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LuxRender Beleuchtung

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LuxRender unterstüzt unterschiedlichste Arten von Lichtern und Lampen:: Punktlichter, Spotlichter, Area-Lampen (auch Emitter genannt) und Welt-Lampen. Eine Szene muss mindestens eine Lichtquelle beinhalten. Es können aber auch viele Arten von Lichtquellen in einer Szene kombiniert werden.

Contents

Lichtquellen Typen

Punktlichter

Punktlichter sind kleine Lichtquellen, die Licht in alle Richtungen abstrahlen. Neben ihrer Position ist das einzig einstellbare die Farbe ('colour'), die auch dazu benutzt wird die Lichtstärke zu reguliern.

Spotlichter

Spotlichter sind unendlich kleine Lampen, die Licht in der Form eines Kegels abstrahlen. Neben ihrer Farbe und Position kann die Größe des Kegels gesetzt werden (in Grad), sowie die Schärfe der Kanten des Lichtkegels.

Projektor

Beide Lampentypen können auch Bilder als Licht "abstrahlen": Mit Spotlichtern wird das Ergebnis ausehen, als würde es von einem Dia-Projektor oder Beamer an die Wand geworfen. Mit Punkt Lichtern wird das Bild auf die gesamte Umgebung geworfen.

ein Raum der von einem einzelnen Projektor erleuchtet wird

Area-Lampen (Emitter)

Area-Lampen sind Objekte die Licht abstrahlen. Sie können benutzt werden um alle möglichen Arten von Lampen und anderen leuchtenden Objekten in verschiedenen Farben zu simulieren. So wird zum Beispiel das Modellieren einer Glühlampe und die Zuweisung eines leuchtenden Materials zu einem realistischen Bild führen.

Objekte strahlen Licht nur in die Richtungen ab, in die ihre Flächennormalen zeigen. Für die Rendergeschwindigkeit ist es am besten, möglichst wenige Faces auf emmitierenden Objekten zu benutzen.
Meist wird noch eine Welt-Lampe (environment light) verwendet.

Beleuchtung durch einen Emitter verglichen mit der durch eine Welt-Lampe

Welt-Lampen (environment lights)

Beleuchtung durch HDRI maps (die beiden linken Bilder), einen pysikalischen Himmel und durch eine unendliche Umgebung (rechts). HDRI maps by Doug Hammond

Physical Sky

Der "physical sky" erzeugt eine Lichtstimmung die eine Sonne mit Atmosphäre simuliert. Diese basiert auf der Position und dem Winkel der "sun" Lampe in der Szene und dem Parameter turbidity, welcher die Dichte der Atmosphäre simuliert. Sowohl die Position und der Winkel der Sonne als auch die Dichte der Atmosphäre beeinflussen die Farbe des Lichtes.

Verschiedene Winkel der Sonne beinflussen die Farbe des Lichtes


"turbidity" Einstellung auf 2, 4, 8 und 16, was die Klarheit und die Farbe des Himmels beeinflusst

Die Intensität des Lichtes kann mit dem gain Parameter eingestellt werden. Das kann in Szenen nütlich sein, in denen der "Physical Sky" mit Emitter-Lichtern kombiniert wird.

Hochauflösende Environment Maps

"Environment Maps" sind hochauflösende Bilder die als Lichtquelle fungieren. Diese Bilder werden rund um die Szene "gespannt" und strahlen Licht ab; die Farbe und Intensität des Lichtes hängt von derer des jeweiligen Punktes auf dem Bild ab.

LuxRender 0.5 unterstüzt nur latlong Bilder im OpenEXR (.exr) Dateiformat. Latlong Bilder sehen aus wie ein Panoramafoto. Die Entwicklungsversion von Luxrender unterstüzt sowohl latlong als auch spherical maps.

Wenn Sie environment maps nutzen ist es empfohlen einen Gamma-Wert von 1.0 (anstatt von den sonst gebräuchlichen 2.2) einzustellen.

Es ist auch möglich Bilder mit einem geringeren Farbumfang zu nutzen (wie Jpeg oder PNG), aber in diesem Fall werden Sie wahrscheinlich einige zusätliche Lampen in ihre Szene einfügen nutzen, dadurch vermeiden Sie ein Kontrastarmes Ergebnis. Das ist bei HDR "environment maps" nicht nötig, Sie können als einzige Lichtquelle genutzt werden und das Bild sieht trotzdem realistisch aus.

