Файл: «Проектирование».pdf

Метод фотонных карт разработан как альтернатива расчета вторичной диффузной освещенности методом Монте-Карло и заменяет расчет соответствующего интеграла. Такой подход имеет ряд преимуществ и недостатков. Главные преимущества фотонных карт - скорость и корректность расчетов. Недостатки связаны с большими требованиями к памяти и трудностями в обработке стыков, углов и границ поверхностей. На практике, по крайней мере сейчас используется комбинация метода Монте-Карло и фотонных карт.

Программное ядро VRay построено исключительно на методе Монте-Карло. VRay использует также и метод фотонных карт, но не как альтернативу методу Монте-Карло, (что имеет место, например, в mental ray), а как дополнение. Говоря более точно, для первого диффузного переотражения (луч света от источника падает на поверхность, отражается и попадает в точку, освещенность которой рассчитывается) в VRay используется метод Монте-Карло. Для всех диффузных переотражений, начиная со второго (луч света дважды или более отражается от других поверхностей, прежде чем достигает расчетной точки), может использоваться как метод Монте-Карло, так и метод фотонных карт. В терминологии VRay первое диффузное отражение обозначается как First diffuse bounces - первый отскок, все остальные переотражения - secondary bounces, или вторичный отскок. Такой подход довольно рационален, поскольку известно, что основную часть диффузной освещенности точки формирует именно второе отражение. Вклад остальных отражений невелик вследствие очень быстрого затухания интенсивности диффузных отражений с увеличением их количества. Таким образом, предложенное в VRay сочетание метода Монте-Карло и фотонных карт обеспечивает точность и более высокую скорость расчетов, по сравнению с конкурирующими рендер-программами.

Использование фотонных карт для расчетов переотражений гораздо более предпочтительно, поскольку позволяет быстрее получать более качественный результат. Однако, из-за того, что фотонные карты не могут работать с источниками света типа Skylight, HDRI и ограничены размером доступной памяти, при расчете освещенности открытых сцен и в некоторых других специальных случаях вместо фотонных карт часто используют все же метод Монте-Карло.»^[20]

Перехожу к созданию материалов. Специальный материал VrayMtl поставляемый в составе V-Ray обеспечивает физически корректное освещение (распределение энергии) в сцене, более быстрый рендеринг, более удобные параметры reflection и refraction. В VrayMtl можно использовать различные текстуры, изменять параметры reflection и refraction, добавлять карты для bump и displacement, включать direct GI вычисление, и выбирать BRDF параметры. Этот матерал специально оптимизирован для V-Ray и обычно GI и освещение расчитывается быстрее для VrayMtl чем для стандартных 3dsmax материалов. Создаю для каждого элемента интерьера свой материал и настраиваю его как необходимо. После этого непосредственно присваиваю элементам сцены соответствующие материалы.

---

Далее добавляю в сцену мебель, светильники, двери, окна, шторы и т.д. Для этого использую заранее приготовленные модели, импортируя их в проект. В данной работе я использую модели, скачанные с сайта 3ddd.ru.^[21]

Переходим к настройкам освещения. Правильный свет очень важен для корректного создания визуализации. Он должен выявлять все лучшие качества объектов в сцене, создавать натуральные тени и обеспечивать защиту от шумов, пересветов и прочих артефактов. В своей работе я использую два типа источников света: VRayLight и V-Ray sun.

V-Ray Sun – самый яркий источник света, он определяет направление теней и является основным освещением! Это имитация солнечного света.

VRayLight – это специальный плагин для источника света V-Ray, который может быть использован для создания фотореалистичной области света (area lights).

При визуализации интерьеров очень часто нужно имитировать такой источник света, как обычная лампочка. Да и в любой другой сцене часто бывает в нем потребность – точечный источник света применяется очень часто для локальной подсветки объектов. При использовании плагина VRay такой эффект позволяет получить источник VRay Sphere. Этот источник света – разновидность VRayLight, который находится на вкладке Lights в правой панели, если выбрать в выпадающем списке VRay. Поставив в сцену VRayLight, можно в списке выбрать один из 4 его типов, в том числе там есть и Sphere. Источник света VRay Sphere очень прост – это просто сфера, которая испускает свет равномерно во все стороны. В настройках можно настроить практически все – от оттенка света и интенсивности до радиуса самой сфера при визуализции. Сам источник можно сделать невидимым или придать ему вид сферы нужного радиуса, например, если нужно получить имитацию обычной лампочки. Подбираю настройки интенсивности, чтоб было реалистично похоже на светящуюся лампочку точечного светильника. Когда все готово, располагаю источники света внутри светильников.

