Как сделать свою hdri карту
Создаем HDRI
В этом уроке я покажу вам, как создать свою собственную HDRI карту от начала до конца, без использования фотоаппарата, камеры. HDRI карта, является симулятором освещения и окружения сцены. HDRI расшифровывается как — High Dynamic Range Image, что в переводе значит — Высокий Динамический Диапазон Изображения. Многие начинающие считают для себя процесс симуляции HDRI изображений довольно сложным и трудоемким, но при помощи этого урока я надеюсь показать вам, насколько легко можно этого добиться. В основном я использую данный эффект при создании окружения для автомобилей, но этот эффект может быть использован абсолютно в любой ситуации для создания реалистичных отражений. Для выполнения данного урока вам потребуются средние знания Фотошопа (Photoshop).
Примерное время выполнения может занять 10-20 минут. Для начала вам необходимо иметь в своем арсенале вашу 3D программу и Photoshop CS2. Для этого урока я использую 3D Max 9. На изображении ниже показан эффект который мы будем пытаться добиться. (Обратите внимание на отражения автомобиля).
В нескольких следующих шагах мы будем добиваться подходящего уровня освещённости. Для начала подберите изображение, которое вы хотите использовать в роли отражений. В моем случае, я хотел визуализировать автомобиль в условиях гаража, для чего я нашел подходящую для себя картинку.
Для того чтобы подобрать изображение просто задайте критерии поиска в Google или yahoo и найдите изображение, удовлетворяющее ваши запросы. Теперь, когда у нас есть нужное изображение, мы можем начать. Откройте изображение в Photoshop. Для своего рендера, я слегка увеличил картинку. Я установил размеры своего рендера равными 1600х1200 пикселей.
Если ваше HDRI карта будет значительно меньше по размерам чем размер вашего рендера, то на отражениях будут хорошо просматриваться увеличенные пиксели. Так что размер моей HDRI карты равны 2048х1024. если изображение вашего рендера установлено на 800х600 или меньше, то размер вашей HDRI карты должно минимум быть 800х600. Если размер вашего рендера будет большим, то просто увеличьте размер будущего HDRI изображения в Фотошопе.
После того как вы подобрали размеры, сохраните изображение и назовите его, к примеру, 1.psd. После этого можете продолжать работать с этим же файлом. Нам необходимо добавить канал уровней (Levels channel), для того чтобы это сделать проследуйте в меню слоев (Layer menu), — New Adjustment layer, затем выберите уровни (Levels).
Когда вы выбираете уровни (Levels) появится всплывающее окно, в котором вы можете задать имя слоя, назовите его Layer 1. После того как вы это сделали появиться другое окно с настройками входного уровня (Input Levels). Просто передвиньте черный ползунок в область 45. Где-нибудь между 35 и 45 будет нормально. Если у вас активирован немедленный просмотр результата (Preview),то вы увидите, как потемнело ваше изображение. После того как вы это сделали, сохраните его как 2.psd.
Далее повторите свои действия для активации окошка с настройками входных уровней (Input Levels) но на этот раз установите значение черного ползунка в районе 75-85. Изображение станет весьма темным, не беспокойтесь это именно то, что нам нужно. В скорее вы это поймете. Сохраните файл 3.psd.
Теперь нам нужно добиться противоположенного результата. Мы будем осветлять изображение до различных уровней. Включите окошко входных уровней (Input Levels) но вместо того чтобы двигать черный ползунок передвиньте в этот раз белый. Потяните его влево около 210. Сохраните файл 4.psd.
Затем снова около 185, сохраните файл 5.psd, около 145, сохраните файл 6.psd. И в конце концов, около 125, сохраните файл 7.psd. После того как вы завершили все предыдущие шаги нам нужно добавить эффект размытости. Для того чтобы этого добиться зайдите в меню фильтров (Filter menu—Blur—Lens Blur).
Настройки размытости показаны ниже.
Остальные параметры оставьте по умолчанию. Теперь, у вас должно получится что-то вроде того, что получилось у меня.
Теперь все что вам нужно сделать так это войти в меню Файл (File) и выбрать пункт Merge to HDR.
Когда вы выберите этот пункт, появится окно, в котором вам надо будет выбрать ранее сохраненные файлы. Выберите все фалы с 1-7. То, что у вас должно получится, на рисунке ниже.
После этого жмите ОК. Все ваши фалы будут совмещены в одном. Это займет несколько секунд. После его появиться окно Manually Set EV. В этом окне вам надо выбрать Значение Воздействия (Exposure Value) каждого из изображений.
Ваше финальное изображение будет выглядеть примерно так.
Что такое HDRI?
В этой статье будут описаны основные понятия и необходимое снаряжение для создания своей HDRI.
Вторая часть будет переведена на днях и будет описывать пошаговую инструкцию создания HDRI.
Сначала немного теории. HDRI – это панорамная фотография, которая охватывает все углы зрения с одной точки и содержит большое количество данных (как правило, 32 бита в пикселе на канал), который может быть использован для освещения сцены CG.
