Úvod
O projektu
Tutorial
Galerie
Download
Koupit
Kontakt
Klíčování barev - Environment render - Lens flare - Ambientní okluze - Airlight - Finalizace barev
V tomto tutoriálu se pojďme podívat na některé další efekty, které lze při renderu v programu CaZaBa použít.
Při práci na velkých projektech, kde se renderuje mnoho komplexních modelů s mnoha vrcholy a stěnami, je zpracování obrazu zdlouhavé a ladění případných nedostatků si často žádá dlouhý proces renderu opakovat. Proto je vhodnější práci na každém záběru vhodně rozdělit na několik částí, které se do výsledného obrazu zpracují postupně. Ve výsledku potom odstraňování možných chyb ve scéně znamená nutnost předělat pouze danou část záběru, což ušetří drahocenný čas. Například je možné pro jeden záběr nejdříve připravit video se scénou popředí či pozadí a teprve až je dovedeno k dokonalosti, tak s použitím klíčování barev do obrazu zakomponovat další objekty scény. Stejně tak je možné přidávat nové objekty do videosekvencí, které jsme obdrželi z cizího zdroje.
V programu CaZaBa to lze následovně. Předpokládejme, že jsme získali video s hotovým záběrem na město a do něj chceme přidat další objekty tak, aby se zakrývaly za domy ve videu. V nabídce Animace - AVI stream pozadí... v parametru Cesta k souboru zvolte náš záběr města. Pomocí parametrů Animace a Materiál nastavte tu animaci, ve které chcete video promítat a materiál některý, který nepoužijete na žádné objekty ve scéně, například Material 30. Parametr Offset je počet snímků animace, o kolik se má spuštění videa pozdržet. Zaškrtávací políčko Opakovat umožňuje videosekvenci přehrávat se ve smyčce, Klíčová barva a Tolerance nastavují barvu ve videu, kterou zvolíme jako průhlednou, ale pro náš účel tyto hodnoty ponechme tak, jak jsou. Okno opusťte tlačítkem Zavřít.
Ve scéně si v kartě Kamery / Světla na levém panelu vytvořte kameru a nastavte ji do jednoho z viewportů pomocí šipky v levém horním rohu viewportu - Pohled - Kamera... Nemáte-li kameru ve scéně vybranou, tak ji vyberte. Na panelu nástrojů otevřete Paletu materiálů 
, srolujte až dolů a kameře přiřaďte Material 30 (do kterého jsme nasměrovali AVI stream) stiskem tlačítka Přidat. Paletu materiálů můžete zavřít a v nastavení kamery potom zaškrtněte políčko Projekce na pozadí. Ve viewportu, kam jsme nastavili pohled kamery by se nyní mělo objevit video, které jsme přiřadili do materiálu č.30.
Nyní je pouze na uživateli, aby pohyb kamery a dalších vložených objektů ve scéně sladil s obsahem videa. Zároveň chceme-li, aby se některý z objektů ve scéně schoval například za dům ve videu, vložte do popředí scény objekt, který svým tvarem bude odpovídat domu ve videu. Základní barvou nebo novým materiálem mu přiřaďte barvu, kterou ostatní modely neobsahují a kterou budeme později klíčovat, například křiklavě zelenou. Tento objekt také vhodně animujte, aby korespondoval s pohybem domu ve videu.
Tip: Může se stát, že video AVI streamu na pozadí bude mít jiný poměr stran obrazu než je viewport, který ho zobrazuje. Tím pádem se mohou modely ve scéně a video jevit disproporčně, což se sice snadno opraví nastavením stejného rozlišení výstupu během renderování, ale během práce je vhodné si například tažením za předěl mezi viewporty upravit poměry stran viewportu, aby obrazy souhlasily.
Jestliže máme nastaveno video jako pozadí v kameře a naši scénu sladěnou s obsahem tohoto videa, můžeme přejít k Nastavení renderu tlačítkem 
na panelu nástrojů. Zde srolujte níže do sekce Postprocesy, kde se budeme zabývat hned první podsekcí Pozadí. Filtr pozadí vzhledem ke scéně se týká umístění pozadí do určité vzdálenosti od kamery. Zaškrtnutím možnosti Podle hloubky se pozadí umístí do obrazu scény podle parametru Hloubka ve vlastnostech kamery, která je implicitně nastavena na 1.0 (nekonečno). Hodnota mezi 0.0 a 1.0 by znamenala umístění blíže do scény. Druhá možnost Podle vzdálenosti se řídí parametrem kamery Vzdálenost, který je v jednotkách prostoru. My zvolíme možnost Podle hloubky. Následně jelikož vkládáme scénu do videa, tak v podsekci Klíčování barev zvolte Klíčovat scénu. Tím se nahradí nastavená Klíčová barva na objektech scény za obraz videa. Klíčovou barvu zvolte na stejnou křiklavě zelenou, jakou jsme přidali tělesům zajišťujícím zakrývání ve prospěch obsahu videa v pozadí. Nyní můžete zkusit renderovat výsledek.
