อ.พิพัฒศรัณย์ โพธิ์บุญ : คณะเทคโนโลยีสารสนเทศ

งานนำเสนอเรื่อง: "อ.พิพัฒศรัณย์ โพธิ์บุญ : คณะเทคโนโลยีสารสนเทศ"— ใบสำเนางานนำเสนอ:

1 อ.พิพัฒศรัณย์ โพธิ์บุญ : คณะเทคโนโลยีสารสนเทศ
Chapter 2 Lighting Basics and Good Practices พื้นฐานของแสง และทักษะการออกแบบ อ.พิพัฒศรัณย์ โพธิ์บุญ : คณะเทคโนโลยีสารสนเทศ Pipatsarun 08/04/60

2 Starting Points จุดเริ่มต้นของการออกแบบขึ้นอยู่กับ ปัจจัย...
Pipatsarun 08/04/60 Starting Points Where does the lighting process start? จุดเริ่มต้นของการออกแบบขึ้นอยู่กับ ปัจจัย... - companies and projects - client or director สิ่งที่เราต้องทำหลังจากปัจจัยดังกล่าว adding, collecting and discussing จากแหล่งข้อมูลภาพที่เป็นไปได้

3 Starting Points…Con, แหล่งข้อมูล
Pipatsarun 08/04/60 Starting Points…Con, แหล่งข้อมูล rented movies that contain similar scenes and books, magazines, and stock photography catalogs. Present to Director จะได้......แนวทางและบทสรุปในการออกแบบ (right direction)

4 Starting Points…Con, - angle and sharpness of the shadows,
Pipatsarun 08/04/60 Starting Points…Con, ถ้าคุณทำงานเกี่ยวกับ visual effects shots คุณต้องพิจารณา เรื่องเกี่ยวกับ - angle and sharpness of the shadows, - colors, tones, and level of contrast in the scene และสุดท้าย Matching the lighting from real locations

5 Starting Points…Con, - look of the scenes
Pipatsarun 08/04/60 Starting Points…Con, ถ้าคุณทำงานเกี่ยวกับ animated production คุณต้องพิจารณา เรื่องเกี่ยวกับ - look of the scenes - colors and tones ที่ปรากฏอยู่ในภาพ และสุดท้าย - implement the lighting design โดยใช้เทคนิค 3D Animation

6 Pipatsarun 08/04/60 Types of Lights เริ่มต้นโดยการ setting up lighting in 3D scene โดยดูว่า แสงชนิดใดที่จะถูกเพิ่ม เข้าไป โดยพิจารณาจาก real-world types of light sources และเลือก Tools ที่เหมาะสมในการสร้างแต่ละ Projects

7 Point Lights -- all directions
Pipatsarun 08/04/60 Point Lights -- all directions A point light emits light uniformly in all directions, casting shadows that radiate out from the light's position (ปล่อยออกมาจากทุกทิศทางโดย point light ใน 3D graphicsจะใช้วิธี จำลอง light bulb ) Point light จะถูกปล่อย ออกมาแบบไม่มีที่สิ้นสุดไม่มีทศทาง

8 Point Lights -- all directions
Pipatsarun 08/04/60 Point Lights -- all directions Icons for a point light in Lightwave 3d, a Radial light in Electric Image, a point light in Maya, and a point light in Softimage. All perform similar functions. กำหนดข้อจำกัดของทิศทาง และรูปทรงของวัตถุได้ตามที่แสงสามารถส่งถึงได้ด้วยโปรแกรมตาม ชนิดของ effect เพราะ spotlightsในโปรแกรมสามารถควบคุมทิศทางได้

9 Point Lights -- all directions
Pipatsarun 08/04/60 Point Lights -- all directions When positioned within a light fixture and set to cast shadows, a point light can appear similar to a spotlight

10 Pipatsarun 08/04/60 Spotlights ส่วนใหญ่การออกแบบแสง Spotlights จะใช้วิธี computer graphics เพราะสามารถควบคุมความสมบูรณ์ได้ ไม่ว่าจะเป็นทิศทาง จุดกำเนิดแสง และการปรับหมุนบริเวณโดยรอบตามทิศทางที่แตกต่างกัน A spotlight's illumination is limited to a cone aimed in a specific direction.

