Registry) ......................................... 689 Создание записи регистра mental ray ............................................. 690 Registry Substitution ........................................................................ 690 Б1.3. Версии mental ray ........................................................................... 694

Стр.9