Povrchové textury, vizualizace a animace
Transkript
SoftCAD International Publisher Všechna práva vyhrazena Povrchové textury, vizualizace a animace 3 U LT R A strana SOFTWARE 7 Návrh - Realizace - Pøesvìdèivost - Výkazy - Produktivita CAD Tu t o r i a l 3 VERZE Professional Architectural CAD Software K3 Ultra - CAD software Masarykova 12, 678 01 Blansko Tel./fax.: +420 516 442 614 GSM: +420 602 514 857 E-mail: [email protected], [email protected] www.architech.cz ArchiTECH.PC – Výukový kurz pro vizualizace /rendering/ 1 VÝUKOVÝ KURZ PRO TVORBU VIZUALIZACÍ - RENDERING Popis tvorby vizualizovaných/renderovaných obrazů v software ArchiTECH.PC® - Uživatelská úroveň 2 Co si někteří lidé jen představují, jiní vytvářejí ... 1 – ÚVOD NEBO-LI ZAČÍNÁME … Žádný architektonický nebo stavební projekt nelze dostatečně popsat slovy, obzvláště ne tomu, kdo se stavební problematkou nezabývá profesionálně. Fotorealistický rendering a animace nejlépe vystihují vizuální stránku stavebního projektu nebo modelu. ArchiTECH.PC nabízí špičkové zpracování výsledných obrazů. ArchiTECH.PC doslova otevírá novou kapitolu ve vytváření fotorealistických obrazů. Nabízí integrované funkce, které se vyrovnají i specializovanému software na vytváření fotorealistických 3D vizualizací. ArchiTECH.PC obsahuje funkce pro použití povrchových textur – což je základní podmínka při vytváření fotorealistických 3D obrazů. Použití textur se skládá z jejich nakreslení nebo naskenování povrchů a poté v jejich použití na třírozměrných objektech. Tato technika uživateli umožňuje snadnou reprodukci skutečných objektů. Použití textur je jedinečné při vytváření obrazů, bez kterých se uživatel (architekt nebo projektant) neobejde. 3D textury které jsou nedílnou součástí software ArchiTECH.PC věrně simulují přírodní materiály a to od listí na stromech, dřeva, kamene, mramoru nebo vody. Nicméně máte značnou volnost ve tvorbě Vašich vlastních povrchových textur. Výsledné fotorealistické zobrazení je hlavně vytvářeno Vaším počítačem. Vy ale máte možnost kdykoliv změnit koncepci a typ použitých textur dle konkrétních požadavků (i dodatečně) ale výsledný obraz pro Vás automaticky vytvoří počítač. Modelace povrchu objektů pomocí bump mappingu (výškové nerovnosti povrchu) umožňuje provést rekonstrukci reliéfu povrchu ze 2D obrazu. Je to vlastně kombinace odstínu barvy a povrchové textury, která se používá pro zobrazení různých materiálů, např. cihlové zdi s prohloubenými cihlovými spoji. Obloha a mračna se mohou odrážet od lesklých nebo průhledných povrchů. Lokální osvětlení modelu vytváří přímý odraz světla od objektů. Zrcadlové povrchy, jako kovové plochy nebo opravdová zrcadla, odráží své okolí díky implementované funkci ray-tracing (odrazivost) v programu ArchiTECH.PC. Animace Vašeho modelu může být uložena ve formátu *.AVI pro přehrávání v operačním systému Microsoft Windows™ s MPEG kompresí. Zadáním různých prostorových drah kamery, které umístíte v prostoru, dosáhnete oživení Vašeho modelu ve 3D prostoru. Uživatel (projektant nebo architekt) definuje jednotlivé body prostorové dráhy kamery a software ArchiTECH.PC provádí automatickou interpolaci jejího pohybu a rychlosti se současným vytvořením jednotlivých políček budoucí animace. Všechny možnosti které jsou popsány v tomto Výukovém kurzu jsou integrovanou součástí software ArchiTECH.PC a není nutné přidávat jiné další samostatné moduly nebo dokupovat jiný software ! 2 – O TOMTO VÝUKOVÉM KURZU… Cílem tohoto Výukového kurzu je prezentace kompletní teorie o možnostech vizualizace/renderingu v software ArchiTECH.PC v rámci jednoho dokumentu, ilustrovaného praktickými příklady, tipy a triky. Vysvětlení začíná popisem základních principů a postupuje dále k mnohem složitějším postupům tvorby fotorealistických obrazů. Vše co budete potřebovat znát a vědět je popsáno v příkladech a praktických cvičeních. Tento Výukový kurz není a ani nechce být referenčním manuálem popisujícím všechny funkce bod po bodu, jelikož totéž naleznete přímo v programu. Jedná se především o praktickou příručku. Cvičení nejsou sestavena tak, aby byla chápána izolovaně. Naopak většina z nich je založena na poznatcích a znalostech, které získáte v předchozích cvičeních. Proto Vám velmi doporučujeme prostudovat si tento Výukový kurz celý, postupně od začátku až do konce ! K3 Ultra – CAD software Masarykova 12 678 01 BLANSKO Tel./fax: + 420 516 442 614 GSM: +420 602 514 857 E-mail: [email protected] WEB: www.architech.cz ArchiTECH.PC – Výukový kurz pro vizualizace /rendering/ 2 3 – POUŽITÍ POVRCHOVÝCH TEXTUR 1 – ZÁKLADNÍ INFORMACE Výsledná povrchová textura v renderingu je obvykle složena ze dvou částí: barvy vybrané z palety barev a povrchové textury vybrané v hierarchické knihovně povrchových textur. Například si můžete vybrat barvu "červená" a povrchovou texturu "cihelné zdivo 3c" a výsledkem bude rendering (fotografie – obraz) s červenými cihlami. 2 – PŘIŘAZENÍ POVRCHOVÝCH TEXTUR K VYTVOŘENÝM (NAKRESLENÝM) PRVKŮM 21 – POZNÁMKY K POUŽITÍ POVRCHOVÝCH TEXTUR 211 – Počátek a směr povrchové textury A. Počátek a směr povrchových textur Stejně jako u dlaždic, jestliže je modul povrchové textury (dlaždice) je příliš malý na to, aby pokryl danou plochu, provede se jeho opakované nanasení na daný povrch. Jeden modul povrchové textury je opakován ve všech směrech. Pole “Náhled” vždy zobrazuje vzor dané povrchové textury na čtverci o straně 1 m nebo na kouli o průměru 1 m. Základní textura může být malá (např. jedna střešní taška, v tomto případě pole “Náhled” zobrazuje její opakování). Nebo základní textura může být velká (např. pohoří, v tomto případě pole “Náhled” zobrazí pouze část jednoho modulu). Povrchová textura vždy začíná z počátku povrchu každé plochy. V každém případě systém souřadnic se vždy pootočí, tak aby ležel v rovině XY. y Počátek povrchové textury je vždy v prvním bodě kreslené plochy, nezávisle na tom, jak byla plocha nakreslena. y Směr povrchové textury je vždy rovnoběžný s osou X souřadného systému roviny v ploše daného povrchu. Výsledkem je to, že všechny plochy ležící ve stejné rovině mají stejný směr povrchové textury. Vyzkoušejme si každý z uvedených případů. B. Počátek a směr povrchových textur na deskách a střechách Nakreslete několik tvarů desky jak vidíte na obrázku. Směr je vždy rovnoběžný s osou X souřadného systému plochy shodné s povrchem. Výsledkem je to, že všechny plochy ve stejné rovině mají povrchovou texturu ve stejném směru. C. Správně umístěné povrchové textury Povrchové textury představují opravdový materiál se specifickou velikostí a směrem. V případě stěn, cihly pokračují na vnějších stěnách u všech pater. Velikost a umístění otvorů jednoznačně závisí na daném rozměrovém modulu cihel. Pro tento příklad použijeme texturu “Cihelné zdivo1”. Tato textura (cihla) má modulární velikost v ose X 0,3m (jedna cihla) a v ose Y 2 x 0.150m = 0.3m. (Je nutné použít 2 cihly kvůli návaznosti vazby zdiva.) A B C Váš výsledek by měl být podobný jako na obrázcích (A,B,C). A. Jelikož výška stěny není násobkem 0.300m (výška jednoho modulu v textuře), cihly v druhém patře plynule nenavazují viz. obr. A). Navíc při umísťování levého okna jsme nedávali pozor na vzdálenost a výšku. Takže okno jednoduše protíná všechny cihly (viz obr. A). B. Proto by jste vždy měli přizpůsobit velikost a umístění okna zadanému modulu cihel (viz. obr. B). ArchiTECH.PC – Výukový kurz pro vizualizace /rendering/ 3 C. Měli byste také dávat pozor na vzdálenost mezi dvěma otvory, jak je ukázáno na obrázku vpravo (viz. obr. C). D. Povrchové textury se specifickým měřítkem Měřítko každé textury, která je přiřazena danému povrchu může být upravováno dle různých velikostí v osách X a Y. Díky této funkci můžete použít stejnou texturu (jako např. cihly 1) pro tvorbu různých velikostí materiálu (cihly 0.19x0.09, cihly 0.19x0.06, blok 0.30x0.15 atd.) aniž byste nějak měnili texturu v knihovně. Y 6m 1bod desky i t směr textury X x krát 4m 1. K vytvoření míst k parkování na kraji této silnice bylo třeba přiřadit texturu (TILING) – fang tiling 5 – s horní částí desky. Modulární velikost této textury je 1mx1m. Lze to zjistit velice snadno, jelikož pouze jeden modul je zobrazen v okně náhled. POZNÁMKA: Nezapomeňte, že čtverec náhledu má délku strany 1m a koule náhledu má průměr 1m. 2. Nyní vytvořte obdélníkovou desku o straně 4m ve směru osy X a 6m ve směru osy Y. Nastavte hodnoty prodloužení v povrchové textury ose rozměrech osy X na 4 m a 6 m v ose Y. Tzn., že 1m původní textury povrchu ve směru osy X se změní na 4.000m a 1m původní povrchové textury ve směru Y se změní na 6.000m. 3. Šířka desky (hodnota Y) musí být přesně 6m. Výsledkem je to, že pouze jeden modul textury bude zobrazen. Délka desky je hodnota, která je dělitelná 4 tak, aby nedošlo k ukončení pouze částí jednoho modulu. POZN.: Určité textury jsou určené k použití nezávisle na velikosti podkladu, jako např. logo nebo malba ve stěně. Tyto textury se nacházejí ve standardní “Knihovně povrchových textur - XXXXXX” mají doporučenou velikost přímo ve svém názvu (“MonaLisa 0,6x0,9”). Abyste mohli použít tyto textury na nakresleném prvku, jako je např. stěna, musí mít tato stěna úplně stejnou šířku a výšku. Abyste tedy mohli použít texturu MonaLisa musíte zadat šířku 0.60m a výšku 0.90m u dané zdi; hodnoty X a Y musí být zadány stejně. To samé platí pro texturu “Strom4.5*6m”. Musí být umístěna na ploše o velikosti 4.5m x 6m. Je vhodné umístit 2 až 3 plochy tak, aby se vzájemě protínaly, čímž získáte prostorový efekt při pohledu ze všech směrů. E. Povrchové textury u krajin Vždy umístěte prvky při užití povrchové textury krajiny kolmo na směr pohledu. Při poledu na tyto prvky z boku se eliminuje zkreslení a vyrovnává se obraz. Textura povrchu představující hory musí být použita pouze na prvku umístěném daleko v pozadí. V opačném případě se pixely souboru BMP použité pro tuto texturu zviditelní. Vhodné je umístit prvek tak, aby odpovídal úhlu pohledu. 212 – Povrchové textury u objektů knihovny A. Textury pro okna a prosklené dveře Součástí všech oken a dveří v knihovně objektů software ArchiTECH.PC je i skleněná výplň. Reprezentace pomocí zobrazovacího módu “Neviditelných hran” nebere transparentnost(průhlednost) povrchu v úvahu. Povrch skleněné tabule uzavře otvor a v módu Neviditelných hran není možné vidět skrz okno. ArchiTECH.PC – Výukový kurz pro vizualizace /rendering/ 4 B. Povrchové textury u objektů knihovny Můžete použít jakýkoliv počet povrchových textur při vytváření objektů knihovny u Vámi vytvořených modelů. Všimněte si, že na povrchové textury se odkazujeme jejich názvem. Proto není vhodné měnit názvy povrchových textur v knihovně povrchových textur. Změna názvu povrchové textury totiž vede k nedobrovolné modifikaci modelů u nichž byl tento název povrchové textury použit. Při otevření souboru s uloženými texturami povrchu, software ArchiTECH.PC přiřadí nebo nahraje do zvláštního souboru nestandardní povrchové textury a umístí je do složky označené "AUTOLOADED" v knihovně povrchových textur. Import u těchto nestandardních povrchových textur neprovede automatický náhled dané povrchové textury s její barvou povrchu a paletou textur. Aby k tomu došlo klikněte v paletě na tlačítko “Aktualizovat povrchové textury” v Paletě povrchová barva a textura. Dva typy povrchových textur zahrnují: 1. Základní knihovnu povrchových textur, které jsou součástí software ArchiTECH.PC. Jsou dodávány automaticky s programem. Tyto textury nemohou být modifikovány nebo vymazány. 2. Povrchové textury, které jste si vytvořili a můžete je přidat do této základní knihovny textur. Ukládání textur povrchu společně s modelem je velmi důležité, zejména v tom případě, když potřebujete otevřít model v jiném prostředí. Pouhé uložení modelu s zadaným jménem není dostatečné, jelikož už může existovat jiná položka se stejným jménem. Navíc použité “bitmapy” mohou být odlišné, nebo povrchová textura nemusí existovat. Model nikdy neobsahuje kopie povrchových textur umístěných v základní knihovně povrchových textur. Ty navíc není možné upravovat ani mazat. Povrchové textury jsou vždy stejné v jakékoliv instalované verzi, tím je zaručena kompatibilita modelů s povrchovými texturami v jakékoliv verzi software ArchiTECH.PC. 213 – Povrchové textury u terénu První zadaná barva a textura pro síť terénu je všeobecná. Pokrývá celý povrch terénu. Odlišnosti barev mohou být poté aplikovány třemi způsoby: 1. Nástroje pro modifikace plošin a terénu umožňují zadání barev pro primární zónu (plošinu) a strany plošiny. K vybarvení primární (plošiny) zóny klikněte na tlačítko “Povrchy” v paletě Parametrů a vyberte si barvu. Výběr barvy můžete provést před nebo během definování primární zóny (plošiny). Pro změnu barvy svahování terénu u plošiny vyberte si tuto odlišnou barvu před nebo během definování hranic plošiny terénu. 2. Nástroj “Definice plošiny” umožňuje zabarvit pouze část terénu ohraničeného nakresleným obrysem (vrstevnicí). 3. Nástroj “Hranice terénu” dále umožňuje vybarvit vnitřek nakresleného obrysu (vrstevnice) současně s definováním hranice. 3 – VIZUALIZACE / RENDERING S POVRCHOVÝMI TEXTURAMI 31 – PŘÍKAZ <3D ZOBRAZENÍ – ZADÁNÍ STÍNOVÁNÍ A VIZUALIZACE> Pozn. Následující body popisují aspekty tohoto dialogového okna, které jsou důležité pro výsledné zobrazení vytvořeného 3D modelu. Úplné informace o tomto dialogovém okně naleznete v referenčním manuálu software ArchiTECH.PC. 311 – Přepínač “Globální slunce” Scéna může být osvětlena sluncem, nebo zdroji světla nebo kombinací obou těchto způsobů. Při modelaci u níž využiváte pouze zdrojů světla zadejte parametr “Typ” na hodnotu “Měsíc”. Pečlivě zvážené světelné podmínky jsou při vizuailizaci velice důležité. Použití dobře umístěného zdroje světla může udělat z průměrného obrázku obrázek vynikající. S pomocí bump mappingu (nerovnosti povrchu), může vhodné osvětlení vést k efektivnímu přirozenému vyjádření povrchu s bohatou texturou. Vzhledem ke své důležitosti jsme k tomuto manuálu přidali i samostatnou kapitolu zabývající se pouze světelnými podmínkami. Více najdete v kapitole 5 “Osvětlení obrazu”. 312 – Vyhlazení přechodových úhlů ploch modelu – parametr “Úhel vyhlazení” V tomto dialogovém okně je obsažen parametr, který umožňuje vyhlazení členitých povrchů tvořených mnohoúhelníky (přechodové hrany). Jestliže úhel zkosení povrchů dvou stýkajících se mnohoúhelníků je menší než hodnota úhlu zadaná v tomto parametru dojde k srovnání ostré hrany tohoto spoje. Jestliže zadaná hodnota je 0 (nula), k zarovnání nedojde. Je vhodné zadat úhel vyhlazení, jestliže zobrazujete prvky z kovu jako jsou kovové koule, trubky, zábradlí, atd. úhel ArchiTECH.PC – Výukový kurz pro vizualizace /rendering/ 5 313 – Box pro zadání Anti-aliasingu Pokud používáte povrchové textury vždy používejte funkci “Anti-aliasing” (2, 4 nebo 8). Na obrázcích bez povrchových textur jsou kontury objektů a jejich stíny zobrazeny přesněji je-li tento parametr aktivován. V případě vytváření zobrazení modelu s použitím povrchových textur je vliv funkce Anti-aliasing markantní. Textury jsou méně zrnité, ale nicméně doba pro výpočet výsledného obrazu je delší ! 314 – Přepínače pro určení stupně oblačnosti Tyto přepínače Vám umožňují měnit intenzitu oblačnosti. Čím větší hodnota koeficientu, tím vyšší je oblačnost na obloze. Různý stupeň oblačnosti můžete měnit kliknutím levým tlačítkem myši na tyto přepínače. Kliknutím se tedy postupně mění stupeň oblačnosti. Zadaný stupeň oblačnosti je zobrazen v poli “Úroveň oblačnosti”. Oblaka jsou v software ArchiTECH.PC definována jako dynamický interní prvek namísto použití pevné bitmapy pozadí. Výsledkem je, že každý oblak má specifickou polohu vzhledem k budově. Výhodou je mnohem více realistický efekt při tvorbě výsledného obrazu vizualizace. Obzvláště efektivní je použití oblačnosti při vytváření animací modelu. Povrchy materiálů v knihovně povrchových textur s procentem odrazu větším než 50% věrně odráží své okolí. 315 – Přepínač “Černé pozadí + Alfa kanál”. Jestliže je přepínač “Černé pozadí + Alfa kanál” zapnutý, je vytvořena další bitmapa /Alfa kanálu/ s názvem ALFA.BMP, která je současně připravena k vytvoření výsledného obrazu. V této bitmapě jsou body pokryté ilustrovaným modelem černé a ostatní (obloha a země) jsou bílé. Současně se obloha a země zobrazí černě. Pozn.: Název ALFA.BMP pochází z prvku používaného při tvorbě obrazů, který se nazývá Alfa kanál. Tento prvek se používá k izolaci objektů v pozadí, což vám umožní skládat obrazy z oddělených částí. Existuje celá řada programů na zpracování bitmap /obrazů/ schopných vkládat jednu bitmapu do druhé /např. Corel PHOTO Paint, Photo Shop, Paint Shop PRO/, jestliže je k dispozici třetí, která specifikuje siluety na obrázku. A to je přesně to k čemu se bitmapa ALFA.BMP používá. Pozn.: Při použití bitmapy ALFA.BMP v programu pro zpracování bitmap držte se vždy následujicí zásady: Nový obraz=image.bmp + (alfa.bmp x pozadí.bmp) Spojování pozadí s vytvořeným obrázkem musí být vždy provedeno ve dvou fázích: nejdříve vynásobte ALFA.BMP x pozadí.BMP, a poté přidejte vytvářený obrázek. Např. foto-realistický obraz budoucí budovy může být vložen do obrazu již existujícího okolí. Nesmíte zapomenout, že oba obrazy musí být připraveny ve stejném úhlu pohledu. Pokud chcete nachystat obraz tak, aby do okolního prostředí budova perfektně zapadla, postupujte následovně: A. Vyfotografování staveniště 1. Přímo na místě postavte 2 osoby (osoba A a B) před budoucí budovu blíže k fotografovi. 2. Změřte vzdálenost mezi: y fotografem a osobou A y fotografem a osobou B To samé proveďte u všech fotografií staveniště. Změřte také výšku čočky fotoaparátu. Budoucí budova Osoba A Osoba B Síť Vzdálenost A Vzdálenost B Fotograf Poznámka: y Snažte se zvolit střed fotografie ve vztahu k osobám A a B, což Vám později usnadní určit směr pohledu. Další možností je umístit třetí osobu do středu obrázku. y Vždy použijte stativ, nebo alespoň se podívejte při fotografování přímo před sebe a ujistěte se, že čočka fotoaparátu a střed fotografie jsou ve stejné výšce. B. Určení bodu, ze kterého se díváme na zobrazovaný objekt Při určení místa, ze kterého se dívá pozorovatel, nejdříve určete pozici fotografa v půdoryse. 1. Nakreslete první oblouk. Středem tohoto oblouku je roh budovy korespondující s osobou A. Poloměrem je vzdálenost mezi fotografem a osobou A. 2. Nakreslete druhý oblouk. Středem tohoto oblouku je roh budovy korespondující s osobou B. Poloměrem je vzdálenost mezi fotografem a osobou B. 3. Zjistěte průsečík oblouků A a B. 4. Pozorovatele umístěte do průsečíku těchto dvou oblouků. Zadejte “Cílový bod pohledu” do středového bodu fotografie. Zadejte výšku pozorovatele a cílový bod pohledu do výšky čočky fotoaparátu. Střed A Poloměr A Střed B Poloměr B blouk A Oblouk B ArchiTECH.PC – Výukový kurz pro vizualizace /rendering/ 6 316 – Editační pole “Rozlišení” - část Zadání výsledného obrazu – záložka <Výsledný obraz a náhled> Velikosti výsledných fotorealistických obrazů definované v tomto poli jsou vyjádřeny v pixelích. Jeden pixel odpovídá jednomu bodu na obrazovce monitoru. Velikost obrazu je tedy definována pixelích. Pixel odpovídá 1 bodu na obrazovce. Celkový čas zpracování výsledného obrazu přímo závisí na zadané velikosti obrazu. V software ArchiTECH.PC neexistuje omezení pro velikost obrazu. Velikost obrazu je de facto limitována možnostmi použitého počítače (velikostí paměti a místem na pevném disku). Pro tisk ve formátu A1 nebo A0 není nutné vytvářet velké obrazy. Zjistili jsme, že obraz 800x600 pixelů (nebo 1024x768 pixelů) ve skutečných barvách s 16ti bodovým anti-aliasigem je po vytisknutí vynikajicí. Je to také časově efektivnější a přináší to velkou úsporu místa na pevném disku než vytváření velkých obrazů. Abyste omezili čas strávený hledáním vhodných parametrů výsledného zobrazení vždy si nejdříve proveďte výpočet zobrazení malého "náhledového" obrazu (např. 320 x 240 pixelů) bez anti-aliasingu. Nezapomeňte, že povrchové textury vytvoří mnohem lepší výsledek s použitím funkce anti-aliasing. Na malém náhledovém obrazu si mnohem dříve a snadněji překontrolujete umístění krajiny, barvy a světelné podmínky. 32 – POZNÁMKY K PRÁCI S TEXTURAMI Textury na prvcích vzdálených od pozorovatele v pozadí obrázku jsou obvykle špatně rozlišitelné a mohou způsobit kolísání kvality obrazu, což celkově naruší obrázek. Jestliže k tomu dojde. Existuje několik možných způsobů jak tuto závadu odstranit: y zadejte větší velikost obrazu y použijte funkci anti-aliasing 2, 4 nebo 8 y nastavte velikost povrchové textury na tomto prvku Úprava velikosti může být provedena vytvořením kopie povrchové texury a nastavení nových velikostí v osách X a Y v dialogovém okně “Správa knihovny povrchových textur”. y použijte jednoduchou barvu bez povrchové textury výběrem povrchu se jménem IM_POVRCH - (jedná se o efekt skutečného světa). Tato povrchová textura je umístěna ve složce se jménem IMPLICITNÍ. Textura povrchu je pak zřejmá pouze na prvcích v blízkosti pozorovatele, na prvcích vzdálenějších od pozorovatele je zřejmá pouze barva). ArchiTECH.PC – Výukový kurz pro vizualizace /rendering/ 7 4 – VYTVÁŘENÍ POVRCHOVÝCH TEXTUR 1 - ÚVOD Objekty, které vidíme a používáme, jsou definovány dvěma vizuálními aspekty – svým tvarem v prostoru a texturou povrchu. Fyzické objekty obsahují informace o své struktuře a historii. Spoje a hrany, struktura a textura, barva a vzorek vám prozradí, jak je objekt postaven. Trhliny a promáčknutí, škrábance a skvrny, koroze a opotřebení odrážejí život objektu a jeho funkci. Jestliže chcete vytvořit realistické 3D obrázky, je nezbytné znázornit tyto vizuální aspekty. Software ArchiTECH.PC Vám umožní toho dosáhnout prostřednictvím povrchových textur. Účinný postup k dosažení fotorealistického zobrazení je prostřednictvím povrchových textur. Dobrá povrchová textura může nahradit velké množství polygonů ! Správně provedené přiřazení povrchové textury přispívá k dosažení maximální reálnosti výsledných obrazů tak, že jsou téměř jako fotografie. Obvyklý postup pro zlepšení detailu povrchu spočívá ve vytvoření kompletních svazků prostřednictvím explicitního geometrického modelování. Nejedná se však o nejlepší technický postup ! Pokud je to možné spoléhejte se spíše na povrchové textury než na postup vytváření explicitní geometrie pro dosažení zobrazení detailu ! Výsledné modely jsou často účelnější z hlediska paměti a proto je i zobrazování rychlejší. Bitmapy povrchů nabízí zajímavou alternativu k vytváření komplexních povrchů. Navíc Vám umožňují přidávat detaily, což nelze u jiných postupů. Pozn.: Vizuální precepce používá serií procesů, které začínají dopadem světla (fyzická příčina) do oka pozorovatele (fyziologický efekt). Pozorované světlo je interpretováno (psychologický proces). V interpretačním procesu hraje paměť důležitou roli, čili při vytváření prvku musíte přidat detaily, abyste ho pozorovateli pomohli rozpoznat. Na druhé straně přehnaná úroveň detail může rozpoznávání ztížit. Pokrývání (mapování) povrchu vezme v úvahu plochý BMP obraz (text, kresbu, naskenovaný obrázek) a pokryje povrch objektu. Povrchové textury mohou definovat více než jen barvu povrchu !!! Jejich prostřednictvím je možno také definovat světlost (odraz světla), zrnitost (definovaná hodnotami nerovnosti = bump-mappingu) a průhlednost materiálu. Efektivní využití povrchových textur je umění, které se naučíte na základě získaných zkušeností ! Ale můžeme vám nabídnout několik návodů, které Vám je pomohou zvládnout mnohem rychleji ! 