Tip: Stejně jako při práci se zeleným / modrým pozadím v reálném studiu i zde je potřeba klíčované objekty dodatečně nasvítit tak, aby tolerance klíčové barvy stačila na jejich správné filtrování. V opačném případě se může stát, že do výsledného obrazu z nenadání zasáhne nepřirozeně zelená šmouha kvůli odstínu, který se už příliš lišil od nastavení.
Tip: Je možné nahrazovat klíčovanou barvu i ve videu v pozadí přepnutím na volbu Klíčovat pozadí. Zde však velmi záleží na kvalitě dodaného videa, takže výsledek nemusí vždy být ideální.
Jedním z efektů, které zvýší realistický dojem scény, je tzv. Environment render. Jde o vykreslení okolí tělesa na jeho povrch podle určitých geometrických pravidel tak, že výsledek bude vypadat jako zrcadlový odraz okolní scény.
Pro správnou funkci efektu je nutné začít nastavením materiálu daného tělesa. Na liště nástrojů otevřete paletu materiálů . V materiálu, u kterého požadujete zrcadlový odraz okolí, stiskněte tlačítko Více... čímž se otevře okno Vlastnosti materiálu s některými dalšími parametry. Mezi nimi (zcela dole) je i parametr Zrcadlo. Ten je implicitně nastaven na 0.0, tedy bez zrcadlových odrazů. Nastavením jakékoliv vyšší hodnoty zařídíme, že materiál bude mít viditelnou částečně svoji difúzní - základní barvu a částečně zrcadlový odraz. To až do hodnoty 1.0, která určuje materiálu plné zrcadlení okolí bez patrné difuzní podoby.
Tip: Hodnota parametru Zrcadlo je účinná až po přiřazení materiálu k modelu tlačítkem Přidat, takže jej lze v každém klíčovém snímku tělesa nastavit a přiřadit s jinou hodnotou. Tím lze vlastnost zrcadlového odrazu animovat podobně jako základní světelné složky materiálu Ambientní, Difuzní, atd.
Máme-li na modelu správně nastavený materiál, můžeme přejít k Nastavení renderu tlačítkem v panelu nástrojů . Zde rolujte trochu níže až k sekci začínající zaškrtávacím políčkem Environment render. V základním nastavení renderu je tento efekt vypnutý, takže to změňte tím, že zmíněné políčko zašrktnete. Aktivují se zadávací pole tří parametrů jejichž funkce je velmi prostá. Pro zjištění obrazu okolí program vyfotí/vyrenderuje ve všech směrech scénu z místa daného modelu. Obdržený obraz okolí tedy bude v rozlišení podle parametru Rozlišení obrazu. Pokud nebudete požadovat superostré odrazy, tak vám většinou postačí rozlišení okolo přednastavených 1024 pixelů. Přední rovina Z potom udává vzdálenost nejbližšího tělesa a Zadní rovina Z vzdálenost nejvzdálenějšího tělesa, která budou v zrcadlovém odrazu zachycena. Oba parametry se udávají v jednotkách prostoru.
Tip: Aby byly odrazy věrohodné, musí program předrenderovat okolí pro každé těleso zvlášť. S rostoucím počtem těles ve scéně tedy značně roste i doba zpracování jednoho celého snímku animace. Toto se dá částečně kompenzovat sloučením těles se stejným materiálem (Převod na obecnou geometrii Ctrl+G - přejít na kartu úprav elementů - tlačítko Spoj model...). Samozřejmě toto lze jen tehdy, pokud se tělesa nemají animovat samostatně, nevadí u nich chyba mylného ohniska zrcadlového odrazu, apod.
Tento efekt simuluje odraz jasných zdrojů světla v čočkách objektivu kamery, ke kterému někdy dochází při práci se skutečnou kamerou. Do tohoto efektu nevstupují přímo zdroje světla rozmístěné ve scéně, ale pouze speculární odlesky jejich paprsků na modelech a tělesa s nastaveným Emisivním zářením. Obraz těchto dvou skupin zdrojů záře se jednoduše převrátí podle ohniska - středu obrazu a dále zpracuje, takže výsledné Lens flare odlesky mají stejný tvar jako tvar zdroje záře. Jde o efekt postprocesu obrazu, takže jeho nastavení nalezneme v sekci Postprocesy v okně Nastavení renderu .
