Тени / Блендер

Здесь описаны методы настроек теней в «Блендере» для их использования в движке «Вердж3Д».

Динамические тени приложения «Промышленный робот».

Содержание

Подготовка вьюпорта «Блендера»

Чтобы облегчить настройку теней, рекомендуется настроить окно просмотра «Блендерa» так как это описано в настоящем разделе.

«Вердж3Д» старается быть похожим на движок для рендеринга «Иви». Следуйте этим инструкциям, чтобы включить его:

Убедитесь, что в Render Properties, в диалоговом окне Render Engine выбран рендерер Eevee. В версиях Блендер 2.8 и выше Eevee включён по умолчанию, но по какой-то причине в файле .blend может быть использован другой движок. В таком случае рекомендуется переключить его на Eevee.

Переключите Viewport Shading (затенение в окне вьюпорта) на Rendered.

Стоит отметить, что «Вердж3Д» не поддерживает мягкие тени так же хорошо как «Блендер». Опция Soft Shadows в «Блендере» включает итеративный рендеринг теней, но «Вердж3Д» полагается на рендеринг в реальном времени. Учитывая вышесказанное, лучше отключить опцию Soft Shadows. Также для достижения мягких теней в «Вердж3Д» можно попробовать различные методы фильтрации теней и настроить радиус их размытия.

Типы фильтрации теней

Тени в «Вердж3Д» могут выглядеть по-разному в зависимости от того, какой алгоритм фильтрации карты теней используется. Для указания алгоритма используется свойство Shadow Map Filtering, расположенное на вкладке Render Properties.

Basic

Отключить фильтрацию, рендерить карту теней такой, какая она есть. Это самый быстрый метод рендеринга теней.

Bilinear

Используйте билинейную фильтрацию для сглаживания соседних пикселей карты теней.

PCF

Расшифровывается как Percentage Closer Filtering. Использует множественный поиск карты теней для сглаженного рендеринга. Среднее качество и производительность.

PCF (Bilinear)

Аналогичен PCF, но использует билинейную интерполяцию для каждого поиска карты теней. Дает сглаженные тени за счет большей нагрузки на ГПУ.

PCF (Poisson Disk)

Использует псевдослучайный Poisson Disk Sampling для устранения пикселизации для теней PCF. Эта настройка была выбрана по умолчанию, поскольку она наиболее соответствует тому, что вы видите во вьюпорте 3Д-редактора. Производительность сравнима с алгоритмом PCF (Bilinear) или даже лучше.

ESM

Расшифровывается как Exponential Shadow Maps. Этот режим позволяет получить наиболее плавные тени, но возможны утечки света. Используйте настройку ESM Bias для света, чтобы удалить возможные артефакты. Производительность сравнима с алгоритмом PCF (Bilinear). Тени ESM могут быть особенно сложны в настройке, поэтому см. раздел «Устранение неполадок», посвященный проблемам, связанным с ESM.

Какой тип фильтрации выбрать?

Рекомендуем попробовать использовать тени PCF (Poisson Disk) ,выставленные по умолчанию, потому что они обеспечивают хорошее качество и производительность. Если вам вам нужны более быстрые, но менее качественные тени, то попробуйте Basic или Bilinear. Для большего качества стоит выбрать ESM мягкие тени, но недостатком является то, что они могут быть сложными для настройки (исправление артефактов) для конкретной сцены.

Общие настройки

Рендеринг теней настраивается с помощью панелей Shadows и Verge3D Settings, расположенных на вкладке Render в «Блендере».

Cube Size: размер карты для теней, отбрасываемых источниками света Point, Spot, and Area. Большие значения дают лучшее качество, но снижают производительность.
Cascade Size: размер карты для теней, отбрасываемых источником освещения Sun. Большие значения дают лучшее качество, но снижают производительность.
Light Threshold: порог интенсивности света, используемый для расчета расстояния до теневого объема.
Enable Shadows: включить/выключить тени в Вердж3Д.
Shadow Map Filtering: алгоритм фильтрации карты теней. См. выше.
Shadow Map Side: обозначает, какая сторона полигонов отрисовывается во время прохода тени. Подстройте это значение для устранения артефактов самозатенения или если вы рендерите модели состоящие из плоскости(например, листья или бумагу).
ESM Distance Scale: Коэффициент масштабирования теней ESM. Поскольку алгоритм фильтрации ESM использует абсолютные значения расстояния, уменьшите значение масштаба, если вы работаете над сценой, которая намного больше стандартного куба, и увеличьте его, если ваша сцена намного меньше. Значение по умолчанию равно 1. Работает только для теней ESM.

Настройки теней на источниках

Тени могут быть включены/выключены/настроены для каждого отдельного света с помощью панелей Shadow и Verge3D Settings.

