نورپردازی در انیمیشن – فصل سوم:جعبه ابزار نورپرداز (قسمت دوم)

نورپردازی در انیمیشن – بخش معرفی (قسمت اول)

نورپردازی در انیمیشن – بخش معرفی (قسمت دوم)

نورپردازی در انیمیشن – فصل دوم:مشاهده‌ی جهان اطراف ما (قسمت اول)

نورپردازی در انیمیشن – فصل دوم:مشاهده‌ی جهان اطراف ما (قسمت دوم)

نورپردازی در انیمیشن – فصل دوم:مشاهده‌ی جهان اطراف ما (قسمت سوم)

نورپردازی در انیمیشن – فصل سوم:جعبه ابزار نورپرداز (قسمت اول)

ویژگی‌های اصلی نور

تمام نور‌های داخل صحنه باید با دقت زیاد ساخته شوند تا برای نقشی که در تصویر دارند مناسب باشند. بسته‌ی نرم‌افزاری برای رسیدن به این سطح بالا از تنظیمات ، مجموعه‌ای از کنترل‌ها را در اختیار هنرمند قرار می‌دهد تا بتواند ویژگی‌های یک نور خاص و سایه‌های آن نور را تغییر دهد.هدف این بخش ، تعریف بسیاری از ویژگی‌های نور و پی بردن به طرز استفاده‌ی هرکدام است.

رنگ

تمام نورهای موجود در جهان رنگ دارند. نور همیشه سایه‌ای از رنگ گرم یا سرد را از خود ساطع می‌کند ، خواه اینکه طبیعی باشد یا ساخته‌‌ی انسان. خورشید نور گرمی ساطع می‌کند ، نور فلورسنت سایه‌ای از رنگ سبز دارد و تلویزیون آرایه‌ای متحرک از نورهای رنگی از خود می‌تاباند. اگرچه که نور در دنیای واقعی همیشه دارای رنگ است ، اما رنگ پیش فرض نور در تمام رندر کننده‌ها ، سفید است. بنابراین در محیط CG، تنظیم رنگ نور برای ایجاد یک تصویر نهایی موفق کاملا ضروری است.

رنگ نور در محیط CGبه روش های مختلفی قابل نمایش است که اولین و مهم‌ترین روش ، استفاده از مقادیرRGBاست. مقادیر RGBبه روش افزودن رنگی اطلاق می‌شود که از رنگهای قرمز (R) ، سبز (G) و آبی (B) برای ایجاد رنگ استفاده می‌کند. اگر هر سه رنگ به اندازه‌ی تمام ظرفیتشان بالا برده شوند ، نور حاصل سفید رنگ می‌شود. اگر به هر سه رنگ مقدار ۰ داده شود ، نتیجه سیاه می‌شود. اگر مقدار هر سه رنگ با هم یکسان باشد ، رنگی که حاصل می‌شود در طیف خاکستری خواهد بود. هنگامی که مقادیرشان متفاوت باشد ،  رنگ‌های دیداری ظاهر می‌شوند.

شکل ۳٫۶ بسته به منبع نور ، رنگ نور می‌تواند به طور چشمگیری از درخشش نارنجی یک روز آفتابی تا سایه‌ی سبز یک نور فلورسنت تغییر کند.

این اعداد را می‌توان در بازه‌ای از ۰ تا ۱ یا ۰ تا ۲۵۵ نشان داد. مقیاس ۰ تا ۱ ، درصد سهم هر رنگ را نشان می‌دهد. اگر رنگ مورد نظرمان قرمز باشد آنگاه عدد مورد نظر (۱ ۰ ۰)خواهد بود که در آن سهم قرمز ۱۰۰ درصد و سهم سبز و آبی ۰ درصد است. مقیاس ۰ تا ۲۵۵ هم به همین صورت نوشته می‌شود با این تفاوت که اعداد ۰ تا ۲۵۵ ، درصد سهم هر رنگ نیستند بلکه تمام مقادیری هستند که طیف وسیعی از رنگ‌ها را در یک نمایش ۸ بیتی نشان می‌دهند.

