Освещение интерьеров с пробами света в Blender Eevee: руководство

Чему вы научитесь в этом руководстве?

Пробы света в Blender Eevee позволяют повторно использовать данные об освещении сцены для заданных областей и поверхностей. Объёмная и сферическая пробы решают разные задачи: объёмная проба собирает данные освещения в точках выборки, распределённых внутри заданной области, и использует компонент рассеянного света. Сферическая проба записывает свет из одной точки, принимая его с разных направлений; она особенно полезна для мягких и полушероховатых отражений.

В этом руководстве мы расскажем, как размещать объёмную пробу в интерьере, как выбирать разрешение и качество перед bake, какие параметры ресурсов можно скорректировать при проблемах с памятью GPU, а также объясним область влияния и параллакс-объём сферической пробы. Цель — не бездумно повышать все значения, а подбирать их с учётом изменений освещения в сцене и ограничений рабочего процесса.

Требования и подготовка сцены

В исходных документах описаны функции проб света в Blender Eevee; требований к конкретной версии Blender, учётной записи пользователя или дополнительному плагину не указано. Поэтому здесь не приводятся номер версии или условия для учётной записи. Данные объёмной пробы статичны, поэтому bake нужно запускать вручную. У сферической пробы захват в вьюпорте и при рендере работает по-разному.

Перед добавлением проб оцените распределение света в комнате и форму геометрии. Освещение возле окна, в тёмном коридоре и в более равномерно освещённой зоне может различаться. Рекомендуется размещать объёмную сетку с учётом формы комнаты. Не тратьте выборки впустую на пустые пространства или области, где освещение меняется незначительно. Если детализация нужна лишь в отдельном участке, попробуйте добавить там сетку меньшего размера, а не повышать разрешение всего объёма.

Использовать одну пробу для всей сцены необязательно. Большие сцены можно обрабатывать несколькими объёмами с разным уровнем детализации. Кроме того, если объект не находится ни в одной области Irradiance Volume или непрямое освещение не запечено, для шейдинга этого объекта используется рассеянное освещение мира. Достаточно любого из этих условий.

Шаг за шагом: непрямой свет с объёмной пробой

1. Настройте область пробы с учётом формы комнаты. Точки выборки объёмной пробы распределяются в регулярной сетке внутри заданной области. Разрешение по осям X, Y и Z определяет количество ячеек в каждом направлении. Учитывайте геометрию комнаты и изменения освещения; вместо равномерно плотной выборки всего объёма сосредоточьтесь на нужных участках.

2. Оцените разрешение и число выборок вместе. Bake Samples задаёт количество направлений лучей, рассчитываемых во время bake. Согласно источнику, увеличение этого значения также увеличивает время bake в зависимости от размера представления сцены. Surfel Resolution — количество surfel на единицу расстояния в локальных координатах. Более высокое значение может повысить качество, но также значительно увеличить расход памяти. В руководстве рекомендуется для Surfel Resolution значение, вдвое превышающее максимальное значение Resolution; не воспринимайте эту рекомендацию как безусловное требование, не зависящее от потребности сцены в памяти.

3. Выберите, какие вклады света включать в bake. Настройки объёмной пробы позволяют управлять включением в bake света от мира, непрямых вкладов от источников света и emissive-поверхностей. Запекание света от мира может обеспечить более точное освещение, но при этом пропадёт корректное смешивание с окружающими объёмными пробами. Проверяйте параметры с учётом схемы освещения сцены.

4. Запустите bake и проверьте данные. Не считайте данные освещения объёмной пробы записью, которая автоматически обновляется в реальном времени: они статичны и требуют ручного bake. Во время обработки сцена преобразуется в другое представление, предназначенное для ускорения переноса света. Это представление может занимать много места в памяти GPU, поэтому, если bake не завершается, проверьте размер сцены и соответствующие настройки качества.

5. Работайте с проблемными точками выборки. Во время bake каждой точке захвата присваивается показатель валидности, основанный на количестве задних поверхностей, встреченных при захвате освещения. Validity Threshold исключает из интерполяции освещения точки, значение которых ниже заданного порога. Dilation Threshold может заменять данные точек с низкой валидностью данными соседних валидных точек, а Radius определяет расстояние, в пределах которого ищутся эти соседи. Проверяйте настройки на проблемном участке и оценивайте результат.

Сферическая проба: отражения и область влияния

Рассматривайте сферическую пробу не как замену объёмной, а как инструмент для другой задачи. Она может обеспечивать мягкие и полушероховатые отражения на близлежащих поверхностях. Форму области влияния можно задать как сферу или коробку; Radius или Size определяет её размер, а Falloff — участок, в котором влияние линейно ослабевает.

По умолчанию параллакс-объём, в котором проба отражает свет, совпадает с областью влияния. Предполагается, что форма параллакс-объёма примерно соответствует окружающему пространству. Если нужно отдельно настроить объём отражений, не меняя границы области влияния, параметры этих двух областей можно разделить с помощью Custom Parallax. В вьюпорте захват происходит при изменении данных или положения пробы; при рендере он выполняется в начале каждого кадра. Учитывайте это различие при тестировании.

Сферические пробы смешиваются с освещением объёмных проб для полностью рассеянных отражений. Если включён Raytracing, они также могут служить резервным вариантом, когда луч не достигает цели. Разрешение сферической пробы настраивается на панели Scene data, а разрешение собственной сферической пробы мира — на панели World data. Источник указывает расположение этих параметров; здесь не предполагается какой-либо другой путь к ним.

Типичные ошибки и способы их исправить

• Уплотнять сетку повсюду: Вместо высокого разрешения в пустых областях или зонах, где освещение мало меняется, настройте сетку с учётом формы комнаты. Если в локальной области нужны дополнительные выборки, попробуйте добавить сетку меньшего размера.

• Не учитывать память GPU: Представление сцены, подготовленное для bake, может не поместиться в памяти GPU. Среди вариантов, приведённых в руководстве, — разделение сцены на меньшие части, снижение значения Surfel Resolution и отключение видимости Light Probe Volume для объектов, мало влияющих на bake.

• Чрезмерно повышать значения Bias: Normal Bias и View Bias смещают выборку, чтобы уменьшить утечки света. Но слишком высокие значения могут привести к ярким артефактам на рассеянных поверхностях или изменениям, зависящим от камеры. Facing Bias может сгладить интерполяцию, но при этом способен усилить утечки света.

• Путать, когда захватывает сферическая проба: Для захвата в вьюпорте должны измениться данные или положение пробы. В начале рендера захват выполняется для каждого кадра. Рассматривайте эти режимы отдельно.

Следующие шаги в архитектурном и archviz-процессе

При визуализации интерьеров объёмная проба помогает записывать рассеянный непрямой свет в заданном объёме, а сферическая отвечает за отражения. Это различие помогает осознаннее планировать размещение проб, особенно в сценах с разными типами поверхностей и условиями освещения. Возможность использовать в больших проектах несколько объёмов с разным уровнем детализации также позволяет рассмотреть вариант разделения сцены на участки.

Перед началом производства протестируйте размещение сетки и настройки bake на небольшом участке интерьера. При проверке результата обращайте внимание на утечки света, расположение точек выборки и использование памяти GPU. Оценивайте стоимость вариантов повышения разрешения для памяти вместе с количеством выборок, влияющим на время bake. Если используются сферические пробы, отдельно проверьте влияние обновлений вьюпорта и захвата в начале рендера на сцену.

Источник и лицензия

Это руководство адаптировано на турецкий язык по страницам “Light Probe Volume” и “Light Probe Sphere” официального руководства Blender. Оба источника распространяются по лицензии CC BY-SA 4.0.