В статье рассматривается целесообразность учета вторичного освещения при рендере изображений объектов архитектуры в различных условиях подготовки презентационных материалов.
Ключевые слова:рендер, вторичное освещение, GlobalIllumination.
При подготовке презентационных материалов архитектурных проектов для рендера изображений часто используется расчет освещения сцены с учетом влияния вторичного ненаправленного освещения. Это придает большую реалистичность получаемым изображениям, т. к. воспроизводит явления, присущие естественному распространению света. Рендеринг с учетом Global Illumination (GI) возможен в рендерах как стандартно входящих в состав программ для построения 3D-моделей, так и в рендерах, поставляемых сторонними производителями. В настоящее время выбор рендеров для работы достаточно широк, а постоянное развитие и совершенствование алгоритмом расчета GI способствуют все более широкому их использованию.
Визуализация с высоким качеством уже как бы изначально предполагает обязательный учет GI при рендере. Даже при неизбежном увеличение времени рендера изображений и предполагаемом дефиците вычислительных мощностей, при правильной организации процесса рендера получаемое качество изображений стоит того, чтобы сознательно идти на дополнительные издержки, т. к. позволяет представить проект на высоком качественном уровне.
Одной из возможностей влиять на время процесса рендера является изменение настроек качества расчета GI [1]. Но уменьшение соответствующих параметров рендера и снижение качества изображений возможно лишь до определенного уровня, при котором не происходит сильно заметного снижения качества. Поэтому в определенных ситуациях рендер изображений без учета GI может стать единственным вариантом, при котором возможно провести рендер в отведенный срок, хотя уже и с меньшей степенью реалистичности финального изображения.
Принято считать, что фотореалистичный рендер — лучший вариант для представления архитектурного проекта, который наглядно демонстрирует будущий объект и позволяет хорошо воспринимать его облик. Но хорошего представления объекта можно добиваться и без учета GI при рендере. Например, применение не фотореалистичных рендеров, выделяющих грани объектов, дает возможность проводить рендер по более простому алгоритму и сохранять выразительность тонируемого изображения.
При явной нехватке вычислительных мощностей и/или времени применять сложные методы рендера с учетом GI не рационально. В этом случае целесообразнее пользоваться более простыми способами просчета освещения, которые позволяют не превышать установленные сроки рендера.
Сохранение сжатых сроков рендера также необходимо и при подготовке анимационных роликов. Рендер с учетом GI может занять гораздо больше времени, чем имеется, т. к. количество тонируемых изображений в этом случае весьма велико.
В ситуации, когда вычислительные мощности ограничены и/или жестко ограничены сроки проведения работ, выполнить визуализацию проекта возможно и без учета GI, используя для компенсации потери фотореализма интересные возможности не фотореалистичных рендеров. Осознанное применение упрощенных алгоритмов рендера без учета GI позволяет подготовить в срок презентационные материалы не на максимальном, но на хорошем уровне. При этом получаемые изображения могут приобрести интересную стилизацию и быть по своему привлекательны.
Устремленность всегда получать фотореалистичные изображения с учетом GI не всегда правильно. Необходимо правильно оценивать условия разработки проекта и определять оптимальные для этого случая варианты рендера. Избежать срыва сроков по причине долгого рендера не сложно. Необходимо лишь изначально делать ставку не на получение изображений с максимальной степенью фотореалистичности (т. е. с учетом GI), а на менее реалистичные методы рендера, которые позволяют получать изображения на достаточном для презентации качественном уровне.
Условия разработки проекта могут быть изначально весьма различны и быстро меняться, становясь более жесткими и требующими более раннего завершения работы. В этом случае выбор простых способов рендера (без учета GI) можно считать целесообразным и при изначально благоприятных условиях для рендера с учетом GI.
Тем не менее, учет Global Illumination важен для фотореалистичного расчета освещенности сцены. Поэтому изображениям, которые получены без учета GI, следует стремиться придавать другую стилизацию, которая делает их более выигрышными. Так, например, с помощью «мультяшных» рендеров можно сохранить выразительность изображений, делая их приятными для восприятия.
Вынужденная компенсация отсутствия у тонируемого изображения того, что связано с учетом GI, возможна не только использованием не фотореалистичных рендеров. В зависимости от особенностей той или иной области 3D-моделирования вполне допустимы и другие приемы как альтернатива сложному алгоритму рендера с учетом GI.
Таким образом, возможность выбора между различными вариантами тонирования как с учетом GI так и без его учета, позволяет исполнителю проводить рендер изображений и в фотографичном варианте и в более простом, на который требуется меньше времени и/или вычислительных мощностей.
Следует упомянуть, что обычному неискушенному зрителю сложно понять, почему изображение представляемого архитектурного объекта приобрело выразительность, и для него не совсем важно, за счет чего это было сделано. Анализируя материалы различных архитектурных конкурсов высокого уровня, можно отметить, что тонирование представленных изображений объектов проводилось и с учетом GI, так и без учета GI, а также с применением различных приемов постобработки тонируемых изображений. Несмотря на различные варианты рендера, большинство изображений обладает хорошей наглядностью и выразительностью и успешно используются в качестве презентационных материалов. Поэтому упрошенные алгоритмы рендера без учета GI не следует считать не эффективными и не приносящими хороших результатов.
Важно адекватно ситуации оценивать поставленные задачи и имеющиеся в распоряжении ресурсы и в соответствии с этим делать выбор в пользу рендера с учетом GI или в пользу более упрощенного без учета GI, но уже с дополнительными эффектами для повышения выразительности получаемого изображения. Таким образом, учет вторичного освещения при рендере изображений целесообразен при наличии необходимых вычислительных мощностей и времени. При ограниченности указанных ресурсов рендер следует проводить более упрощенными способами, т. е. без учета вторичного освещения.
Литература:
1. Сазанов, Е. А. Повышение эффективности использования программ трехмерного моделирования в проектировании // Молодой ученый. 2014. № 7. с. 177–179.
