Rendering surface interfaces

Search Keywords: glass, liquid, surface interface

 

General

Initial rendering

Rendering the liquid

Final rendering

General

В этом уроке мы обсудим рендер рефракции сопрягающихся поверхностей в V-Ray. Стандартный пример этого случая это рендер жидкости в стеклянном сосуде. Проблема в том, что мы имеем два различных объекта, которые имеют точно контактирующие поверхности на границе разделяющей объекты.

С точки зрения моделинга, очень сложно обеспечить, чтобы два объекта имели точно те же границы в геометрии. Хотя это может быть обеспечено, с определенными трудностями для статической сцены, все становится намного сложнее при анимации.

С точки зрения рендера, если две поверхности точно контактируют, рендер не может разделить их точно, что может вести к ошибкам.

Учитывая эти два момента ясно, что нам нужно разделить две поверхности, или смоделировать поверхности по отдельности.
Имеем три варианта:

• Жидкость и контейнер не соприкасаются и имеют зазор между ними. Это легко выполнить, и не требует специальной поддержки со стороны рендера. Однако это не обеспечивает реалистичного результата. Это потому, что зазор между поверхностями изменяет процесс рендера и дает результат, на котором жидкость выглядит как твердый блок, вложенный в контейнер.

• Жидкость и контейнер пересекаются. Этот подход обеспечивает намного более реалистичный результат, но это требует специальной поддержки от рендера. Потому, что рендер должен отслеживать поверхности по ходу следования светового луча, для вычисления правильного коэффициента рефракции. Без такой встроенной поддержки, этот метод не может быть использован, V-Ray поддерживает этот вариант, что делает его предпочтительным.

• Третий вариант в том, чтобы смоделировать поверхности раздельно. Обычно это сложно выполнить - особенно в анимации. Далее, с этим подходом, вовлекается третий объект с отдельным материалом, что делает все еще сложнее. К тому же, это не будет работать с туманом в стеклянном контейнере - т.к. в этом случае, V-Ray не может определить контакт между стеклом/жидкостью, и разделяющим материалом, и не сможет определить правильное значение для fogging.
  
  

Ниже, мы обсудим только два первых метода; третий метод более сложный и не рекомендуется к использованию с V-Ray.

Начальный рендер

1.1. Откройте начальную сцену, которая может быть найдена здесь here.
1.2. Назначьте V-Ray как текущий рендер.

1.3. Чтобы сделать превью сцены быстрее, перейдите в Image sampler и установите Image sampler type в Fixed.

 

 

Далее. Мы хотим сделать быстрый GI:

1.4. В Indirect illumination rollout, включите GI и установите Primary и Secondary алгоритмы в Light cache.
1.5. Отключите Refractive GI caustics.
Мы добавим photon-mapped каустику позднее в финале.

 

1.6. В свитке Light cache rollout, установите Sample size в 0.04 для менее шумного результата.
1.7. Установите light cache Filter mode в Fixed и установите Filter size в 0.08 т.к. мы хотим отображать light cache непосредственно.
1.8. Отключите Store direct light для light cache, т.к. мы хотим вычислять direct lighting отдельно.
1.9. Установите сабдивы в 500.

 

1.10. При желании установите штамп времени в System rollout.

1.11. Рендерим:

 

 

Мы видим контейнер, который мы заполним жидкостью в следующем разделе урока.

 

Рендер жидкости

Теперь, когда мы имеем контейнер, нам нужно добавить в него жидкость:)

 

2.1. Unhide объект "жидкость" внутри контейнера. Если посмотреть поближе, можно увидеть, что внутренний объект слегка не касается внутренней поверхности контейнера:

 

2.2. Render:

Хотя расстояние между контейнером и жидкостью, действительно мало, результат рендера не выглядит реалистично - выглядит как твердый блок внутри. Для исправления этого, нам нужно сделать, чтобы жидкость слегка пересекалась с контейнером.

 

2.3. Спрячьте "liquid inside" объект и покажите (unhide) "liquid overlapped" объект. Теперь можно заметить, что этот объект слегка перекрывается с контейнером:

 

2.4. Render:

Теперь это выглядит слегка лучше; жидкость выглядит как реально соприкасающаяся со стеклом.

Окончательный рендер

Для окончательного рендера нам нужно улучшить антиалиасинг, и добавить каустику.

3.1. Включите Caustics в Caustics rollout.

3.2. Установите Max. density в 0.2 - нам нужно ограничить плотность фотонов каустики, т.к. это позволяет увеличить количество фотонов для лучшего качества эффекта каустики. 3.3. Установим Search distance в 2.0. Обычно значение от 5 до 10 параметра Max. density работает хорошо.

3.4. Установите параметр Max. photons в 0 - это заставит V-Ray учитывать все фотоны в пределах search distance от shaded point.

 

3.5. Render:

Рендер теперь занимает немного больше времени, т.к. V-Ray нужно время для расчета каустики.
Теперь у нас есть каустика, но она выглядит слегка шумной. Уменьшить шум можно увеличением Caustics subdivs для источника света.

3.6. Выберите VRayLight объект.

3.7. Right-click во вьюпорте на объекте и выберите "V-Ray properties..." для открытия V-Ray Light settings dialog.

3.8. Установите Caustics subdivs в 4000.

 

3.9. Render:

Теперь каустика выглядит лучше, и с этими настройками мы сделаем финальный рендер. Если вы хотите, сабдивов можно еще добавить, так же можно увеличить значение параметра Search distance .

 

3.10. Для повторного пересчета каустики всякий раз при рендере, сохраните caustics photon map в файл, установите режим Caustics mode в From file, и выберите сохраненную каустику при помощи кнопки Browse.

 

Теперь нам нужно улучшить антиалиасинг и уменьшить шум от area light.

 

3.11. В Image sampler rollout, установите Image sampler type в Adaptive QMC.

 

3.12. В QMC Sampler rollout, установите Noise threshold в 0.002.

3.13. Установите Global subdivs multiplier в 8.0 - это уменьшит шум от area light.

 

3.14. Render:

Это финальная картинка.