Свет и рендер в Blender: справочник

Модель готова, материалы назначены, а картинка всё равно выглядит дёшево. В девяти случаях из десяти дело не в модели — дело в свете. Он решает, где будет тень, насколько мягкий переход, что зритель заметит первым, а чего не увидит вовсе.

Ниже справочник по тому, из чего складывается освещение сцены и как довести её до готового кадра: типы источников, схема из трёх светильников, настройки рендера и разбор трёх самых частых проблем — чёрный кадр, шумный кадр и тусклый кадр.

Четыре типа источников

Sun ведёт себя не так, как остальные, и это стоит знать сразу: для него важен только поворот, а не положение. Передвигать солнце по сцене бессмысленно — свет от этого не изменится, надо поворачивать. Для ребёнка это первая встреча с тем, что у разных объектов разные значимые параметры.

Area — самый полезный тип для учебных работ. Он даёт мягкий, приятный свет почти без настроек, и именно с него стоит начинать, а не с Point, который стоит в новом файле по умолчанию.

Мягкая тень — это крупный источник

Правило, снимающее большинство вопросов про «некрасивые резкие тени»: жёсткость тени зависит не от яркости, а от размера источника. Маленькая лампа даёт острую чёрную тень, крупная светлая плоскость — мягкую и размытую.

У Point за это отвечает радиус, у Area — размер, у Sun — угол. Увеличили число — тень стала мягче. Уменьшили до нуля — получили идеально острую границу, которая в жизни почти не встречается и из-за этого выглядит неестественно.

Простейшее упражнение, объясняющее это за минуту: поставить шарик на плоскость, включить Area и покрутить её размер туда-сюда, глядя на тень. Дети после этого перестают делать свет «ярче», когда на самом деле хотят сделать его мягче.

Схема из трёх источников

Стандартная раскладка, которую используют и в фотографии, и в 3D. Она не единственная правильная, но с неё удобно начинать, потому что она почти всегда даёт приемлемый результат.

Заполняющий делают заметно слабее главного — примерно втрое-вчетверо. Если сравнять их по силе, объём исчезнет: предмет осветится с обеих сторон одинаково и станет плоским.

Контровой источник новички обычно пропускают, а он даёт наибольший эффект при наименьших усилиях. Тонкая светлая полоска по краю модели отделяет её от фона, и кадр сразу перестаёт выглядеть плоским коллажем.

Небо тоже светит

Кроме ламп, сцену освещает фон — то, что в настройках мира. По умолчанию это ровный серый, и он добавляет слабый рассеянный свет со всех сторон.

Вместо серого туда кладут панорамное изображение — снимок реального неба или интерьера. Тогда сцена освещается так, будто стоит в том месте, вместе с цветом и направлением света. Для предметной визуализации это самый быстрый способ получить достойный результат: одна картинка вместо пяти ламп.

Граница у этого способа тоже есть: резкой управляемой тени он обычно не даёт. Поэтому на практике панораму часто ставят как основу, а поверх добавляют один сильный источник для тени.

Сила света и единицы, которые путают

У Point, Spot и Area сила задаётся в ваттах, как у обычной лампочки, и число зависит от масштаба сцены. Та же лампа в сто ватт осветит маленькую комнату и потеряется в большом зале. Поэтому готовых «правильных» значений не бывает — подбирают на глаз, глядя в режиме рендера.

Sun устроен иначе: у него не ватты, а плотность потока, и число там обычно маленькое, около единицы. Попытка поставить солнцу сто, по аналогии с лампой, даёт засвеченный белый кадр, и это классическая ошибка первой недели.

Полезная привычка — менять силу не на восемь и не на двенадцать, а вдвое. Глаз реагирует на свет нелинейно, и разницу между сотней и ста двадцатью просто не видно, а между сотней и двумястами видно сразу.

Цвет света значит не меньше силы

Белый свет в жизни встречается редко. Дневной отдаёт в синеву, лампа накаливания — в жёлто-оранжевое, экран монитора — в холодное. Кадр, где все источники чисто белые, читается как ненастоящий, хотя формально в нём всё правильно.

Простейший приём, сразу улучшающий картинку: сделать главный источник немного теплее, а заполняющий — немного холоднее. Разница может быть едва заметной, но объём от неё появляется, и фотографы пользуются этим десятилетиями.

Детям это удобно показывать на двух рендерах рядом: тот же кадр с белым светом и с тёплым и холодным. Объяснения здесь лишние, разница видна без слов.

Камера: без неё рендера не будет

Рендер рисует не то, что видно в окне, а то, что видит камера. Посмотреть её глазами можно клавишей ноль на цифровом блоке; если на ноутбуке цифрового блока нет, в настройках Blender включают эмуляцию.

Самый удобный способ поставить камеру — покрутить вид так, как хочется, а потом попросить камеру встать на это место. Тогда не приходится двигать её вручную по трём осям, что для ребёнка почти невыполнимо.

Настройки рендера

Для анимации есть важный совет, спасающий часы работы: сохранять не сразу видеофайлом, а последовательностью картинок. Если рендер оборвётся на середине, при видео теряется всё, а при картинках остаётся всё, что успело посчитаться, и прогон продолжают с нужного кадра.

Сколько это будет считаться

Вопрос, который дети задают сразу после первого рендера на Cycles. Точного ответа нет, зато есть ориентиры, помогающие не ждать напрасно.

Время задают две вещи: количество выборок и размер картинки. Удвоили выборки — удвоили время. Подняли разрешение вдвое по каждой стороне — время выросло примерно вчетверо, потому что пикселей стало в четыре раза больше. Отсюда удобный приём: проверочные кадры гнать на половине разрешения, а полное включать только на финал.

Для учебных работ шумодав позволяет обходиться заметно меньшим количеством выборок, чем кажется: чистый кадр при ста выборках с шумодавом выходит быстрее, чем при пятистах без него.

Три проблемы, которые случаются у всех

Кадр чёрный. Либо в сцене нет источников света, либо камера смотрит не туда. Проверяется за полминуты: посмотреть глазами камеры и убедиться, что в Outliner есть хоть одна лампа.

Кадр в зернистом шуме. Это Cycles при малом количестве выборок. Поднять Samples и включить Denoise. Отдельно встречаются одиночные яркие точки — их даёт крошечный очень яркий источник, и лечится оно увеличением его размера.

Кадр тусклый и серый. В свежих версиях Blender по умолчанию стоит режим просмотра AgX, который намеренно приглушает яркие участки, чтобы они не выгорали; раньше на этом месте был Filmic. Если нужны насыщенные цвета «как в окне», в настройках управления цветом переключают на Standard — но тогда за пересвеченными местами придётся следить самому.

Свет работает в паре с материалами: один и тот же металл при разном освещении выглядит по-разному. О материалах есть отдельный справочник, о том, как строится сама модель — справочник модификаторов, а навигация по сцене собрана в таблице горячих клавиш.