Lego Product Visualization | Cách dùng 3ds Max và Arnold để hình ảnh hóa sản phẩm Lego

Hướng dẫn này sẽ trình bày cách chiếu sáng, tô bóng và kết xuất mô hình CAD của một chiếc xe đua công nghệ Lego. Nó sẽ hướng dẫn bạn cách chiếu sáng mô hình ô tô bằng đèn vùng Arnold (quad_light). Nó bao gồm cách tô bóng mô hình Lego một cách thực tế bằng cách sử dụng vật liệu standard_surface với round_corners và cách sử dụng trình đổ bóng clip_geo để tạo hiệu ứng hoạt hình cắt ngang. Sau khi thiết lập vật liệu và ánh sáng cho cảnh hoàn tất, chúng ta sẽ cách điệu bằng cách sử dụng công cụ đổ bóng Arnold toon. Cuối cùng, chúng tôi sẽ điều chỉnh một số cài đặt kết xuất Arnold để cải thiện chất lượng của kết xuất cuối cùng.

The clip_geo and toon shaders do not currently work with GPU rendering. This is planned to be fixed in a future release.

The Lego technic rally car model can be downloaded here.

A studio lighting scene can be downloaded here. The material library can be downloaded here.

Importing the CAD Data

Bắt đầu bằng cách tải xuống mô hình CAD (liên kết ở trên).
Giải nén nội dung và import mô hình này vào 3ds max: LEGO Technic - Rally Car (42077).stp
Định vị và xoay chiếc xe để nó nằm phẳng trên lưới như trong hình trên.
Tạo một mặt phẳng sàn (hoặc sử dụng ảnh cyclorama từ cảnh ánh sáng studio trong liên kết ở trên).
Gán vật liệu standard_surface cho nó. Giảm specular_weight xuống 0 (chúng tôi không muốn có bất kỳ phản xạ gây mất tập trung nào từ lốc xoáy vào mô hình xe hơi).

Lighting

Chúng ta sẽ thêm một quad_light Arnold vào cảnh. Ánh sáng này sẽ giả lập ánh sáng trong studio softbox. Ngoài ra, bạn có thể tải xuống một studio ánh sáng được tạo sẵn từ liên kết ở đầu trang.

Bắt đầu bằng việc tạo đèn trong Create tab (Command Panel) và chọn Arnold từ menu. Chọn Arnold Light (quad_light theo mặc định) và nhấp vào khung nhìn để tạo nó. Định vị, định hướng và chia tỷ lệ sao cho nó lớn hơn một chút so với chiếc xe như trong hình dưới đây.

^{_{Scene lit with quad_light (exposure: 16)}}

Bắt đầu bằng việc tạo đèn trong Create tab (Command Panel) và chọn Arnold từ menu. Chọn Arnold Light (quad_light theo mặc định) và nhấp vào khung nhìn để tạo nó. Định vị, định hướng và chia tỷ lệ sao cho nó lớn hơn một chút so với chiếc xe như trong hình dưới đây.

Lượng ánh sáng được tính bằng công thức:cường độ*(2^độ phơi sáng). Tăng độ phơi sáng lên 1 dẫn đến lượng ánh sáng tăng gấp đôi.

Lưu ý rằng giá trị Thang đo vật lý trong Kiểm soát phơi sáng (Môi trường và Hiệu ứng) có ảnh hưởng đến cách mà các đèn 3ds Max và Arnold kết xuất. Bạn có thể cần phải tắt hoặc điều chỉnh Thang đo vật lý để có được cường độ mà bạn mong đợi.

Đổ bóng thực tế bằng cách sử dụng vật liệu Standard Surface

Công cụ chuyển đổi cảnh

Chúng ta sẽ sử dụng Công cụ chuyển đổi cảnh (Rendering -> Scene Converter ...) để chuyển đổi các vật liệu Physical có sẵn sang vật liệu Arnold standard_surface.

Trong Cài đặt sẵn hiện tại, chọn Arnold.
Trong Vật liệu (Quy tắc chuyển đổi), chọn Physical Material thành Arnold Standard Surface [Không dịch chuyển].
Chọn Chuyển đổi cảnh. Sau đó, nó sẽ tiến hành chuyển đổi các vật liệu.

Sau khi hoàn thành, hãy chuyển đến cửa sổ Trình soạn thảo vật liệu. Bạn sẽ thấy rằng tất cả các Vật liệu Cảnh bây giờ đều là Standard Surface.

Vật liệu bề mặt tiêu chuẩn (Standard Surface)

Bây giờ chúng tôi muốn tạo một tập hợp các thông số bộ đổ bóng nhựa thực tế có thể được sao chép trên tất cả các bộ đổ bóng standard_surface. Thay đổi các thông số sau cho mỗi bộ đổ bóng standard_surface để các viên gạch trông giống nhựa hơn:

specular_ior: 1.55 (nhựa).
specular_roughness: 0,2.
coat_weight: 1. Điều này sẽ cung cấp một lớp áo trong sáng bóng ở trên cùng của lớp specular.
coat_roughness: 0,1.
coat_ior: 1.55 (nhựa).

^{_{Lego plastic shader settings}}

Góc tròn

Trình đổ bóng này sửa đổi các tiêu chuẩn tô bóng gần các cạnh để tạo ra một góc tròn. Nó có thể được sử dụng với các mô hình bề mặt cứng mà các góc xiên chưa được mô phỏng để mô phỏng một cạnh vát tròn, do đó tiết kiệm thời gian tạo mô hình.

