Свиток V-Ray Color mapping

Следующий свиток V-Ray:: Color mapping, это очень важный инструмент, работу которого необходимо знать и понимать каждому профессиональному 3d визуализатору.

В этом свитке находятся параметры, отвечающие за экспозицию и гамма-коррекцию визуализации.

Экспозиция - термин, пришедший в компьютерную графику из фотографии. Под экспозицией подразумевается количество света, попавшего на пленку во время фотографирования. Фотография может быть удачно экспонирована, т.е. выглядеть хорошо, недоэкспонированной - быть слишком темной, тусклой и переэкспонированной - быть излишне светлой. В компьютерной графике экспозиция значит примерно то же самое, а именно - яркость, насыщенность цветов сгенерированного изображения.

Гамма-коррекция - это необходимая коррекция и просчет изображения с определенной степенью нелинейности градиента тонов, от темного к светлому. Эта особенность присуща современным системам передачи и отображения цветовой информации. Данный аспект можно контролировать в Color mapping рендер-движка V-Ray.

V-Ray имеет множество алгоритмов контроля экспозиции. Это Linear multiply, Exponential, HSV exponential, Intensity exponential, Gamma correction, Intensity gamma и Reinhard.

Наиболее популярные из них это Exponential и Linear multiply.

Алгоритм Exponential Color mapping выводит значения освещенности всех пикселей генерируемого изображения экспоненциально. Его суть в том, что освещенность сцены выводится нелинейно, немного осветляя темные участки и затемняя очень яркие, таким образом как бы усредняя полученный результат, пытаясь отобразить все уровни яркости в пределе RGB цветов. Этом алгоритм позволяет избавиться от темноты и в то же время устранить пересветы в очень ярких зонах, например на видимых источниках света или засветов геометрии сцены от них.

Еще одна особенность Exponential алгоритма это то, что цветовая насыщенность пикселей вычисляется на основе их яркости.

На практике такой алгоритм приводит к получению очень выцветших и ненасыщенных изображений, лишь в редких случаях удовлетворяющих необходимым качествам фотореалистичности и презентабельности.

Как правило, Exponential Color mapping годиться лишь для некоторых интерьерных визуализаций, где более важны полутона, нежели конкретные цвета конкретных объектов.

Именно из-за тусклости и ненасыщенности получаемого изображения, Exponential Color mapping совершенно не годится для презентабельной объектной визуализации, где важна передача каждого цвета объекта, максимально ярко и насыщенно. Для нее куда больше подходит Linear multiply Color mapping алгоритм.

Алгоритм Linear multiply Color mapping - это абсолютно линейный алгоритм, умножающий цвет каждого пикселя на его освещенность. Таким образом получая линейную, яркую и насыщенную картинку.

Однако именно из-за его линейности, использование этого алгоритма приводит к сильным, а иногда к ужасным пересветам на ярких участках генерируемого изображения, делая его совершенно непригодным для полутоновой интерьерной визуализации.

Теоретически, исправить недостаток Exponential Color mapping алгоритма, а именно бледность получаемого изображения, приблизившись к насыщенности Linear multiply Color mapping алгоритма был призван HSVexponential алгоритм, однако на практике он остается столь же неудобным, как и Exponential или Linear multiply Color mapping.

Существует еще один, не очень популярный, особенно среди начинающих 3d визуализаторов, тем не менее наиболее мощный и гибкий алгоритм контроля экспозиции в V-Ray, называемый Reinhard Color mapping.

Reinhard Color mapping - это гибридный алгоритм, идеально совмещающий в себе сразу два других алгоритма, а именно Exponential и Linear. Именно этот алгоритм способен давать не переэкспонированные, без "ядерных" пересветов, и в то же время насыщенные и яркие презентабельные изображения, делая визуализации по истине фотореалистичными и вкусными:)

Перед Вами три визуализации, выполненные с применением разных алгоритмов колор мэппинга.

Слева - Exponential, в центре - Linear multiply, справа - Reinhard color mapping. Зеленый прямоугольник сверху каждого примера показывает образец нужного цвета, того самого, который стоит в слоте Diffuse зеленого материала VRayMtl лягушки.

Несложно заметить, что левое изображение вышло тусклое и бледное, даже специально засвеченный задней подсветкой сцены фон выглядит серым вместо белого, несмотря на то, что в Diffuse слоте его материала находится чисто белый цвет RGB 255.255.255.

Срденее изображение имеет более живой вид, лягушка яркая и сочная, белый фон выглядит чистым и белым, но сравните яркий перенасыщенный и пресвеченный цвет лягушки с цветом прямоугольника-образца. Недостаток этого колор мэпинг метода тоже очевиден. Несмотря на свою насыщенность, картинка получилась сильно пересвеченной.

Совсем друге дело визуализация справа. Она не выглядит ни тусклой, ни пересвеченной. Белый фон действительно белый. Посмотрите на образец цвета, он точь-в-точь совпадает с цветом лягушки. А точнее наоборот. Это именно тот результат, который необходимо получить. Презентабельный и живой. Абсолютно аналогичная ситуация будет наблюдаться при интерьерной и экстерьерной 3d визуализации. И все - благодаря использованию универсального и гибкого алгоритма Reinhard.

Для работы с этим алгоритмом, необходимо в свитке V-Ray:: Color mapping найти раздел Type и из выпадающего списка выбрать Reinhard. Поле этого появятся параметры контроля этого алгоритма.