Для создания ламината на полу использую Floor Generator. Floor Generator – незаменимый плагин, который поможет быстро создать паркет, ламинат и кафельную плитку в 3Ds Max. Это, по сути, бесплатный или очень дешевый аналог Floor Designer. Он работает с геометрией, разбивая поверхность на отдельные «плашки» заданного размера, соединенные с учетом швов. Созданный с помощью скрипта пол выглядит очень реалистично, и даже на крупных планах не дает пикселизации на краях. Создаю замкнутый сплайн, чтобы затем сделать пол из него: выбираю Create/Shapes/Line. Обвожу комнату по периметру, замыкаю сплайн. Далее применяю сплайну модификатор Floor Generator. Сплайн преобразовался в плоскость, разбитую на дощечки. В меню настроек задаю необходимые параметры: тип раскладки пола, длина планки, ширина планки, расстояние между планками, смещение рядов, высоту пола, значение толщины среза фаски и другие.

---

Остается применить к полу материал с текстурой ламината. Пол готов! Стоить отметить, что существует и еще один полезный плагин, от разработчика Floor Generator — Multi Texture Map. Он отлично работает с ним в паре и помогает наложить текстуру на созданный пол грамотно и красиво.

До получения фотореалистичных изображений остается один шаг. Необходимо создать и разместить в сцене камеры, изображения с которых и будут являться нашими картинками. В своей работе я буду использовать камеру VRayPhysicalCamera.

Между искусством фотографии и 3D-визуализацией довольно много общего. К примеру, для получения хорошего фото Вам потребуется качественный фотоаппарат. Похожая ситуация складывается в 3D Max: чтобы получить реалистичную и детализированную картинку интерьера или экстерьера необходимо воспользоваться специальной камерой, с помощью которой производится «съемка» сцены. Наиболее подходящей для этой цели является довольно простая в настройке камера VRay. Камера VRay отличается от стандартной большим реализмом не только в качестве рендера, но и в использовании. Настройки V-Ray камеры практически полностью повторяют настройки реального цифрового фотоаппарата. Поэтому пользоваться этим инструментом несложно. Кроме того, есть некоторые параметры, которые в реальной жизни просто невозможны. Например, возможность вести съемку сквозь стену.

После того как камеры установлены и настроены, запускаю рендер клавишей F9.

Итогом моделирования интерьера являются фотореалистичные изображения, представленные на рисунках 3.1, 3.2, 3.3, 3.4.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Подведем итоги. В результате проделанной работы был изучен теоретический материал, а именно основные принципы современного классического стиля оформления интерьера. Классический стиль был выбран потому, что объект исследования, спальня, небольшой площади, соответственно стояла задача максимально упростить интерьер. Были разработаны чертежи исследуемого помещения, схемы расположения мебели и конструкции потолка. Разработана основная концепция в выборе отделочных материалов. На основании полученных данным составлены предварительные эскизы интерьера. Заключительным этапом работы была разработка модели интерьера в графической программе, изучены основные принципы работы в программе 3ds Max 2013.

Итоговым результатом работы стали созданные фотореалистичные изображения интерьера спальни.

На основании вышеизложенного, можно считать, что поставленные в работе цели и задачи полностью выполнены.