Простая 3D-сцена, которая была освещена с использованием только HDRI:
Самый простой способ осветить сцену в CG, это использование HDRI. Создание высококачественной HDRI с нуля является достаточно сложной задачей, которая требует очень специфическое оборудование и дотошного отношения к процессу. Одна ошибка и вам придется начинать все сначала. Например, использование неправильного фокусного расстояния или выбор медленной скорости затвора.
“HDRI” означает High Dynamic Range Image. “Динамический диапазон” – это количество информации о яркости в изображении; этой информации намного больше, чем способен увидеть человеческий глаз. Большинство фотографий и изображений я называю “LDR” изображения или изображения с низким динамическим диапазоном. Они хранят 8 бит данных для каждого из красного, зеленого и синего каналов для каждого пикселя. Примером LDR изображение является JPG файл. Проблема с LDR изображениями в том, что они ограничены относительно небольшим диапазоном значений яркости, от 0 до 255, которого недостаточно для освещения в 3D. Поэтому и нужно выбирать формат HDR.
Чтобы проиллюстрировать разницу между JPG и файл HDR, все, что нам нужно сделать, это играть с яркостью:
Как вы можете видеть, JPG слева не имеет абсолютно никаких деталей в ярких областях, весь прямоугольник один сплошной цвет. Это объясняется тем, что максимальная яркость пикселя в изображении JPG – 255. В HDRI максимальная яркость практически бесконечна, что имитирует люминесцентные лампы, поэтому они остаются видимыми, даже в случае затемнения изображения.
Файл HDR сохраняет яркость лампочки правильно. Он знает, что свет лампы намного ярче, чем прямоугольная область вокруг нее, а в версии JPG только один сплошной цвет. Это означает, что когда вы используете изображение, чтобы освещать 3D-сцены, лампочка будет излучать больше света.
Вот простая сцена, освещенная с помощью JPG и HDRI:
Как вы можете видеть, JPG дает плоское и нереалистичное освещение. HDRI же дает хорошие резкие тени и много сочного контраста, как и от ярких люминесцентных ламп.
Разница еще более очевидна, когда мы используем пример, который имеет еще более яркий источник света, как солнце:
Вы можете увидеть в хромовом шаре на заднике, что JPG и HDRI кажутся идентичными, но освещение, которое они создают совершенно другое из-за того, что HDR файл хранит правильную яркость солнца и JPG ограничивается диапазоном до 255, который слишком низок, чтобы дать достаточно освещения.
Также нужно развенчать миф с пониманием HDR-фотографии.
“HDR” фото, а не HDRI-карта
HDR – это тип изображения, которые лучше всего описывать как тональное изображения. Идея заключается в том, чтобы сделать несколько фотографий с разной экспозицией, и сложить их вместе так, чтобы все части изображения правильно выставлены в плане яркости (не слишком яркий или слишком темный). Например, небо, как правило, гораздо ярче, чем остальная часть изображения; поэтому программа тонирования выберет более темную экспозицию использовать для неба и более яркую экспозицию для остальной части сцены, чтобы сбалансировать его. Конечный результат представляет собой 8-битное изображение, где можно увидеть множество деталей, которые могут быть потеряны в обычной фотографии.
Процесс очень похож на то, как вы сделали бы HDRI – вы делаете кучу фотографий с разной экспозицией и склеиваете их вместе в одно изображение позже. Разница заключается в том, что с тональным изображением цель состоит в том, чтобы сделать обычный JPG, который выглядит более подробно, в то время как с HDRI – это 32-битное изображение, которое хранит много данных о яркости изображения (следовательно даёт реалистичный свет в 3D сцене).
Истинный HDRI будет в таком формате, который может содержать множество данных (HDR / EXR / TIFF). Он будет выглядеть так же, как любое другое изображение, пока вы не настроите экспозицию и обнаружите, что он тайно хранит гораздо более яркие цвета, чем вы могли видеть раньше.
Что необходимо для создания HDRI?
– DSLR камера (любая, я использовал Canon);
Читайте в нашей предыдущей статье Анонс Clarisse iFX 3.0
Создание и использование HDRI
Здравствуйте. Меня зовут Пидвирный Андрей, живу я в городе Львове, работаю визуализатором в одной фирме. Идея написать какую-нибудь статью посещала меня давно и довольно часто, но нехватка времени плюс банальная лень не давали мне этого сделать, и вот, когда я увидел сообщение о конкурсе уроков, я наконец собрался силами и мозгами :), и решил действовать, тем более, что тема, на мой взгляд, должна заинтересовать многих, как начинающих, так и уже бывалых 3D-шников.
В этом уроке я хочу рассказать вам как можно сделать собственные HDRI карты, и основные принципы их использования, и начнём мы, пожалуй, с теории.