Clip Start: Начальное расстояние обрезания, более высокие значения могут немного улучшить качество теней.
Bias: основной параметр, который следует подстроить, чтобы избавиться от артефактов самозатенения и/или эффекта "peter-panning"
Blur Radius: укажите значение больше 1, чтобы сделать тени более плавными (увеличить размытость теней). Этот параметр работает только для PCF, PCF (Bilinear), PCF (Poisson Disk) и ESM теней.
Margin: задавайте большие значения только в том случае, если тени высоких объектов выглядят усеченными.
ESM Bias: смещение для уменьшения артефактов утечки света ESM. Работает только для ESM теней.

Настройки теней на объектах/материалах

Отбрасывание теней можно включить/выключить для каждого отдельного материала через панель Settings.

Shadow Mode: режим отбрасывания тени для материала. В настоящее время поддерживаются только None и Opaque.

Прием теней может быть включен/выключен для каждого отдельного объекта с помощью настройки на панели Verge3D Settings.

Receive Shadows: отрисовывать тени на данном объекте или нет.

Настройка теней от солнца

В настоящее время каскадные карты теней полностью поддерживаются. Однако в «Вердж3Д» версии 4.5.1 и ниже они не поддерживаются, поэтому для настройки солнечных теней необходимо выполнить следующие шаги:

Установить значение каскадов Count равным 1.
Перейти к просмотру активной камеры, используя меню View→Cameras→Active Camera или клавишу Numpad 0.
Настроить параметр Максимальное расстояние.

Устранение неполадок

Тени в «Вердж3Д» и во вьюпорте «Блендера» выглядят по-разному

«Вердж3Д» не использует те же методы рендеринга теней, которые могут использоваться в 3Д-редакторах — в основном из-за производительности. Трассировка лучей, различные эффекты постобработки и нереалистичные методы. Вот почему могут быть различия и тени не будут выглядеть точно так же, как во вьюпорте.
«Вердж3Д» основывается на движке рендеринга «Иви». Для того чтобы настроить тени в «Иви», следуйте инструкциям описанным выше.
Если используется источник освещения типа солнце, ознакомьтесь с соответствующими настройками.

Тени выглядят слишком пикселизированными

Используйте более высокое значение Cube Size для источников освещения типа Point, Spot, и Area. Используйте более высокое значение Cascade Size для Sun.
При использовании источника освещения Sun постарайтесь уменьшить значение Max Distance настолько, насколько это возможно пока позволяет ваша сцена.
Старайтесь маскировать низкое разрешение мягкими полутенями. Такие методы фильтрации теней, как PCF (Poisson) и ESM а также правильно настроенный Blur Radius могут сделать пикселизацию менее заметной.

Тени видны во вьюпорте «Блендера», но не видны в «Вердж3Д»

Тени включены по умолчанию, но их можно отключить вручную. Убедитесь, что опция Enable Shadows активна. Также убедитесь, что опция Receive Shadows не была отключена для объектов, которые должны получать тени.
Очень высокое значение Bias , а иногда и Blur Radius могут частично или полностью удалить тени. Если это так, попробуйте снизить эти значения.

Тени с артефактами

Такие артефакты называются "shadow acne" или "self-shadow artefacts". Увеличьте значение Bias, чтобы избавиться от них.

У теней нет полутени/полутень слишком мала

При использовании Basic или Bilinear теней нет контроля над полутенью. Вместо них выберите shadow filtering types.
Увеличьте Blur Radius.

ESM тени выглядят блеклыми

Увеличьте значение ESM Bias.
Увеличьте значение ESM Distance Scale.

ESM тени выглядят слишком резкими или не имеют полутени.

Увеличьте Blur Radius.
Уменьшите значение ESM Bias.
Уменьшите значение ESM Distance Scale
Такие артефакты могут появляться на краю объекта, на который падает тень. Это один из недостатков ESM. Решение состоит в том, чтобы избежать таких ситуаций.
Если объект, принимающий тени, сам не отбрасывает тени (например, если они отключены в режиме Shadow Mode), то тени могут вообще не иметь полутени, независимо от того, насколько велик Blur Radius. Решением является включение отбрасывания теней на принимающем объекте или использование дополнительного объекта, отбрасывающего тени, в качестве подложки для исправления полутени.

ESM тени с артефактами

Уменьшите значение ESM Bias.
Уменьшите значение ESM Distance Scale.

Каскадные карты теней, тени обрезаются под определенным углом

Увеличьте значение Margin.

Каскадные карты теней и ESM тени, тени выглядят блеклыми на стыке каскадов

Увеличьте значение Margin.
Увеличьте значение ESM Bias.
Увеличьте значение ESM Distance Scale.

Остались вопросы?

Задайте их на нашем форуме!