---

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАНЫХ ИСТОЧНИКОВ

1. Встраиваемый светильник Novotech Crystals 369259 [Электронный ресурс] // Компания «Много Света», 2015 – 2018. URL: http://novotech1.ru/katalog/product/369259-vstraivaemyi-svetilnik-novotech-crystals-369259 (дата обращения: 30.11.2018)
2. Гармония - краска с бархатистым эффектом [Электронный ресурс] // ООО "Тиккурила". Официальный сайт, 2017. URL: https://www.tikkurila.ru/dlya_vashego_doma/produkty/harmony (дата обращения: 30.11.2018)
3. Дизайн спальни в классическом стиле [Электронный ресурс] // Как создать уют своими руками, 2018. URL: https://interier.club/stili/dizayn-spalni-v-klassicheskom-stile#i-12 (дата обращения: 30.11.2018)
4. Дикарт завод гипсовой лепнины [Электронный ресурс], 2002 – 2018. URL: https://dikart.ru/catalog/smooth-rods/Gladkotyanutyy_karniz_Kt_633_140Hx203mm/#content (дата обращения: 23.12.2018)
5. История возникновения декоративной штукатурки [Электронный ресурс] // ОДО "Интерьерстрой", 2018. URL: https://dekoria.by/news/istoriya-vozniknoveniya-dekorativnoy-shtukaturki (дата обращения: 23.12.2018)
6. Карнизы гладкие [Электронный ресурс] // Artpole. Официальный сайт, 2018. URL: http://www.artpole.ru/catalog/karnizy_gladkie.html (дата обращения: 23.12.2018)
7. Кириллова, Т.И., Поротникова, С.А. Компьютерная графика AutoCAD 2013, 2014 : учебное пособие — Екатеринбург : Изд-во Урал. ун-та, 2016. — 156 с.
8. Классический стиль интерьера: характеристика, фото [Электронный ресурс] // Дизайн и Ремонт, 2018. URL: https://remontdizajn.ru/klassicheskij-stil.html (дата обращения: 30.11.2018)
9. Купцова Е. Интерьер в классическом стиле [Электронный ресурс] // Vita Designer – студия здорового дизайна, 2004-2017. URL: https://vita-designer.ru/interer-v-klassicheskom-stile/ (дата обращения: 30.11.2018)
10. Лебедев, А. Планировка пространства и дизайн помещений на компьютере. Работаем в 3ds Max, ArchiCAD, ArCon (+DVD). — СПб.: Питер, 2011. — 320 с.
11. Махлина, С. Художественные стили в жилом интерьере / С. Махлина. - Санкт-Петербург : Алетейя, 2012. - 167 с.
12. Монумент декор. Производство и продажа гипсового декора. [Электронный ресурс], 2011 – 2018. URL: http://monumentdecor.ru/arkhitekturnoe-zerkalo-zt-02/ (дата обращения: 23.12.2018)
13. Напольные покрытия: ламинат виниловый и виниловая плитка. [Электронный ресурс]//  Fine Floor Rus LTD, 2018. URL: https://finefloor.ru/product/dub-gotland12335039/ (дата обращения: 23.12.2018)
14. Орлов, А. AutoCAD 2013. — СПб.: Питер, 2013. — 384 с.
15. Стельмашонок, Н.В. Монументально-декоративное искусство в интерьере : учебное пособие - Минск : РИПО, 2015. - 180 с.
16. Шалаева, Л.С., Сабанцева, И.С. Инженерная графика: учебное пособие для курсового и дипломного проектирования - Йошкар-Ола: Марийский государственный технический университет, 2011. – 140 с.
17. Школа дизайна интерьера "Studyas.com" [Электронный ресурс], 2012 - 2016. URL: http://studyas.com/shag-1-iskhodnye-dannye/obmerochnyj-chertjozh (дата обращения: 23.12.2018)
18. 3ddd.ru [Электронный ресурс], 2006 – 2018. URL: https://3ddd.ru/3dmodels (дата обращения: 10.11.2018)
19. VRay - что это такое и как этим пользоваться [Электронный ресурс] // iXBT.com, 1997 – 2018. URL: https://www.ixbt.com/soft/vray-1.shtml (дата обращения: 23.12.2018)

---

ПРИЛОЖЕНИЕ 1

Чертежи

Рисунок 1.1 – Обмерный чертеж комнаты

ПРИЛОЖЕНИЕ 1

Чертежи

Рисунок 1.2 – Схема уровней потолка и расположение светильников

ПРИЛОЖЕНИЕ 1

Чертежи

Рисунок 1.3 – Схема расстановки мебели

ПРИЛОЖЕНИЕ 2

Эскизы

Рисунок 2.1

ПРИЛОЖЕНИЕ 2

Эскизы

Рисунок 2.2

ПРИЛОЖЕНИЕ 2

Эскизы

Рисунок 2.3

ПРИЛОЖЕНИЕ 3

Визуализация

Рисунок 3.1

ПРИЛОЖЕНИЕ 3

Визуализация

Рисунок 3.2

ПРИЛОЖЕНИЕ 3

Визуализация

Рисунок 3.3

ПРИЛОЖЕНИЕ 3

Визуализация

Рисунок 3.4

1. Стельмашонок, Н.В. Монументально-декоративное искусство в интерьере : учебное пособие - Минск : РИПО, 2015. - с.34-36 ↑