2 – ZÁKLADNÍ POJMY Rozptýlené světlo je počátkem optického vjemu. Může pocházet z přírodního zdroje (Slunce) nebo z umělého zdroje a dopadá na povrchy objektů. Výsledkem vnitřních vlastností je odraz či absorbce světla různými způsoby, předtím než přichází do lidského oka. Paprsek světla prochází po přímce. Paprsek se na své dráze střetne s objekty tvořenými různou hmotou, což ovlivňuje výslednou kvalitu světla. Transparentnost – průhlednost povrchu Některé materiály propouští světlo tak, že se jeho charakter nezmění nebo se lehce změní jeho směr. Jiné materiály také světlo propouští, ale změní jeho charakter. Tyto materiály obsahují barevné transparentní filtry. Čili na obrázku uvidíte objekty a povrch za ním, ale bude zabarven absorbcí materiálu. Současně může být směr světla ovlivněn charakterem materiálu. Obzvláště může být ovlivněn tvarem transparentního objektu, jako je např. zvětšovací sklo nebo skleněná koule. Pokud je povrch objektu drsný, objekty za ním jsou jen stěží rozpoznatelné. Odlesk - Odrazivost Naopak některé materiály upravují směr světla tak, že žádný paprsek není patrný v prostoru, který zaujímají. Svými slovy, žádný objekt není zřejmý za těmito objekty, jelikož světlo nemůže jimi procházet. To jak jsou tyto neprůsvitné předměty vnímány záleží na způsobu odrazu světla. Odraz ovlivňuje celkový tvar objektu (světla se odráží jinak od koule než od plochého předmětu) a na drsnosti povrchu. Radián světelného paprsku Difúzní odrazivost Zrcadlová odrazivost Absorbce Průhlednost Zrcadlová odrazivost V případě kovů se světlo odráží v závislosti na orientaci povrchu v bodu odrazu. Jestliže je povrch tvrdý a hladký světlo se odráží pod obecným úhlem. Na předmětu zřetelně uvidíte odraz zdroje světla, který mění barvu předmětu a je zdeformován do tvaru předmětu, od kterého se světlo odráží. Příkladem může být lesklý nebo zrcadlový povrch. Rozptýlený odraz – difúzní odrazivost Pokud je povrch předmětu nepravidelný, světelné paprsky se rozptýlí a odráží se pod různými úhly od povrchu předmětu. Mezi nepravidelnost povrchu patří i lehké zdrsnění, které snižuje jasnost odrazu a zvýrazňuje barvu, ačkoliv zdroj světla je stále viditelný jako zrcadlový odraz s náznaky bílého světla na povrchu. Příkladem může být plast. ArchiTECH.PC – Výukový kurz pro vizualizace /rendering/ 8 U materiálů s vyšší drsností se světlo úplně rozptýlí a povrch se jeví jako kompletně matný. Příkladem je neleštěný kámen. Některé přírodní a mnoho umělých materiálů mají hrubý povrch s hrboly a trhlinami nebo s vzorovanou texturou. Všechny tyto povrchy odráží světlo různým způsobem v různých oblastech. Barva Když světelný paprsek dopadne na bílý předmět, odráží se bez jakékoliv změny. Barevné předměty mění světelné paprsky a část světla absorbují. Výsledkem úplné absorbce světla dopadajícího na předmět je černé zbarvení jeho povrchu. Všechny barvy včetně matných barev, směsí, teček, zrnitých barev a vzorů jsou způsobeny jejich odlišnou schopností absorbovat a odrážet bílé světlo. Velkou část těchto optických jevů lze vysvětlit prostřednictvím jednotlivých geometrických úvah. To se též týká odrazu světla od leštěných povrchů a lomu světla. Lom světla spočívá ve změně směru paprsku dopadajícícího na nepravidelný nebo zrnitý povrch, čímž vzniká dojem matnosti povrchu. ArchiTECH.PC využívá všechtěchto fyzikálních aspektů k vytvoření realistických povrchových textur ve výsledném zobrazení. Dále bychom chtěli uvést tuto teorii v praxi. 3 – DIALOGOVÉ OKNO PRO MODIFIKACI POVRCHOVÝCH TEXTUR 31 - <SPRÁVA KNIHOVNY POVRCHOVÝCH TEXTUR...> Aktivací příkazu <Projekt – Správa knihovny povrchových textur...> se otevře dialogové okno <Správa knihovny povrchových textur>. Je vhodné pravidelně provádět zálohu Vámi vytvořených povrchových textur. Nikdo jiný nemá záložní kopii Vaší práce! 32 - <EDITACE – VYTVOŘENÍ TEXTURY...> Příkaz <Soubor – Nový prvek knihovny> vytváří nové povrchové textury v aktivní části dialogového okna. Při tvorbě povrchových textur stejného typu je vhodné použít již existující texturu. To je možné pouze když: y v aktivní části je otevřenýsložka, do které bude vytvořena nová povrchová textura (aktivní část není v kořenovém adresáři) y texturu vybereme v otevřené složce. Nová povrchová textura využívá parametry předtím zvolené povrchové textury. Jak již bylo uvedeno, je vhodné vytvořit novou texturu zkopírováním již vytvořené textury, která je podobná textuře nové (např. co se týče typu průsvitnosti, reliéfu povrchu). Potom je mnohem jednodušší zadat nové parametry textury. Prostřednictvím P_kliknutí na název povrchové textury a aktivací příkazu “Nový prvek knihovny ...” /s aktivním přepínačem “Kopie aktuálního povrchu”” lze vytvořit novou povrchovou texturu se zadáním jejího nového jména. Důležitá poznámka: Vytváření textur v software ArchiTECH.PC je možné provádět zkopírováním již vytvořené textury nebo vvytvořením nové povrchové textury s možností zadání jejich individuálních parametrů. 33 - <SOUBOR – VLASTNOSTI PRVKU KNIHOVNY...> Pozn.: S použitím praktických příkladů Vám v následujících odstavcích vysvětlíme jak vytvářet povrchové textury od těch nejjednodušších až po nejsložitější. ArchiTECH.PC – Výukový kurz pro vizualizace /rendering/ 9 Povrchové textury popisují foto-optické vlastnosti trojrozměrných povrchů pro výpočet vizualizace – renderingu. Povrchové textury mohou být nezávisle přiřazeny k jednotlivým povrchům u 3D prvků. K vytvoření reálných povrchových textur potřebujete podrobné modely viditelných foto-optických vlastností textur. Povrchové textury popisují tento model. Povrchové textury se skládají ze dvou hlavních složek: odrazivosti (včetně nerovnosti povrchu – bump mappingu) a průhlednosti. Jestliže používáte stejnou texturu na více než jednom modelu v software ArchiTECH.PC je vždy zastoupena stejným způsobem. Tzn., že jestliže chcete změnit vlastnosti povrchové textury, je velmi vhodné vytvořit požadované změny na její kopii, což Vám umožní zachovat původní texturu nezměněnou. Více informací o vytváření kopií najdete v části <Editace – Vytváření textur...>. Jestliže budete ignorovat toto pravidlo, textury použité i v jiných modelech se také změní ! Jestliže chcete editovat vlastnosti u vybrané povrchové textury, L-klikněte na její jméno /modré zvýraznění/, nehýbejte kurzorem a P_klikněte v následně otevřeném menu si vyberte příkaz <Vlastnosti prvku knihovny...> nebo aktivujte příkaz menu <Soubor – Vlastnosti prvku knihovny...>. Otevře se dialogové okno “Modifikace povrchové textury”. Modifikace světla dopadajícího na texturu povrchu může být rozdělena na několik částí. Tyto části jsou od sebe odděleny v dialogovém okně <Modifikace povrchové textury> 1. Jedna část prochází texturou povrchu, pokud je textura průhledná / průsvitná Světlo prochází sklem nebo průsvitným mramorem. Určité množství světla je pohlceno. Světlo, které prochází předmětem, může být zbarveno v závislosti na vlastnostech materiálu. K tomuto jevu dochází, pokud světlo prochází mramorem nebo barevným sklem. Tato vlastnost je určována komponentem transparentnosti textury povrchu. 2. Část světla je pohlcena. Tuto část světla pozorovatel nevnímá. Ovlivňuje to vzhled obrázku pouze tím, že je redukováno množství světla a tudíž je povrch tmavší. 3. Další část světla se odráží od povrchu. Množství světla odráženého směrem k pozorovateli je viditelné. Úhel odrazu a prostorový rozptyl paprsků závisí na vlastnostech (atributech) daného materiálu. Barva povrchu, což je jedna z vlastností materiálu, která také mění barvu odráženého světla. To je příčina toho, že vidíme předměty barevně. Absorbce a odraz světla jsou modelovány komponenty odrazivosti povrchové textury. 4. Část “Výšková charakteristika” upravuje odrazivost nerovnosti povrchu modelu. Světlo se rozptýlí ve větší míře na nerovném povrchu než na hladkém. Nerovnost povrchu hraje svou roli i v případě transparentních (průhledných) materiálů, jako je např. voda. Část světla opouštějícího materiál se může odchýlit jako je tomu v případě rozptýlených paprsků. 5. Při modelování textury povrchu, základní otázka vždy zní: “S jakou částí přicházejícího světla máme pracovat dle pravidel odrazu, a s jakou částí máme pracovat dle pravidel průhlednosti?”. Obě části mohou být zbaveny barev nebo částečně absorbovány. Povrchové textury musí mít zadánu minimálně alespoň nějakou hodnotu v části “Odrazivost”. Část software ArchiTECH.PC určená pro tvorbu a správu povrchových textur umožňuje používat JEN bitmapové soubory typu *.BMP pro povrchové textury ! Nelze tedy použít bitmapové soubory typu *.JPG, *.PCX,*. TIFF atd. ! ArchiTECH.PC – Výukový kurz pro vizualizace /rendering/ 10 4 – ZÁKLADNÍ ČÁSTI: BARVA A BITMAPA Barva Bitmapa Velikost v X a Y Smíšený Modulovaný Barva - BMP % Parametry v tomto poli ukazují jak se může odražené světlo zbarvit použitím jednoduché základní barvy, bitmapy nebo jejich kombinací. 41 - BARVA 411 - Příklady Nejjednoduší povrchová textura obsahuje pouze barvu zvolenou v části dialogového okna <Modifikace povrchové textury> pro odraz 1. Vybete si libovolnou složku v okně “Správa povrchových textur” a vytvořte novou povrchovou texturu pomocí příkazu <Soubor - Nový prvek knihovny...>. V následně otevřeném okně zadejte název nové povrchové textury, jako např. "povrch 1." 2. Vyberte si tuto “prázdnou” povrchovou texturu s názvem “povrch 1” a na ní P_klikněte – v otevřeném menu použijte příkaz <Vlastnosti prvku knihovny ...>.Objeví se dialogové okno <Modifikace povrchové textury>. 3. V dolní pravé části dialogového okna nastavte jezdcem “Barva 100% - Bitmapa 0%” pak klikněte levým tlačítkem myši na šipku vedle barvy. Objeví se dialogové okno pro výběr barvy. Vyberte si barvu zadanou např. hodnotami 14, 30 nebo 90. Pak klikněte na tlačítko <OK>. 4. Klikněte levým tlačítkem na tlačítko <Vykreslit> a zároveň si všimněte koule, která se objeví v levé horní části dialogového okna. Barva je použita na této kouli, jak můžete vidět v poli <Náhled> na pravé straně bitmapy. Jako náhledovou plochu si můžete zvolit buďto kouli o průměru 1m nebo čtverec taktéž o délce hrany 1m. 412 – Poznámky k barvám y Barva vybraná v dialogovém okně “Modifikace povrchové textury” se používá pouze k “testování” textury. Textury mohou být kombinovány s jakoukoliv barvou, pokud je propojíte s kresleným elementem. y Výběr barvy je zcela subjektivní. V reálném světě primární barvy téměř neexistují. Nevybírejte čistě chromatické barvy (barvy s vysokým saturačním faktorem, které jsou umístěny v krajní pravé části dialogu pro výběr barev [vrchol trojúhelníku]). Naopak používejte barvy jemnější smíchané s trochou barvy šedé Navíc zobrazováním barvy ztmavnou (povrch se odvrátí od směru pohledu a stínu). Proto volte barvy, které jsou světlejší než barva výsledná, ke které chcete dospět. Barva, kterou zvolíte by měla být nejsvětlejší barvou na obrázku. Jedná se o iluminovanou barvu, rovnoběžnou se směrem pohledu (viz. Dodatečné informace uvedené dále v této příručce – kromě hlavních bodů na povrchu). Pokud zvolíte velmi tmavé barvy, nezbude mnoho prostoru pro gradient barvy, který dává obrazu hloubku. 413 – Automatická korekce jasu Automatická korektura jasu hraje důležitou roli, pokud jde o konečný výsledek. + K O N T R A S T - JAS + Jakmile je výsledný výpočet zobrazení modelu proveden, je provedena kontrola jasu celého obrazu. Jestliže celkový vzhled obrázku je příliš světlý, je provedena automatická korektura a obrázek ztmavne. Naopak, pokud je obrázek příliš tmavý, dojde také k úpravě jasu – výsledkem je světlejší výsledný obraz. Tato funkce může být srovnána s automatickou kamerou. Funguje jako důmyslná interakce mezi oteřením clony a časem expozice. V závislosti na charakteru obrázu software ArchiTECH.PC automaticky optimalizuje světlost obrazu. Několik poznámek: y Nejlepších výsledků můžete dosáhnout, pokud použijete zhruba stejnou intenzitu jasu pro všechny barvy na obrázku. Tyto barvy jsou označeny elipsou na obrázku na této straně. y Extrémní hodnoty jasu vedou k extrémním výsledkům. Tudíž jeho hodnoty volte z rozvahou a pouze pokud si přejete vytvořit zvláštní efekt. y Saturace barvy nemá vliv na kalkulaci celkového jasu obrázku ArchiTECH.PC – Výukový kurz pro vizualizace /rendering/ 11 y Nicméně výslednou korekci jasu a kontrastu můžete ještě ve výsledném obrazu vizualizace upravit pomocí příkazu menu <3D zobrazení – Jas a kontrast...>. 42 - BITMAPA 421 – Použití čistých bitmap Textura může být tvořena bitmapou. Obrázek je opakovaně nanesen na daný povrch, podobně jako tomu je u dlaždic Můžete používat jakýkoliv soubor *.BMP jako povrchovou texturu. V programu “MALOVÁNÍ” ve Windows vytvořte bitmapu pomocí následujících kroků: 1. 2. 3. Pomocí příkazu menu <Obrázek – Atributy ...> zadejte velikost obrázku na 20 x 20 pixelů. Zadejte libovolnou “barvu” – nepoužívejte černou a bílou. Vytvořte jednoduchou dvojbarevnou kresbu, jak je ukázáno na obrázku vpravo. Šedá ohraničení představuje budoucí spoj dlaždice. Přidejte jej pouze na levý a spodní okraj. Bitmapy se opakovaně znázorní ve všech směrech automaticky. Jestliže nakreslíte spoj kolem celé bitmapy, výsledkem bude zdvojený spoj. Barevná dlaždice Šedý okraj 3. Bitmapu uložte ve cvičném adresáři, který jste si vytvořili pro tento účel, pod názvem např. "dlažba1.BMP". Vraťte se do dialogového okna <Správa povrchových textur> a otevřte povrch, který jste předtím právě vytvořili se jménem "povrch 1." 4. Textura může být zcela čistá nebo použije ze 100% zadanou bitmapu. V posuvném poli <Barva Bitmapa> posuňte tlačítko úplně doleva, takže se zobrazuje “Barva 0%” a “100% Bitmapa”. 5. Klikněte na tlačítko šipky hned vedle názvu bitmapy a zvolte bitmapu "dlažba1.BMP." Při volbě bitmapy můžete kliknout na tlačítko <Náhled> a zobrazí se Vám vybraná bitmapa. Pokud je zvolená bitmapa úplně černá, otevřete ji v programu MALOVÁNÍ a znovu ji uložte beze změny. Pokud jsou barvy bitmapy úplně špatné je to pravděpodobně způsobeno tím, že se jedná o bitmapu 24-bitovou, ale vy používáte 8-bitové zobrazení. Otevřete tedy bitmapu v jakémkoli programu pro kreslení, který umožňuje převod obrázků na 8-bitové obrazy. 6. V levém horním rohu dialogu <Modifikace povrchové textury> zvolte pro zobrazení náhledu <Plochý povrch>. 7. L-klikněte tlačítkem myši na tlačítko <Vykreslit> a prohlédněte si výsledek. Plochý povrch používaný k náhledu textury má rozměry čtverce 1x1 m. Realistická textura by měla mít stejnou velikost jako skutečný materiál. Proto potřebujete nastavit parametry <Velikost X> a <Velikost Y> pod bitmapou. Hodnoty, které v tomto poli nastavíte, jsou rozměry, které tato bitmapa představuje ve skutečnosti. 8. Dlaždice, kterou jsme právě nakrelili má ve skutečnosti rozměry 0.30 x 0.30m. Nastavte hodnotu parametrů <Velikost X> a <Velikost Y> na 0.300m. 9. Klikněte levým tlačítkem myší na tlačítko <Vykreslit> a všimněte si výsledku. Dlaždice se opakuje na rovném povrchu v okně náhledu, stejně tak bude i zobrazena na jakémkoliv povrchu, ke kterému tento materiál připojíte. 10. Kliknutím na tlačítko <OK> dialogové okno uzavřete a povrchová textura se uloží do knihovny povrchových textur. 422 – Poznámky k bitmapám y Můžete použít jiný program pro vytvoření BMP souborů, které budou použity v povrchové textuře. Jestliže používáte program pro tvorbu textur nebo k práci s bitmapami, měli byste vědět, že některé programy (včetně software ArchiTECH.PC) mají problémy s vytvářením náhledů k BMP souborům. V dialogovém okně <Modifikace povrchové textury> šipka hned vedle názvu bitmapy otevírá dialogové okno pro výběr BMP souboru. V tomto dialogovém okně prostřednictvím tlačítka <Náhled> můžete zobrazit vybraný *.BMP soubor. Pokud je náhled úplně černý, jednoduše tento problém vyřešíte tím, že bitmapu otevřete v programu “Malování” ve Windows a uložíte ji beze změn. y Nastavte procento barvy na hodnotu 0% u všech barevných bitmap, jako jsou např. barevné fotografie, takže nastavení neovlivní skutečné barvy obrazu. Tento typ obrazů může být použit k tvorbě specifických vícebarevných povrchových textur, včetně mramoru s charakteristickou kresbou např. u cihel se spoji v různých barvách. Nebo může být použit ve zvláštních případech, jako jsou např. textury z adresáře [KULISY] k umísťování lidí, stromů, nebo textu při zobrazování loga na stěnu, atd. ArchiTECH.PC – Výukový kurz pro vizualizace /rendering/ 12 y Jestliže používáte vícebarevné obrazy z externí knihovny nebo z obrazů, které jste naskenovali doporučujeme Vám provést následující: y smíchat bitmapu s 10% až 20% bílé nebo světle šedé prostřednictvím parametru <Smíchaný> (více informací najdete v odstavci 43) y zjemněte obrázek v použitém programu pro tvorbu bitmap použitím filtrů. y Textury, které jsou založeny na šedých bitmapách, získají v software ArchiTECH.PC zabarvení. Jsou uniformě zabarveny v tom smyslu, že obsahují pouze různou úroveň odstínu základní barvy. Např. cihly a jejich spoje mají určitý odstín zvolené barvy (světle žluté spoje a žluté cihly s tmavším odstínem). Nastavení barvy a procenta bitmapy nabízí širokou škálu variant. y Naskenované fototografie materiálů často obsahují různou intenzitu osvětlení. Např. jeden roh obrázku může být tmavší než roh opačný. Opakování bitmap ("dlaždic") je tedy okamžitě viditelné, pokud základní bitmapa má jednu stranu tmavší než druhou. Výsledkem je potom tzv. vlnitý efekt (opakování tmavého a světlého odstínu), čehož si každý všimne. 423 – Bitmapy na velkých plochách – opakující se textury Textury založené na bitmapách jsou foto-realistické pouze v tom případě, jestliže není zřetelné opakování bitmapy na velkých plochách. Abyste dosáhli maximálně realistického zobrazení, můžete použít několik technik v závislosti na typu textury. A. Přímé a kolmé geometrické tvary Jednoduché geometrické tvary lze snadno opakovat. Jednoduše si vyberte jeden modul, který se bude opakovat. V mnoha případech je tedy zbytečné vytvářet zbytečně velké bitmapy. Î Vytvořte si např. zdivo se zvláštní vazbou: 1. V programu “Malování” si vytvořte barevnou bitmapu jak je znázorněno na obr. vpravo. Stěna představuje tři řady plných cihel a řadu cihel půlených. Velikost použitých čihel je 19x16 pixelů se spoji o velikosti 1 pixelu. Výsledkem je bitmapa o velikosti 20x28 pixelů. Uložte bitmapu do cvičného adresáře pod názvem “zdivo1.BMP”. 2. V dialogovém okně otevřeném pomocí příkazu menu <Projekt – Správa knihovny povrchových textur> vytvořte nový povrch pomocí příkazu menu <Soubor – Nový prvek knihovny...> a pojmenujte ho (např.”speciální zdivo”). 3. Vyberte jej a aktivujte příkaz menu <Soubor – Vlastnosti prvku knihovny ...>. 4. V dialogovém okně zadejte posuvným jezdcem poměr na „Barva 0% - Bitmapa100%“ a otevřete bitmapu, kterou jste právě vytvořili. 5. Pokud chcete, aby 1 pixel představoval 1 cm ve skutečnosti nastavte velikost <X> na 0.20m a velikost <Y> na 0.28m. 6. Zvolte "Plochý povrch" v poli <Náhled> v levé horní části dialogového okna a klikněte na tlačítko <Vykreslit>, aby došlo k výpočtu výsledného zobrazení textury. Pokud chcete vytvořit cihly 2x větší velikosti zadejte velikost <X> na 0.40m a velikost <Y> na 0.56 m, aniž by jste měnili bitmapu. Potom opět klikněte na tlačítko <Vykreslit>. Pozn.: Tato textura bude realističtější pokud smícháte bitmapu s trochou barvy a prohloubíte spoj pomoci výškové nerovnosti povrchu (bump-mappingu). B. Geometrické tvary obsahující různé úhly Nepoužívejte BMP obrazy, pokud jsou v nich jednotlivé pixely příliš zřejmé, protože budou viditelné i ve vytvářených obrazech. (1) (2) Pokud bitmapa obsahuje přímky protínající se pod různými úhly, zaoblené části, nebo psaný text, budete muset vytvořit dostatečně velký BMP soubor proto, abyste se vyhnuli tzv. efektu “zoubkovaných okrajů” jako na obrázku. V tomto případě musí být bitmapa vždy větší než konečný výsledek ve vizualizaci. Tento efekt je zcela zřejmý na příkladech vpravo: Horní obrázek (1) je zvětšený tak, abychom dosáhli konečného výsledku (2). Zoubkované okraje jsou dobře viditelné. Dolní bitmapa (3) byla zmenšena v poměru k originálu, čímž jsme získali obrázek s hladkými okraji. (3) 1. V programu “Malování” vytvořte dvě bitmapy První o velikosti 30 x 30 pixelů, v ní slovo “text" napište ve fontu “Arial” a velikosti 12 bodů. Uložte ji pod názvem ArchiTECH.PC – Výukový kurz pro vizualizace /rendering/ 13 "text1.BMP". Druhý o velikosti 100 x 100 pixelů. Slovo "text" napište ve fontu “Arial” a velikosti 36 bodů. Uložte ji pod názvem "text2.BMP". Použijte jakoukoliv barvu pro pozadí a text. 2. V dialogovém okně otevřeném pomocí příkazu <Projekt – Správa knihovny povrchových textur> vytvořte nový povrch použitím příkazu <Soubor – Nový prvek knihovny> a pojmenujte ho (např. “text 1”). P_klikněte na něj a v pop_up menu aktivujte příkaz “Vlastnosti prvku knihovny...” a tím otevřete tento prvek knihovny. 