Hiệu ứng & thông số V-Ray Caustic trong 3DS Studio Max

thong-so-vray-caustic

Mặc dù rất hiếm khi tôi dùng đến hiệu ứng này, nhưng có thể bạn đang cần đến nó. Sau đây tôi xin chia sẽ với bạn cách để làm nên một hiệu ứng caustic đẹp.

Trước hết chúng ta cần biết khái niệm về Caustic. 

” Hiệu ứng Caustic effects được tạo ra khi các tia sáng được phản xạ hoặc khúc xạ bởi bề mặt chi tiết của vật thể. Khi các tia sáng truyền từ bề mặt khúc xạ sang bề mặt tán xạ sẽ tuân thủ theo đúng các quy luật vật lý và khiến chùm tia sáng hội tụ tại một điểm hoặc phân kỳ. Hay nói một cách ngắn gọn hơn. Caustic là hiện tượng tụ quang vật lý “

Trong bài hướng dẫn này, tôi muốn đề cập đến hiệu ứng Refractive Caustics Effect trong V-ray.  Cách thiết lập vật liệu và ánh sáng sao cho đúng là rất quan trọng và ảnh hưởng trực tiếp đến hiệu ứng Caustics Effect.

"

"

Phần 1: Thiết lập vật liệu Glass Material

 Bước 1:

 Mở hộp thoại Render Setting dialog. Xổ bảng Assign Renderer xuống và click vào nút mở rộng ở phần Production, chọn Vray trong danh sách mở ra. Ở đây, phiên bản Vray nào không quan trọng.

Bước 2: 

Mở bảng Material Editor. Click vào nút Get Material và click đôi chọn VRayMtl trong bảng Material/Map browser.  Đổi tên vật liệu này thành Glass_ref.

"

Bước 3: 

 Thay đổi các thông số của vật liệu Glass_ref như sau:

  • Reflect color = White (R=255 , G=255 , B=255)
  • Fresnel reflections = On
  • Reflection Subdivs = 10
  • Reflection Max Depth = 12
  • Refract color = White (R=255 , G=255 , B=255)
  • IOR = 1.55
  • Refraction Subdivs = 10
  • Refraction Max Depth = 12
  • Fog Color = Light Gray (R=240 , G=240 , B=240)
  • Fog Multiplier = 0.5

"

Vì vật liệu này là hoàn toàn trong suốt nên chúng ta không cần thay đổi Diffuse color, tuy nhiên nếu bạn có thay đổi nó thì cũng sẽ không ảnh hưởng đến kết quả renders sau cùng. Fresnel option được thiết lập là Fresnel Physic law để mô phỏng sự phản chiếu ánh sáng một cách tự nhiên. Nếu không chọn Fresnel option, bạn sẽ cần thay đổi Reflect color về màu xám nhạt (very light gray.)

 Max depth ở thiết lập mặc định là 5 cho cả reflection và refraction. Thông số này quyết định số lần tia sáng sẽ được phản xạ hay khúc xạ. Ở bức hình bên dưới, tôi đã cắt đôi cái cốc thủy tinh để minh họa cách hoạt động của thông số Max depth này. Bạn có thể thấy rằng tia sáng phản xạ 4 lần vì chiếc cốc thủy tinh có 4 lớp layers.

"

Nếu thông số Max depth nhỏ hơn 4, kết quả cho ra sẽ khá mờ và đục. Vì vậy việc thiết lập Max depth là luôn cần thiết đối với các bề mặt có tính phản chiếu và khúc xạ ánh sáng mạnh.  

Đối với mô hình này, tôi chọn Max depth là 12, vì sau này còn cần thêm vào hiệu ứng caustic effect vốn sẽ tiêu tốn nhiều năng lượng ánh sáng hơn nữa. Trong bức hình bên dưới, tôi đã thử render lần lượt với Max depth là 12 và 3. Bạn có thể nhận thấy rõ rằng vật thể bị mất đi khá nhiều chi tiết ứng với trường hợp Max depth bằng 3. Chú ý rằng thời gian render có tăng lên nhưng không đáng kể.

"/

Tôi không muốn thay đổi màu Glass color nhưng muốn thể hiện sự ” thẩm thấu” của ánh sáng khi truyền xuyên qua vật thể. Vậy nên tôi đã thiết lập cho Fog Color là một màu xám rất nhạt để khiến những vùng dày hơn trông tối hơn so với những vùng mảnh hơn.