Prvních sedm parametrů se týká základního nastavení efektu. Práh udává hranici síly záře, která bude zanesena do efektu. Čím vyšší hodnota, tím silnější musí být záře, aby se do efektu započítala. Kontrast a Jas určují celkové vlastnosti obrazu efektu Lens flare před zakomponováním do výsledného snímku. V závislosti na celkové barevnosti scény se může lišit viditelnost efektu ve výsledném obrazu. Proto je zde parametr Váha lens flare v obrazu, kterým lze doladit jak moc bude efekt viditelný. Počet vzorků na jednu čočku určuje počet pixelů na kolik se má lens flare rozmazat a Faktor rozostření je násobkem počtu vzorků pro případ, že by uživatel požadoval ještě větší rozostření. Vynechali jsme první parametr Počet čoček, tedy počet čoček pomyslného objektivu kamery, který ve své podstatě určuje kolik odlesků jeden zdroj záře vytvoří. Program CaZaBa dovoluje maximálně 8 čoček/odlesků jejichž vlastnosti se nastavují jednotlivě v následující podsekci Čočka - nastavení.
V roletce parametru Čočka vybereme konkrétní čočku jejíž parametry chceme upravit. Pokud si vyberete kteroukoliv z nich, uvidíte, že pro snadnější začátek jsou již přednastaveny. Program CaZaBa zpracovává čočky podle pořadového čísla vždy od nejnižšího k nejvyššímu. Tedy například pokud si nastavíme Počet čoček = 4, v efektu se objeví čočky podle nastavení Čočka 1 až Čočka 4. Typ artefaktu dovoluje nastavit podobu odlesků mezi dvěma možnostmi, které jsou Disk - plně vyplněná kopie zdroje záře a Halo - pouze obrys zdroje záře. Při reálném výskytu Lens flare efektu se stává, že vlivem různé interference se odlesky mohou rozrušit na paprsky, které směřují k ohnisku. Toto lze u každé čočky jednotlivě zapnout/vypnout pomocí zaškrtávacího políčka Světelné paprsky.
V reálném jevu Lens flare tvoří jednotlivé odlesky řadu na přímce zdroj - ohnisko, které většinou bývají u okraje obrazu větší a směrem ke středu se zmenšují. Parametr Zmenšení artefaktu udává poměr zmenšení základního obrazu odlesku a tím pádem i jeho přiblížení ke středu obrazu. Čím větší hodnota zmenšení, tím blíže ke středu obrazu se bude odlesk vykreslovat a nastavením rozdílné hodnoty pro každou čočku vytvoříme výše zmíněnou řadu odlesků. Jednotlivé odlesky se v praxi objevují na linii zdroj - ohnisko v různém pořadí, což rozhoduje poslední parametr Umístění za ohniskem. Je-li zaškrtnut, je odlesk umístěn v pořadí zdroj - ohnisko - odlesk, bez zaškrtnutí se zobrazuje v pořadí zdroj - odlesk - ohnisko.
Při výpočtu osvětlení je možné si všimnout, že stínování drobných detailů těles (bump mapping, různé škvíry atd.) je patrné pouze při přímém osvětlení dané oblasti. Jakmile se ale model nebo jeho část ocitnou ve stínu či odvráceny od zdrojů světla, stínování detailů zanikne. Je to způsobeno tím, že výpočet stínování ke správné funkci potřebuje znát orientaci dopadajících paprsků difuzního světla. Jenže ve stínu se nachází pouze ambientní všesměrové světlo a difuzní složka zde chybí. Z toho důvodu je potřeba stínování bez přímého osvětlení řešit metodou nezávislou na difuzní složce, a tou je Ambientní okluze.
Ambientní okluze neboli zakrytí okolím je metoda, která na základě mapy hloubky obrazu vyhodnotí, které pixely jsou ve smysluplné vzdálenosti obklíčeny nějakými překážkami a které ne. Ty pixely, které mají souřadnici Z hlubší než většina dalších pixelů v jejich okolí, tedy jsou obklopeny překážkami, ty jsou vybarveny víc tmavě. Naopak pixely, jejichž hloubka Z je nejmenší než většina okolních pixelů, ty překážky kolem sebe postrádají, a tudíž jsou obarveny světle. Získaná mapa se nakonec použije pro stínování výsledného obrazu.
Ovládání Ambientní okluze nalezneme ve stejnojmenné sekci v Nastavení renderu a její nastavení je v celku snadné. Pro svou funkci algoritmus chápe paměť hloubky obrazu jako povrch, takže k ní si ještě dodatečně musí vyrobit normálovou mapu, která z paměti hloubky vychází. Je to stejné jako generování normálové textury z bump textury v nastavení materiálů. Z toho důvodu jsou zde tři parametry. Měřítko hloubky normál obrazu, které udává sílu rozdílů v paměti hloubky, a Inverze normál obrazu X(Y), které umožňují měnit znaménka normálových vektorů v ose X nebo Y, pokud by byl výsledek náhodou zpracován obráceně. Běžně ovšem stačí hodnoty, jaké již jsou přednastaveny.
Následující trojice provede testování okolí každého pixelu zadaným Počtem vzorků a do zadaného Rádia vzorků a Měřítka hloubky vzorků na přítomnost překážek v těsné blízkosti. Běžně testováním vznikají v mapě Ambientní okluze nepřesnosti a šum. Jeho sílu je možno regulovat parametrem Útlum šumu a také zbývajícími třemi parametry. Iterace filtru je počet opakování šumového filtru na mapu Ambientní okluze, která je ještě upravena podle hodnot Jas a Kontrast.
Tip: Renderujeme-li modely s materiálem obsahujícím alpha texturu, je nutné stále v nastavení renderu v sekci Alpha render zaškrtnout políčko Testovat alphu v mapě hloubky. Jedině tak bude render zpracovávat i tvary zanesené v alpha textuře. V opačném případě (bez zaškrtnutí) by se omezoval pouze na skutečné geometrické tvary těles. Je-li použita Alpha textura s poloprůhlednými oblastmi, je možné jejich testování ovlivnit parametrem Práh hloubky průhlednosti. Čím vyšší práh, tím světlejší odstíny Alpha textury budou chápány jako průhledné.
Tip: Ambientní okluze se zpracovává pro celkovou geometrii scény, ale použijeme-li v materiálech také textury ambientní okluze, je možné opět dosáhnout detailnějších výsledků.
Airlight, někdy také nazývaný jako Volumetrické stíny nebo Volumetrické světlo, simuluje rozptyl difuzního světla v prostředí částic jako je prach, mlha a podobně. Když těleso v takovém prostředí vrhá stín, objeví se mezi ním a jeho stínem tmavé pruhy - volumetrický stín, kterému se někdy přezdívá "boží paprsky".
Příslušná nastavení nalezneme v sekci Airlight v Nastavení renderu. Efekt vzniká tak, že se volumetrický stín tělesa tónuje Barvou prostoru (dvojklik na barevný čtverec) a výsledek se zvýrazní podle Jasu a Kontrastu. Parametr Práh určuje hranici, od které se stín ztmavuje a ostatní prostor zesvětluje, aby byl efekt více viditelný.
Tip: Nastavení Airlight hodně závisí na konkrétní scéně a na pozici kamery a zdroje světla v ní. Při pohledu přímo do zdroje světla se nastavení může pohybovat okolo hodnot Kontrast = 3.0, Jas = 0.0 a Práh = 0.590 zatímco při pohledu obráceným směrem bude nastavení přibližně Kontrast = 2.0, Jas = 0.0 a Práh = 0.150. Samozřejmě si vše lze doladit podle vlastního uvážení.
Po zpracování všech efektů je možné provést konečnou úpravu výsledného obrazu v sekci Finalizace barev. Zde je možné např. ovládat selektivní barvu zaškrtnutím políčka Použít selektivní barvu. Parametry Selektivní barva (dvojklik na barevný čtverec) a Selektivní barva - tolerance vyberou konkrétní barevný odstín. Parametr Barevná saturace nastavuje míru barevnosti obrazu, 0.0 = černobílý obraz; 1.0 = původní barvy obrazu. Je-li zaškrtnut parametr Selektivní barvu zachovat, bude se Barevná saturace měnit jen na částech obrazu, které se liší od vybrané Selektivní barvy. Při zaškrtnutí možnosti Selektivní barvu transformovat se naopak změní saturace jen v oblastech s vybranou Selektivní barvou a zbytek obrazu zůstane beze změny.
Následující parametry Barevný tón, Kontrast a Jas umožňují doladit barevný nádech a výraznost obrazu. Nakonec zbývá ještě možnost celý obraz převézt na barevný negativ zaškrtávacím políčkem Invertovat. Poslední dva parametry potom umožňují simulovat desynchronizaci barevného signálu, tedy rozklad mezi jednotlivými RGB vrstvami. První z těchto parametrů - Barevná distorze - síla určuje velikost rozpadu v pixelech a druhý parametr Barevná distorze - úhel nastavuje úhel v jakém dojde k rozestupu jednotlivých vrstev - tedy vodorovně, svisle nebo jakkoli jinak.