11 Pipatsarun 08/04/60 Spotlights…Con, Multiple spotlights can be aimed in different directions, giving the appearance of an omnidirectional light while allowing more control over where the lights are aimed. ** แสงที่ตกกระทบกับกำแพงเป็นลักษณะ cone angle (ความกว้างของลำแสง Spotlights ) และในขณะเดียว กันก็เกิด penumbra angle (ส่วนเงามัวที่ล้อมรอบเงามืด) penumbra angle (ส่วนเงามัวที่ล้อมรอบเงามืด) คือ ความนุ่มนวลของแสงรอบๆของลำแสง Spotlights

12 Spotlights…Con, spotlights can add subtle illumination to a scene
Pipatsarun 08/04/60 Spotlights…Con, Subtle : ความบาง illumination : การส่องสว่าง With hard-edged lights (left), you can see every spotlight cone distinctly. As the penumbra angle is increased (center), the lights begin to merge; when the lights are soft enough (right), they merge together so that you cannot distinguish between the individual sources. spotlights can add subtle illumination to a scene

13 Pipatsarun 08/04/60 Spotlights…Con, Spotlights จะมี Option ที่เรียกว่า “ barn doors” ควบคุมแสงได้ทั้งแนวนอนและ แนวตั้ง Besides having control over aiming a light, barn doors also allow a cinematographer to limit the coverage of a spotlight to less than its natural cone angle. Barn doors in 3D graphics give you the same kind of creative control Spotlights นิยมใช้มากใน computer Graphic เพราะมีผลอย่างมากเกี่ยวกับเรื่องชนิดของเงา

14 Pipatsarun 08/04/60 Directional Lights which is particularly useful for simulating direct sunlight distant, direct, infinite, or sun light in different programs A 3D Studio Max target direct light, directional lights in Alias Power Animator and Maya, and an Infinite light in Softimage, all serve the same purpose

15 Directional Lights..Con,
Pipatsarun 08/04/60 the directional light aims down and to the left A directional light creates parallel shadows and illumination that strikes each object from the same angle you normally would only see in shadows from a very distant light source such as the sun

16 Pipatsarun 08/04/60 Area Lights An area light is a type of light that simulates the size of a physical light source in real life With … “ point, spot, and directional lights, scaling up” area light ขึ้นอยู่กับความแตกต่างของรูปทรงวัตถุ ประกอบด้วย spherical area lights, rectangles, discs, and linear lights

17 Models Serving as Lights
Pipatsarun 08/04/60 Models Serving as Lights โปรแกรมบางตัว 3D Model สามารถออกแบบโดยใช้ Function light source such as a neon sign, can be used as a true light source Using an object as a light allows for odd shapes such as fluorescent rings or neon tubes. “professionals avoid it because it makes rendering too slow”

18 Pipatsarun 08/04/60 Environment Spheres environment sphere (อาจเรียกได้ว่า sky dome) special light source that surrounds and provides illumination จะเหมือนกับแสง จากท้องฟ้า เมื่อเราสร้าง environment sphere กับภาพ ..สีของภาพจะสว่าง และจะ illumination ทั่วทุก ทิศทางด้วย เทคนิคนี้เรียกว่า image based lighting (IBL)

19 Pipatsarun 08/04/60 Ambient Light ambient light แสงที่อยู่รอบๆ ถ้าเป็นแสงจากท้องฟ้า ก็จะเกิดแสงตกกระทบไปที่ สนามหรือพื้น คอมพิวเตอร์กราฟิก ส่วนมากจะใช้ คุณสมบัติ global ambience shows the flat, unrealistic shading that comes from using ambient light as a fill light. Ambience : สิ่งแวดล้อม

20 Pipatsarun 08/04/60 Controls and Options หลังจากที่เราเพิ่มแสงแล้ว ขั้นตอนต่อไป สามารถคุณสมบัติของแสงให้ดียิ่งขึ้น และเพิ่มคุณสมบัติของเงา โดยสามารถควบคุมและเลือกคุณสมบัติได้ ดังนี้ Decay : ทำให้ต่ำลง หรือ อาจเรียกว่า “attenuation” or “distance fall off” ควบคุมโดยวิธีการลดแสงลง ด้วยระยะทาง ตัวอย่าง ซ้าย : Without decay ขวา: inverse square/quadratic

21 Controls and Options…Con,
Pipatsarun 08/04/60 Controls and Options…Con, Some software offers a multiple-choice setting between three or four specific types of decay

22 Controls and Options…Con,
Pipatsarun 08/04/60 Controls and Options…Con, Inverse Square Decay inverse square decay (also called quadratic or a decay rate of 2) เป็นลักษณะ real light เป็นการแผ่รังสีของแสงที่กระจายออกเกินกว่าพื้นที่ว่าง รังสีของแสงจะ แผ่กระจายออกไปในระยะทางที่กว้างมาก Six rays of light hit a nearby surface, while half as many hit a surface at twice the distance. This difference over the height and width of a surface makes an object twice as far away receive one-quarter as much light