3. V části pro “Odrazivost” dialogového okna zadejte poměr Barva – Bitmapa (posuvné tlačítko) na 100% Bitmapa a otevřete bitmapový soubor "text1.bmp." 4. Nastavte hodnoty velikost <X> a velikost <Y> na 1 m. 5. Zvolte "Plochý povrch" v poli <Náhled> v levé horní části dialogového okna a klikněte na tlačítko <Vykreslit>, aby došlo ke výpočtu textury. Dialogové okno ukončete kliknutím na tlačítko <OK>. Okno <Náhled> zobrazí původní BMP soubor o straně 30 pixelů zvětšenou asi 3.5x tak, aby pokryla celý povrch. Pixely jsou jasně viditelné. 6. Vyberte již vytvořenou povrchovou texturu "text 1" a vytvořte její kopii s názvem “text 2”. Což provedete pomocí P_kliknutí na její název a aktivací příkazu <Nový prvek knihovny...>. V následně otevřeném okně zadejte název “text 2” a ponechejte aktivní přepínač “Kopie aktuálního povrchu”. Pak P_klikněte na vytvořenou texturu s názvem “text 2” a aktivujte příkaz menu <Vlastnosti prvku knihovny...> pro její otevření. 7. V poli BITMAPA v části “Odrazivost” vyberte soubor "text2.bmp". 8. Klikněte levým tlačítkem na tlačítko <Vykreslit> pro výpočet zobrazení textury. Dialogové okno uzavřete kliknutím na <OK>. Jestliže bitmapa nemůže být zvětšena tak, aby vyplnila čtverec o straně 1m v poli náhledu, výsledek je mnohem lepší. Velikost bitmapy závisí na velikosti konečného zobrazování objektu, nikoliv na velikosti pole <Náhled>. Jestliže jedna bitmapa má pokrýt povrch o velikosti např. 300 x 300 pixelů (aniž by byla bitmapa opakovaná) musíte používat větší BMP soubor pro vytvoření povrchové textury. Vzdálenost mezi pozorovatelem a prvkem na pohledu také samozřejmě hraje svoji roli. Zobrazení detailů vyžaduje použití dokonalejších BMP souborů. 424 – Bitmapy na velkých plochách – náhodné textury A. Velké bitmapy Používejte velké bitmapy, které pokryjí celý nakreslený prvek nebo jeho podstatnou část při zobrazování. Zde jsou některé příklady: y Bitmapa obsahuje prvky různých velikostí, jako např. ručně formované cihly, mramor v několika barvách, dřevo, přírodní kámen, atd. Tyto bitmapy všeobecně obsahují charakteristické prvky, jako např. suky v dřevěných deskách. Pokud použijete malou bitmapu, je její opakování na obrázku viditelné a proto také je povrchová textura méně realistická. y Pokud Vaše bitmapa není čtverec, musí být rozměr X a Y upraven proporcionálně. Např. bitmapa o šířce 50 pixelů a výšce 100 pixelů bude mít velikost <X> = 0.50m a velikost <Y> = 1.00m, nebo velikost <X> = 5.00m a velikost <Y> = 10.00m, nebo velikost <X> = 0.30m a velikost <Y> = 0.60m. Tato metoda představuje také vhodnou alternativu pro vytvoření okolního prostředí. Stejným způsobem jako u bitmap ve složce [KULISY] můžete vyfotografovat čelní stěny sousedních domů a spojit je se stěnou navrženého 3D modelu tak, aby jste mohli vytvořit ulici, ve které se Váš projekt nachází. Nebo fotografie bočních stran průmyslových objektů mohou být propojeny s jednoduchým obsahem, což nám umožní integraci do stávajícího prostředí. B. Zrcadlové bitmapy Abyste zabránili vzniku přerušovaných spojů, spojte levou a pravou stranu a horní stranu se spodní stranou u takové bitmapy. Pokud bitmapa nemá svůj specifický směr, alternativně je možno zrcadlově přenést základní bitmapu horizontálně a vertikálně jak je znázorněno na příkladech. Pomocí tohoto způsobu bude vždy bitmapa plynulá bez přerušení. Zrcadl X Zrcadl X&Y původní Zrcadl Y povrch Příklady: Povrchová textura "dřevo 1" se skládá s dřevěných desek ve svislém směru. Zrdcadlový přenos jsme provedli, aby byla zachována kontinuita ve svislém směru. Povrchová textura "dřevo 2" byla kompletně zrcadlově přenesena ve směru Y. Ve směru X byla vnější deska vlevo zrcadlově přenesena na stranu pravou. ArchiTECH.PC – Výukový kurz pro vizualizace /rendering/ 14 Zrcadlení vertikální Zrcadleno vertikálně Původní Zrcadlený C. “Ořezání” bitmapy Pokud bitmapa obsahuje specifickou kresbu a nemůže být zrcadlově přenesena, můžete opatrně “zastřihnout” strany bitmapy tak, aby levá strana mohla být spojena s pravou a horní strana s dolní. Je možno zakoupit nebo si stáhnout z Internetu již předdefinované knihovny povrchových textur, které jsou tímto způsobem vytvořeny ! D. Dlaždicové bitmapy Textury často představují opravdový materiál. Většinou jsou rozděleny do menších částí, se kterými je možno manipulovat. Např. mramorová podlaha nebo obložení stěny se nikdy neskládá pouze z jednoho kusu. Stejnou zásadu můžete použít i v software ArchiTECH.PC. Rozdělte materiál na části určité velikosti s viditelným spojem. Je to vhodnější, než používat velkou plochu se spojem jako výsledek opakování povrchové textury. V závislosti na výsledku, kterého chcete dosáhnout, můžete buď zrcadlově přenést nebo přenést jednotlivé dlaždice pomocí rotace do nové polohy. 43 – MÍCHÁNÍ BARVA + BITMAPA 431 - ÚVOD Bitmapa může být smíchána s barvou v daném poměru. V tomto případě se barvy míchají stejným stylem jako když malíř míchá své barvy. Míchání barev je prováděno nezávisle pro každý pixel bitmapy, vždy se stejnou barvou. Např., pokud máte matný povrch na bitmapě a smícháte ho s červenou, získáte purpur – s větším či menším množstvím červené v závislosti na procentu smíchání. Proveďme kontrolu výsledku na našich dlaždicích. 432 – Dlaždice se smíchanými barvami 1. Vyberte si povrchovou texturu "povrch 1" vytvořenou v bodě 411. 2. Vyberte již vytvořenou povrchovou texturu " povrch 1" a vytvořte její kopii s názvem “povrch 2”. Což provedete pomocí P_kliknutí na její název a aktivací příkazu <Nový prvek knihovny...>. V následně otevřeném okně zadejte název “povrch 2” a ponechejte aktivní přepínač “Kopie aktuálního povrchu”. Pak P_klikněte na vytvořenou texturu s názvem “povrch 2” a aktivujte příkaz menu <Vlastnosti prvku knihovny...> pro její otevření. 3. V části dialogového okna nazvaného “Odrazivost” se přesvědčte, je-li přepínač <Smíchaný> aktivován. 4. Posuvné tlačítko přesuňte do polohy odpovídající poměru “Barva 30% - Bitmapa 70%”. Existuje několik způsobů nastavení hodnot na posuvných roletách (tlačítkách). Tlačítko v roletě můžete posunout pomocí myší (přetáhnout), můžete kliknout na šipky na horní či dolní straně rolety a hodnota se změní o 1, nebo můžete kliknout na hodnotu v příslušném poli a zadat novou hodnotu tohoto pole numericky. ArchiTECH.PC – Výukový kurz pro vizualizace /rendering/ 15 3. Barva by měla být stále nastavena na hodnoty: 14, 30, 90. Klikněte na tlačítko <Vykreslit> červené dlaždice se smíchají se světležlutou barvou (30% žlutá a 70% červená), čímž vznikne přírodní červeno-hnědá. Spoje se také smíchají se žlutou barvou, což zjemní jejich bílou barvu. 4. Dialogové okno uzavřete kliknutím na <OK>. Rozdíl můžete pozorovat pouhým otevřením prvního a potom druhého povrchu. 30% žluté barvy, která je smíchána s bitmapou může být nahrazeno jakoukoliv jinou barvou, když spojíte povrchovou texturu s nakresleným prvkem. Pokud chcete použít tuto texturu s barvou, kterou jste právě nadefinovali, aktivujte přepínač <Použít barvu> pro její spojení s povrchovou texturou. V opačném případě původní barva textury zůstane zachována. 44 – MODULACE BARVA + BITMAPA 441 - Úvod Můžete použít stejnou bitmapu i pro modulaci pixelů této bitmapy. Platí to zejména pro bitmapy pouze s úrovní šedi. Modulování znamená to, že úrovně šedé v bitmapě budou nahrazeny stejnými úrovněmi zvolené barvy. Např. pokud máte bitmapu s různými úrovněmi šedé barvy, modulací s červenou získáte různé úrovně barvy červené. Modulací s barvou žlutou získáme stejné úrovně barvy žluté. 442 – Modulace bitmapy pomocí úrovní šedi šedá 1. V programu “Malování” vytvořte bitmapu s šedými a bílými čtverci stejné velikosti, podobnou šachovnici. Dejte jí například jméno “šachovnice.BMP”. 2. V dialogovém okně otevřeném pomocí příkazu <Projekt – Správa knihovny povrchových textur> vytvořte nový povrch použitím příkazu <Soubor – Nový prvek knihovny> a pojmenujte ho bílá “šachovnice 1”. 3. P_klikněte na něj a v pop_up menu aktivujte příkaz “Vlastnosti prvku knihovny...” pro jeho otevření. V části “Odrazivost” aktivute kliknutím přepínač <Modulovaný> a otevřete bitmapu "šachovnice.BMP." Vyberte světlou barvu, jako např. 14,30 nebo 90, protože barva kterou zvolíte, je nejsvětlejší variantou, jenž bude použita ve výsledné povrchové textuře (nahrazuje bílou barvu v bitmapě). Barva, kterou zde zvolíte, není podstatná, protože se tento test týká jen povrchové textury. Konečnou barvu pro zobrazování vyberete až když budete přiřazovat povrchovou texturu k vytvořenému prvku. Tímto způsobem můžete vytvořit modré, červené, zelené dlaždice, atd., všechny se stejnou povrchovou texturou. 4. Pokud používáte bitmapu, musíte vždy nastavit její velikost. Na dalším příkladě si vyzkoušíte vytvoření čtvercových dlaždic o straně 0,20 m. Základní obrázek obsahuje dvě dlaždice v každém směru tzn., že rozměry <X> a <Y> musí být zadány na 0.40 m. 5. Zvolte prezentaci "Plochý povrch" v poli <Náhled> a klikněte na tlačítko <Vykreslit>. Výsledek si ověřte výběrem různých barev. K vytvoření obdélníkových dlaždic můžete použít stejnou povrchovou texturu. Jednoduše jen příslušně změňte jen jeden z rozměrů a rozměry celé bitmapy budou změny. Ne všechny povrchové textury umožňují tento způsob prodloužení. Např. na povrchové textuře cihla – spoj, výsledné spoje budou odlišné. 443 – Modulace barevné bitmapy Velmi dobře můžete také použít barevnou bitmapu. Výsledek je vnímán tak, jako kdybyste se dívali přes barevný filtr na bitmapu. Bílé světlo je tvořeno třemi RGB barvami (R /red/ = červená, G /green/= zelená, B /blue/ =modrá – viz. obr. vlevo). Jestliže se díváte přes barevný filtr, pouze barva identická s barvou filtru přes něj projde, ostatní nikoliv. Např. pokud se díváte přes červený filtr, pouze červená barva přes něj prochází. Výsledkem je to, že červené prvky zmizí na bílém pozadí. Všechny ostatní barvy budou více nebo méně zachyceny filtrem, což vede k vzniku odstínu mezi červenou a černou. ČERVENÁ RŮŽOVÁ MODRÁ BÍLÁ ŽLUTÁ Červený filtr MODROZELENÁ ZELENÁ Vyzkoušejte si to na červených dlaždicích. Červená Zelená Modrá ArchiTECH.PC – Výukový kurz pro vizualizace /rendering/ 16 1. Klikněte na předtím vytvořenou povrchovou texturu s názvem "povrch 2". 2. Vytvořte její identickou kopii s názvem “povrch 3”. Což provedete pomocí P_kliknutí na její název a aktivací příkazu <Nový prvek knihovny...>. V následně otevřeném okně zadejte název “povrch 3” a ponechejte aktivní přepínač “Kopie aktuálního povrchu”. Pro její otevření P_klikněte na vytvořenou texturu s názvem “povrch 3” a aktivujte příkaz menu <Vlastnosti prvku knihovny...>... 3. V části dialogového okna pro “Odrazivost” aktivujte přepínač <Modulovaný>. Posuvné pole <Barva - Bitmapa> je nyní nepřístupné (neaktivní) tím je indikováno, že nebude použita žádná odrazivost povrchu. 4. Použitá barva musí být stále nastavena na hodnoty <14,30,90>. Klikněte na tlačítko <Vykreslit>. Bílá na bitmapě se stane zvolenou barvou a ostatní barvy se změní na odstín mezi červenou a černou. 5. Klikněte na <OK> a sledujte rozdíly mezi třemi vytvořenými povrchy. Výsledek lze snadno odhadnout pouze když používáte čisté RBG barvy. U ostatních barev můžete použít pouze metodu “pokus a omyl”. Proto je vhodné používat pro modulaci pouze bitmapy s úrovní šedi. Tuto funkci můžete použít k odstranění (odkrývání) barevných chyb na bitmapě. Např. jestližë je bitmapa příliš modrá, můžete barvu odfiltrovat modulací obrázku žlutou barvu. Žlutý filtr absorbuje modrou barvu. Červené a zelené tóny, které tvoří žluté světlo, procházejí barevným filtrem a proto zůstávají nezměněny ! ArchiTECH.– Výukový kurz pro vizualizaci /rendering/ 17 5 – ODRAZIVOST SVĚTLA Nekovový Odlesk Highlight Rozptyl Kovový Plasticita Odlesk = 100% Highlight Tato skupina parametrů určuje, jakým způsobem odráží povrch Vašeho 3D modelu světlo. Při určování odrazu světla používejte pro náhled Kulový povrch, nikoliv Plochý povrch. Na plochém /rovném/ povrchu není lesklost materiálu patrná ! 51 – ODRAZ OD NEKOVOVÝCH MATERIÁLŮ 511 – Základní informace Světlo odrážející se od povrchu jakéhokoliv předmětu obsahuje tři komponenty: difuzní rozptyl, odlesk a plasticitu. Povrch může odrážet pouze jeden typ světla nebo kombinaci různých typů světel. Poměr mezi těmito třemi komponenty je reprezentován pomocí vrcholů trojúhelníka. Tři vrcholy představují 3 komponenty a bílé, šedé a černé plochy. Charakterizují jejich vzájemné proporce. Procentuální poměr může být nastaven posunutím společného vrcholu těchto ploch (společný vrchol tří trojúhelníků). Pozn.: Není nutné nastavovat hodnoty odrazu přesně tak, jak je ukázáno na následujících příkladech. Rozdíl několika procent není na konečném výsledku patrný ! Difuzní rozptyl rozptyluje světlo do všech směrů, jako je tomu u bílé stěny (povrchy 1 a 2 v přehledu kapitoly 512). Povrch má matný vzhled. Difuzní odraz nastavený na 100% je nezávislý na pozici pozorovatele. Zrcadlový povrch odráží světlo ve tvaru kužele (přímé zrcadlení), v závislosti na úrovni lesklosti – nejsvětlejší oblasti. Zrcadlové světlo nemá svoji vlastní barvu. Odražené světlo má vždy stejnou barvu jako povrch, na který světlo dopadá. Pozn.: V software ArchiTECH.PC je vždy vyzařováno Sluncem bílé světlo, kromě případu, kdy je umístěno do velmi nízké polohy např. 5 stupňů na horizont. V tomto případě bude mít světle červený nádech, čímž je simulován atmosferický efekt západu slunce. V noci měsíc vyzařuje světle modré světlo. U zvláštních efektů použijte jako zdroj světla objekt knihovny “Bodové světlo”. Jeho světlo může mít totiž jakoukoliv barvu. 100% Difúze 100% Odlesk Většina materiálů však nemá tyto extrémní formy odrazu světla, místo toho však disponují kombinací difuzního (rozptylového) a zrcadlového odrazu. Lesklý bod Materiál s kombinovaným charakterem odrazu neodráží jasný obraz zdroje světla, ale místo toho se na něm objeví lesklý bod, který může mít velkou intenzitu jak tomu je třeba v případě lesklého papíru nebo dlaždic. Kombinace Odlesk + Difúze Nejsvětlejší místo (odlesk) je 0% znamená odraz ve tvaru velkého kužele, jako by se jednalo o rozptýlený odraz (více informací viz. “povrch 3”). V tomto případě “bílé místo” na předmětu, od kterého se světlo odráží je velké a prakticky neviditelné. Hodnota 100% znamená přímý odraz světla. V tomto případě je "bílé místo“ mnohem menší a je jasně viditelné (viz. obr. Povrch 4 a Povrch 5). Dále, jestliže procento vyjadřující nejsvětlejší místo - Odlesk - je větší než 50%, povrch odráží okolní prostředí (viz. obr. Povrch 5). V této verzi software ArchiTECH.PC okolní prostředí představuje oblohu s oblaky. Oblaka mohou být nastavena v poli <Úroveň oblačnosti> nebo v dialogovém okně <3D zobrazení – Zadání stínování a vizualizace>. Čili obloha představuje prostředí, které se odráží od předmětu, i když se nachází v místnosti nebo v prostoru skrytém střechou nebo podlažím. Hodnota zrcadlového odrazu se používá k určení části přicházejícího světla, která se bude odrážet přímo. Velikost místa odrazu se nastavuje procentem hodnoty “odlesku”, stejně jako tomu je u zrcadlení oblaků. Zrcadlový odraz je vnímán pozorovatelem pod daným úhlem. Na což by jste měli při zobrazování předem pamatovat ! Vytváření barevných obrazů vizualizací obsahujících kovové povrchové textury vyžaduje již pokročilou znalost vizualizace/renderingu. Abychom Vás uvedli na správnou cestu uvedeme dále v textu některé zásady, kterých byste se měli držet! Kužel pohledu Světlo Přímá odrazivost ArchiTECH.– Výukový kurz pro vizualizaci /rendering/ 18 Věnujte pozornost nastavení procenta nejsvětlejšího místa - odlesku. Tím vytvoříte jasně bílé místo na obrázku. Vlivem automatické korekce jasu, celkový obraz ztmavne. Efekt světlých míst kde se světlo odráží přímo, vytvoříte použitím povrchových textur s reliéfem (Výškovou nerovností = Bump-mapping) a přídáním několika světelných zdrojů. Ve skutečnosti Plasticita neexistuje jako komponent materiálu. Může být porovnána s efektem, kterého docílíte při zabalení objektu do černé sítě a zesílíte intenzitu a křivku. Plastické povrchy odráží světlo v závislosti na úhlu pohledu. Tento efekt zvýšuje plasticitu obrazu použitím světlých a tmavých ploch, čímž se zdůrazní geometrie modelu. Maximální intenzita světla probíhá v kolmém směru. Čím je plocha více odvrácena od místa, ze kterého směřuje pohled, tím méně světla se odráží a tím je také plocha tmavší (viz. obr. Povrch 2) Pohled Plasticita představuje vhodnou techniku, pomocí které přidáme vizualizaci více hloubky. Na druhé straně, však vysoké hodnoty snižují realistický charakter zobrazení. 512 – Nastavení hodnot odrazivosti. Všimněte si následujících příkladů. Stejného efektu vždy dosáhnete vytvořením nové textury a zadáním hodnot ze druhého sloupce tabulky. Povrch je 100% a modrá barva nastavena na <53,65,70>. Zvýraznění Odlesk (bez vlivu) Rozptyl Plasticita 0 10 Vysoké procento rozptylu vytváří matné plochy se stejným jasem ve všech úhlech. Koule se zdá být plochá. 80 20 Povrch 1 Zvýraznění Odlesk (bez vlivu) Rozptyl Plasticita 0 10 40 60 Zvýraznění Odlesk Rozptyl Plasticita 40 10 40 20 Zvýraznění Odlesk Rozptyl Plasticita 40 50 40 20 Zvýraznění Odlesk Rozptyl Plasticita 40 80 40 20 Povrch 2 Povrch 3 Chcete-li vytvořit obrázky méně ploché, zadejte faktor plasticity na vyšší hodnotu. Zvolená barva 53,45,80 je nejsvětlejší barvou, která bude použita. Všechny ostatní budou tmavší. Tyto hodnoty budou použity k dosažení 3D vzhledu matného materiálu a pro tmavé barvy. Stejné hodnoty zrcadlového a rozptýleného odrazu s menším procentem intenzity odlesku. Přímo odražené světlo je rozptýleno na velkou plochou a “bílé místo” je téměř neviditelné. Kvůli nízké hodnotě plasticity je objem zaoblení u tmavých částí menší než v předchozím případě. Stejné hodnoty zcadlového a rozptýleného odrazu s 50% intenzity odlesku. Světlo odrážené přímo pokrývá mnohem menší plochu, takže “světlé místo" je jasnější. Povrch 4 Povrch 5 Stejné hodnoty zrcadlového a rozptýleného odrazu s velice vysokým procentem intenzity nejsvětlejšího místa odlesku. Takové nastavení hodnot způsobuje odraz oblak na předmětu.Světlo přímo odražené pokrývá velice malou plochu a “bílé místo” je velmi jasné. Plochy pohledu s efektem plasticity ArchiTECH.– Výukový kurz pro vizualizaci /rendering/ 19 513 – Barvy ve vztahu k odrazivosti světla Výsledná barva při zobrazování bude odlišná od barvy zvolené v dialogovém okně pro výběr barev, protože bude značně ovlivněna nastavením hodnot odrazu. Všimněte si následujících příkladů. V každém případě mají kroužky stejnou barvu – tmavě žlutá (hodnoty 12,55,85). Jsou kombinovány s povrchovými texturami vytvořenými v předchozím příkladě - 512, které mají jednu barvu s různými hodnotami odrazu. 1. Kroužky na prvních dvou příkladech vpravo mají povrchové textury s vysokými hodnotami odlesku. Vybraná barva je vizuálně totožná s výsledkem zobrazování. 2. Kroužky na druhém obrázku mají vyšší hodnotu plasticity, což zdůrazňuje jejich zaoblený tvar. Rozptýlený odraz nezávisí na směru pohledu. Barva ploch bude ovlivněna pouze faktorem “plasticity”, který plynule ztmavuje žlutou barvu na plochách, které jsou odvráceny od místa pohledu pozorovatele. 3. Kroužky na třetím příkladu mají stejnou hodnotu odlesku (40%) a rozptylu (40%), s nízkou plasticitou (20%). Kroužky odráží spekulární část světla přicházejícího od slunce (v tomto případě čistě bílé světlo) přímo v závislosti na poloze slunce a pozorovatele. Velká část odrazu je přímá (zrcadlová). Zrcadlový odraz je vždy v barvě světla dopadajícího na předmět. Faktor odrazu povrchu má nízkou hodnotu (10%), čili přímo odrážené světlo je rozptýlené nad velkou plochou. Výsledkem je, že zvolená žlutá barva je smíchaná, čímž světlo dostává žlutou barvu. 4. Kroužky na čtvrtém příkladě mají také stejné hodnoty odlesku a rozptylu (40%) a nízkou hodnotu plasticity (20%), ale v tomto případě je faktor odrazu povrchu nastaven na 50%. Přímo odražené světlo je rozděleno nad mnohem menší plochou než v přechozím případě. Jinými slovy, žlutá obsahuje více bílé barvy v oblastech s přímým odrazem světla. 5. Kroužky v pátém příkladu mají také stejné hodnoty odlesku a rozptylu (40%) a nízkou hodnotu plasticity (20%). Faktor odrazu povrchu je nastaven na hodnotu 80%. Tato vysoká hodnota má vizuální efekt na plochu a barvu: y Přímo odražené světlo pokrývá jenom malou plochu – jasně viditelná bílá místa na kroužku. y Bílé světlo pokrývá tak malou plochu, že žlutý odstín již není viditelný. Barva “Čistě bílá" Každá tabulka barev má společný levý sloupec. Liší se od čistě bílé po černou v hodnotách šedé, nezávisle na zvolené základní barvě. Pokud chcete použít barvu bílou, můžete si vybrat jakoukoliv základní barvu a vybrat její první čtverec (levý horní roh ve barevném spektru). Bílá barva se poté pří zobrazování jeví v různých odstínech šedi v závislosti na podmínkách osvětlení a úhlu pohledu. Použijte vysokou hodnotu rozptylu = 75% a nízkou hodnotu odlesku = 25% a žádnou nebo velice malou plasticitu. Stejné pravidlo může být použito u všech světlých barev. ArchiTECH.– Výukový kurz pro vizualizaci /rendering/ 20 Barva "Černá" Nikdy nepouživejte čistě černou jako barvu, místo toho používejte tmavě černou (tj. 10,0, nebo 40). Pokud je objekt na zobrazovaném obrazu úplně čirý, vypadá jako otvor, nikoliv jako 3D tvar. Použití tmavě šedé barvy umožňuje software ArchiTECH.PC přidat vyšší stupeň ve vizualizaci, čímž uvidíte 3D tvary mnohem lépe. Použijte vysokuo hodnotu plasticity (až 80%) a u zbytku zrcadlový odraz. Stejné pravidlo může být použito u všech tmavých barev. 