Master HDR-omgevingsverlichting in Blender 3D

Dit artikel maakt deel uit van de Blender Guide-serie:

• Blender 3D-basis: de handleiding Aan de slag
• Basiskennis van Blender 3D-materialen en -texturen
• Blender 3D-verlichting en renderingbeginselen
• Blender 3D geavanceerde modellering
• Blender 3D Animation Basics
• Mastering 3D Rendering in Blender
• Mastering 3D Lighting in Blender
• Master HDR-omgevingsverlichting in Blender 3D
• Mastering Blender 3D Textures met UV Mapping
• Mastering Depth of Focus in Blender 3D voor realisme
• Een aangepaste ring in blender bouwen voor 3D-afdrukken
• Mastering Blender 3D Digital Cinematography
• Blender 3D Virtuele videoschermen bouwen
• Mastering Blender 3D voor Lathed Objects
• Building Complex Camera Rigs in Blender 3D

Verlichting, met name wanneer u een echte ruimte in 3D probeert te simuleren, kan voor visuele effecten een mijnenveld zijn. Overeenkomende verlichting, vooral van een natuurlijke omgeving, kan vele lichten omvatten en veel experimenteren om goed te krijgen.

Maar er is een veel eenvoudigere manier om een ​​scène met een HDR-afbeelding te verlichten door deze als achtergrondkleur in te stellen. Dit betekent dat je een object kunt aansteken dat je misschien probeert op te laten vallen in een scène met verlichting van de daadwerkelijke scène.

Klinkt ingewikkeld, en in sommige opzichten is het iets technischer dan andere Blender-onderwerpen, maar we zullen het rustig aan doen en het zo volledig mogelijk uitleggen.

Milieu-kaarten

HDRI staat voor High Dynamic Range Imaging en heeft de laatste tijd een beetje een slechte naam gekregen. Met HDR bedoelen we die felgekleurde landschapsafbeeldingen met "toonafbeeldingen" die mensen op internet plaatsen. Maar dat is niet wat HDR is.

Foto's met een hoog dynamisch bereik zijn eigenlijk foto's met een veel hoger bereik van helderheid die is opgenomen in het bestand dan wordt weergegeven in de afbeelding. Meestal worden ze gemaakt door drie of meer afbeeldingen te nemen en te combineren als een speciaal HDR-bestand om hogere en lagere lichtniveaus op te nemen die camera's meestal met één enkele opname kunnen opnemen. Dit betekent dat je de manier waarop menselijke ogen een scène zien, nauwkeuriger kunt benaderen.

Dat is allemaal erg technisch, maar hoe kan dit helpen om een ​​scène te verlichten? U kunt een 360º-afbeelding gebruiken om een ​​scène daadwerkelijk te verlichten met behulp van de tonen in de afbeelding om vanuit alle hoeken licht op uw objecten te laten schijnen.

DIY HDR

Het maken van HDR-omgevingskaarten is vrij arbeidsintensief. Je moet 360º-foto's maken door je camera op een statief te zetten en foto's in een cirkel te maken en aan elkaar te naaien. Dat is vrij eenvoudig, maar je moet ook de belichtingen vastzetten (een overbelichte en een onderbelichte opname maken) voor elk beeld en vervolgens software gebruiken om die drie afbeeldingen in één te combineren. Met sommige DSLR-camera's kunt u opnamen met bracketing met één klik maken. Nadat u uw HDR-afbeeldingen hebt gemaakt, moet u ze allemaal samenvoegen als één 360º-afbeelding, zoals de afbeelding hieronder.

Gelukkig heeft Blender-expert Greg Zaal bij Adaptive Samples veel pijn van dit proces voor je weggenomen. Naast een uitleg van het lange en moeizame proces van hoe het voor je kan worden gedaan, biedt hij vriendelijk een gratis pakket hoogwaardige Creative Commons HDR-omgevingskaarten die je kunt gebruiken voor het belichten van je eigen scènes.

Vanzelfsprekend zijn de beste kaarten die je zelf maakt, maar er zijn nog een hoop andere vooraf gemaakte kaarten die in jouw scènes passen. Google "HDR-omgevingskaarten" of "360 HDR" voor meer voorbeelden.

Een eenvoudigere en snellere manier om een ​​bruikbare omgevingskaart te krijgen, is door een reeks belichtingen van een gespiegelde bal te nemen. Op de film Batman Begins bijvoorbeeld, werd alle omgevingsverlichting voor CG vastgelegd met chroomballen met een 300 mm-lens op een afstand van ongeveer 12 'om een ​​4-inch chroombal te schieten. Een andere goede manier om HDR vast te leggen, is door een 180º fisheye-lens te gebruiken en in één richting te schieten, de camera vervolgens 180º te draaien en de andere kant op te schieten.

Als je eenmaal je chroombal of fisheye HDR-foto's hebt gemaakt, kun je ze uitpakken met software zoals Hugin.

Opschudding veroorzaken

Dus als u een HDR-verlichtingsafbeelding hebt gemaakt of verkregen, verlicht u dan een scène met een foto? Eerst heb je een scène nodig die de subtiele verlichting laat zien, dus laten we een snelle maken met een paar sferen en een vliegtuig.

Wanneer u Blender start, verwijdert u de kubus en de lichtbron. Selecteer ze met de rechter muisknop en druk op de "Delete" -toets. Selecteer 'Cycles Render' in de vervolgkeuzelijst boven aan het scherm en u kunt beginnen.