Wenn Sie auf der Suche nach HDR Maps sind googlen Sie doch einfach mal "hdr maps"/"hdri maps" oder "light probes".

Hinweis: Beachten Sie, dass ".hdr"-Dateien, obwohl sie im Bildauswahldialog erscheinen, noch nicht unterstützt werden. Lediglich das OpenEXR-Format und die traditionellen "low dynamic range"-Bilder wie JPEG und PNG werden unterstützt. Die ".hdr"-Dateien werden bei der Verwendung unter Ausgabe einer Fehlermeldung (beim Laden der Szene) ignoriert. Dateien des hdr-Formats können durch Laden und Speichern in Blenders UV-Editor in das OpenEXR-Format konvertiert werden.

Hintergrund Farben

Wenn Sie eine Hintergrundfarbe nutzen wird Sie genutzt um Die Szene von allen Seiten zu erleuchten.

IES Daten

IES Dateien enthalten Informationen über die Lichtabstrahlung eines Leuchtmittels. Solche Informationen werden normalerweise von Lampenherstellern zur Verfügung gestellt. Hier sind einige Bezugsquellen aufgelistet: http://www.luxrender.net/wiki/External_resources#IES_lighting_files

Wenn Sie IES Dateien benutzen, wird eine Lichtquelle die Szene erleuchten, so wie es in der IES Datei vorgegeben ist.

ein paar IES Dateien


Farbe und Spektrum

Die Farbe einer Lichtquelle oder eines Objektes entsteht durch die Wellenlänge des Lichtes oder einer Kombination der Wellenlängen, die eine Lichtquelle abgibt. Obwohl die meisten Lichtquellen Licht in einem beständigen Bereich von Frequenzen abgeben und unsere Augen mehrere Frequenzen wahrnehmen können, nehmen wir das Licht trotzdem in nur einer Wellenlänge war. Das heißt, dass mehrere spektrale Charakteristiken in dem selben Eindruck münden können.

Wenn Lichtquellen Oberflächen beleuchten, wird das zurückgeworfene Licht durch einige Faktoren, wie z. B. die spektrale Verzerrung der Lichtquelle und des Untergrundes beeinflusst. Da spektrale Charakteristiken nicht in einem RGB-Bild enthalten sind, gibt es einige andere Wege um diese in LuxRender einzustellen.

rgb

Bei der Benutzung von rgb Farben als Eingabe, versucht Luxrender ein physikalisch korrektes Spektrum der erwünschten Farbe zu erzeugen. Die Implementierung basiert auf einem Paper von Brian Smits.

Farb-Temperatur

Beim das Festlegen einer Farbtemperatur nutzt LuxBlend das Spectrum eines "blackbodys". Das hilft zum Beispiel bei Glühbirnen nützlich (2800-3300K), Kerzen (1850K) und Sonnenlicht (5000-6500K). Wenn Sie es detallierter mögen schaun sie zum Beispiel hier: techmind.org

ein Spektrum verschiedener Farbtemperaturen. Die mittlere Lampe liegt bei 6500K


equalenergy

Dieses Spektrum emittiert alle Lichtfarben gleichmäßig, was in weißem Licht resultiert.

Frequenz

Dieses experimentelle Spektrum emittiert Licht in Form einer Sinuskurve. Der Nutzen ist fraglich.

gaussches Spektrum

The gaussche Spektrum basiert auf einer Gauß-Verteilung. Es wird über eine Wellenlenge (in Nanometern) und eine Standartabweichung auf der Bell Kurve definiert. Weiterhin lässt sich die Weite der Kurve einstellen, niedrige Werte resultieren in gesättigten Farben, höhere in weniger gesättigten.

Lampen die rund um die 589nm abstrahlen, das Spektrum wird niedriger.


regular data

Dies erzeugt ein Spektrum mit Hilfe der numerischen Daten als Input. Ein Frequenzbereich sollte vorgegeben werden, sowie eine Reihe von Werten um den emittierten Bereich zu begrenzen.

irregular data

Dies erzeugt ein Spektrum mit Hilfe der numerischen Daten als Input. Am besten Stellt man eine Reihe von Beleuchtungswerten bereit.

Gruppen von Lichtern

(TODO)