514 – Nastavení hodnot odrazivosti v praxi Nastavení odrazu bude mít významný vliv na vzhled materiálu při zobrazování. Např. v případě dlaždic, vnější dlaždice budou mít úplně jiný vzhled než vnitřní podlahové nebo obkladové dlaždice. Ověřme si to na dlaždicích s názvem "povrch 2", které jsme vytvořili v předchozím cvičení 432. Matné dlaždice 1. Vyberte povrchovou texturu "povrch 2". 2. Vytvořte její kopii s názvem “matné dlaždice”. Což provedete pomocí P_kliknutí na její název a aktivací příkazu <Nový prvek knihovny...>. V následně otevřeném okně zadejte název “matné dlaždice” a ponechejte aktivní přepínač “Kopie aktuálního povrchu”. Pak P_klikněte na vytvořenou texturu s názvem “matné dlaždice” a aktivujte příkaz menu <Vlastnosti prvku knihovny...>. 3. V části dialogového okna pro <Náhled> zvolte <Kulový povrch>. Pozn.: Pouze na kouli si můžete ověřit lesklost povrchové textury. Jakmile dokončíte nastavování hodnot odrazu, můžete si pro náhled opět zvolit plochý povrch. 4. Zadejte hodnoty odrazu – Odlesk = 0%, Rozptyl = 40%, Plasticita = 60%. Použijte pouze procenta pro rozptyl a plasticitu, nikoliv pro odlesk. Procento parametru “Zvýraznění” není důležité, jelikož je podmíněno existencí zrcadlového odrazu. 5. Ostatní parametry neměňte. Klikněte na tlačítko <Vykreslit>, aby proběhl výpočet povrchové textury. Dialogové okno uzavřete kliknutím na <OK>. Tento typ odrazu světla vytváří matný povrch, vhodný pro venkovní hliněné nebo cementové dlaždice. Tento typ dlaždice je vhodné zkombinovat s nerovností povrchu (bump-mappingem), čímž povrch dlaždic získá zdrsnělý vzhled. Viz. následující text v tomto Výukovém kurzu. Vysokou hodnotou plasticity obrázek získá dojem hloubky. Hladké dlaždice 6. Vytvořte kopii povrchové textury "matné dlaždice" jako novou povrchovou texturu s názvem “hladká dlažba”. Což provedete pomocí P_kliknutí na její název a aktivací příkazu <Nový prvek knihovny...>. V následně otevřeném okně zadejte název “hladká dlažba” a ponechejte aktivní přepínač “Kopie aktuálního povrchu”. Pak P_klikněte na vytvořenou texturu s názvem “hladká dlažba” a aktivujte příkaz menu <Vlastnosti prvku knihovny...> pro její otevření. 7. Hodnoty odrazivosti nastavte Odlesk = 30%, Rozptyl = 34%, Plasticita = 36%. 30% odlesku kombinujete s nízkou hodnotou Zvýraznění = 10%. 8. Ostatní parametry neměňte. Klikněte na tlačítko <Vykreslit>, aby proběhl výpočet povrchové textury. Dialogové okno uzavřete kliknutím na <OK>. Tento typ odrazu světla můžete použít u vnitřních dlaždic s lakovaným nebo glazovaným povrchem. Pokud je povrch zdrsněný, musíme ho kombinovat s nerovností povrchu. Podrobněji v následujícím textu. ArchiTECH.– Výukový kurz pro vizualizaci /rendering/ 21 Lesklé dlaždice 9. Vytvořte kopii povrchové textury "hladká dlažba" jako novou povrchovou texturu s názvem “lesklé dlaždice”. Což provedete pomocí P_kliknutí na její název a aktivací příkazu <Nový prvek knihovny...>. V následně otevřeném okně zadejte název “lesklé dlaždice” a ponechejte aktivní přepínač “Kopie aktuálního povrchu”. Pak P_klikněte na vytvořenou texturu s názvem “lesklé dlaždice” a aktivujte příkaz menu <Vlastnosti prvku knihovny...> pro její otevření. 10. Hodnoty odrazivosti nechejte stejné, kromě hodnoty Zvýraznění, kterou nastavte na 50%. 11. Ostatní parametry neměňte. Klikněte na tlačítko <Vykreslit>, aby proběhl výpočet povrchové textury. Dialogové okno uzavřete kliknutím <OK>. Tento typ odrazu může být použit u vnitřních dlaždic s lesklým lakovaným nebo glazovaným povrchem. U podlahových dlaždic bude povrch mírně zdrsnělý (protiskluzový), čehož dosáhneme kombinací s nerovností povrchu (viz. následující text). Dlaždice – odrážející okolní prostředí 12. Vytvořte kopii povrchové textury "lesklé dlaždice" jako novou povrchovou texturu s názvem “odrazivé dlaždice”. Což provedete pomocí P_kliknutí na její název a aktivací příkazu <Nový prvek knihovny...>. V následně otevřeném okně zadejte název “odrazivé dlaždice” a ponechejte aktivní přepínač “Kopie aktuálního povrchu”. Pak P_klikněte na vytvořenou texturu s názvem “odrazivé dlaždice” a aktivujte příkaz menu <Vlastnosti prvku knihovny...> pro její otevření. 13. Hodnoty odrazivosti zůstanou stejné, kromě hodnoty “Zvýraznění” povrchu, kterou nastavte na 70%. Okolní prostředí (oblaka) se bude poté odrážet na povrchu objektu. 14. Ostatní parametry zůstanou stejné. Klikněte na tlačítko <Vykreslit>, aby proběhl výpočet povrchové textury. Dialogové okno uzavřete kliknutím na <OK>. Tento typ odrazu se používá u dlaždic s velmi lesklým glazovaným povrchem (např. koupelnové obkladačky). 52 – ODRAZ OD KOVOVÝCH POVRCHŮ 521 – Základní pojmy Kovový povrch má pouze složku zrcadlového odrazu (spekulární), což znamená, že veškeré přicházející světlo se odráží přímo. Odražené světlo má barvu podobnou barvě povrchu (na rozdíl od světla odrážejícího se od nekovových povrchů), takže barva uvedená v části dialogového okna pro odrazivost je stejná s barvou části, od které se odráží. Kužel pohledu Světlo Kovový odraz l Zrcadlový odraz pozorovatel vnímá jen pod daným úhlem. 522 – Nastavení hodnot odrazu Na následujících obrázcích je výsledek se stejným procentem hodnoty odlesku zobrazen u odrazu od nekovového povrchu (vlevo) a od kovového materiálu (vpravo). Odlesk Povrch 6 10 Přímo odražené světlo pokrývá velkou plochu, světlé místo má barvu podobnou barvě povrchu. Protože zde není zastoupen rozptýlený odraz, zbývající část povrchu je mnohem tmavší. ArchiTECH.– Výukový kurz pro vizualizaci /rendering/ 22 Odlesk 50 Přímo odrážené světlo pokrývá mnohem menší plochu. Místo odrazu světla je proto světlejší. Odlesk 80 Procento intenzity odlesku je nastaveno na hodnotu vyšší než 50 což způsobuje, že se od povrchu odráží okolní prostředí (oblaka). Povrch 7 Povrch 8 523 – Barvy ve vztahu ke kovové odrazivosti Výsledná barva při zobrazování bude odlišná od barvy zvolené v dialogovém okně pro výběr barev, protože je vysoce ovlivněna nastavenými hodnotami pro odraz světla. Všimněte si následujícího příkladu. Kroužky mají stejnou barvu – tmavě žlutá 12, 55, 85. Jsou kombinovány s příslušnými povrchovými texturami, které jsme vytvořili v kapitole 522. Kovy mají čistou barvu s různou hodnotou odlesku. 1. Kroužky na prvním příkladě vlevo mají nízkou hodnotu odlesku (10%). Odrážené světlo se rozprostírá nad velkou plochou. Obrázek postrádá hloubku, kroužky mají plochý vzhled. Výsledek je podobný rozptýlenému odrazu. V případě odrazu světla od kovu jsou barvy tmavší, jelikož kov odráží světlo zabarvené podobně jako povrch, od kterého se odráží (na rozdíl od nekovových povrchových textur, kde odražené světlo má barvu bílou). Pozn.: 2. Nastavení hodnoty odlesku je stejné u nekovových kroužků vpravo. Kroužky na druhém příkladě vlevo mají nejvyšší možnou hodnotu odlesku u které se ještě od předmětu neodráží okolní prostředí, což je 50%. Výsledkem je matný vzhled kovového povrchu (cín, olovo, kartáčovaná ocel, atd.). Je to nejjednoduší nastavení parametrů u kovů. Jeho výsledkem je dojem hloubky aniž bychom museli věnovat pozornost tomu, jestli se bude okolní prostředí odrážet na povrchu nebo ne. Navíc je výsledná barva při zobrazování vizuálně shodná s barvou zadanou. Kovový odraz Nekovový odraz Pro méně zkušené uživatele je vhodné používat tento typ kovu. Pozn.: Nastavená hodnota odlesku je stejná také u nekovových kroužků vpravo. 3. Kroužky na třetím příkladě vlevo mají hodnotu odlesku nastavenou na 80%, což způsobuje jasné místo na předmětu, ve kterém se světlo odráží a odraz okolního prostředí na předmětu. Výsledkem je jasný vzhled kovu (zlato, nerez, ocel, atd.). Zda-li bude odlesk viditelný na kovovém předmětu závisí na směru pohledu, tvaru předmětu od kterého se světlo odráží a poloze zdroje světla. Kovový odraz Nekovový odraz Tento typ zobrazení kovu je vhodný jen pro zkušené uživatele, kteří mají čas hledat nejlepší hodnoty nastavení a potřebují nejlepší možný výsledek. Pozn.: Nastavená hodnota odlesku je stejná také u nekovových kroužků vpravo. Vysoké hodnoty Odlesku způsobují velmi jasnou skvrnu na obrázku. Automatická korekce jasu u výsledného obrazu způsobí zobrazení v tmavším odstínu. Je to podobné, jako když fotografujete proti slunci, které se odráží od skleněné stěny. Tento efekt je možno zredukovat tím, že slunce umístíte do nízké polohy a faktor odlesku nastavíte na nízkou hodnotu. Kovový odraz Nekovový odraz ArchiTECH.– Výukový kurz pro vizualizaci /rendering/ 23 524 – Kovy ve vztahu ke světelným zdrojům Jak již dříve bylo vysvětleno, od kovů se světlo odráží pouze přímo, v závislosti na poloze zdroje světla, tvaru předmětu, od kterého se světlo odráží a pozici pozorovatele. U kovů nedochází k rozptýlenému odrazu. Takže části kovového předmětu, od kterých se světlo neodráží, budou tmavé. Z tohoto důvodu je velice důležité osvětlovat kovový předmět z několika stran, tak aby se světlo odráželo i od směru, ve kterém stojí pozorovatel. Vždy se přesvědčte ještě před zobrazováním, že jste zdroje světla umístili do správných míst. Prohlédněte si klasický příklad zobrazení dvou zlatých kroužků a stolu s kovovými nohami. Kovového vzhledu předmětu je dosaženo umístěním několika zdrojů světla v různých polohách a pod různými úhly kolem těchto předmětů. Pozn.: Více informací týkajících se zdrojů světla získáte v kapitole “Osvětlení obrazu”. ArchiTECH.PC– Výukový kurz pro vizualizace /rendering/ 24 6 - BUMP MAPPING – VÝŠKOVÁ NEROVNOST POVRCHU 61 - ÚVOD Způsob odrazu světla závisí nejenom na povaze materiálu, ale také na struktuře jeho povrchu (jestli je hladký, leštěný, drsný, zrnitý, nepravidelný, snížený, vlnitý, atd.) S povrchem pracujeme v software ArchiTECH.PC pomocí funkce BUMP MAPPING = vyjádření výškové nerovnosti povrchu. Bump-mapping představuje ploché zastoupení nerovného povrchu prostřednictvím bitmapy (souboru BMP), která určuje interakci světla s tímto povrchem. Jednoduše řečeno je přidán vizuální efekt k výpočtu vizualizace/renderingu tak, že pozorovatel získává dojem nerovnosti povrchu. Funkce Bump-mapping používá bitmapy s různou úrovní šedi. Současně tyto úrovně šedi představují hloubku a vzdálenost mezi jednotlivými nerovnostmi povrchu. Bitmapa tedy popisuje výstupky nebo prohlubeniny povrchu. Použitím této funkce k danému povrchu získává pozorovatel dojem nerovnosti povrchu (např. u dlaždic jejich plochy a spáry). Bump-mapping nemění geometrii povrchu, ale mění směr povrchových normál. Tímto způsobem se mění úhel dopadajícího a odraženého světla, což vyvolává dojem nerovnosti povrchu. Není možné zadat přesnou vzdálenost vrcholů nerovnosti od průměrné hodnoty nerovnosti. K Bump-mappingu se obvykle používají bitmapy s úrovní šedi, ale je možno též používat bitmapy barevné, u kterých se používá jejich aritmetický střed. Bump-mapping se vyhýbá složitému vytváření explicitní geometrie při vytvoření změn povrchu a nerovností funkce. Bump-mapping je adekvátní pro většinu možností použití, ačkoliv při zobrazení tvaru profilu se bitová mapa rozkládá. Nerovnosti povrchu jsou pouhou iluzí, silueta povrchu zůstává nezměněna. 62 – ZÁKLADNÍ POJMY y Každý pixel nerovnosti povrchu má hodnotu "světlosti “ od 0 do 255. y Velikost výškové nerovnosti povrchu je kalkulována ve dvou směrech: X a Y. Bílá tvoří výstupky a černá vytváří prohlubně. Konečná výška pixelu je počítána ve vztahu k okolním bodům prostřednictvím lineární kombinace. Proto kontury černé a bílé bitmapy nejsou nikdy přímé, ale vždy jsou málo lomené (dolní obrázek). Pokud by tomu tak nebylo (obrázek uprostřed) nemohli byste na povrchu vidět výstupky a prohlubně (normály povrchu jsou nezměněny). Výsledkem bump-mappingu je směr odrazu světla, který je u jednotlivých pixelů různý (na obrázku je vyjádřen šipkami). Díky této funkci má povrch plastický vzhled. Parametr výškové charakteristiky Vám umožní ovlivňovat plasticitu povrchu. y V případě použití barevných bitmap a bump-mapingu se využívá aritmetický průměr RGB hodnot [(R+G+B)/3]. V úrovni šedé platí totéž. 0 - nula (černá) je nejmenší úroveň, 255 (bílá) je nejvyšší úrovní nerovnosti povrchu. Červená, zelená, nebo modrá barva budou vždy na stejné úrovni stupně šedi (ačkoliv zelená je na první pohled mnohem světlejší než modrá). (255 + 0 + 0)/3 = 85: - jedná se o tmavě šedou Modrozelená, růžová a žlutá které jsou doplňkovými barvami, budou mít také stejnou úroveň šedi (ačkoliv růžová vypadá mnohem tmavší než modrozelená a žlutá): (255 + 255 + 0)/3 = 170: - jedná se o světle šedou 63 – ČÁST DIALOGOVÉHO OKNA – VÝŠKOVÁ NEROVNOST 1. Používejte box <Výšková charakteristika> pro nastavení stupně nerovnosti, nebo jednoduše zadejte do tohoto pole hodnotu nerovnosti numericky. Procentuální hodnota nemá absolutní význam. 0% znamená hladkou texturu, čili bitmapa nerovnosti není nutná a proto není aktivní. 2. Soubor *.BMP musí být zastoupen v poli <Bitmapa>. Bitmapa může být buď ve stupních šedi nebo barvy. Pouze průměrné hodnosty barev RGB (červená, zelená, modrá) náležící k jednotlivým bodům jsou brány v úvahu. Tyto hodnoty mohou být v rozmezí od 0 až 255. Hodnota 128 hodnota odkazuje na body, které jsou na povrchu. Hodnota O (nula = černá) je nejextremnější prohlubní (konklávou) a hodnota 255 (bílá) je nejextrémnější konvexní hodnotou výstupku. 3. Skutečná velikost bitmapy (dlaždic) musí být nastavena v polích velikost <X> a velikost <Y>. Hodnoty jsou interpretovány v implicitních jednotkách. Všechny informace o kontinuitě bitmapy obsažené v kapitole “Odraz světla” jsou platné i zde. 64 – JAK VYTVÁŘET NEROVNOST POVRCHU (BUMP-MAPPING) 641 – Hladká jednobarevná dlažba Začněme jednoduchým příkladem, kterým je jednobarvná dlažba se spojí prohnutým směrem dovnitř. 1. V programu “Malování” zadejte a nakreslete černo-bílý obrázek o velikosti 20x20 pixelů. Poté nakreslete levý a spodní spoj pro dlaždici. Není nutné kreslit pravý a horní spoj, ty budou vytvořeny automaticky opakováním bitmapy. Vytvořenou bitmapu uložte jako "spoj.bmp." Bílá Černá hrana ArchiTECH.PC– Výukový kurz pro vizualizace /rendering/ 25 2. V dialogovém okně otevřeném příkazem <Projekt – Správa knihovny povrchových textur> vytvořte novou povrchovou texturu pomocí příkazu <Soubor – Nový prvek knihovny> a zadejte jí název, např. "spoj 1". P_klikněte na její název a aktivací příkazu <Vlastnosti prvku knihovny...> ji otevřete. 3. V části dialogového okna pro nerovnost nastavte <Výšková charakteristika> na 100% a otevřete tlačítkem se šipkou bitmapu "spoj.bmp." 4. Zadejte hodnoty pro velikost <X> a velikost <Y> na hodnotu = 0.20 m. 5. Zvolte barvu v části “Odrazivost” dialogového okna – např. světle modrou 53, 45, 80. 6. Aktivujte volbu "Plochý povrch" v poli <Náhled> v levé horní části dialogového okna a klikněte na tlačítko <Vykreslit>, aby došlo k výpočtu textury. S použitím standardního nastavení odrazivosti (50% = rozptyl, 50% = plasticita) jste vytvořili matné dlaždice v jedné barvě – v barvě, kterou jste zadali textuře když jste ji přiřazovali k nakreslenému prvku. K vytvoření lesklých dlaždic zvyšte hodnotu odrazu na 30-40% (rozptyl = 40%, plasticita = 20%). 642 – Použití stejné bitmapy pro nerovnost (bump-mapping) a odrazivost Vizualizace povrchové textury, která se skládá pouze z hodnot nerovností, závisí na tom, jestli na povrch dopadá světlo. Nerovnost bude viditelná pouze v místech, která jsou osvětlena sluncem nebo jiným zdrojem světla. Povrchová textura existuje pouze na osvětlených místech. Všechny části scény, na které dopadá stín, ztratí svoji texturu. Malou úpravou povrchové textury můžete dosáhnout toho, že i v zastíněných částech bude povrchová textura pokračovat. Pouze použijete stejnou bitmapu pro nerovnost i odrazivost. Nezapomeňte navzájem přizpůsobit hodnoty velikost <X> a velikost <Y> ve všech částech dialogového okna ! 1. V dialogovém okně otevřeném příkazem menu <Projekt – Správa knihovny povrchových textur> vytvořte kopii povrchu nazvanou "spoj 1" do nové povrchové textury s názvem např. "spoj 2". P_klikněte na její název a aktivací příkazu <Vlastnosti prvku knihovny...> ji otevřete. 2. V části dialogového okna pro Výškovou nerovnost je hodnota u parametru <Výšková charakteristika> nastavena na 100%, a využívá bitmapy "spoj.bmp". Hodnoty velikost <X> a velikost <Y> jsou nastaveny na 0.200m. 3. Použijte stejnou bitmapu v části “Odrazivost” dialogového okna. Přesvědčte se, že jste zvolili tlačítko <Smíchaný> a poměr <Barva - Bitmapa> nastavte na “Barva 80% - Bitmpa 20%”. 4. Zvolte soubor "spoj.bmp" a zadejte hodnoty velikost <X> a velikost <Y> na 0.20 m (stejné hodnoty jako v polích u Výškové nerovnosti). 5. Zvolte "Plochý povrch" v poli <Náhled> v levé horní části dialogového okna a klikněte na tlačítko <Vykreslit>, aby byla proveden výpočet textury. Abyste si prověřili vliv této kombinace, nakreslete dvě desky vedle sebe. První deska je pokryta texturou "spoj 1" a druhá texturou "spoj 2". Obě textury mohou být kombinovány se stejnou barvou, jako je například středně zelená 63, 30, 75. Přidejte stěnu, která vrhá stín na část těchto desek. Za stěnu umístěte slunce. Deska s texturou Deska s texturou “spoj 1" "spoj 2" V zastíněné části první desky nejsou viditelné žádné dlaždice. Avšak v zastíněné části druhé desky jsou stále patrné spoje dlaždic. Jelikož barva byla smíchána s bílou barvou bitmapy, je výsledek světlejší, než kdybyste použili pouze bitovou mapu v nerovnosti. Pokud budete chtít, můžete zadat barvy tmavší. 643 – Cihly s hlubšími spoji V kapitole 423, “Bitmapy na velkých plochách – opakované textury”, jsme vytvořili barevné cihly se spoji s barvou odlišnou. Obrázek který byl odrazivý postrádal reliéf a proto byl velmi nerealistický. Hloubku můžete dodat obrázku tím, že vytvoříte černobílou kopii původní bitmapy a použijete je jako bitovou mapu pro nerovnost povrchu. Vyzkoušejte si tvorbu zdiva se speciální vazbou a hlubšími spárami. 1. V programu “Malování” vytvořte kopii barevné bitmapy zobrazené vpravo. Změňte barvy bitmapy. Spoje – prohloubené partie – musí být černé. Cihly zvýšené partie – musí být Í bílé. Uložte je pod jiným názvem – např. "cihly_2.bmp." 2. V dialogovém okně otevřeném pomocí příkazu menu <Projekt – Správa knihovny povrchových textur> vytvořte nový povrch pomocí příkazu menu <Soubor – Nový prvek knihovny...> a pojmenujte ho např.”speciální cihly”. Vyberte jej a aktivujte příkaz menu <Soubor – Vlastnosti prvku knihovny ...>pro jeho otevření. ArchiTECH.PC– Výukový kurz pro vizualizace /rendering/ 26 3. V části dialogového okna pro <Výškovou nerovnost> zadejte pro parametr <Výšková charakteristika> 30% a otevřete tlačítkem se šipkou bitmapu, kterou jste právě vytvořili. 4. Nastavte velikost bitmapy pro “Výškovou nerovnost” povrchu na stejné hodnoty jako v části pro “Odrazivost” tj. velikost <X> 0.20m a velikost <Y> 0.28m. 5. V levé horní části dialogu poli <Náhled> zvolte “Plochý povrch” a pak klikněte na tlačítko <Vykreslit> tím dojde k výpočtu textury. Nyní výsledná povrchová textura obsahuje spoje (jako např. zdivo nebo dlaždice). Má mnohem více realističtější vzhled jestliže je zkombinována s malou hodnotou nerovnosti povrchu, úrovní šedi a s použitím kopie parametrů Odrazivosti. 644 – Šachovnicová dlažba V kapitole 442 jste vytvořili šachovnicovou dlažbu pod názvem “šachovnice1”. Nyní přidáme k této dlažbě spoje použitím bitové mapy u nerovnosti z předcházejícího příkladu. 1. Zvolte povrch nazvaný "šachovnice1." Vytvořte jeho kopii s názvem “šachovnice+spoje”. Což provedete pomocí P_kliknutí na jeho název a aktivací příkazu <Nový prvek knihovny...>. V následně otevřeném okně zadejte název “šachovnice+spoje” a ponechejte aktivní přepínač “Kopie aktuálního povrchu”. Pak P_klikněte na vytvořenou texturu s názvem “šachovnice+spoje” a aktivujte příkaz menu <Vlastnosti prvku knihovny...> pro její otevření. 2. V části “Výšková nerovnost” dialogového okna zadejte hodnotu <Výšková charakteristika> na 100% a otevřete bitmapu "spoj.bmp" kliknutím na tlačítko se šipkou. 3. Zadejte obě hodnoty velikost <X> a velikost <Y> na 0.20 m. Je to velikost jedné dlaždice. Hodnoty velikostí <X> a <Y> v části “Odrazivost” jsou dvojnásobné, protože bitmapa použitá pro šachovnicový efekt obsahuje dvě dlaždice v každém směru. 4. V levé horní části dialogu v poli <Náhled> zvolte “Plochý povrch” a klikněte na tlačítko <Vykreslit>, aby proběhl výpočet povrchové textury. Změnami rozměrů v části pro “Odrazivost” a “Výšková nerovnost” ve vztahu k sobě navzájem můžete vytvořit zvláštní vzory dláždění. Příklad: 1. Zvolte povrchovou texturu nazvanou “šachovnice+spoje”. Vytvořte její kopii s názvem “šachovnice+spoje2”. Což provedete pomocí P_kliknutí na její název a aktivací příkazu <Nový prvek knihovny...>. V následně otevřeném okně zadejte název “šachovnice+spoje2” a ponechejte aktivní přepínač “Kopie aktuálního povrchu”. Pak P_klikněte na vytvořenou texturu s názvem “šachovnice+spoje2” a aktivujte příkaz menu <Vlastnosti prvku knihovny...> pro její otevření. 2. Rozměr velikost <X> ponechejte stejný a velikost <Y> nastavte na 0.20 m, velikost 1 dlaždice. 3. Bitmapa použitá k vytvoření šachovnicového efektu obsahuje 2 dlaždice v každém směru. V tomto cvičení vytvoříme zvláštní vzor s 1 dlaždicí ve směru X a se 2 dlaždicemi ve směru Y. velikost <X> zůstává stejná, zatímco hodnotu velikost <Y> musíme zdvojnásobit na 0.800m (vzor se nám ze dvou dlaždic roztáhne na dlaždice čtyři). 4. Pak klikněte na tlačítko <Vykreslit>, aby proběhl výpočet zobrazení povrchové textury. 645 – Dlažba s drsným povrchem. Doposud všechny povrchové textury, které jsme vytvořili, měly hladký povrch. Funkce Bump-mapping (nerovnost povrchu) Vám také umožňuje vytvořit drsný povrch u dlažby nebo cihlové stěny. 1. V programu “Malování” vytvořte bitmapu, která čtverhrané dlaždici dodá drsný vzhled povrchu. Pomocí příkazu menu <Obrázek – Atributy...> zadejte velikost obrazu na 40x40 pixelů. 