2. Махлина, С. Художественные стили в жилом интерьере / С. Махлина. - Санкт-Петербург : Алетейя, 2012. – с.46 ↑

3. Классический стиль интерьера: характеристика, фото [Электронный ресурс] // Дизайн и Ремонт, 2018. URL: https://remontdizajn.ru/klassicheskij-stil.html (дата обращения: 30.11.2018) ↑

4. Купцова Е. Интерьер в классическом стиле [Электронный ресурс] // Vita Designer – студия здорового дизайна, 2004-2017. URL: https://vita-designer.ru/interer-v-klassicheskom-stile/ (дата обращения: 30.11.2018) ↑

5. Дизайн спальни в классическом стиле [Электронный ресурс] // Как создать уют своими руками, 2018. URL: https://interier.club/stili/dizayn-spalni-v-klassicheskom-stile#i-12 (дата обращения: 30.11.2018) ↑

6. Стельмашонок, Н.В. Монументально-декоративное искусство в интерьере : учебное пособие - Минск : РИПО, 2015. - с.70-71 ↑

7. Кириллова, Т.И., Поротникова, С.А. Компьютерная графика AutoCAD 2013, 2014 : учебное пособие — Екатеринбург : Изд-во Урал. ун-та, 2016. — с.3 ↑

8. Орлов, А. AutoCAD 2013. — СПб.: Питер, 2013. — с.83-84 ↑

9. Орлов, А. AutoCAD 2013. — СПб.: Питер, 2013. — с.168 ↑

10. Орлов, А. AutoCAD 2013. — СПб.: Питер, 2013. — с.224 ↑

11. Школа дизайна интерьера "Studyas.com" [Электронный ресурс], 2012 - 2016. URL: http://studyas.com/shag-1-iskhodnye-dannye/obmerochnyj-chertjozh (дата обращения: 23.12.2018) ↑

12. Шалаева, Л.С., Сабанцева, И.С. Инженерная графика: учебное пособие для курсового и дипломного проектирования - Йошкар-Ола: Марийский государственный технический университет, 2011. – с.98 ↑

13. Дикарт завод гипсовой лепнины [Электронный ресурс], 2002 – 2018. URL: https://dikart.ru/catalog/smooth-rods/Gladkotyanutyy_karniz_Kt_633_140Hx203mm/#content (дата обращения: 23.12.2018) ↑

14. Карнизы гладкие [Электронный ресурс] // Artpole. Официальный сайт, 2018. URL: http://www.artpole.ru/catalog/karnizy_gladkie.html (дата обращения: 23.12.2018) ↑

15. Встраиваемый светильник Novotech Crystals 369259 [Электронный ресурс] // Компания «Много Света», 2015 – 2018. URL: http://novotech1.ru/katalog/product/369259-vstraivaemyi-svetilnik-novotech-crystals-369259 (дата обращения: 30.11.2018) ↑

16. Гармония - краска с бархатистым эффектом [Электронный ресурс] // ООО "Тиккурила". Официальный сайт, 2017. URL: https://www.tikkurila.ru/dlya_vashego_doma/produkty/harmony (дата обращения: 30.11.2018) ↑

17. Монумент декор. Производство и продажа гипсового декора. [Электронный ресурс], 2011 – 2018. URL: http://monumentdecor.ru/arkhitekturnoe-zerkalo-zt-02/ (дата обращения: 23.12.2018) ↑

18. История возникновения декоративной штукатурки [Электронный ресурс] // ОДО "Интерьерстрой", 2018. URL: https://dekoria.by/news/istoriya-vozniknoveniya-dekorativnoy-shtukaturki (дата обращения: 23.12.2018) ↑

19. Напольные покрытия: ламинат виниловый и виниловая плитка. [Электронный ресурс]//  Fine Floor Rus LTD, 2018. URL: https://finefloor.ru/product/dub-gotland12335039/ (дата обращения: 23.12.2018) ↑

20. VRay - что это такое и как этим пользоваться [Электронный ресурс] // iXBT.com, 1997 – 2018. URL: https://www.ixbt.com/soft/vray-1.shtml (дата обращения: 23.12.2018) ↑

21. 3ddd.ru [Электронный ресурс], 2006 – 2018. URL: https://3ddd.ru/3dmodels (дата обращения: 10.11.2018) ↑

---