23 Controls and Options…Con,
Pipatsarun 08/04/60 Controls and Options…Con, Inverse Square Decay ต่อ แต่ถ้าแหล่งกำเนิดแสงเห็นได้ในระยะสั้นๆ เช่น แสงจากไม้ขีดไฟ หรือตะเกียงที่ถูกเปิดอยู่บน โต๊ะ ก็ถือว่าเป็นรูปแบบ Inverse Square Decay ที่เห็นได้ชัดที่สุด An inverse square decay is useful when a light source (such as this match) is visible within a scene. (Character by Rini Sugianto)

24 Controls and Options…Con,
Pipatsarun 08/04/60 Controls and Options…Con, Using No Decay ไม่มีคุณสมบัติของ Inverse Square หรือการให้แสงกับพื้นที่ ขนาดกว้างๆ คล้ายกับแสงพระอาทิตย์ จากตัวอย่าง เป็นแสงพระอาทิตย์ที่ส่องเข้า ไปในห้องตามธรรมชาติ ไม่มีแสงไฟหรือจุดกำเนิดแสงอื่นๆ

25 Controls and Options…Con,
Pipatsarun 08/04/60 Controls and Options…Con, Other Decay Settings decay of 3 (cubic) แสงที่อยู่ในหมอกหนา,ใต้น้ำลึก จะเป็น Very high decays decay of 1 (linear) คล้ายแสงที่สะท้อนจากพื้น ลักษณะของการกำหนด decay ในโปรแกรมส่วนใหญ่กำหนดด้วยคุณสมบัติของ ค่า distance

26 Diffuse and Specular (กระจายและสะท้อน)
Pipatsarun 08/04/60 Diffuse and Specular (กระจายและสะท้อน) Diffuse : การที่แสงสะท้อนหรือกระทบตัวกลางที่มีพื้นผิวไม่ เรียบ และกระจายทิศทางการสะท้อนหรือการนำแสง โดยไม่ อิงกับ แนวฉาก ทำให้วัตถุที่สะท้อนมีความสว่างเท่าๆโดยไม่ ขึ้นกับทิศทางของผู้สังเกตเหมือนการสะท้อนแบบกระจกหรือ specular เช่นการสะท้อนแบบ diffuse ของแป้ง หรือในการวิ่ง ผ่านการที่แสงวิ่งผ่านเทฟลอนหรือกระดาษ (diffuse transmission) โดยทั่วไปวัสดุจะสะท้อนแสงได้ทั้งแบบ specular และแบบ diffuse ผสมกันในสัดส่วนต่างๆกันไปตาม ชนิดของวัสดุ ซึ่งถ้าวัสดุสะท้อนแบบ diffuse ทั้งหมด (ไม่มี แบบ specular ผสม) แสงสะท้อนจะกระจายทั่วครึ่งทรงกลม โดยรอบพื้นผิวนั้น

27 Diffuse and Specular (กระจายและสะท้อนแสง) Con,
Pipatsarun 08/04/60 Diffuse and Specular (กระจายและสะท้อนแสง) Con, Specular เป็นลักษณะการสะท้อนแสงที่สมบูรณ์เช่น การสะท้อนของกระจกเงา หรืออาจหมายถึงการ สะท้อนบางช่วงของสเปกตรัมที่มีลักษณะดังกล่าวก็ได้ โดยการสะท้อนแบบนี้จะแตกต่างจากการสะท้อนแบบ Diffuse reflection ที่ความสว่างจะไม่ขึ้นกับมุมมอง เช่น ถ้าเราเดินผ่านตัวถังรถยนต์ซึ่งมักใช้สีสะท้อนแสงเป็น เงาวาวแบบ specular เราจะเห็นแสงสะท้อนเปลี่ยนไป ในแต่ละมุมมอง ต่างจากถนนคอนกรีตที่เป็นการ สะท้อนแบบ diffuse มากกว่า specular โดยเราจะเห็น พื้นผิวคอนกรีตเป็นสีเดิมไม่ว่าจะมองมาจากทิศทางใด

28 Pipatsarun 08/04/60 light can emit diffuse illumination (left), specular illumination (center), or both (right). Con,

29 Pipatsarun 08/04/60 Light Linking Light linking allows you to cheat, and illuminate some objects using a light with a different angle, color, or intensity than what illuminates other objects

30 Pipatsarun 08/04/60 Cookies A real-life cookie has holes cut out to shape or dapple a spotlight's illumination

31 Cookies ใน 3D คือสีของแสงที่ mappable กับภาพที่เลือก
Pipatsarun 08/04/60 Cookies ใน 3D คือสีของแสงที่ mappable กับภาพที่เลือก A texture map used as a cookie (left) breaks up your lighting as if the sun had filtered through the trees (right)