2. Bohužel ne všechny programy pro kreslení nemají dostatek nástrojů k vytvoření šedých škál (stupnic). Umožní vám však zkopírovat již vytvořené. V programu „Malování“ použijte příkaz menu <Úpravy - Vložit z...>. Pak přejděte do adresáře textur v software ArchiTECH.PC a zvolte bitmapu nazvanou "brick1.bmp." Tato bitmapa obsahuje náhodnou šedou škálu zřejmou ve středu cihly. Jakmile je bitmapa označená, znamená to, že je vybraná. Čili ji okamžitě můžete kurzorem přetáhnout, takže pouze rozložený střed cihly zůstane viditelný, nikoliv okraje cihly. 3. Na levé a spodní straně bitmapy nakreslete černý spoj k tomu, abyste vytvořili spoj stejné šířky jako na původní bitmapě se spoji (ten byl 20 pixelů široký), potřebujete nakreslit hranici 2 pixelů. Výsledek by měl vypadat jako obrázek vpravo. Bitmapu uložte pod názvem”spoj3.bmp”. Nyní vytvořme novou povrchovou texturu v software ArchiTECH.PC pomocí této bitmapy. Bude založena na textuře "spoj2." 4. V dialogovém okně otevřeném příkazem <Soubor – Správa knihovny povrchových textur> vytvořte kopii povrchové textury "spoj2" jejím výběrem a aktivací příkazu <Soubor – Nový prvek knihovny>, ponechejte aktivní přepínač “Kopie aktuálního povrchu”. Novou texturu nazvěte "spoj3." Pak P_klikněte na nově vytvořenou texturu s názvem “spoj3” a aktivujte příkaz menu <Vlastnosti prvku knihovny...> pro její otevření. ArchiTECH.PC– Výukový kurz pro vizualizace /rendering/ 27 5. V části pro “Výšková nerovnost” nastavte <Výškovou charakteristiku> na 50%. Zvolte bitmapu se stupni šedi, kterou jste právě vytvořili. Rozměry velikost <X> a velikost <Y> musí být nastaveny na hodnotu 0.200m, což je stejná velikost jako v části dialogového okna pro “Odrazivost”. 6. Zvolte "Plochý povrch" v poli <Náhled> v levé horní části dialogu a klikněte na tlačítko <Vykreslit>, aby proběhl výpočet zobrazení textury. Obrázek v náhledu nevyužívá funkci anti-aliasing ke kalkulaci obrázku, což by vedlo ke zpomalení rychlosti výpočtu. V renderingu se zapnutou funkcí anti-aliasing si dlažbu překontrolujte. Stejnou bitovou mapu můžeme snadno kombinovat s šachovnicovou dlažbou. Chcete-li vytvořit cihly s drsným povrchem, postupujte dle kroků 1-3 a upravte velikost obrázku na velikost cihel. 646 – Barvené a dřevěné desky Desky na obrázcích vpravo lze snadno vytvořit formou povrchové textury. Když se díváme přímo na desku, přední strana desky přechází od nízkého k vyššímu bodu a boky přechází od vyššího k nižšímu. Bitová mapa nerovnosti indikuje tento sklon v šedých skálách: od bílé (nízké) po černou (vysoké) na velké ploše a pak zpět k tmavě šedé (nízko ale v horní části další desky na malé ploše. Nejnižší bod = černý Nejvyšší bod = bílý Nejnižší bod = černý 1. V programu “Malování” pomocí příkazu menu <Obrázek – Atributy...> nastavte velikost obrázku na 30x30 pixelů. 2. Vytvořte dvě úplně hladké šedé škály. Mnoho programů pro kreslení nabízí stupně šedi v rozdílných směrech. Podívejte se do referenčního manuálu nebo nápovědy z Vašeho programu pro kreslení na to, jak postupovat. Jakmile bitmapu dokončíte, uložte ji jako "desky.bmp." Gradienty (stupně šedi) musí být kontinuální. Jinak bitmapa pro nerovnost povrchu vytvoří přechody nebo prolákliny v “povrchové textuře”. Bitovou mapu pro nerovnost povrchu můžete také vytvořit zkopírováním gradientu v šedé škále z jiné bitmapy v programu (stejným způsobem popsaným v příkladu 645, “Dlažba s drsným povrchem”) a jednoduše ji upravíte dle potřeby. 3. V dialogovém okně otevřeném příkazem <Soubor – Správa knihovny povrchových textur> vytvořte novou povrchovou texturu s názvem "desky” aktivací příkazu <Soubor – Nový prvek knihovny>. Novou texturu nazvěte "desky." Pak P_klikněte na vytvořenou texturu s názvem “desky” a aktivujte příkaz menu <Vlastnosti prvku knihovny...> pro její otevření. 4. V části dialogového okna pro “Výškovou nerovnost” nastavte <Výškovou charakteristiku> na 100%. Zvolte bitmapu v šedé škále, kterou jste právě vytvořili. Nastavte rozměry velikost <X> a velikost <Y> na 0.100m, čímž vytvoříte desky 10 cm vysoké. 5. V části dialogového okna pro „Odrazivost“ zvolte barvu desek, např. 14, 30, 90. Chcete-li mírně zviditelnit desky v zastíněných částech projektu nastavte poměr <Barva – Bitmapa> na 10% bitmapy. Otevřete stejnou bitmapu a oba rozměry velikost <X> a velikost <Y> zadejte na 0.100m. 6. Desky můžete nabarvit, pokud chcete. Tento efekt získáte, pokud nastavíte malou intenzitu odrazivosti (zhruba 10%). Rozptyl a plasticita by měly mít stejnou hodnotu 45%. Pozn.: Hodnoty v % jsou pouze přibližné. Rozdíly několika % nebudou při zobrazení zřejmé. 7. Zvolte "Plochý povrch" v poli <Náhled> v levé části dialogu a klikněte na tlačítko <Vykreslit> , aby proběhl výpočet povrchové textury. V dalším příkladě vytvoříme desky, které jsou ještě realističtější. Abychom toho dosáhli, zkombinujeme efekt nerovnosti této povrchové textury s odrazivou bitmapou dřevěných desek umístěných horizontálně. U povrchové textury <[DŘEVO] – Dřevo ---> se dřevo skládá s vertikálních desek. Můžeme tedy použít kopii bitmapy "Dřevo ---" a obrátit ji do horizontálního směru, abychom ji mohli přidat k našim deskám. 1. Soubor "wood.bmp" je 256 pixelů široký a 512 pixelů vysoký. K vytvoření horizontální kopie otevřete program “Malování” a zadejte šířku obrázku na 512 pixelů a výšku 256 pixelů. Potom vyberte příkaz <Úpravy – Vložit z...> a zvolte soubor "wood.bmp". Zvolený obrázek otočte o 90 stupňů. Potom vložte obrázek od novým názvem "dřevohor.bmp." 2. Vytvořte kopii povrchové textury s názvem “Dřevo ---”. Což provedete pomocí P_kliknutí na její název a aktivací příkazu <Nový prvek knihovny...>. V následně otevřeném okně zadejte název “desky dřevo2” a ponechejte aktivní přepínač “Kopie aktuálního povrchu”. Pak P_klikněte na nově vytvořenou texturu s názvem “desky dřevo2” a aktivujte příkaz menu <Vlastnosti prvku knihovny...> pro její otevření. 3. V části dialogového okna pro “Odrazivost” aktivujte přepínač <Modulovaný>. Potom otevřete soubor "dřevohor.bmp" a zvolte hnědou barvu – např. 16, 25, 65 (nebo pokud chcete dřevo více do červena, zvolte 22, 25, 60). ArchiTECH.PC– Výukový kurz pro vizualizace /rendering/ 28 4. Soubor "dřevohor.bmp" se vertikálně skládá ze 4 desek. Desky definované v poli nerovnosti jsou 0.10m vysoké. Následně musí mít bitmapa v části “Odrazivost” rozměr <Y> nastavenou na 4 x 0.10 = 0.40m. Čili Soubor "dřevohor.bmp" má šířku 2x větší než výšku. Proto rozměr velikost <X> musí být 0.80m, což je dvojnásobek rozměru Y. 5. Zvolte "Plochý povrch" v poli <Náhled> v levé horní části dialogového okna a klikněte na <Vykreslit>, aby proběhl výpočet povrchové textury. 647 – Riveting - nýtování Pravidelné gradienty pro bump-mapping způsobí “nakloněné” plochy, které tvoří vrcholy, jako např. u povrchových textur [RŮZNÉ] – vrcholy, nebo předěly, jako např. u povrchových textur [STŘECHA] – všechny šindele a tašky. Gradienty, které přechází od silných ke slabým a zpět k silným, tvoří dojem kulatých tvarů, jako např. u textur [STŘEŠNÍ KRYTINY] a [RŮZNÉ] – “Vlnitý 1” a “Vlnitý 2”. V případě střešních tašek se používá dvojnásobný gradient. První gradient (horizontální), tvoří zaoblenou nerovnost na střešní tašce. Druhý gradient (vertikální) určuje úhel tašky nebo šindele. Nyní vytvoříme kulaté tvary – nýty - pomocí Bump-mappingu. 1. V programu “Malování” nastavte v pomocí příkazu menu <Obrázek - Atributy> velikost obrázku na 30 x 30 pixelů. Tmavě šedá 2. Vytvořte šedou škálu uprostřed obrázku, která představuje zvýšenou plochu Středně šedá kulatého nýtu. Nýt představuje pouze malou položku, takže pro vytvoření jeho Světle šedá tvaru není třeba mnoho pixelů. Na příkladě vpravo je čtverec o šířce 11 pixelů použitý k vytvoření povrchové textury “nýt.bmp” uprostřed černé (nižší) plochy. Bílá 3. V dialogovém okně otevřeném příkazem <Soubor – Správa knihovny povrchových textur> vytvořte novou povrchovou texturu s názvem "nýtování” aktivací příkazu <Soubor – Nový prvek knihovny>. Novou texturu nazvěte "nýtování." Pak P_klikněte na vytvořenou texturu s názvem “nýtování” a aktivujte příkaz menu <Vlastnosti prvku knihovny...> pro její otevření. 4. V části dialogového okna “Výšková nerovnost” zadejte hodnotu <Výšková charakteristika> na 100%. Zvolte bitmapu v šedé škále, kterou jste právě vytvořili. Nastavte oba rozměry velikost <X> a velikost <Y> na 0.150m. Nýty budou umístěny v osové vzdálenosti 15 cm od sebe. 5. V části dialogového okna pro “Odrazivost” ponechejte implicitní barvu. Aby byly nýty zřejmé i v zastíněné části projektu nastavte poměr <Barva – Bitmapa> na Barva 90% – Bitmapa 10%. Otevřete stejnou bitmapu a zadejte oba rozměry velikost <X> a velikost <Y> = 0.150 m. 6. Zvolte "Plochý povrch" v poli <Náhled> v levé horní části dialogu a klikněte na tlačíko <Vykreslit>, aby proběhl výpočet povrchové textury. 648 – Bump-mapping založený na skenovaných obrázcích U složitějších tvarů (ozdoby na sloupcích schodiště nebo kamenné reliéfy na historických budovách) můžete použít naskenované obrazy ze skeneru. Před tím, než použijete naskenovaný obrázek jako bump-mapu, musíte použít filtr pro zjemnění, abyste z něj vytvořili světlý obrázek s hladkými přechody. Pokud byste to neudělali, feliéf by byl deformovaný pixely bitmapy. Tím vytvoříte výstupky a prolákliny na povrchu. Vlevo je původní naskenovaný obrázek. Obrázek vpravo je zjemněný před tím, než ho použijete jako bump-mapu. Rozdíl v zobrazení je zřejmý. Postup vytváření povrchových textur využívajících naskenovaných obrázků jako podkladů pro bump-mapping je stejný jako u kreslených podkladů pro bump-mapping. 649 – Podrobný příklad - zdivo se speciální vazbou Zde uvádíme konečný příklad toho, co můžete získat kombinací “Odrazivosti” a “Výškové nerovnosti” /Bump-mappingu/. Ukážeme si na něm, jak vytvoříme zvláštní zdivo s cihlami ve 2 barvách a ve 2 hloubkách, včetně spojů. ArchiTECH.PC– Výukový kurz pro vizualizace /rendering/ 29 Podívejte se na barevné ilustrace 7 a 8 na konci stránky Na následujícím obrázku je znázorněn řez zdivem. Povrchová textura musí obsahovat všechny zapuštěné plochy řezu. Stejným způsobem, jako u tohoto řezu, vytvoříme povrchovou texturu se stejným reliéfem. Zapuštěné řady cihel jsou zobrazeny tmavší barvou, což můžete vytvořit pomocí bitmapy zadané v části “Odrazivost”. Spoje jsou o trochu hlubší než zdivo a mají tmavší barvu. Snížené cihly se spoji Pro tento příklad musíte vytvořit dvě povrchové textury. První s jednobarevným zdivem a druhou s dvojbarevným. Vyvýšené cihly se spoji V programu “Malování” vytvořte tři bitmapy s šedou škálou. Jejich velikost musí být 20 pixelů (šířka) x 112 pixelů (výška). Spoje jsou 1 pixel široké. Každá cihla je 19 pixelů široká a 6 pixelů vysoká. Tyto rozměry korespondují s velikostí cihel a spojů v cm. 1. První bitmapu použijeme pro výškovou nerovnost povrchu /bump mapping/. Obsahuje dvě úrovně cihel – vyšší a nižší. Vyšší úroveň je bílá a nižší tmavě šedá. V každé úrovni cihel se zobrazí spoje v tmavší barvě. 2. Druhou bitmapu použijeme jako bitmapu v části “Odrazivost” pro modulaci zdiva ve 2 barvách. Světle zbarvené zdivo je nakresleno v bílé barvě a tmavší ve světle šedé. Spoje jsou doplněny v tmavším tónu šedé. 1. 2. 3. 3. Třetí bitmapa bude použita jako bitmapa v části “Odrazivost” pro modulaci zdiva v jedné barvě a tmavších spojů zdiva. Je celá bílá a spoje jsou světle šedé. Při vytváření první povrchové textury s cihlami ve dvou odstínech žluté postupuje následovně. 4. V dialogovém okně otevřeném příkazem <Soubor – Správa knihovny povrchových textur> vytvořte novou povrchovou texturu s názvem "vrstvené cihly1”, což provedete aktivací příkazu <Soubor – Nový prvek knihovny>. Novou texturu nazvěte "vrstvené cihly1." Pak P_klikněte na vytvořenou texturu s názvem “vrstvené cihly1” a aktivujte příkaz menu <Vlastnosti prvku knihovny...> pro její otevření. 5. V části dialogového okna pro “Výškovou nerovnost” nastavte hodnotu <Výšková charakteristika> na 100%. Zvolte první bitmapu s šedou škálou. Rozměr <X> zadejte 0.20 m a <Y> = 1.120 m. 6. V části dialogového okna pro “Odrazivost” zadejte barvu <13, 35, 90>. Aktivujte přepínač <Modulovaný>. Otevřete druhou bitmapu a nastavte rozměr <X> na 0.20 m a <Y> = 1.120 m. 7. Zvolte "Plochý povrch" v poli <Náhled> v levé horní části dialogového okna a klikněte na <Vykreslit>, aby proběhl výpočet povrchové textury. Pří tvorbě druhé povrchové textury se všemi cihlami ve stejné barvě postupuje následovně: 8. V dialogovém okně otevřeném příkazem menu <Projekt – Správa knihovny povrchových textur> zvolte povrch s názvem "vrstvené cihly1." Vytvořte nový povrch jeho zkopírováním pomocí příkazu <Soubor – Nový prvek knihovny>, ponechte aktivní přepínač “Kopie aktuálního povrchu”. A zadejte mu název "vrstvené cihly2". Pak P_klikněte na vytvořenou texturu s názvem “vrstvené cihly2” a aktivujte příkaz menu <Vlastnosti prvku knihovny...> pro její otevření. 9. Zadejte třetí bitmapu v části dialogového okna “Odrazivost”. 10. Klikněte na <Vykreslit>, aby proběhl výpočet povrchové textury. Při používání těchto textur nazapomeňte, že výška stěny musí být násobkem jedné řady cihel, což je v našem případě 0,56 m. ArchiTECH.PC – Výukový kurz pro vizualizace /rendering/ 30 7 – PRŮHLEDNOST /TRANSPARENTNOST/ POVRCHU 71 – ZÁKLADNÍ POJMY Světlo pochází přes průhledný – transparentní povrch. Žádný materiál ale není 100% průhledný, takže část světla dopadajícího na průhledný povrch je buď odražena nebo pohlcena. Např. skleněné okno je z 90 až 93% průhledné. Pozn.: Typ průhlednosti / transparentnosti používaný v software ArchiTECH.PC je “podobný filmu”. Tzn., že pro povrch jsou vytvářeny různé stupně průhlednosti /transparentnosti/ a výsledkem je efekt, jakoby jste se dívali přes filtr nebo film. U průhledných /transparentních/ povrchů nepracujeme s jejich tloušťkou. 1. Barva transparetního materiálu mění barvu světla, které jim prochází. Efekt ke kterému dochází je stejný jako u barevných filtrů. Předměty nacházející se za transparentním a barevným povrchem vnímáte, jako byste je sledovali přes barevný filtr. Barva zadaná v části dialogového okna „Průhlednost“ určuje, jak se světlo, které projde kolmo přes transparentní povrch zbarví. Pokud použijete kouli jako náhled k zobrazení průhledného - transparentního povrchu, světlo bude procházet přes dva povrchy. Výsledkem je tmavší obraz než když světlo prochází přes jeden povrch. 2. - 3. Můžete vytvořit bitmapu, která obsahuje (kromě souboru *.BMP), modulovanou/smíchanou barvu a skutečnou velikost “dlaždice”, stejně jako v případě odrazu světla. Celý povrch je pokryt dlaždicemi z bitmapy. Pozn.: 4. Více informací o barvách, bitmapách a jejich kombinování najdete v kapitole 4 “Elementární jednotky: Barva a bitmapa.” Box <Poměr> udává závislost množství světla dopadajícího na povrch a množství světla jím procházejícího na úhlu dopadajícího světla. Závislost na úhlu dopadu se zvyšuje proporcionálně se zvyšováním procentuální hodnoty. Pohlcená část dopadajícího světla na povrch pod malým úhlem je větší než u světla dopadajícího pod velkým úhlem. Největší transparentnost je v případě dopadu světla na povrch kolmo. Nejlepšího výsledku zobrazení dosáhneme, pokud nastavíme hodnotu průhlednosti kolem 50%. Pohled Všimněte si následujících příkladů: Objekty na obrázku vlevo mají transparentní povrchovou texturu s hodnotou <Poměr> 0%. Transparentnost je tudíž nezávislá na úhlu dopadu světla. Jediný rozdíl je v barvě, která závisí na nastavení odrazivosti (+ vliv plasticity povrchu). Zobrazení plochy s různým poměrem průhlednosti Objekty na obrázku vpravo mají přiřazeny průhlednou povrchovou texturu s hodnotou <Poměr> 100%, což způsobí, že průhlednost/transparentnost vysoce závisí na úhlu dopadu světla. Pravá strana cihly je téměř rovnoběžná se směrem dopadajícího světla. Je mnohem méně průhledná/transparentní než přední strana cihly, která je kolmá ke směru přicházejícího světla. Nastavením vysokých hodnot poměrů získáme pocit tloušťky (jako v případě válce a koule na horním obrázku) nebo vytvoříme iluzi tloušťky (jako v případě skleněného stolu). ArchiTECH.PC – Výukový kurz pro vizualizace /rendering/ 31 72 – VÝSLEDNÝ MODEL Určitá část přicházejícího světla se od povrchu odráží, další část povrchem projde a u poslední části přicházejícího světla pravděpodobně dojde k jeho difrakci (ohybu). Vztah mezi těmito částmi světla je definován nastavením přepínače <Maskovat>. y Pokud je přepínač <Maskovat> vypnutý, poměrové pole <Průhlednost> udává proporce. y Pokud je přepínač <Maskovat> zapnutý, proporce mezi „Odrazivostí“ a „Průhledností“ se bude v jednotlivých bodech lišit v závislosti na bitmapě použité v části dialogového okna pro “Průhlednost“. 73 – PŘEPÍNAČ MASKOVAT - VYPNUTO 731 - Úvod Pokud je přepínač <Maskovat> vypnutý, poměrové pole <Průhlednost> udává stejné proporce mezi odrazivostí a průhledností na celém povrchu objektu. Tzn., že každý pixel v povrchové textuře bude obsahovat stejné množství přicházejícího světla, které je udáno v %. V tomto případě může dojít k difrakci /ohybu/ světla, kromě případu, kdy je průhlednost povrchu =100% . Difrakce (ohyb) světla představuje modifikaci světla procházejícího přes do jisté míry průhledný předmět. Difrakce např. změní barvu světla nebo ho rozptýlí, takže předmět nacházející se za průhlednou plochou není zřetelně vidět. 732 – Sklo odrážející okolní prostředí Začněme jednoduchým příkladem – sklem odrážejícím okolní prostředí. 1. Vytvořte novou povrchovou texturu v knihovně povrchových textur pomocí příkazu <Soubor – Nový prvek knihovny> a nazvěte ji "odrazivé sklo". 2. Průhledné povrchy s přepínačem <Maskovat> vypnutým používají všeobecný poměr udaný v poměrovém poli <Průhlednost>. Nastavte v tomto poli Poměr = 40% odrazivosti. 3. Část dialogového okna pro „Průhlednost“ používá pouze barvu, nikoliv bitmapu. Přesvědčte se, že je v části pro „Průhlednost“ aktivní přepínač <Smíchaný> a poměrové pole <Barva – Bitmapa> je nastavena na Barva 100% Bitmapa 0% (implicitní hodnoty). 4. Pro sklo zvolte barvu světle modrou: 55, 35, 90. Tato barva bude pracovat jako barevný filtr. Všechny objekty viditelné přes plochy se stejnou texturou, budou vypadat, jako kdyby jste je sledovali přes světle-modrý filtr. 5. Hodnotu <Poměr> zadejte na 50%. 6. V části dialogového okna pro “Odrazivost” zadejte vysokou hodnotu Odlesku (55%), nízkou hodnotu Rozptylu (30%) a nízkou hodnotu pro Plasticitu (15%). Sklo by mělo odrážet oblaka, proto nastavte <Zvýraznění> na hodnotu vyšší než 50%. Na příkladě jsme použili hodnotu 80%. Odražené světlo zvolte světle-modrou barvu. 7. Levým tlačítkem klikněte na tlačítko <Vykreslit>, aby proběhl výpočet povrchové textury. Vztah průhlednosti k odrazu světla při zobrazování je ovlivněn zdrojem světla (nebo umístěním slunce) a postavením pozorovatele. 8. Aby jste si to ověřili, nakreslete malou budovu se skleněnými plochami v různých místech a pod různými úhly, jak je ukázáno na obr. vpravo. Okna mohou být umístěna vertikálně a pod úhlem 45 stupňů. Slunce musí být umístěno ve výšce 45 stupňů. 9. Proveďte zobrazení s pozicí pozorovatele uvnitř i vně budovy. Měňte také světelné podmínky. Proveďte vizualizaci/rendering s použitím slunce nebo umístěte silný světelný zdroj uvnitř budovy a také v kombinaci se sluncem nebo s umělým zdrojem světla. A 45d Přicházející směr světla A' B = B' 45 st. C Sklo odráží světlo zcela realisticky. C' y V částech obrázku s přímým odrazem světla (1 a 2), téměř nic není vidět skrz okno. Ostatní části jsou více průhledné a trochu pozměňují barvu předmětů, které lze vidět přes světle modré sklo. Přímý odraz závisí na poloze světelného zdroje, povrchu od kterého se světlo odráží a na pozici pozorovatele. Následující schéma ukazuje dopadající světlo na každou plochu (A, B a C) a směr přímo odraženého světla (A', B' a C'). ArchiTECH.PC – Výukový kurz pro vizualizace /rendering/ 32 (1) (2) A A Směr pohledu v obrázku (1) A' A' B = B' B = B' (1') C C C' C' (2') Směr pohledu v obrázku (2) Na obrázku č. 1 a odpovídajícím schématu (1) se pouze světlo dopadající na šikmý povrch (B´) odráží do směru pohledu. Tato plocha má mnohem významnější odraz světla než je tomu v ostatních ploch. Na této ploše jak část přímo odraženého světla (55% z 40% odrazivosti) tak i rozptylovou část (30% část odraženého světla z 40% odrazivosti) bude viditelná. Všechy ostatní plochy mají mnohem menší stupeň odrazu světla, protože nevidíte pouze část rozptýleného světla, která nezávisí na úhlu pohledu. y y Na obrázku (2) a odpovídajícím schématu (2'), pouze světlo dopadající na plochu (A') se odráží do směru pohledu.- U této plochy bude odrážené světlo mnohem viditelnější než je tomu u ostatních ploch. Šikmá plocha, na rozdíl od ostatních poch, není vzhledem k pozorovateli pod kolmým úhlem.V tomto případě bude mít hodnota parametru “Poměr” v části <Průhlednost> významnou roli. Způsobuje, že tato plocha bude méně průhledná než plochy, které jsou vzhledem k pozorovateli téměř kolmé čím více se sešikmí plochy k pravému okraji obrázku tím méně jsou vzhledem k pozorovateli pod pravým úhlem, a proto budou také méně průhledné (nebo s větší mírou odrazu světla). Odraz oblaků a okolního prostředí je jasně viditelný jen na plochách s výrazným přímým odrazem světla. Pokud se díváte ven z místnosti za denního světla (obr. 3), není sklo téměř vidět, stejně tomu tak je, když se díváte zvenku do místnosti v noci. Bílé světlo vložených světelných zdrojů způsobí, že sklo je prakticky neviditelné v této poloze pozorovatele. V obou případech nedochází k odrazu světla směrem k pozorovateli. (3) (4) Na levém obrázku jsme do budovy přidali jeden zdroj světla s vysokou intenzitou tak, aby byl vnitřní pohled jasnější. Tento zdroj světla je umístěn tak, že světlo, které vydává, nedopadá na okenní tabule. Pokud by tomu bylo naopak, došlo by ke stejnému efektu, jako když se díváme na objekt zvenku a dopadá na něj sluneční světlo. Světlo by se přímo odráželo od skla a tudíž by sklo bylo neprůhledné. 