علاوه بر این رنگ‌ها را می‌توان با روش HSV(درجه رنگ H، سیری S، مقدار V)  و HSL(رنگ H، سیری S، روشنی L)نشان داد. این روش‌ها رنگ را همانطور که بر روی طیف رنگی دیده می‌شود ،با مشخص کردن درجه‌ی رنگ ، میزان سیری و قوی بودن و میزان روشنی‌اش ، توصیف می‌کنند. درجه‌ی رنگ یک مقدار عددی از ۰ تا ۱ (گاهی اوقات از ۰ تا ۳۶۰) است که مشخص می‌کند که رنگ در کجای گردونه‌ی رنگ وجود دارد. اعداد ۰ و ۱ معمولا قرمز هستند و تمام اعداد دیگر در این بین ، رنگهای دیگر را نشان می‌دهند. سیری یا اشباع رنگ نشان می‌دهد که یک رنگ چقدر تیره یا خالص است و مقدار رنگ نشان‌دهنده‌ی میزان روشنی یا تاریکی رنگ است.

شکل ۳٫۷ یک نمودار افزودن رنگ ،  با مثال‌هایی از رنگ‌ها و مقادیرشان.

شکل ۳٫۸ نموداری که نشان می‌دهد چگونه تغییر درجه‌ی رنگ و سیری و مقدار آن می‌تواند بر رنگ تاثیر بگذارد.

شکل ۳٫۹ شدت نور ، ضریبی از رنگ است و یکی از تاثیرگذارترین تنظیمات نور است.

شکل ۳٫۱۰ جدا کردنروشنایی پراکنده (Diffuse)و روشنایی آینه‌ای و نشان دادن نحوه‌ی عملکرد مشترکشان در تصویر نهایی

شدت

انتخاب شدت ، به طوری که مقادیر صحیح باشند ، یکی از مسئولیت‌های بزرگ نورپرداز است.این مسئله فقط مربوط به روشنایی نواحی‌ای از صحنه نیست بلکه مهم است که مناطقی از روشنایی و تاریکی ایجاد شود به طوری که نگاه مخاطب هدایت شود و علاقه‌ی دیداری در تصویر ایجاد شود. از نظر فنی ، شدت فقط ضریبی از رنگ است. هنگامی که مقدار شدت یک نور برابر با ۱ باشد و رنگ نور سفید باشد (۱ ۱ ۱) این به این معنی است که رنگی که از نور ساطع می‌شود ، سفید خالص است. وقتی شدت بر روی ۰٫۵ تنظیم شود ، مقادیر RGBاز رنگ نور هم به نصف کاهش می‌یابد (۰٫۵ ۰٫۵ ۰٫۵) و هنگامی که مقدار شدت برابر با ۲ باشد ، این مقادیر هم دو برابر می‌شوند (۲ ۲ ۲).

روشنایی پراکنده (پخش شده) و روشنایی آینه‌ای

نور های محیطCG ، در دو نوع بر روشنایی سطوح اشیاء تاثیر میگذراند. روشنایی آینه‌ای و روشنایی پراکنده. روشنایی پراکنده ، نور ماتی است که بر سطح اشیاء می‌تابد. معمولا روشنایی پراکنده باعث می‌شود سطحی بزرگتر و وسیعتر از نور را بر روی اشیاء ایجاد شود. روشنایی آینه ای ، همان هایلایتها و نواحی کوچک و روشن و براق از اشیائی است که سطحشان بازتاب کننده است.این دو نور باهم ترکیب می‌شوند تا نورپردازی کلی یک جسم را ایجاد کنند. بیشتر بسته‌های نرم‌‌افزاری به هنرمند این اجازه را می‌‌دهند که سهم هر یک از این نورها را به طور جداگانه کنترل کند. همانطور که در فصل‌های آینده خواهید دید ، ممکن است هنرمند برای رسیدن به ظاهری که مد نظرش است ، نوری ایجاد کند که فقط مقادیر پراکنده یا فقط مقادیر آینه‌ای از خود ساطع می‌کند.