High Dynamic Range Image (HDRI) – Изображения с высоким динамическим диапазоном. Суть этой технологии заключается в том, что окружающий нас мир содержит значительно больший диапазон яркостей и оттенков, чем может показать нам монитор или запечатлеть фотоаппарат. Человеческий глаз в состоянии видеть очень большой диапазон, но даже он не может видеть всё это в один момент времени, ему требуется некоторое время для адаптации. Это происходит, например, когда вы выключаете в комнате свет и сначала ничего не видите, но через некоторое время глаз привыкает, и вы начинаете различать предметы, и комната уже не кажется вам такой тёмной. Наша задача сделать несколько снимков неподвижной камерой с разными выдержками, чтобы получить максимум видимых деталей, как в самых тёмных, так и в самых светлых частях нашего кадра. После чего наши фотографии мы должны соединить при помощи бесплатной программы HDRShop в одно HDR изображение. HDRI могут быть как панорамными (180 или 360 гр.) так и простыми, но нас будут интересовать именно панорамные 360.
Пора, наверное, переходить к практическим занятиям. Нам понадобятся:
Вариант первый. Идеальный.
Вариант второй.
Начнём с первого, самого простого варианта.
Наша задача сфотографировать наш шар, что даст нам почти полную панораму окружающей местности. Как вы уже наверное догадались, мы должны сотворить конструкцию, напоминающую ту, которая показана на рисунке. Когда все комплектующие заняли своё место, пора приступать непосредственно к самому процессу съёмки. Делаем от трёх до десяти фотографий, как кому нравится, с разной выдержкой. Теперь, если вы хотите получить полную панораму и убрать из кадра фотографа, 🙂 вы должны сделать такое же количество фотографий и с теми же выдержками, перейдя на 90 относительно шара.
Теперь вариант второй. Если вы не нашли зеркальный шар, могу посоветовать вам новогоднюю игрушку, которую не составит труда найти в магазине. Если на ней имеется рисунок, его можно удалить жидкостью для снятия лака (мне помогло 🙂 ). Вместо штатива используем любые подручные средства (вот тут вам и пригодится ваша смекалка). Дальнейший ход работы ничем не отличается от первого варианта.
Очень хорошо, если ваш фотоаппарат умеет снимать с автобрекингом, это избавит вас от рутинной работы с переключением выдержки. Мой OLYMPUS оказался способным делать пять снимков с шагом в единицу, чего в принципе хватает на карты с не очень большим диапазоном, но вполне пригодных к дальнейшей роботе. Теперь пора переходить в HDRShop и продолжать работу там.
Качаем программу с http://www.debevec.org и запускаем.
Заходим в Create > Assemble HDR from Image Sequence
В появившемся окне нажимаем Load Images и выбираем, в моём случае, пять первых фотографий.
HDRShop автоматически выстроит их в нужном порядке, и мы увидим их в списке ниже. Теперь нам нужно подобрать значение гаммы. Я советую делать это индивидуально для каждого нового HDRI, в зависимости от желаемого результата. HDRShop по умолчанию загружает HDR изображения с гаммой 2.2, а Vray в 3DS MAX устанавливает значение в 1.
После этого выбираем Image->Size->Arbitrary Resize. Здесь мы должны установить размер нашей HDRI в пикселях, желательно выбирать значения типа 512*512 или 768*768, хотя никто не запрещает вам установить там и свои цифры. Нам осталось нажать один или два раза + и потом Image->Pixels->Scale to Current Exposure.
Вот вы и создали свою первую HDRI, вам осталось только сохранить её через File->Save As, где выбираем Radiance format и придумываем ей какое-нибудь имя.
В принципе на этом можно и закончить, мы получили готовую к использованию Mirrored Ball HDRI, но, если вы помните, мы должны избавиться от фотографа, который закрывает собой довольно большую часть нашей фотографии. Для этого мы повторяем все описанные выше действия для второй последовательности снятых нами снимков и обязательно устанавливаем тот же размер, что и на первом изображении. Теперь, когда у нас есть два изображения, мы можем продолжить нашу работу. Суть описанного далее в том, что мы должны соединить два наших изображения воедино при помощи установки контрольных точек и заменить недостающие части одной фотографии аналогичными участками другой.
Загружаем оба наших изображения в HDRShop. Я изменил гамму у обоих изображений на 1, так как мне они так больше нравятся. Чтобы установить контрольные точки выбираем нашу первую HDRку и Window->Point Editor. Здесь мы видим небольшое окошко, в котором будут отображаться координаты наших точек. Для того, чтобы установить точку мы должны зажать Ctrl и щёлкнуть мышкой в нужное нам место. Точки нужно выбирать таким образом, чтоб их было видно на обоих изображениях, и находились они на достаточном расстоянии друг от друга. На иллюстрации вы можете увидеть точки, которые выбрал я.
Вам придется вручную переписать координаты точек для обоих снимков, так как они будут нам нужны в дальнейшем. Вот мои координаты:
Img_1.hdr |
Img_2.hdr |