733 – Dělené sklo Průhledné plochy můžeme také kombinovat s nerovností povrchu /bump-mappingem/, čímž na skle vytvoříme vzor. Bitmapa použitá v části dialogového okna pro “Průhlednost” ovlivní zobrazení skla. 1. V programu “Malování” vytvoříme bitmapu ve stupních šedi, jak je znázorněno na obr. vpravo (čtverec o straně 4 pixelů je optimální). Bitmapa musí být tvořena vertikálním bílým pruhem a vertikálním světle šedým pruhem. Bitmapu uložte pod názvem “čára.bmp." ArchiTECH.PC – Výukový kurz pro vizualizace /rendering/ 33 2. V software ArchiTECH.PC, vytvořte novou povrchovou texturu pomocí příkazu <Projekt – Správa knihovny povrchových textur> a nazvěte ji "pásové sklo". 3. U transparetních ploch s vypnutým přepínačem <Maskovat> je použita univerzální hodnota “Poměru” zadaný v poměrovém poli <Průhlednost>. Poměr nastavte na 10%. Pozn. Pro odraz světla je použito nízké procento, protože modulací bitmapy s barvou povrchu ztmavne. Pokud bychom použili vysoké procento, byla by povrchová textura téměř neprůhledná. 4. V části dialogového okna pro “Průhlednost” použijeme kombinaci barvy a bitové mapy. Aktivujte přepínač <Modulovaný>. V poli pro zadání bitové mapy zadejte již vytvořený soubor "čára.bmp" . Zadejte rozměry bitmapy. Zadejte stejné rozměry velikost <X> a velikost <Y> na 0.05 m. Tím vytvoříte na skle tenté linky odlišné barvy. Zvolte světle-modrou barvu = 55, 0, 100. Výsledkem bude sklo s vertikálními linkami ve dvou odstínech modré. Bílá barva bude modulována s modrou, kterou jste právě zvolili. Z barvy šedé se stane tmavší odstín této modré. Tyto barvy budou reagovat jako dva různé barevné filtry, první jako světle modrý filtr, druhý s tmavším odstínem. Hodnotu <Poměr> ponechte zadanou na 50%. Pozn.: Více informací o modulaci bitmap s barvou najdete v kapitole 44 “Modulace barva - Bitmapa" . 5. V části dialogového okna pro <Odrazivost> zadejte vysokou hodnotu pro Odlesk = 55%, nízkou hodnotu Rozptylu = 30% a nízkou hodnotu Plasticity =15%. Ve skle se musí odrážet oblaka, proto nastavte <Zvýraznění> na hodnotu vyšší než 50%. V našem případě jsme použili hodnotu 80%. Pro odrážené světlo zvolte světle modrou barvu. 6. V části dialogu pro náhled zvolte <Plochý povrch>, abyste si ověřili povrchovou texturu. Levým tlačítkem klikněte na <Vykreslit>, aby proběhl výpočet povrchové textury. 734 – Průhlednost / transparentnost povrchu ovlivněná bump-mappingem Průhlednost je ve velké míře závislá na struktuře povrchu. Např. hladké sklo bude téměř průhledné, zatímco sklo s drsným povrchem (pískované) bude pouze průsvitné a předměty za ním nebudou zřetelně vidět. V software ArchiTECH.PC je možné snadno vytvořit efekt pískovaného skla, pokud dodržíte následující postup. 1. Vytvořte novou povrchovou texturu pomocí příkazu <Projekt – Správa knihovny povrchových textur> a nazvěte ji "pískové_sklo". 2. Část dialogového okna pro “Průhlednost”, pokud je přepínač <Maskovat> vypnutý, má univerzální hodnotu poměru zadanou v poměrovém poli <Odrazivost>. Nastavte “Zvýraznění” na 40% odrazu světla. 3. V části dialogového okna “Průhlednost” je použita pouze barva, nikoliv bitmapa. Přesvědčte se, že volba <Smíchaný> je aktivní a poměrové pole <Barva – Bitmapa> je nastaveno na 100% Barva – 0% Bitmapa (implicitní nastavení). 4. Pro sklo zvolte světle modrou barvu <51, 35, 70>. Tato barva bude fungovat jako barevný filtr. Všechny předměty viditelné přes povrch se zadanou povrchovou texturou budou vypadat, jako kdybychom se na ně dívali přes světle modrý filtr. Hodnotu <Poměr> ponechte na 50%. 5. V části dialogového okna “Výšková nerovnost” nastavte hodnotu <Výšková charakteristika> na 100%. Zvolte bitmapu soubor "brick0.BMP" což je velká bitmapa s různými stupni šedi. Rozměry <X> a <Y> nastavte na 0.25m. 6. V části dialogového okna “Odrazivost” zadejte nizkou hodnotu Odlesku (20%), stejnou hodnotu Rozptylu a Plasticity ( 40%). Ve skle se nesmí odrážet oblaka, proto nastavte <Zvýraznění> na hodnotu 50% nebo menší. V našem případě jsme zadali hodnotu 50%. Pak zadejte světle modrou barvu pro odražené světlo. 7. V části dialogového okna pro Náhled zvolte “Rovný povrch”, abyste si mohli zkontrolovat povrchovou texturu. Levý tlačítkem klikněte na <Vykreslit>, aby proběhl výpočet povrchové textury. ArchiTECH.PC – Výukový kurz pro vizualizace /rendering/ 34 Ve skle s vlnitým povrchem Bump-mappping také ovlivňuje jeho průhlednost. Vlny budou mít jasně viditelný efekt na přímém odrazu světla a průhlednosti. 1. Zvolte texturu “pískové_sklo”, kterou jste právě vytvořili. Vytvořte novou povrchovou texturu pomocí příkazu <Soubor – Nový prvek knihovny...> a nazvěte ji "zvlněné sklo". Tím vytvoříte identickou kopii zvoleného povrchu. 2. Nastavení parametrů pro “Průhlednost” zůstane nezměněno. 3. V dialogovém poli pro “Výškovou nerovnost” musíte vybrat jinou bitmapu. Zvolte soubor "sin1.bmp." Tuto bitmapu jsme použili k vytvoření vlnitého plechu v standardní knihovně povrchových textur. Oba rozměry <X> a <Y> nastavte na 0.10m, čímž vytvoříme vlnu na každém 10 cm. Věnujte nějaký čas prohlížení bitmap, které jsou součástí software ArchiTECH.PC. Můžete je najít v adresářích s texturami. Mnoho bitmap má universální charakter a mohou být použity v různých případech. Bitmapami můžete procházet i v software ArchiTECH.PC.Otevřte libovolnou povrchovou texturu a klikněte na šipku hned vedle jednoho z polí pro výběr bitmapy. Zvolte bitmapu a klikněte na náhled, abyste si ji mohli prohlédnout. V části dialogu pro “Odrazivost” zadejte hodnotu pro Odlesk = 55%, nízkou hodnotu pro Rozptyl = 30% a nízkou hodnotu Plasticity = 15%. Ve skle se musí odrážet oblaka, proto hodnotu “Zvýraznění” zadejte na více než 50%. V našem případě jsme zadali 80%. Pro odražené světlo zvolte světle modrou barvu 55, 55, 85. 5. V části dialogového okna pro náhled zvolte “Plochý povrch”, abyste mohli zkontrolovat povrchovou texturu. Levým tlačítkem klikněte na <Vykreslit>, aby proběhl výpočet jejího zobrazení. 4. Průhlednost povrchu bude zřetelně ovlivněna směrem světla odraženého od vlnitého povrchu. ArchiTECH.PC – Výukový kurz pro vizualizace 35 ArchiTECH.– Výukový kurz pro vizualizace /rendering/ 37 74 – PŘEPÍNAČ MASKOVAT - ZAPNUTÝ 741 - Úvod Pokud je přepínač <Maskovat> zapnutý, poměr mezi průhledností a odrazivostí budou u jednotlivých bodů různé v závislosti na bitmapě použité v části “Odrazivost” vizualizované souborem BMP. Průhlednost nejdříve zpracovává celé množství přicházejícího světla a potom převádí část světla, které neprošlo povrchem na odrazivost. V tomto případě nedochází k difrakci (ohybu) světla. Bitmapu v části “Průhlednost” s přepínačem <Maskovat> zapnutým, používejte k definování míst na povrchu, které se liší stupněm průhlednosti. Od neexistujícího povrchu (otvory) až po průhledné a od průhledných až po neprůhledné. Bitmapy použité v části dialogového okna “Průhlednost” jsou v tomto případě typickými bitmapami s úrovněmi šedi. y Černé oblasti definují zcela neprůhledná místa. y Šedé oblasti vedou k určitému množství průhlednosti v závislosti na úrovni šedi. Mapy šedé škály Vám umožňují simulovat průsvitné vzory na povrchu i nepravidelnosti. y Bílé oblasti na bitové mapě označují místa, kde bude vytvořen otvor. Bílé oblasti na transparetních bitmapách se chovají, jako kdyby povrch nebo materiál nebyl v těchto místech přítomen. Tento jev je výraznější než u jiných nastavení povrchových textur. Můžete zadat bitmapu “Výškové nerovnosti” nebo “Odrazivosti” tak, že přesahují přes bílá místa bitmapy v části “Průhlednost”. Bitmapa zadaná v části “Průhlednost” je jednoduše v těchto místech “vyřízne”. Tento typ mapování, více než kterýkoliv jiný, může vytvořit iluzi geometrie, která je odlišná od skutečného předmětu. Je možné přemodelovat povrch vytvořením otvorů, eliminací různých částí, nebo změnou obrysů. Složité obrazce mohou být vytvořeny z jednoduchých tvarů. Např. jednoduchá plocha ve tvaru čtverce může být změněna do tvaru listu tím, že připojíme jednu z povrchových textur “listu” k této ploše. Důležité upozornění ! Tento typ povrchové textury výrazně prodlouží dobu výpočtu výsledného obrazu. V závislosti na velikosti povrchové textury (přepínač Maskovat – zapnutý) a velikosti celkového zobrazovaného pohledu se může doba výpočtu výsledného obrazu zvýšit až na 5-ti násobek průměrné doby výpočtu zobrazení. Tento typ povrchové textury používejte k vytváření objektů s geometrií, kterou velmi obtížně docílíte pomocí běžných nástrojů pro kreslení. Mezi ně patří ozdobné balustrády, ploty, perforované desky, stromy, postavy, automobily, rostliny, živé ploty, listí i hory. 742 – Perforace - děrování Začneme jednoduchým příkladem, ve kterém využijeme černobílé bitmapy k vytvoření perforace – děrování (mnoha otvorů) v povrchu. 1. V programu “Malování” vytvořte černobílou bitmapu v rozměrech 6x6 pixelů – viz. obr. vpravo. Bílá část bitmapy představuje otvor, černá část (obrys široký 1 pixel) představuje neprůhledný materiál. Automatické opakování této bitmapy nám vytvoří plochu s otvory ve tvaru čtverce. Protože “Průhlednost” je nastavena na hodnotu 100% bitmapy, nastavení barvy není důležité. Uložte tuto bitmapu se jménem “perforace.bmp”. 2. V software ArchiTECH.PC vytvořte novou povrchovou texturu aktivací příkazu <Projekt – Správa knihovny povrchových textur ...>, pomocí příkazu <Soubor – Nový prvek knihovny> a zadejte jí název např. “perforace1”. P_klikněte na její název a aktivací příkazu <Vlastnosti prvku knihovny...> ji otevřete. 3. Aktivujte přepínač <Maskovat>. 4. V části dialogového okna “Průhlednost” použijte POUZE bitmapu. Přesvědčte se, že je aktivován přepínač <Smíchaný> a poměrové pole <Barva - Bitmapa> nastavte na hodnotu = 0% Barva – 100% Bitmapa. Otevřete předtím vytvořenou bitmapu s názvem "perforace.bmp." Oba rozměry <X> a <Y> nastavte na 0.200m. Tímto vytvoříte velké otvory čtvercového tvaru. Protože je “Průhlednost” nastavená na hodnotu 100% Bitmapa. Zadání barvy nemá žádný význam. 5. Povrchová textura bude obsahovat otvory a neprůhledné plochy, nikoliv však poloprůhledné plochy. Hodnota <Poměr> ovlivňuje pouze poloprůhledné plochy a jelikož na našem příkladě se nenachází, není hodnota <Poměr> důležitá ! 6. V části dialogového okna pro “Odrazivost” nastavte hodnoty pro neprůhlednou část povrchové textury. Různým nastavením těchto hodnot si můžete vytvořit různý materiál včetně matného, lesklého, odrazivého materiálu atd. Pozn.: Více informací o nastavení Odrazivosti najdete v kapitole 5 “Odraz světla.” Aby měl materiál hladký povrch (např. materiál s nátěrem) nastavte Odlesk na 30%, Rozptyl a Plasticitu na stejnou hodnotu 40%, <Zvýraznění> nastavte na hodnotu menší než 50%, takže se na povrchu nebudou odrážet oblaka. V našem případě jsme tuto hodnotu nastavili na 45%. Pro odražené světlo zvolte jakoukoliv barvu. V našem případě jsme zvolili zelenou 62, 25, 75. 7. V části dialogu pro náhled zvolte <Plochý povrch> ke kontrole povrchové textury. Levým tlačítkem klikněte na tlačítko <Vykreslit>, aby proběhl výpočet povrchové textury. Bitmapa použitá v části “Průhlednost” způsobila perforaci = děrování povrchu. Různé rozměry bitmapy použité v části “Průhlednost” Vám nabízí širokou škálu možností ! ArchiTECH.– Výukový kurz pro vizualizace /rendering/ 38 8. V software ArchiTECH.PC vytvořte kopii povrchové textury " perforace1". Vyberte ji L_kliknutím /modré zvýraznění/ a aktivujte příkaz menu <Soubor – Nový prvek knihovny...>, ponechejte aktivní přepínač <Kopie aktuálního povrchu>. Novou texturu nazvěte "perforace 2". Vyberte si ji a P_klikněte na její název a aktivujte příkaz <Vlastnosti prvku knihovny> pro její otevření. 9. V části dialogového okna “Průhlednost” zadejte změněné rozměry pro <X> a <Y> na 0.020m. Tím vytvoříte menší čtvercové otvory (perforaci). 10. Levým tlačítkem klikněte na tlačítko <Vykreslit>, aby proběhl výpočet povrchové textury. 743 – Vytváření komplexních tvarů K vytvoření iluze geometrie, která je odlišná od skutečného tvaru předmětu. Použijte bitmapu se stejným tvarem naskenovaným obrázkem a se zapnutým parametrem <Maskovat>. A. Stromy Knihovna povrchových textur, která je součástí software ArchiTECH.PC Vám nabízí řadu příkladů u kterých je možno prostřednictvím stupňovaných bitmap přemodelovat vzhled povrchu. Vyzkoušejme si to na jedné z povrchových textur a názvem “Strom 4,5*6”. Jedná se o typický příklad použití parametru <Maskovat>. V adresáři [KULISY] jsou pro povrchové textury použity vždy DVĚ bitmapy. y První bitmapou je vlastní obrázek stromu v reálných barvách. Tento obrázek použijeme v části dialogového okna “Odrazivost”, abychom přidali stromu barvu a s použitím různých odstínů zelené dojde k zobrazení listů. y Druhá bitmapa je černou kopií předchozí bitmapy. V software ArchiTECH.PC získáte neprůhlednost prostřednictvím černé siluety stromu (obr. 2) a realistické zobrazení prostřednictvím barevného obrázku stromu (obr. 1). Je důležité, aby obě kresby byly naprosto identické, abyste se vyhnuli výskytu nežádoucích pixelů ve výsledné vizualizaci. Ostatní pixely vně siluety stromu jsou bílé. Výsledkem bude úplně transparentní povrch, pod kterým jakoby nebyl žádný materiál. Do části dialogového okna pro “Výškovou nerovnost” můžete přidat třetí bitmapu, pomocí které dojde k zobrazení větví a listů. Avšak u běžného použití v software ArchiTECH.PC to není nutné ! Pokud vytváříte vlastní bitmapy, které budou použity v povrchové textuře (jedna v části “Průhlednost”, další v části “Výšková nerovnost” a popř. třetí v části “Odrazivost”). Zadejte jim vždy stejné rozměry, aby jednotlivé oblasti detailů bitmap spolu korespondovaly. Pokud je to nutné, můžete použít bitmapy různých velikostí u jedné povrchové textury (např. opakování malé bitmapy u nerovnosti povrchu na velké průhledné bitmapě). Více informací najdete v kapitole 81 “Obrazovka s perforací.” B. Balustrády - zábradlí Další příklad představuje použití průhledných bitmap pro doplnění složitých detailů k budově. U mnoha budov je použito kovových balustrád - zábradlí, které můžete zobrazit pomocí bump-mappingu. ArchiTECH.– Výukový kurz pro vizualizace /rendering/ 39 1. V programu “Malování” nakreslete jeden modul kované balustrády v černé barvě na bílém podkladě. Uložte ho např. pod názvem “zábradlí.bmp”. Pozn.: Bitmapa by měla být dostatečně velká, tak abyste ji nemuseli při zobrazování prodlužovat. Pokud je bitmapa příliš malá při zobrazování budou zřejmé její jednotlivé pixely ! 2. V software ArchiTECH.PC vytvořte novou povrchovou texturu aktivací příkazu <Projekt – Správa knihovny povrchových textur ...>, pomocí příkazu <Soubor – Nový prvek knihovny> a zadejte jí název např. “zábradlí1”. P_klikněte na její název a aktivací příkazu <Vlastnosti prvku knihovny...> ji otevřete. 3. Aktivujte přepínač <Maskovat>. 4. V části dialogového okna pro “Průhlednost” bude použita pouze bitmapa. Přesvědčte se, že přepínač <Smíchaný> je aktivní a poměrové pole <Barva - Bitmapa> nastavte na 100% Bitmapa. Použijte bitmapu "zábradlí.bmp." Zadejte její rozměry <X> a <Y> na hodnotu, která odpovídá jednomu modulu zábradlí. V našem příkladu jsme zadali rozměr <X> na 1.00 m a <Y> na 0.30 m. Protože <Průhlednost> je zadaná na 100% bitmapy, nastavení barev není důležité. 5. Povrchová textura bude obsahovat pouze otvory a neprůhledné části. Hodnota <Poměr> ovlivňuje pouze poloprůhledné plochy. Protože v našem příkladě se nevyskytují, tato hodnota není důležitá. 6. V části dialogového okna pro “Odrazivost” musíte zadat hodnoty pro neprůhlednou část povrchové textury. Abyste dosáhli dojmu nátěru na materiálu zadejte nízkou hodnotu Odlesku = 30% a stejné hodnoty pro Rozptyl a Plasticitu = 40%. Funkci <Zvýraznění> nastavte na hodnotu nižší než 50%. V našem příkladě jsme použili hodnotu 45%. Pro odražené světlo zvolte jakoukoliv barvu. V našem případě jsme použili šedomodrou barvu: 52, 5, 60. 7. V části dialogu pro náhled zvolte <Plochý povrch>, abyste si mohli zkontrolovat povrchovou texturu. Levým tlačítkem klikněte na tlačítko <Vykreslit>, aby proběhl výpočet povrchové textury. Madlo na horní straně zábradlí bylo do modelu přidáno jako objekt. 744 – Různé hodnoty nastavení průhlednosti Použitím černé a bílé bitmapy (nikoliv šedé) pro průhlednost, vytvoříte pouze otvory a neprůhledné části. Prostřednictvím parametrů „Smíchaný“ a „Modulovaný“ a použité bitmapy můžeme vytvořit různé varianty obsahující poloprůhledné části. Vraťte se k příkladu s děrovanou plochou v kapitole 742. 1. V software ArchiTECH.PC vyberte povrchovou texturu "perforace1". Vytvořte kopii této povrchové textury pomocí jejího výběru a aktivace příkazu <Soubor – Nový prvek knihovny> a nazvěte ji např. "perforace1b." 2. Změňte nastavení bitmapy v části „Průhlednost“ dialogového okna. Aktivujte přepínač <Modulovaný>, pak zadejte barvu pro průhledné části povrchové textury. Např. modrou 54, 15, 95. Bílé části bitmapy - čtvercové otvory se změní na světle modré a černé části bitmapy zůstanou stejné. 3. V části dialogového okna “Odrazivost” zvolte pro odražené světlo jakoukoliv barvu. V našem případě jsme použili barvu středně zelenou: 62, 25, 75. 4. Levým tlačítkem klikněte na tlačítko <Vykreslit>, aby proběhl výpočet povrchové textury. Výsledkem je zelená plocha (zelené světlo se odráží od povrchu) s modrými průhlednými čtverci. 75 - REKAPITULACE FUNKCÍ PŘEPÍNAČE - MASKOVAT Rozdíl mezi průhlednou povrchovou texturou s vypnutým nebo zapnutým přepínačem <Maskovat>může být ilustrován na příkladu s logem. Přepínač <Maskovat> - vypnutý 1. V software ArchiTECH.PC vytvořte novou povrchovou texturu aktivací příkazu <Projekt – Správa knihovny povrchových textur ...>, pomocí příkazu <Soubor – Nový prvek knihovny> a zadejte jí název např. “průhledný text”. P_klikněte na její název a aktivací příkazu <Vlastnosti prvku knihovny...> ji otevřete. 2. Neaktivujte přepínač <Maskovat>. Poměrové pole <Odrazivost> nastavte na hodnotu 30% zvýraznění. ArchiTECH.– Výukový kurz pro vizualizace /rendering/ 40 3. V části dialogového okna “Průhlednost” zadejte 0% Barva - 100% Bitmapa, a otevřete soubor bitmapy "text2.bmp" který jsme vytvořili ve cvičení 423, část B. 4. Zvolte barvu pro “Odrazivost” povrchové textury, např. tmavě červenou. U ostatních parametrů ponechte implicitní hodnoty. 5. V části dialogového okna pro náhled aktivujte “Plochý povrch” pro kontrolu povrchové textury. Levým tlačítkem klikněte na tlačítko <Vykreslit>, aby proběhl výpočet povrchové textury. Výsledkem je velmi tmavě červený (téměř černý) neprůhledný text na světle červené průhledné skleněné ploše. Barvy jsou směsí 70% černobílé bitmapy ( která byla zvolena pro průhlednost) a 30% červené (která byla vybrána pro odrazivost). Přepínač <Maskovat> - zapnutý 6. Vyberte si kliknutím povrchovou texturu “průhledný text”, kterou jste předtím vytvořili. Vytvořte její kopii pomocí příkazu <Soubor – Nový prvek knihovny>, ponechejte aktivní přepínač <Kopie aktuálního povrchu>. Novou texturu pojmenujte např. "jen text". P_klikněte na její název a aktivací příkazu <Vlastnosti prvku knihovny...> ji otevřete. 7. Aktivujte kliknutím přepínač <Maskovat>. 8. Levým tlačítkem klikněte na tlačítko <Vykreslit>, aby proběhl výpočet povrchové textury. Výsledkem je červený neprůhledný text – mající barvu zadanou v části dialogového okna pro “Odrazivost”. Bílé části bitmapy jsou zcela transparentní - průhledné. Transparentní bitmapa je použita pouze k definování částí povrchové textury, které existují a části povrchové textury, které mají být vynechány. Uvedené metody můžete použít k vytvoření různých typů reklamních nápisů ! 8 – PODROBNÉ PŘÍKLADY POUŽITÍ POVRCHOVÝCH TEXTUR 81 – PERFOROVANÉ (DĚROVANÉ) STĚNY 811 – Dřevěné perforované (děrované) stěny Pokračujeme v příkladu s perforovanou stěnou z kapitoly 742 a použijme funkcí dialogového okna pro povrchovou texturu k vytvoření různých variant. Např. můžeme přidat úplně odlišnou bitmapu pro reflexní část a materiál, ze kterého je stěna perforovaná např. dřevo. 1. V software ArchiTECH.PC najděte povrchovou texturu "perforace1”. Vytvořte její kopii pomocí příkazu <Soubor – Nový prvek knihovny>, ponechejte aktivní přepínač <Kopie aktuálního povrchu>. Novou texturu pojmenujte např. "perforace2". P_klikněte na její název a aktivací příkazu <Vlastnosti prvku knihovny...> ji otevřete. 2. V části dialogového okna “Průhlednost” ponechejte zadané hodnoty stejné. 3. V části dialogového okna “Odrazivost” aktivujte přepínač <Modulovaný>. Pak najděte v knihovně povrchových textur bitmapu představující dřevo (např. soubor “wood.bmp"). Pozn.: Bitmapa "wood.bmp" obsahuje celistvou dřevěnou plochu bez otvorů. Což není žádný problém, protože část dialogového okna pro “Průhlednost” nejdříve provede výpočet toho, které části jsou neprůhledné a ve které nejsou otvory. Teprve poté předá neprůhledné části povrchu k výpočtu odraženého světla. Přesvědčte se, že oba rozměry <X> a <Y> jsou nastaveny na hodnotu 1.0 m. A vyberte světle hnědou barvu: 16, 15, 65. 4. Pak klikněte na tlačítko <Vykreslit> aby proběhl výpočet povrchové textury. 812 – Dřevěná zástěna se zaobleným děrováním V podobných případech může být deska plochá ale její otvory jsou provedeny se zaoblenou hranou. K vytvoření tohoto efektu je potřeba provést kombinaci povrchové textury se speciálně vytvořenou bitovou mapou v části pro “Výškovou nerovnost” povrchu (bump-mapping). 1. V programu “Malování” vytvořte bitmapu v šedé škále, jak je zobrazeno na obr. vpravo. Má velikost 36 x 36 pixelů. Bitmapa musí být větší, aby byly vytvořeny odstíny šedé v nerovnostech. Respektujte poměr velikosti hranice k velikosti otvoru, který je 1:4. Pokud půjde o čtverec se stranou 36 pixelů, hranice bude 6 pixelů široká na všech stranách a otvor 24 pixelů. Soubor uložte pod názvem "děrování_zaoblení.bmp." 2. V software ArchiTECH.PC, najděte povrchovou texturu se jménem "perforace2". Vytvořte její kopii pomocí příkazu <Soubor – Nový prvek knihovny>, ponechejte aktivní přepínač <Kopie aktuálního povrchu>. Novou texturu pojmenujte např. "perforace3". P_klikněte na její název a aktivací příkazu <Vlastnosti prvku knihovny...> ji otevřete. ArchiTECH.– Výukový kurz pro vizualizace /rendering/ 41 3. V části dialogového okna “Průhlednost” a “Odrazivost” ponechejte stávající hodnoty. 4. V části dialogového okna pro “Výškovou nerovnost” povrchu zadejte hodnotu <Výškové charakteristiky> na 100%. Zvolte jako bitmapu soubor "děrování_zaoblení.bmp". Tato bitmapa použitá pro nerovnost povrchu musí mít stejné rozměry <X> a <Y> jako bitmapa používaná v části “Průhlednost” a které jsou = 0.2 m. 5. Pak levým tlačítkem klikněte na tlačítko <Vykreslit>, aby proběhl výpočet povrchové textury. 813 – Dřevěná perforovaná zástěna s prosklenými čtverci Patřičným nastavením hodnot bitové mapy v části “Průhlednost”, můžete k děrované ploše přidat prosklené čtverce různých barev. A. Metoda 1 1. V software ArchiTECH.PC, najděte povrchovou texturu "perforace3”. Vytvořte její kopii pomocí příkazu <Soubor – Nový prvek knihovny>, ponechejte aktivní přepínač <Kopie aktuálního povrchu>. Novou texturu pojmenujte např. "perforace3b". P_klikněte na její název a aktivací příkazu <Vlastnosti prvku knihovny...> ji otevřete. 2. V části dialogového okna pro “Výškovou nerovnost” povrchu a “Odrazivost” ponechejte zadané hodnoty. 3. Změňte nastavení bitmapy v části dialogového okna “Průhlednost” tím, že aktivujte přepínač <Modulovaný>. Potom zvolte barvu v části “Průhlednost”, např. vyberte barvu světle zelenou: 62, 20, 95. Bílé části bitmapy (čtvercové otvory), se změní na světle zelené. Červené části bitmapy zůstanou opět černé. 4. Levým tlačítkem klikněte na tlačítko <Vykreslit>, aby proběhl výpočet povrchové textury. Volba dvou různých barev pro “Průhlednost“ (= zelená) a “Odrazivost” (= hnědé dřevo) vytvoříte povrchovou texturu se dvěma odlišnými barvami, aniž bychom museli vytvořit barevnou bitmapu pro “Odrazivost” ! Buďte však opatrní pří používání této povrchové textury. Pokud chcete, aby tyto barvy byly zachovány i při přiřazení povrchové textury k nakreslenému objektu knihovny nesmíte aktivovat přepínač <Použít barvu>. B. Metoda 2 Pokud si zvolíte kombinaci povrchové textury s barvou, např. žlutou, musíte aktivovat přepínač <Použít barvu>. Tato barva nahradí obě barvy (jednu pro “Odrazivost” a druhou pro “Průhlednost”) v povrchové textuře. V našem případě vytvoříme žluté dřevo se žlutými prosklenými čtverci. Výsledek vidíte na obrázku vpravo. Levá zástěna má povrchovou texturu bez prosklených čtverců. Prostřední zástěna má povrchovou texturu s prosklenými čtverci, které nejsou kombinovány s barvou v dialogovém okně <Povrchové textury> (výběr barvy je aktivován použítím přepínače <Použít barvu>) – (metoda 1). Pravá zástěna má povrchovou texturu s prosklenými čtverci, které jsou kombinovány se žlutou barvou v dialogovém okně <Výběr povrchové textury> (metoda 2). 814 – Dřevěná perforovaná zástěna s prosklenými čtverci v mnoha barvách Jediný způsob jak vytvořit prosklené čtverce v několika barvách, spočívá v použití bitmap se správnými barvami. Jak bitmapa v části “Průhlednost” tak i bitmapa v části “Odrazivost”> musí být zbarvená, abychom získali efekt barevného skla. 20 80 40 80 20 1. V programu “Malování” vytvořte dvě barevné bitmapy, jak je ukázáno na obrázcích vpravo. Červená 1 4 Modrá Dřevo Žlutá Zelená První bitmapa určuje různé stupně “Průhlednosti”. Čtvercová bitmapa o straně 12 pixelů je dostačující. Mřížka je v barvě černé. Každá prosklená část má vlastní barvu. Bitmapu uložte pod názvem "děrování1c.bmp." 2 4 1 Červená Modrá Žlutá Zelená Druhá bitmapa určuje barvy pro světlo odražené od skla a také kresbu a barvu dřeva. Aby dřevo mělo realistickou podobu, musí být bitmapa mnohem větší (čtverce o straně 240 pixelů). Uložte bitmapu pod názvem “děrování2c.bmp." 2. V software ArchiTECH.PC nalezněte povrchovou texturu "perforace 3". Vytvořte její kopii pomocí příkazu <Soubor – Nový prvek knihovny>, ponechejte aktivní přepínač <Kopie aktuálního povrchu>. Novou texturu pojmenujte např. "perforace 4". P_klikněte na její název a aktivací příkazu <Vlastnosti prvku knihovny...> ji otevřete. Černá ArchiTECH.– Výukový kurz pro vizualizace /rendering/ 42 3. V části dialogového okna pro „Výškovou nerovnost“ ponechejte stávající nastavení. Nechejte také přepínač <Maskovat> aktivní. 4. V částech dialogového okna pro „Průhlednost“ a „Odrazivost“ zvolte <Smíchaný> a poměrové pole <Barva - Bitmapa> nastavte na 100% Bitmapa. Rozměry <X> a <Y> nastavte na hodnotu 0.4 m. Soubor bitmapy "děrování1c.bmp" zvolte jako bitmapu pro „Průhlednost“ a soubor "děrování2c.bmp" pro „Odrazivost“. 5. Levým tlačítkem klikněte na tlačítko <Vykreslit>, aby proběhl výpočet povrchové textury. 82 – SKLENĚNÉ OKNO S VITRÁŽÍ Okno s vitráží vytvoříme pomocí podobného postupu jako u zástěny s prosklenými čtverci v mnoha barvách, který byl popsán v předchozí kapitole. Jednobarevná bitmapa bude však v tomto případě dostačující. Olověné rámečky jednotlivých okének jsou černé. Čili stejná bitmapa použitá v části “Průhlednost” může být použita i v části “Odrazivost”. 1. Vytvořte v programu “Malování” bitmapu podobnou jako na obr. vpravo a uložte ji pod názvem "colorgl.bmp". Široké černé obrysy Žlutá Zelená Tmavěmodrá Červená Světlemodrá 2. V software ArchiTECH.PC vytvořte novou povrchovou texturu aktivací příkazu <Projekt – Správa knihovny povrchových textur ...>, pomocí příkazu <Soubor – Nový prvek knihovny> a zadejte jí název např. “vitrážní sklo”. P_klikněte na její název a aktivací příkazu <Vlastnosti prvku knihovny...> ji otevřete. 3. Aktivujte přepínač <Maskovat>. V obou částech dialogového okna – “Průhlednost” i “Odrazivost”, aktivujte funkci <Smíchaný> a poměrové pole <Barva – Bitmapa> nastavte na 100% Bitmapa. Oba rozměry <X> a <Y> nastavte na stejnou hodnotu 1.0 m. Zvolte soubor "colorgl.bmp". 4. U ostatních parametrů ponechejte implicitní hodnoty. 5. Zvole zobrazení <Plochý povrch> v poli pro náhled a levým tlačítkem klikněte na tlačítko <Vykreslit>, aby proběhl výpočet povrchové textury. 83 – KOVOVÉ ZÁBRADLÍ Stejným způsobem můžete vytvořit kulaté zábradlí s děrovaným plechem uprostřed polí. 1. V programu “Malování” ve Windows vytvořte potřebné tři bitmapy. První bitmapa bude obrázek kulatých částí zábradlí ve stupnici šedé. Dávejte pozor na průsečíky kulatých trubek tvořících zábradlí ! Druhá bitmapa bude černobílou kopií první bitmapy definující, které části bude tvořit materiál a které části budou otvory. Třetí bitmapou bude barevná bitmapa, aby různé části zábradlí získaly odlišné barvy. ArchiTECH.– Výukový kurz pro vizualizace /rendering/ 43 Úrovně šedi bump mapa Černá & bílá průhledná bit mapa "zábradlí1.bmp" Vícebarevná odrazivá bit mapa "zábradlí2.bmp" "zábradlí3.bmp" Detail vršku zábradlí Detail spodku zábradlí 2. V software ArchiTECH.PC vytvořte novou povrchovou texturu aktivací příkazu <Projekt – Správa knihovny povrchových textur ...>, pomocí příkazu <Soubor – Nový prvek knihovny> a zadejte jí název např. “zábradlí”. P_klikněte na její název a aktivací příkazu <Vlastnosti prvku knihovny...> ji otevřete. 3. Aktivujte přepínač <Maskovat>. 4. V části dialogového okna pro “Průhlednost” bude použita jen bitmapa. Přesvědčte se, že je aktivovám přepínač <Smíchaný> a poměrové pole <Barva - Bitmapa> nastavte na 100% Bitmapa. Otevřete bitmapu "zábradlí2.bmp". Rozměry <X> a <Y> nastavte na hodnoty, kterou bitmapa představuje ve skutečnosti – v našem případě 1.0 m x 1.0 m. Jelikož je “Průhlednost” nastavena na 100% Bitmapa, nastavení barvy zde není podstatné. 5. Povrchová textura bude obsahovat pouze otvory a neprůhledné části. Funkce <Poměr> ovlivňuje pouze poloprůhledné plochy. Jelikož se v našem případě nevyskytují, nastavení této hodnoty není důležité. V tomto stadiu si můžete vyzkoušet parametry povrchové textury kliknutím na tlačítko <Vykreslit>, přičemž proběhne výpočet povrchové textury. Výsledek je znázorněn na prvním obrázku. 6. V části “Výšková nerovnost” zadejte hodnotu pro <Výškovou charakteristiku> na 100%. Vyberte si soubor bitmapy "zábradlí1.bmp". Nerovnost povrchu musí mít stejné hodnoty v polích <X> a <Y> jako bitmapa v části “Průhlednost”, která je velká 1.0 m x 1,0 m. Od tohoto okamžiku můžete kontrolovat kombinaci průhlednosti a nerovnosti povrchu (bump mapping) L-kliknutím na tlačítko <Vykreslit> pro výpočet povrchové textury. Výsledek je zobrazen v druhém obrázku. 7. V části dialogového okna pro “Odrazivost” se přesvědčte, že je aktivní přepínač “Smíchaný” a poměrové pole <Barva Bitmapa> nastavte na 100% Bitmapa. Použijte bitmapu "zábradlí3.bmp." Rozměry <X> a <Y> nastavte na stejnou velikost 1,0 m x 1,0 m. Jelikož je “Odrazivost” nastavená na 100% Bitmapa, nastavení barvy zde není důležité. 8. V části dialogového okna pro náhled zvolte <Kulový povrch> pro kontrolu povrchové textury. Levým tlačítkem klikněte na <Vykreslit>, aby proběhl výpočet textury. Výsledek je znázorněn na třetím a čtvrtém obrázku. ArchiTECH.– Výukový kurz pro vizualizace /rendering/ 44 Zábradlí pouze s bitmapou průhlednosti Zábradlí s kombinací průhlednosti a nerovnosti Zábradlí s kombinací všech tří bitmap Výsledek ve vizualizaci / renderingu/ ArchiTECH.PC – Výukový kurz pro vizualizace /rendering/ 44 9 – POVRCHOVÉ TEXTURY - SHRNUTÍ Na jednom příkladu zde uvádíme vše, co lze provést se čtyřmi BMP soubory v programu ArchiTECH.PC Odrazivost Barva Logo Odlesk-Rozptyl-Plasticita Nerovnost povrchu Průhlednost Barva Logo Maskovat Jednobarevné transparentní logo Jednobarevné logo na transparentním pozadí Mnohobarevné logo Mnohobarevné logo s různou transparencí Smíchaný - 100% barvy 31, 30, 60 – 20 - 40 - 40 – Smíchaný - 100% BMP – logo v šedi Maskovat ON Smíchaný - 100% barvy 31, 30, 60 – 20 - 40 - 40 – Smíchaný - 100% BMP – logo v barvách Maskovat ON Modulovaný 31, 30, 60 logo v barvách 20 - 40 - 40 – Smíchaný - 100% BMP – logo v černé Maskovat ON Modulovaný 31, 30, 60 logo v barvách 20 - 40 - 40 – Smíchaný - 100% BMP – logo v barvách Maskovat ON Mnohobarevné logo s hloubkou na průhledném pozadí Jednobarevné logo Modulovaný 31, 30, 60 logo v barvách 30 - 40 - 30 logo in black Smíchaný - 100% BMP – logo v černé OFF - 30% Odrazivost Smíchaný - 100% color 31, 30, 60 – 20 - 40 - 40 – Smíchaný - 100% BMP – logo v černé Maskovat ON Jednobarevné logo na Mnohobarevné logo na transparentním pozadí transparentním pozadí Odrazivost Barva Logo Odlesk-Rozptyl-Plasticita Nerovnost povrchu Průhlednost Barva Logo Maskovat Odrazivost Barva Logo Odlesk-Rozptyl-Plasticita Nerovnost povrchu Průhlednost Barva Logo Maskovat Smíchaný - 100% color 31, 30, 60 – 20 - 40 - 40 – Smíchaný - 100% BMP – logo v černé OFF - 30% Odrazivost Modulovaný 31, 30, 60 logo v barvách 20 - 40 - 40 – Smíchaný - 100% BMP – logo v černé OFF - 30% Odrazivost Logo plastické na neprůhledném pozadí Logo vystouplé na neprůhledném pozadí Mnohobarevné logo Mnohobarevné logo na plastické na neprůhledném pozadí neprůhledném pozadí Smíchaný - 10% BMP 31, 30, 60 logo v černé 30 - 40 - 30 logo v černé – – – OFF - 100% Odrazivost Smíchaný - 10% BMP 31, 30, 60 logo v bílé 30 - 40 - 30 logo v bílé – – – OFF - 100% Odrazivost Smíchaný - 70% BMP 31, 30, 60 logo v barvách 30 - 40 - 30 logo v černé – – – OFF - 100% Odrazivost Smíchaný - 70% BMP 31, 30, 60 logo v barvách 30 - 40 - 30 logo v bílé – – – OFF - 100% Odrazivost Mnohobarevné Mnohobarvné smíchané logo na modulované logo na neprůhledném pozadí neprůhledném pozadí Jednobarevné modulované logo na neprůhledném pozadí Modulovaný 31, 30, 60 logo v barvách 0 - 50 - 50 – – OFF - 100% Odrazivost Modulovaný 31, 30, 60 logo v šedi 0 - 50 - 50 – – OFF - 100% Odrazivost Mnohobarevné logo na neprůhledném pozadí Odrazivost Barva Logo Odlesk-Rozptyl-Plasticita Nerovnost povrchu Průhlednost Maskovat Smíchaný - 100% BMP – logo v barvách 0 - 50 - 50 – – OFF - 100% Odrazivost Smíchaný - 70% BMP 31, 30, 60 logo v barvách 0 - 50 - 50 – – OFF - 100% Odrazivost Pro přehled všech funkcí povrchových textur jsme použili čtyři BMP soubory – všechny kopie stejné původní bitmapy. Na všech je logo SoftCAD.3D na bílém pozadí, kromě druhé bitmapy, která má barvu opačnou. Logo v černé Logo v bílé Logo v barvách Logo v šedi Všechny bitmapy mají rozměr <X> a <Y> zadané = 1.0 m. Funkce <Výšková charakteristika> v části dialogového okna pro “Výškovou nerovnost” povrchu je vždy nastavena na hodnotu 100%, a je zde použitá i bitmapa. Pokud nějaký parametr není uveden, používáme implicitní hodnotu. Pokud povrchová textura obsahuje průhledné části, funkce <Poměr> je nastavena na 100%. Pozn.: Implicitní jsou parametry zadané v dialogu <Modifikace povrchové textury>, jestliže povrchová textura je vytvořena pomocí příkazu <Soubor – Nový prvek knihovny> a pokud je zvolena textura IM_POVRCH. ArchiTECH.PC – Výukový kurz pro vizualizace /rendering/ 45 Přehled různých nastavení hodnot povrchové textury s použitím loga SoftCAD.3D. ArchiTECH.PC – Výukový kurz pro vizualizace /rendering/ 46 5 – OSVĚTLENÍ SCÉNY 1 - ÚVOD Opravdové umění tvořit 3D vizualizace nevyžaduje pouze určitou úroveň foto-realistického zobrazení objektů, ale také způsob uspořádání a osvětlení scény. To je také jeden z důvodů proč profesionální fotografie jsou na mnohem lepší úrovni, než Vaše snímky z dovolené. Stejně jako fotograf musíte Vaší 3D scéně dodat vhodné osvětlení, tak aby prostředí obrázku bylo přirozené s odpovídající atmosférou. Optimální vzhled, reliéf, zrnitost a povrchovou texturu dodáte Vašemu obrázku pomocí vhodně zvoleného osvětlení, které též přidá obrázku jas a hloubku. Stěny hrají též důležitou roli tím, že jejich stíny dopadají na předměty a předměty samotné vrhají stíny. Způsob dopadu světla na povrch předmětu zvýrazní tvar a charakter objektů. S pomocí bumpmappingu může vhodně zvolené osvětlení dodat povrchu přirozený vzhled s bohatou texturou. Pozn.: Bitmapy pro bump-mapping jsou velkou měrou závislé na světelných podmínkách: více informací najdete v kapitole 4, sekce 6. “Bump Mapping – Nerovnost povrchu". Vše co kolem nás vidíme je ovlivňováno stíny, které nás obklopují. Během dne nás slunce zaplavuje svými paprsky a stíny. V noci nekonečné množství žárovek zajišťuje umělé osvětlení, které vytváří naše vnímání okolního prostředí prostřednictvím stínů, které vytváří (ty jsou zřejmější než stíny tvořené slunečním svitem). Program SoftCAD.3D/ArchiTECH.PC nám pomáhá dosáhnout realistické zobrazení tím, že nabízí nástroje pro vytvoření přirozených podmínek. Dříve si musel uživatel sám doplnit pomocí své představivosti to, co mu měl průměrný obrázek podat. Tyto časy jsou už pryč. Nyní zde máme virtuální realitu, která nám prostřednictvím profesionálního CAD software ArchiTECH.PC vytváří vynikající výsledné foto-realistické obrazy. Od zrcadlových ploch, jako jsou kovy nebo samotná zrcadla, se odráží okolní prostředí díky schopnosti software ArchiTECH.PC zachycovat dráhu paprsků. Stejně jako ve skutečnosti i v software ArchiTECH.PC se světlo šíří prostřednictvím dvou zdrojů: 1) od slunce a nebo od 2) přidaných světelných zdrojů, které jsou rozmístěny jako objekty knihovny. Nastavení světelných podmínek je umění, kterého dosáhneme jen na základě získaných zkušeností. V této příručce Vám však poskytneme několik rad. Důležité: V software ArchiTECH.PC není přítomen vliv difrakce (ohybu) světla. Jedná se o složitý jev, který by významně zpomalil výpočet výsledného zobrazení. Pozn.: Difrakce světla spočívá v šíření světla prostřednictvím difuzní reflexe všech prvků na scéně. Způsobuje vznik rozptýleného světla, které nemá určitý směr (stejně jak je tomu u osvětlení za mlhy nebo když je zataženo). Difrakci světla je nutno simulovat přidáním více zdrojů světla ! 2 – SLUNCE, MĚSÍC A JINÉ SVĚTELNÉ ZDROJE 21 – SLUNCE A MĚSÍC Pozn.: V software ArchiTECH.PC je slunce umístěno ve vztahu ke středu obrazovky bez ohledu na polohu pracovních oken. Informace o poloze slunce udává pouze směr, protože slunce se nachází na ploše ve velké vzdálenosti od budovy. Jednoduché pravidlo spočívá v umístění slunce v blízkosti pozorovatele. Doporučujeme dodržovat Vám následující postup: y Situace Ι: Podívejte se na roh budovy dejme tomu z místa mezi body B a B'. Umístěte slunce pod úhlem 90° mezi spojnice B a B´ s rohem budovy s cílem mezi 270 stupňů a 360 stupňů. y Situace ΙΙ: Dívejte se přímo na čelní stěnu budovy. Slunce se může posunout o 180° mezi osami A a B, pod úhlem od 180d a 360 stupňů. Nezapomeňte, že tato poloha udává pouze azimut a výšku nezávisle na poloze budovy. Nesmíte umístit slunce ve výšce 45 stupňů, protože tímto by jste stejnoměrně osvítili horizontální i vertikální plochy, čímž by jste nevytvořili dojem hloubky. Slunce, které je umístěno velmi vysoko, ozáří zejména horizontální plochy, zatímco slunce umístěné nízko odráží především stěny. y B A A' L1 B' L2 ArchiTECH.PC – Výukový kurz pro vizualizace /rendering/ 47 Slunce ve výšce 60 stupňů. Slunce ve výšce 30 stupňů. Stíny mohou zakrýt důležité části budovy. Pokud k tomu dojde, můžete přidat další zdroje světla tak, aby i tyto části budovy byly osvětleny. Na příkladě vpravo je vchod do budovy, nad kterým je velký balkon. Na scénu jsme přidali zdroje světla směřující vzhůru. Tyto zdroje světla mají dostatečnou intenzitu, tak aby v kombinaci se sluncem dostatečně budovu osvětlili. Stejně jako ve skutečnosti i v software ArchiTECH.PC Slunce vyzařuje bílé světlo, kromě případů, kdy je umístěné ve velmi malé výšce 5 stupňů a níž na horizontem. V tomto případě vyzařuje načervenalé světlo simulující západ Slunce. Slunce ve výšce 5 stupňů. Slunce ve výšce 5 stupňů se světelnými zdroji. V noci je Měsíc umístěný naproti poloze Slunce a vydává svěle modré světlo. Obrázek má plochý vzhled a modrý nádech. Přidáním umělých zdrojů světla obrázek zvýrazníme. Bez slunce, bez světelných zdrojů. Pozn.: Bez slunce, jen světelné zdroje a měsíční světlo. Více informací o kombinaci umělých zdrojů světla se slunečním a měsíčním světlem najdete v části 3. 22 – SVĚTELNÉ ZDROJE Prostřednictvím objektů knihovny “NÁBYTEK - Osvětlení”, umístíme zdroje světla do scény: Máme dva základní typy zdrojů světla. Obecné zdroje světla zvané “Bodové zdroje” vyzařují světlo všemi směry do prostoru stejně jako žárovka a zdroje světla zvané “Úhlové zdroje” vyzařují světelné paprsky pod určitým úhlem a v určitém směru. Umělé zdroje světla mohou vyzařovat světlo jakékoliv barvy. Barvu světla zadáte pomocí parametru “Barva světla”. ArchiTECH.PC – Výukový kurz pro vizualizace /rendering/ 48 “Pružné čáry” nám při zadávání zdroje světla poskytují následující informace: umístění a možný směr světla. Střed zdroje světla, který je indikován změnou tvaru kurzoru, je referenčním bodem pro jeho výběr a modifikaci. Přidání umělého zdroje světla za jasného dne má velice malý účinek. Naopak při východu nebo západu slunce a v noci je jeho účinek velký. Další metody zadání umělého zdroje světla jsou následující: 1. Zadejte implicitní hodnoty pro všechny následně vkládané světelné zdroje, pokud jste ještě nezvolili žádný zdroj světla kurzorem. 2. Výběrem světelného zdroje kurzorem můžete provést změnu parametrů tohoto zdroje světla. 3. Výběrem všech zdrojů světla můžete tyto vybrané zdroje světla vypnout nebo zapnout. Nezapomeňte, že ostatní parametry musí být změněny individuálně. 4. Při vybírání světla kurzorem klikněte na levé tlačítko myši, tím změníte všechny parametry světelného zdroje dle implicitních hodnot. Pravým kliknutím vyberete všechny parametry a použijete je jako dále implicitní. Parametry Všechna bodová světla mají následující parametry: 1. Vnitřní úhel/2: Jedná se o 1/2 vrcholového úhlu celého světleného kužele. Např. pokud zadáte hodnotu tohoto parametru 60 stupňů, světlo bude šířeno danou intenzitou v kuželu s vrcholovým úhlem 120 stupňů. Vnitřní úhel musí být menší nebo roven úhlu vnějšímu. 2. Vnější úhel /2: Jedná se o 1/2 úhlu vnějšího kužele, ve kterém se šíří rozptýlené světlo. Tento paramter je omezen hodnotou 180 stupňů. 3. Výkon světelného zdroje je vyjádřen ve WATTech. Má rozmezí od 0 až do 32 000 Wattů. Interní úhel/2 Externí úhel/2 Zdroj světla “bodové světlo” Bodové světlo nemá žádný objem, což může být v určitých případech praktické. Další vlastnosti bodového světla je možnost zadání barvy světla v jeho parametrech. Efekt barevně osvětleného místa vytvoříte zadáním vyšší hodnoty výkonu, dále vyberte barvu a zadejte vnitřní a vnější úhel na hodnotu menší než je hodnota implicitní. Při zobrazování můžete použít maximálně 127 zdrojů světla (plus slunce). Doporučujeme však používat počet výrazně nižší, protože s každým zdrojem světla se prodlužuje i doba výpočtu. Kombinace barevných a bílých zdrojů světla 3 – OSVĚTLENÍ OBRAZU 31 – ZOBRAZENÍ EXTERIÉRU U zobrazování exteriérů Vám nedoporučujeme kombinovat umělé zdroje světla se slunečními paprsky dopadajícími pod velkým úhlem. Sluneční záření je příliš intenzivní a proto jiné zdroje světla nejsou viditelné. Došlo by též ke prodloužení doby výpočtu výsledného obrazu. Slunce ve střední poloze však můžete být kombinovat s intenzivními zdroji světla. Pozn.: Pokud je to nutné neváhejte nastavit vyšší intenzitu světla. Velmi dobrého efektu dosáhnete kombinací slunce v nízké poloze s velmi intenzivními zdroji světla. Pokud umístíte slunce do nízké polohy, objeví se na obrázku i samotné slunce. Umístěte slunce do polohy nižší než 10 stupňů. Ke kombinaci slunce v nízké poloze a umělých zdrojů světla zadejte těmto zdrojům vysoké hodnoty (100x větší je normální hodnota). Na příkladě vlevo je slunce ve výšce 4 stupně a azimut je 65 stupňů. Měsíc je na obrázku viditelný v noci. Je použita stejná výška jako Slunce, ale Měsíc je vždy umístěn naproti poloze Slunce. Měsíc můžete kombinovat s umělými zdroji světla za použití běžných hodnot. 