ضعیف شدن نور

همانطور که در فصل ۲ ذکر شد ، تمام منابع نور در دنیای واقعی فقط می‌توانند تا فاصله‌ی مشخصی را روشن کنند. طبیعتا نور با طی مسافت ضعیف می‌شود و شدتش کم می‌شود و تا جایی کاهش می‌یابد که ناپدید شود. اما در اکثر رندر کننده‌ها ، نور محیط گرافیکی به این صورت عمل نمی‌کند. در بسیاری از بسته‌های نرم‌افزاری رندرینگ ، نور به طور نامحدودی روشن می‌ماند. بسته‌های نرم‌افزاری ، کنترل‌هایی ارائه می‌دهند که به هنرمند این امکان را می‌دهد که به روش طبیعی‌تری به نور اجازه‌‌ی ضعیف شدن بدهد. بسته به نرم‌افزار رندرینگ ، این کنترل‌ها ممکن است drop-off(ناپدید شدن), falloff(نزول) ،  decay(محو شدن) و یاlight decay(تمحو شدن نور) نامیده شوند. در این کتاب ، این پدیده ، محو شدن نامیده می‌شود. محو شدن در نور‌های CGبه طور پیش فرض خاموش است ، زیرا زمان رندرینگ را بسیار افزایش می‌دهد و در بیشتر مواقع ، مخاطبان هرگز این محو شدگی را تشخیص نمی‌دهند.

میزان محو شدگی می‌تواند متفاوت باشد تا اجازه‌ی محاسبات ریاضی متفاوتی را بدهد. هنگامی که میزان محو شدگی افزایش می‌یابد ، پرتو‌های نور با سرعت بیشتری کاهش می‌یابند و ناپدید می‌شوند. بنابراین یک نرخ محو شدگی خطی بیشتر از نرخهای محو شدگی‌ بزرگتر ، مثل درجه‌ی ۳ یا درجه‌ی ۲ ، باقی می‌ماند. توجه داشته باشید که با اضافه شدن محو شدگی به نور ، ممکن است برای جبران ، شدت نور افزایش پیدا کند.

شکل ۳٫۱۱ یک هنرمند با فعال کردن محو شدگی می‌تواند جلوه‌ی واقعی‌تری به نور ببخشد ، زیرا مقدار تابش نور بر اشیائی که از آن دورتر هستند کاهش می‌یابد.

نور حجمی

بسته‌های نرم‌افزاری همچنین به هنرمند این امکان را می‌دهند که کاری کند پرتوهای نور برای بیینده قابل مشاهده باشد. در طبیعت این اتفاق زمانی می افتد که نور از میان گرد‌ و غیار و مه عبور می‌کند و پرتوهایش دیده می‌شوند. در گرافیک رایانه‌ای به این پدیده visible lights(نور مرئی) ، volume lights(نور حجمی) ، یا در برخی موارد God rays(پرتو‌های خدایی) یا crepuscular rays(پرتوهای شفقی) می‌گویند. در این کتاب ، این پدیده نور حجمی نامیده می‌شود. نور حجمی عموما بر روی نورافکن ها به کار گرفته می‌شود ، زیرا آن‌ها به بهترین شکل می‌توانند مهار شوند و نور حجمی را به طور موثری اجرا کنند. نور مه آلود در صورت استفاده‌ی صحیح ، می‌تواند احساسات و یا یک فاکتور موفقیت آمیز را به تصویر اضافه کند.

شکل ۳٫۱۲ نور‌های حجمی ، طوری به نظر می‌رسند که انگار نور از گرد و غبار ، مه یا مواد دیگر عبور می‌کند ، که باعث می‌شود پرتو‌های نور قابل مشاهده باشند.

این مطلب ادامه دارد…..

منبع: کتاب نورپردازی در انیمیشن

خانه انیمیشن 

(هرگونه کپی برداری از مطالب وبسایت خانه انیمیشن بدون ذکر نام و حذف لینک غیر قانونی و داراری پیگرد قانونی است)