Voeg vervolgens een vliegtuig toe. Druk op "Shift + A" en kies "Maas -> Vliegtuig." Rekt het vliegtuig nu uit om het raster te vullen. Druk op Tab om de bewerkingsmodus te openen. Klik op de knop randen om randen te selecteren.

Klik om de beurt op de vier randen en strek ze uit met de groene en rode X- en Y-aspijlen.

Voeg nu een bol toe met "Shift + A". Dupliceer deze door deze te selecteren en gebruik het menu Objecten onderaan het scherm, "Objects -> Duplicate Objects".

Het dubbele object blijft plakken aan de cursor. Druk op de toets Y op het toetsenbord om de verplaatsing naar de Y-as te beperken en schuif deze vervolgens naar één kant.

Zorg ervoor dat de twee ballen in het vliegtuig zitten. Ga naar een zijaanzicht door op de toetsen van het numerieke toetsenbord te drukken zodat u de twee ballen naast elkaar kunt zien. Druk op de toets 5 om er zeker van te zijn dat u zich in de orthografische modus bevindt. Selecteer het vlak en laat het zakken tot het helemaal onderaan de bollen zit.

Om de ballen mooi en soepel te maken, voegt u een modifier onder het oppervlak toe op de knop Eigenschappen modifiers.

Kader de foto zo dat de twee ballen mooi gecentreerd zijn. (We zullen een gemakkelijke omkadering van opnames behandelen in een volgend artikel over cinematografie.)

Geef de twee bollen een kleur en een oppervlaktestructuur. Selecteer een bal en klik op de knop Materiaaleigenschappen.

Klik op Diffuse BSDF en verander het in "Mix Shader" in de pop-up. Kies vervolgens de twee shaders die u gaat mixen, de eerste is Glossy BSDF en de tweede is Diffuse BSDF. Pas de Fac-schuifregelaar aan tot ongeveer 0, 75. Geef de diffuse arcering een kleur, maar laat de glanzende arcering als wit over.

Doe hetzelfde voor de andere bal, maar geef de diffuse shader een andere kleur.

Verlichting met afbeeldingen

Oké, nu kunnen we de scène verlichten. Ga naar de knop "Wereldeigenschappen" in het paneel Eigenschappen. De achtergrondkleur is standaard donkergrijs, dus geef ons een basislijn om de andere te vergelijken, klik erop en draai de knop helemaal omhoog naar wit.

Dit is een gelijkmatig wit licht dat de scène bedekt. Render het met F12 en je zult zien dat het een goed gelijkmatig licht is, maar het is niet subtiel of echt; het lijkt erop dat het is gefotografeerd in een zeer heldere, objectloze CG-fotostudio.

Klik nu op de stipknop naast de kleur en selecteer Omgevingstextuur in het pop-upvenster.

Laad nu een HDR als het beeld op de achtergrond om het licht te leveren. (We gebruiken de prachtige HDR's van Greg Zaal, maar alles wat je op internet kunt vinden, zal ook goed zijn.)

Zorg er vóór het weergeven voor dat u het selectievakje Meervoudig belang onderaan in Instellingen aanvinkt, omdat Blender HDR-omgevingskaarten dan als een licht behandelt en de weergave verbetert. (Controleer dit altijd voor HDR.)

Maak een wandeling van de kaartresolutie tot 1024. Voor een andere tip om de sprankelende sparkles te vermijden die in ingewikkelde verlichte scènes beginnen te kruipen, vindt u de instelling Filter Glossy in het deelvenster Light Paths van de render-eigenschappen en stelt u deze in op ongeveer 0, 5.

Maak nu gebruik van F12. Zie je het verschil? Het ziet er eigenlijk naar uit dat het buiten is neergeschoten.

Bij elke andere HDR-afbeelding verandert de toon van de scène. Dit is een interieur met de tinten getekend.

Het licht komt uit verschillende richtingen en is gekleurd door het beeld. Het is alsof wit licht door een enorme transparante bal rond de scène schijnt, en op die bal is het beeld van de originele scène.

Scènes waarbij de HDR buiten werd gefilmd, zien eruit alsof ze buitenshuis zijn en HDR's van interieurs zien eruit alsof ze binnenshuis zijn. Het is echt heel levendig en duidelijk.

De subtiliteit en het realisme van licht dat je kunt krijgen met HDR-omgevingskaarten is geweldig, en als je het eenmaal hebt gebruikt, kom je zelden meer terug in normale handgebouwde verlichting. Het licht is zowel hard als helder of zacht en diffuus en komt uit meerdere richtingen, werpt schaduwen en reflecties op je object die alleen het gevoel van realisme versterken.

Waarom HDR gebruiken?

In speciale filmeffecten is het gebruikelijk om CG-elementen toe te voegen aan scènes in het echte leven en bewegingsopsporing te gebruiken om ze in de scènes op te nemen. Maar de verlichting moet exact overeenkomen of de CG-objecten zien er nep uit. Dus als je alle foto's maakt die nodig zijn om een ​​HDR te maken op de locatie die je filmt als je achtergrondplaat, kun je Blender later gebruiken om de CG-objecten in de scène weer te geven met behulp van de omgevingsverlichting van de originele scène. Dat is heel cool.

Bedankt dat je bij ons bent gekomen voor deze kijkje in CG visuele effectenverlichting. Als u vragen of opmerkingen heeft, laat deze dan achter in de opmerkingen hieronder.

Afbeelding tegoed: Greg Zaal