32 – ZOBRAZENÍ INTERIÉRŮ Při zobrazení interiéru se obvykle používá umělých zdrojů světla k osvětlení obrázků. V tomto případě neexistují pro osvětlení obecná pravidla, ale pečlivé prozkoumání okolního prostředí Vám poskytne dostatek informací. Vyhledejte nejlepší pozici pro pozorovatele a směr pohledu, tak abyste získali požadovaný pohled. Potom přidejte zdroje světla. Zkuste měnit jejich polohu a intenzitu. Samozřejmě možnosti umístění jsou nekonečné. Nejprve začněte umístěním několika zdrojů v nejdůležitějších pozicích. Zde je několik rad: ArchiTECH.PC – Výukový kurz pro vizualizace /rendering/ 49 y y y Pokud ještě nemáte zkušenosti s umísťováním zdrojů světla nejdříve umístěte bodové zdroje světla – zdroje vyzařující světlo všemi směry, čímž rychle dosáhnete uspokojivého výsledku. Hlavní, nejintenzivnější zdroj světla umístěte vysoko na stranu od pozorovatele, a stejným způsobem umístěte i Slunce. Tento zdroj světla šíří světlo do celého okolí, čímž zdůrazňuje barvy a odrazy a vytváří dobře viditelné stíny, což dodává výslednému obrazu dojem hloubky. Další zdroje světla použijte k osvětlení důležitých částí obrázku. Umístěte je pod jiným úhlem a s nižší intenzitou. Tyto zdroje zdůrazní detaily, vytváří druhotné stíny (což zdůrazňuje pocit hloubky) a dodává světlá místa odrazu na lesklé plochy. Pozn.: y Stíny vrhané různými směry zdůrazňují hloubku 3D obrázku. V malé výšce (pod nízkým úhlem) téměř horizontálně, umístěte zdroje světla se střední intenzitou, které osvítí tmavé části obrázku. Přidejte další zdroje světla, které vytvoří správnou atmosféru obrazu. Kombinace různých podmínek osvětlení dotváří hloubku obrazu. Zdroj světla neumísťujte příliš blízko okolním elementům, např. naproti stěně.Část stěny by jste ozářili tak, že původní barva stěny nebude zřejmá a navíc zbytek obrázku značně ztmavne. y Při zobrazování interiérů používejte pouze umělé zdroje světla, nikoliv Slunce. Intenzitu světelného zdroje je nutno upravit ve vztahu k intenzitě ostatních zdrojů světla. Např. použijete-li pět zdrojů světla o výkonu 100 W, výsledek je stejný, jako když použijete pět zdrojů světla o výkonu 1000W, protože software ArchiTECH.PC počítá automaticky vyváženost osvětlení. Zkuste změnit směr a intenzitu jednoho zdroje ve vztahu k ostatním. y Efekt nepřímého osvětlení dosáhnete přidáním několika světelných zdrojů, z nichž některé osvětlují strop a ostatní objekty pod ním. Pokud se zvětší vzdálenost mezi zdrojem a prvkem, který chcete osvítit, musíte též zajistit intenzitu zdroje světla. Zdroje světla umístěné v blízkosti povrchu musí mít nižší intenzitu. y 33 – OSVĚTLENÍ VE VZTAHU K POVRCHOVÝM TEXTURÁM Některé textury musí být osvětleny zvláštním způsobem, abychom získali realistický výsledek, což bylo popsáno v kapitole 4 “Vytváření povrchových textur”. Dále uvádíme pouze stručný přehled nejdůležitějších poznatků a zásad. Průhlednost a odrazivost okenních tabulí Části okenních tabulí s odrazem světla budou téměř neprůhledné, ostatní části budou mnohem více transparentní. Výsledek (buď více neprůhledné sklo s odrazem prostředí nebo průhledné, aby bylo vidět i do budovy), kterého chcete dosáhnout už musíte mít při zobrazení rozmyšlený předem. y Pokud chcete, aby sklo bylo spíše neprůhledné, umístěte pozorovatele a slunce tak, aby spekulární odraz byl zřejmý, což je vysvětleno v části 211 “Umístění slunce”. Slunce umístěte maximálně pod úhlem 90 stupňů k pozorovateli. y Další metoda spočívá v dočasném nastavení procenta průhlednosti povrchové textury na nižší hodnotu nebo je možno vytvořit kopii dané povrchové povrchové textury s nižší hodnotou průhlednosti. Je obecným pravidlem je, že prvky budou více průhledné, pokud méně světla dopadá přímo na plochu současně ve vztahu k pozici pozorovatele. Bump-mapping = Nerovnost povrchu “Výšková nerovnost” povrchu vyloženě závisí na přítomnosti odraženého světla. Např. v případě povrchové textury pro vodu “voda” je důležité, že sluneční světlo dopadá na vodní plochu, čímž vodní hladina dostává realistický vzhled. Sluneční světlo můžete nahradit umělým zdrojem světla. ArchiTECH.PC – Výukový kurz pro vizualizace /rendering/ 50 6 - ANIMACE 1 - ÚVOD Vytvoření architektonické prezentace pro Vašeho zákazníka může být někdy velmi komplikované. S použitím správných nástrojů a metod získá projekt pro prezentaci ten správný vzhled a kouzlo. Co se však stane, jestliže má budova nedostatky a nesplňuje to, co klient očekával? Široká škála technologií umožňuje architektům a jejich klientům prouzkoumat každý detail projektu dlouho před tím, než budou položeny první cihly a bude zatlučen první hřebík. Aby si klient vytvořil lepší představu o realitě v prostoru, je možné pomocí software ArchiTECH.PC a implementované technologie OpenGL procházet zkonstruovaným objektem v reálném čase. Těmto digitálním průchodům objektem se říká animace. Důvody pro tvorbu animace jsou různé, jako pro projekty samotné. Animace může být použita jako nástroj v procesu konstruování objektů usnadňující komunikaci mezi návrhářem (projektantem, architektem) a klientem. Animace může být též použita jako marketingový nástroj k podpoře prodeje nemovitostí. Neboť může poskytnout klientovi dostatečné informace ke kontrole všech částí objektu a tím předejít budoucím problémům, které se běžně projeví během realizace nebo po ukončení stavby, když už je příliš pozdě. Např. se může jednat o příliš úzké schodiště nebo špatně umístěné dveře. Všechny exkurze prostorem mají jeden základní prvek: pohyb. Animace vychází z možnosti pohybu pozorovatele prostorem. Software ArchiTECH.PC nabízí tzv. screen-based (obrazovkově založené) průchody, u kterých je třeba nejdříve nadefinovat dráhu pohybu. Od této dráhy může být odvozen jakýkoliv typ animované prezentace – od Drátěného modelu, módu Neviditelných hran až po Vizualizaci /rendering/ včetně všech detailů jako jsou barvy, materiály a přesná simulace osvětlení. 2 – ZÁKLADNÍ POJMY 21 – PŘÍPRAVA ANIMACE Výpočet animace můžete kdykoliv přerušit stisknutím tlačítka “Zrušit” nebo klávesy “Esc”. V takto přerušeném výpočtu animace můžete nicméně dále pokračovat aniž by jste přišli o dosavadní výsledky. Pokud se přerušená animace nachází na cestě zadané v dialogovém okně, klikněte na tlačítko “Animace” a následně otevřené dialogové okno Vám umožní pokračovat v animaci nebo animaci přepsat. Přerušenou animaci si můžete prohlédnout v programu pro přehrávání animací Windovs (c) Media Player(TM). Doporučujeme Vám pro každou animaci vytvořit si zvláštní složku na Vašem pevném disku. 211 – Příkaz <Animace – Náhled animace> Nabízí náhled animace bez uložení na pevný disk počítače. V tomto případě režim pro “Vizualizaci /rendering/” není k dispozici. Před výpočtem výsledné animace proveďte kontrolu dráhy pohybu kamery a cílového bodu pohledu. 212 – Posloupnost bitmap Pokud si zvolíte výstupní formát BMP, příprava animace probíhá ve dvou fázích. 1. Nejdříve software ArchiTECH.PC vypočte všechny rámečky obrazů a uloží je ve formátu BMP. Požadovaný volný prostor na pevném disku závisí na velikosti a počtu obrazů. Kapacita pro ukládání obrazů ve formátu BMP se různí – bývá od několika megabytů až po stovky megabytů . 2. Pak teprve z jednotlivých BMP obrazů vytvoříte animační (*.AVI) soubor. Tento soubor vytvoříte tím, že aktivujte příkaz menu <Animace –Vytvořit animaci> a vyberete si složku obsahující sekvenci BMP. Výhoda: - můžete si vyzkoušet různé míry komprese prostřednictvím příkazu menu <Animace –Vytvořit animaci>. Můžete to však provést až na konci výpočtu animace. Nevýhoda: - spočívá v tom, že pokud nevymažete nyní již nepotřebné BMP soubory (obrazy jednotlivých polí animace) sloužící k vytvoření AVI filmu, bude na pevném disku obsazeno mnohem více místa. Výstup ve formátu BMP Vám doporučujeme jen pro vizualizovanou /renderovanou/ animaci. Jednotlivé fáze animace BMP soubory – si můžete ponechat, abyste si z nich mohli popřípadně vybrat některý obrázek pro tisk. 213 – AVI soubor Volbou výstupního formátu AVI si připravíte jediný soubor obsahující všechny obrázky animace. Výhoda: AVI format zabere méně místa na pevném disku počítače. Navíc můžete kdykoliv zastavit kalkulaci a podívat se na výsledek v programu pro přehrání animace - Windows TM Media Player(c) = standartní součást Windows. Nevýhoda: Nelze vyzkoušet různé stupně komprese animace. Pokud zadáte jiný stupeň komprese animace, musíte animaci vytvořit znovu. Proto Vám doporučujeme přímý AVI výstup pouze v případech “rychlého” režimu zobrazení nebo pokud již máte s použitím komprese zkušenosti. ArchiTECH.PC – Výukový kurz pro vizualizace /rendering/ 51 V každém případě, pokud chcete dosáhnout stejného výsledku v zobrazované animaci jako při vizualizaci /renderingu/ jednotlivých obrázků, je nutné zvolit maximální kvalitu animace (tj. bez komprese). To musíte provést, jestliže Váš model obsahuje povrchové textury a velice malé prvky. Soubor AVI je externí formát, proto ho můžete přehrávat nezávisle na programu ArchiTECH.PC prostřednictvím programu Windovs (TM) Media Player – od firmy Microsoft. Pokud chcete vytvářet AVI soubory, musíte mít ve složce <Windows\System> nainstalovány soubory AVIFILE.DLL a MSVIDEO.DLL. 22 – ANIMAČNÍ DRÁHA (DRÁHA POHYBU PŘI ANIMACI) Pokud není dráha animace definována, dochází k automatickému průchodu budovou nebo průchodu kolem objektu s počtem obrázků, který se rovná počtu obrázků za sekundu vynásobeno celkovou dobou animace v sekundách. Stínovou studii – průchod slunce kolem objektu - vytvoříte aktivací přepínače <Přesun slunce>. Na obrázcích modelu budou potom zřetelné pohybující se stíny. Definujte pohyb slunce od východu až po západ, čímž dojde k zobrazení světla a pohybu stínů na Vašem obrázku. Nakonec zadejte dráhu pohybu. Klikněte u země a potom přesuňte kurzor nahoru a opět klikněte, tím zadáte postupně jednotlivé polohy kamer na animační dráze. Nastavení kamer ukončíte kliknutím na pravé tlačítko myši. Kurzor je automaticky připraven pro zadání poloh cílového bodu pohledu. Cílový bod pohledu zadáte opět kliknutím na základní rovině, potom přemístěte kurzor nahoru a opět klikněte, čímž zadáte polohu cílového bodu pohledu kamery. Pružné čáry indikují dráhu pohybu a její plynulost je automaticky upravována. Pro výpočet animace můžete použít jekýkoliv způsob pohledu – drátěný model, model s neviditelnými hranami, rychle stínovaný model, rychle stínovaný model s vrženými stíny a rendering. Všechny stíny mohou být kombinovány s pohybujícím se sluncem. V této verzi programu SoftCAD.3D (1.16)/ArchiTECH.PC(3.0), není možné uložit nebo modifikovat již existující dráhu animace. Zkuste nejdříve nakreslit dráhu pohybu pomocí nástroje <Konstruktér>. Pak ji můžete použít kliknutím pravého tlačítka myši. Tuto dráhu potom můžete modifikovat, kopírovat, atd. 23 – DIALOGOVÉ OKNO ZADÁNÍ ANIMACE Pozn.: Více informací o tomto dialogovém okně najdete v Nápovědě. Zde uvádíme pouze klíčové zásady pro animaci. 231 – Parametry AVI souboru Název AVI souboru zadaný v dialogu <Zadání animace> nesmí obsahovat zvláštní znaky jako "!", "-", nebo "_". Pokud tyto znaky obsahuje nemůže být použit v programu pro přehrávání animací - Media Player© for Windows. Klikněte na tlačítko <Poměr komprese>, abyste změnili stávající metodu komprese a kvalitu obrazů pro výstupní soubor AVI. AVI soubor se uloží buď přímo nebo konverzí sady BMP souborů do souboru AVI. Poměr komprese je současně indikátorem kvality. Čím je komprese vyšší, tím menší je výstupní soubor a nižší kvalita obrázku. Abyste mohli vytvořit AVI soubory, musíte mít ve složče <Windows\Systém> nainstalovány soubory AVIFILE.DLL a MSVIDEO.DLL. Tyto soubory jsou standartní součástí instalačních souborů ve Windows. Proveďte výpočet animace v BMP formátu, potom vyzkoušejte různé hodnoty komprese, aby jste našli optimální nastavení. Jakmile dosáhnete optimální velikosti a kvality, vymažte nepotřebné soubory (nepoužité AVI soubory a sekvence bitmap) abyste si obnovili cenný prostor na disku. 232 – Mód zobrazení – Výstupní mód Pokuste se experimentovat s animací v <Drátěném modelu>. Nepostřehnutelné množství linií v <Drátěném modelu> se najednou zvýrazní následkem rychlejšího pohybu linií v přední části obrázku a v kombinaci se stále pomalejším pohybem linií v zadní části obrázku. Jedná se také o způsob prokázaní vztahu mezi místnostmi nebo prvky před a za stěnou. Pro zdůraznění konstrukce budovy a pojetí prostoru používejte animaci v módu <Neviditelných hran>. Animace v módu <Neviditelných hran> může být pro Vás výhodná, protože nutí pozorovatele vnímat vlastní konstrukci budovy, takže vnímání pozorovatele není ovlivněno zobrazovanou barvou. ArchiTECH.PC – Výukový kurz pro vizualizace /rendering/ 52 Kromě použitého módu zobrazení modelu, rozsah detailů animovaných obrázků také ovlivňuje rychlost výpočtu animace. Animace plně detailního modelu v režimu “Rendering” (vizualizace) přitahuje pozornost pozorovatele zejména k detailům. Takže pozorovatel si může položit otázku. “Je umístění oken v pořádku?”, “Je pohled z okna zajímavý?”, “Je vhodná barva podlahy?”, atd. Abyste se vyhnuli těmto otázkám a úsudkům, zkuste vytvořit animaci zjednodušeného modelu v režimu “Neviditelných hran”. Tento postup Vám nejenom ušetří čas, ale také Vám umožní lepší posouzení formy, tvaru a proporcí modelu. Navíc u renderovaných animací lidé mají tendenci vnímat spíše barvu a povrchové textury než samotný model. Začněte proto raději s animací v drátěném módu, tím nasměrujete pozornost pozorovatele ke konstrukci modelu a teprve potom k detailům. 233 – Velikost obrázků animace Není vhodné vytvářet animaci s obrázky většími než 320 x 240 pixelů. Pokud použijete větších obrázků je zobrazení pomalé a animace neprobíhá plynule. Jestliže vytváříte rendrované /vizualizované/ obrázky pro animaci v 256 barvách, software ArchiTECH.PC vždy používá stejnou paletu barev. Tzn., že ve všech fázích animace je použita stejná paleta barev. Pokud editujete jednu z bitmap pro animaci v programu “Malování”, dávejte pozor, abyste nezměnili paletu barev. Je velice důležité stále dodržovat původní paletu barev. 234 – Nastavení renderingu /vizualizace/ pro animaci Doporučujeme Vám vytvářet animace ve 24-bitovém módu barev (16.7 mil. barev)! Tyto pravidelnější obrázky vytvoří jemnější AVI soubory, aniž by vyvolaly dojem “záblesků” způsobeným různým kolísáním jednotlivých obrázků. Všechny zásady pro jednotlivé rendrované /vizualizované/ obrazy jsou platné i zde. Pokud používáte povrchové textury, musíte použít funkci “Anti-aliasing”. Nastavte ji na hodnotu 2 , 4 nebo 8 pro optimální rychlost a kvalitu. 3 – VYTVÁŘENÍ ANIMACE V SOFTWARE ARCHITECH.PC 31 – DEFINICE DRÁHY ANIMACE Rozhodujícím prvkem pro animaci je schopnost ji podat zajimavým způsobem. To platí i pro jednotlivé obrázky. Neudělejte chybu v tom, že se necháte ohromit pohybujícími se obrázky a přitom opomenete to, co jste jimi chtěli vyjádřit. Nadherné obrázky pohybující se na obrazovce neznamenají, že náš vizualní příběh je vyčerpávající. Nejlepší animace kombinuje zajímavý, dobře podaný průběh animace s vynikajícími obrázky. Následují rady vám ušetří čas při tvorbě animace. 311 – Definování cíle Nejdříve si určete cíl animace. Určete si to, co chcete animací sdělit. Animace není pouze spojnice mezi bodem A a B. Pokud je Vaším cílem pouze předvést fotografie budoucí budovy z různých stran, není třeba vytvářet animaci. Jednotlivé renderované obrázky dostatečně splní tento účel. Animace představuje úplně odlišnou formu komunikace. Pozorovatel může vyjádřit vztah mezi vnějškem a vnitřkem, průchodem skrz budovou, průchodem kolem budovy atd. 312 – Vyhledávání vhodných pozic Hledejte vhodné pozice v budově, které vyjádří Vaše cíle. Musíte si předem vytvořit návrh animace. Určete si, jak budou obrázky vypadat, jak budou umístěny a co mají vyjádřit. Při úvodním návrhu animace si také určete, které prvky jsou na modelu důležité a které ne. Vyhnete se tím zbytečné ztrátě času doplňováním věcí, které se Vám na konečném animačním filmu neobjeví. Návrh animace nám umožní použití modelu, který je co nejmenší, což Vám zároveň ušetří spoustu času. Na druhé straně se vyhneme tomu, že se budova bude příliš odlišovat od modelu, a že budeme mít animaci i tam, kde se znenadání podíváte na “kraj světa.” 313 – Definování dráhy pohybu (animace) Na základě předchozího návrhu animace definujte její dráhu. Dosáhnout toho, aby pohyb byl realistický, je velice obtížné. Stejně jako u jiných forem foto-realistického zobrazování i animace se snaží přiblížit lidskému systému vidění. Problém zpočívá v tom, že jakákoliv odchylka od normálu je nápadná. Tato odchylka působí rušivě, protože Vaši pozornost upoutá tato odchylka nikoliv předmět samotné animace – budova/3D model. Pozn.: Svět normálně vnímáme z jediného bodu v určité výšce nad zemí (výška očí pozorovatele), přítom se pohybujeme a zároveň otáčíme hlavou. Takže dráha animace, blížící se co nejvíce realitě, je založená na stejném principu. Softwware ArchiTECH.PC Vám umožní prolétnout budovou, jako byste byli Superman. Ale v tak rychlém podání však nepostřehnete architekturu a design objektu. Na druhé straně animace z velké výšky může být zajímavá tím, že Vám ukáže jak je objekt zakomponován do okolního prostředí. Pohyb pozorovatele i cíle musí být plynulý a pravidelný. Nejsnažší způsob, jak to provést, je pohybovat buď pozorovatelem nebo cílovým bodem pouze mezi rámečky. Nebo můžete posouvat oba stejným pravidelným pohybem s více přechody mezi rámečky, abyste se vyhnuli vzniku tzv. skákavých obrázků. Pro tento účel máte k dispozici příkazy menu <Animace> a všechny parametry v dialogovém okně <Zadání animace>. ArchiTECH.PC – Výukový kurz pro vizualizace /rendering/ 53 314 – Ověření dráhy animace - pohybu Poslední kontrolu dráhy pohybu můžete provést pomocí příkazu menu <Animace – Náhled animace>. Po aktivaci tohoto příkazu menu se provede rychlý náhled zadané animace na obrazovce Vašeho počítače. Tato funkce se dá použít pouze u tzv. “rychlých módů” zobrazení. Na pevný disk počítače se neuloží žádný obrázek = bitmapa (BMP soubor). Všechny uvedené rady a zásady u Vás možná vytváří dojem, že před samotným výpočtem animace vynaložíte hodně času a úsilí při její přípravě. Důkladnou přípravou animace se však vyhnete opětovným začátkům, čímž si v konečném důsledku ušetříte spoustu času ! 32 – VÝPOČET ANIMACE Vytváření AVI souborů v různých fázích Vám může sloužit pro kontrolu výsledků Vaší práce po různých etapách. Software ArchiTECH.PC nikdy neprovádí automatické vymazání jednotlivých BMP souborů – políček filmu animace. Musíte to provést vždy sami až na konci výpočtu animace. Samozřejmě že můžete nejdříve provést výběr zajímavých obrázků pro tisk. To vám umožní využít animace pro vytvoření množství jednotlivých BMP souborů, zobrazující váš 3D model/budovu ze všech stran (např. i v noci). 7 – NĚKOLIK RAD NA ZÁVĚR RENDERING/VIZUALIZACE S POVRCHOVÝMI TEXTURAMI 1. Při přiřazování povrchových textur k 3D prvkům věnujte pozornost tomu, jestli velikost a směr textury jsou správné. Jestli jsou povrchové textury procházející přes několik podlaží budovy a zda-li jsou v nich správně provedené otvory pro okna a dveře. 2. Do oken a prosklených dveří přidávejte skleněné tabule. 3. Pokud je to možné, vytvářejte vizualizace /rendering/ v 24-bitových barvách (16,7 mil. barev), raději než v 8-bitových barvách (256 barev). 4. Pokud používáte zakulacené prvky zadejte hodnotu parametru “Úhel vyhlazení” v dialogovém okně <Zadání 3D pohledu – ... záložka Stínování + rendering> . 5. Pokud provádíte vizualizaci/rendering s povrchovými texturami, výsledný obrázek bude mít lepší vzhled, pokud použijete při funkce Anti-aliasing. 6. Pečlivě volte osvětlení pro scénu. Pomocí dialogového okna < Zadání 3D pohledu – ... záložka Stínování + rendering> můžete doplnit slunce nebo naopak. 7. Uspořádejte si vlastní knihovnu povrchových textur. Vytvořte si jednotlivé adresáře, do kterých umístíte vlastní povrchové textury. Svoji knihovnu si pravidelně zálohujte ! 8. Začněte vždy nejprve malým obrázkem (320 x 240 nebo 480 x 360 pixelů) bez aktivní funkce Anti-aliasing, abyste si ověřili všechny hodnoty nastavení před tím, než vytvoříte výsledný obraz Vašeho modelu/stavby. Na úplný závěr nám dovolte, abychom Vám popřáli mnoho úspěchů při práci s CAD software ArchiTECH.PC ! Máte-li nicméně jakékoliv další otázky týkající se této problematiky kontaktujte nás nebo Vašeho prodejce ! K3 Ultra – CAD software Masarykova 12 678 01 BLANSKO Tel./fax: + 420 516 442 614 GSM: +420 602 514 857 E-mail: [email protected] WEB: www.architech.cz
Podobné dokumenty
výukový kurz pro tvorbu vizualizací - rendering
nedílnou součástí software ArchiTECH.PC věrně simulují přírodní materiály a to od listí na stromech, dřeva, kamene,
mramoru nebo vody. Nicméně máte značnou volnost ve tvorbě Vašich vlastních povrch...
Upevnění nástavbových dílů
Náročné úlohy, jako je upevnění na stavbách, vyžadují zkušenosti
a odbornost. Díky více než 30ti letům zkušeností a získávání poznatků
o upevnění na stavbách se můžete na naše výrobky spolehnout
ja...
PŘÍKLAD VÝPOČTU NÁKLADŮ cena za metr počet metrů celková
zelený pás cca 1 m
dodávka a montáž vodoměrné šachty 1 m od hranice pozemku
1 m výkopu na soukr.pozemku
v případě objektu do 20 m od veřejného řadu vodoměrnou sestavu lze umístit v objektu
domu, ne...
SoftCAD.3D - ArchiTECH.PC
l Kontextuálnì - senzitivní nápovìda je souèástí referenèní nápovìdy
a vysvìtluje pøístupnou formou všechny detaily software
l Multimediální výukové kurzy, které jsou souèástí nápovìdy objasòují vš...
Legenda
více významu. Především sloužila jako filtr.
Můžeme předpokládat, že většina chodců
směřuje k určitému cíli a nečekaná překážka
ve formě určitého zdržení může na počátku
vyvolat frustraci. Je třeba...
Co je nového v DataCAD 11 CZ
Vylepšilo se nastavení mapy barev pro o2c objekty, takže mùžete upravovat mìøítko a úhel každé bitmapové textury. A nejste už limitováni 32 768
polygony na materiál.
Kvalita Biogel Sterilní Biogel Eclipse® Indicator® System balený po
akcelerátoru % w/w
Dithiokarbamát (DTC)
SoftCAD.3D SoftCAD.3D
sloitìjích úkolech pøedpokládáme, e máte z tìchto úvodních cvièení osvojeny vechny základní funkce
programu SoftCAD.3D.
Pozn: Cvièení pouívají metrické hodnoty a jsou uvedeny jako typ písma it...