Một cách đơn giản để sử dụng shader này là kết nối đầu ra normal của nó với standard_surface.normal.
Tăng bán kính lên khoảng 0,1 để xem hiệu ứng. Bạn có thể cần tăng số lượng mẫu cho kết xuất khung hình cuối cùng.

^{_{Rollover image to view without round_corners}}

^{_{round_corners -> standard_surface.normal}}

Clip Geo shader

clip_geo hiện không hoạt động với GPU.

Chúng ta có thể sử dụng clip_geo shader để tạo hiệu ứng đổ bóng cắt bỏ trong mô hình máy ảnh.

Tạo một Hộp (hình học được sử dụng để cắt) và định vị nó ở nơi bạn muốn cắt hình.
Gán bộ đổ bóng clip_geo cho hộp. Đặt khối lập phương sao cho nó xuyên qua xe. Khi bạn kết xuất cảnh, bạn nên nhận thấy rằng nó đang cắt (cắt) thành hình dạng chiếc xe (xem hình ảnh tiêu đề ở trên cùng). Tuy nhiên, nó cũng có thể cắt mặt phẳng sàn mà chúng ta không muốn.

Để tránh cắt mặt phẳng sàn:

Thêm một công cụ sửa đổi Thuộc tính Arnold vào mặt phẳng.
Tạo tập hợp dấu vết cho mặt phẳng bằng cách nhập tên vào hộp văn bản Bộ đổ bóng (ví dụ: "objects_not_to_clip").
Tắt hộp kiểm Bao gồm của trình đổ bóng clip_geo.
Đặt các đối tượng trong bộ dấu vết đó (bằng cách nhập cùng tên bộ dấu vết cho các hình dạng đó: "objects_not_to_clip").
Tất cả các đối tượng không có trong bộ dấu vết đó sẽ được cắt bớt (mô hình xe hơi).

^{_{Cube with clip_geo assigned to it. The plane is not clipped because it has a Trace Set (Arnold Properties modifier) that matches the clip_geo Trace Set. Inclusive is disabled.}}

Đổ bóng cách điệu bằng Toon

Thay thế standard_surface shader bằng toon shader. Thay đổi các thông số sau:
- Giảm angle_threshold xuống khoảng 10. Điều này sẽ cung cấp các cạnh chi tiết hơn xung quanh hình.
- Giảm base_weight xuống 0. Chúng ta muốn một màu phẳng chỉ sử dụng phát xạ.
- Đảm bảo rằng specular_weight là 0.
- Tăng trọng lượng phát xạ lên 1.
Ẩn mặt phẳng sàn / địa lý CYC và hiển thị cảnh.

Để xem cạnh toon, bạn phải thay đổi loại bộ lọc (cài đặt lấy mẫu) thành đường bao. Lưu ý rằng việc tăng giá trị chiều rộng bộ lọc đường viền (cài đặt lấy mẫu) sẽ tăng thời gian kết xuất.

Bạn có thể nhận thấy rằng đường viền filter_width xuất hiện quá lớn (tùy thuộc vào độ phân giải kích thước hình ảnh của bạn). Nếu nó xuất hiện quá dày, hãy thử giảm nó xuống khoảng 1.

^{_{Contour filter_width: 1. Rollover for contour filter_width: 2 (default).}}

Để thay đổi màu nền, vào Môi trường và Hiệu ứng (8) -> Nền: Màu

^{_{toon -> Map to Material (assigned to geometry) with toon shader parameters}}

Cài đặt kết xuât cuối cùng

Ray Depth

Khi kết xuất với hình học nền CYC (liên kết cảnh ở đầu trang), cảnh xuất hiện khá tối với diffuse_ray_depth mặc định là 1. Tăng giá trị này sẽ cho phép nhiều ánh sáng hơn phản xạ xung quanh CYC và hình dạng ô tô (với chi phí tăng thời gian kết xuất ).

^{_{diffuse_ray_depth: 1 (default). Rollover image to view diffuse_ray_depth: 4.}}

Giảm độ noise

Để kết xuất khung hình cuối cùng, chúng tôi sẽ cần tăng một số cài đặt lấy mẫu.

Quad Light Samples

Chọn ánh sáng quad_light và tăng số lượng mẫu lên 3 hoặc 4. Điều này sẽ làm sạch rất nhiều nhiễu trong bóng tối.

^{_{quad_light.samples: 1 (default). Rollover image to view 4.}}

Diffuse Samples (Interior Noise)

Có một số noise rõ ràng trong nội thất và bên dưới xe. Việc tăng số lượng diffuse_samples sẽ làm sạch điều này.

Hãy nhớ kiểm tra AOV của bạn nếu bạn không chắc noise phát ra từ đâu. ví dụ. bóng đổ (light_samples) hoặc ánh sáng gián tiếp (diffuse_samples).

^{_{diffuse_samples: 2 (default). Rollover image to view diffuse_samples: 10.}}

Camera (AA) Samples

Cuối cùng, tăng số lượng Camera (AA) lên khoảng 5. Số lượng mẫu càng cao, chất lượng khử răng cưa càng tốt và thời gian kết xuất càng lâu.

^{_{Camera (AA) samples: 3 (default). Rollover image to view Camera (AA) samples: 5.}}

Xong rồi. Bạn đã đến phần cuối của hướng dẫn. Bạn đã làm rất tốt! Chúng tôi khuyến khích bạn dành thêm thời gian với hướng dẫn sử dụng MAXtoA, nơi bạn có thể tìm thấy các hướng dẫn khác như hướng dẫn này.