 Bên dưới Fog color, chúng ta cũng có thuộc tính Fog Multiplier. Giá trị này cho phép điều khiển cường độ mạnh yếu của Fog color. Giá trị càng nhỏ sẽ càng làm giảm hiệu ứng của Fog color; và cho càng nhiều ánh sáng xuyên qua khiến vật liệu trông sáng và trong suốt hơn. Giá trị này càng lớn sẽ càng làm tăng hiệu ứng của Fog color, làm vật liệu trông mờ và đục hơn. Trong bức hình bên dưới là kết quả thử nghiệm ứng với các giá trị Fog multiplier khác nhau.

"

Vì chi tiết làm từ vật liệu trong suốt và để thể hiện bóng đổ trong suốt của nó, bạn cần bật chức năng Affect Shadows lên. Tùy chọn này chỉ hoạt động với V-Ray shadows and lights.

"/

Tuy nhiên, trong phần hướng dẫn này, tôi không chọn chức năng Affect shadows này. Lý do là vì sau đó tôi muốn thêm vào hiệu ứng caustic effect.  Trong Vray, khi bạn bật hiệu ứng caustic effect lên, thì chức năng Affect shadows sẽ tự động bị vô hiệu hóa. Thực tế thì Affect shadows chỉ là một hiệu ứng caustic effect giả mà thôi.

 Tùy chọn sau cùng, tôi đã kích hoạt tùy chọn Reflect on back side. Khi bật tùy chọn này lên thì sự phản chiếu cho các mặt phía sau cũng sẽ được tính toán, hiệu ứng này cũng bao gồm sự phản chiếu bên trong chi tiết. Ở bức hình bên dưới là minh họa hai trường hợp ứng với Reflect on back được bật OnOff, bạn có thể nhận thấy rằng khi tùy chọn này được bật On sẽ giúp làm tăng độ chân thực cho bức hình, tuy nhiên cũng tiêu tốn nhiều thời gian render hơn.

"

Bước 4: 

Thiết lập hiệu ứng Caustics:

"

Trong hộp thoại Render Setup dialog, mở tab Indirect Illumination, bật on tính năng Caustics, lúc này hiệu ứng caustic effect đã được kích hoạt.

Bước 5:

Hãy cùng xem qua các thông số của VRay Caustics.

Multiplier: Thông số này điều khiển cường độ mạnh yếu của hiệu ứng caustic effect. Thông số này mang tính toàn cục (global) nên khi thay đổi nó sẽ ảnh hưởng lên tất cả các nguồn sáng trong khung cảnh. Tôi đề nghị bạn nên để nó ở giá trị mặc định là 1 và chỉ thay đổi giá trị light multiplier value của nguồn sáng khi cần thay đổi cường độ của hiệu ứng caustic effect.

Search dist:  Khi Vray phát ra các photons đến một điểm trên bề mặt cho trước, nó sẽ tìm kiếm số lượng photos trên bề mặt đó, bán kính của vùng tìm kiếm được quy định bởi giá trị Seach dist này.

Các giá trị càng nhỏ sẽ tạo ra hiệu ứng Caustics sắc cạnh và nhiễu, trong khi các giá trị càng lớn giúp cho ra kết quả Caustics mịn và mờ hơn.

Max photons: Thông số này quy định số lượng photons sử dụng cho phép nội suy. Nếu giá trị Max photon bằng 0, V-Ray sẽ tự động sử dụng tất cả các photons mà nó tìm thấy bên trong vùng tìm kiếm (search distance area) ở trên.

Bước 6:

Cách cuối cùng để làm tăng hiệu ứng caustic effect là tăng giá trị caustic subdivs trong mục Light Properties. Click chuột phải vào nguồn sáng và chọn V-ray Properties. Hộp thoại V-Ray light properties sẽ xuất hiện. Trong danh sách bên trái, chọn nguồn sáng muốn thay đổi. Trong phần bên phải, click chọn tùy chọn Generate caustics, trong phần Caustic Subdivs bạn có thể tăng số lượng các photons phát ra bởi nguồn sáng. Tuy nhiên khi tăng giá trị này cũng sẽ làm tăng đáng kể thời gian render. 

Hãy xem qua các bức hình bên dưới để thấy rõ hơn về tác động của giá trị Caustic subdivs đến chất lượng bức hình và thời gian render.

Và kết quả sau cùng: