3d mimari görselleştirme

Alıntıdır "www.cgblogger.com"
"Emeğe Saygı"

Merhaba arkadaşlar. Bu dersimizde çok meşhur olan gamma 2.2 kavramını öğreneceğiz. Bazı arkadaşlar standart gamma 2.2 ayarlarını uygulayıp projelerini bu ayarda yapmaya çalışıyorlar. Çünkü internette bununla ilgili fazlasıyla yazı var ve bu yazılarda 2.2 değeri kullanılırsa daha gerçekçi sonuçlar alabilecekleri söyleniyor. Ama aldıkları sonuç onları memnun etmedikleri için ve her şey daha kötü göründüğü için 1.0 değerine geri dönüyorlar. Onun için kullanmadan önce bu ayarları neden yaptığımızı ve gamma 2.2’nin çalışma prensibini bilmemiz şart. Ben bu yazıda her şeyi çok basit şekilde anlatmaya çalışacağım. Ama yinede bazılarınız bir defada anlamakda zorluk çekebilir. Çünkü bende zamanında bu konuyu anlamak için baya zaman harcadım   Onun için anlamadıysanız sadece ara verip yazıyı yeniden okumanızı tavsiye ederim. Başlayalım!

Bir çok 3D sanatçılar, özelliklede iç mekan görselleştirmesi yapanlar, ışık kaynaklarının sahnede fiziksel olarak doğru yerleştirmelerine rağmen render sonucunu karanlık alıyorlar. Bu köşelerde ve nesnelerin gölgeli taraflarında özellikle belirgindir.

Her kes farklı şekilde bu problemle mücadele ediyor. Bazıları sadece ışık kaynağının şiddetini yükselterek problemi çözmeye çalışıyor. Ama o zaman genel aydıtlatma artsada, bu ışık kaynaklarına yakın bölgelerde gerçekçi olmayan ışık patlamasına sebeb oluyor.

Bazılarıysa farklı yöntem kullanıyor, karanlık bölgelere başka ışık kaynakları ekliyor, daha sonra render zamanı onu kamera için görünmez edip ve bu şekilde karanlık bölgeleri aydıntatmaya çalışıyorlar. Aynen benim yeni başlarken yaptığım gibi  Ancak bu yöntem ile de fiziksel doğruluk ve gerçekçi render söz konusubile olamaz. Karanlık bölgelerin aydınlanması ile beraber gölgeler ya kayboluyor, ya açısı deyişiyor ve ışık kaynağına yakın objeler üzerinde ışık patlaması oluşuyor. Bunun için maalesef bu yöntemler işe yaramıyorlar.

Sorunun kaynağı resmin ve bu resme bakılan monitörde gamma değerinin aynı aralıkta olmamasıdır.

Gamma – renk gradianının doğrusal olmayan derecesidir. En koyu renkden en açık renge doğru.

Matematiksel açıdan doğrusal olan gamma 1.0 dır. Bu yüzden 3d Max ve Vray gibi yazılımlar varsayılan olarak hesaplamaları 1.0 gammada yaparlar. Ama gamma 1.0 değeri beyazdan siyaha doğru doğrusal görüntüleme özelliğine sahip olan ideal monitörlere uyumludur. Böyle monitörler olmadığına göre, gerçek monitörlerde bu değer doğrusal değildir. Bilgisayar ekranları için gamma değeri genellikle 1.5 den 2.0’a kadardır. Ama kolaylık sağlamak için bu değer 2.2 olarak kabulediliyor.

Böğlece gamma değeri 2.2 olan monitörde gamma değeri 1.0 olan resme baktıkta resim farklı görünüyor. Çünkü gamma 2.2 de açık renkler olması gereken yerlerde gamma 1.0’da onlar koyu renkdedir. Böğlece doğrusal olan 1.0 gammalı resme gamma değeri 2.2 olan ekranda baktığımız zaman orta tonlarda (Bölge 2) fark oluyor. Ancak, koyu renk (Bölge 1) ve açık renk (Bölge 3) alanında gamma 1.0 ve 2.2 yeterince benzerler.Bunun için gölgeler ve siyah renk tonları yeterince normal görünüyorlar. (Ekranınızın gamma ayarlarıyla oynarsanız resmin normal göründüğüne tanık olursunuz)

Ve böylece, monitörün gamma değerinde görüntü elde etmek için bu resmin gamma aralığını değiştirmek gerekir. Bunu Photoshop programında da yapabiliriz. Gerekli olan arac orada var. Ancak renderden çıkan resmi her defasında kaydedip daha sonra yeniden başka programda düzenlemek rahat değildir. Ama her şey bu kadarla bitmiyor. Rahatlıktan ziyade biz daha önemli problemle karşılaşıyoruz. Vray gibi modern render robotları hesaplama işlemlerini 3D sahnenin özelliğine göre yaparlar. Yani hesaplama doğruluğu birçok parametrelere bağlıdır. Belirli bölgelerdeki aydınlatma parlaklığıda buna dahil. Bu nedenle, gölge alanlarında ve belirgin olmayan bölgelerde görüntü için hesaplama işlemi daha az yapılır ve gürültü (noise) içerir. Çünkü karanlık olduğu için Vray bu bölgelerin o kadarda önemli olmadığını düşünür. Buna rağmen parlak ve görünür alanlarda hesaplama işlemi maksimum hassasiyetle ve en az kusurla yapılır. Bu yöntem önemsiz bölgelerde az hesap işlemi yapılması pahasına render işlemini hızlandırır.

Böğlece gamma değerini photoshopta yükselterek render robotunun önemsiz saydığı karanlık bölgeleri aydınlatmış oluyoruz ve bu bölgelerde daha az hesaplama işlemi yapıldığı için gürültü (noise) ve başka kusurlar ortaya çıkıyor (görünür). Aynı zamanda kullandığımız kaplamalar da değişecek, onlar daha solgun görünecekler.

Bu durumdan çıkmanın tek doğru yolu çalıştığınız programın gamma değerini değiştirmeniz. Ben 3ds Max programında ve Vray render robotunda bunu nasıl yapabileceğinizi şimdi göstereceğim?
Vray render robotunda gamma değerini değiştirebilmeniz için “Render Setup” (F10) penceresinde Vray sekmesine geçip V-Rray: Color mapping bölümünde Gamma değerini 1.0’dan 2.2’e değiştirmeniz yeterli.

V-Ray render robotunun özelliği şundaki, gamma ile yaptığınız değişikliyin sonucunu yalnız Vray’in Frame buffer penceresinde görebilirsiniz. Çünkü 3ds Max’in standart penceresinde render farklı görünecektir. Ama bilgisayara kaydedip daha sonra açıp resme baktığınızda her şeyin yolunda olduğunu görebilirsiniz. Doğru resmi direk programda görmeniz için mutlaka Frame buffer penceresini aktif yapmanız gerekiyor. Aynı sekmede Frame buffer bölümünü açın ve “Enable built-in Frame Buffer” bölümüne tik ekleyin.

Artık renderden sonra  resmin gamma değeri bizim istediğimiz gibi 2.2 olacak ve resmin orta tonları normal aydınlanacaktır. Ama bu aşamada yine bir problemle karşılaşıyoruz. Sahnede kullanılan kaplamalar (texture) açık ve solgun oldu.

Şimdi bunun nedenini araştıralım. Projelerde kullandığımız nerdeyse tüm kaplamaların hepsi ekranda normal görünüyorlar. Bu o anlama geliyor ki, kaplamaların gamma değeri ile ekranın gamma değeri aynı (2.2) Yani bu kaplamaların gamma değeri tüm ekranlarda normal görünsün deye 2.2 olarak ayarlanmış. Bunun için gamma 2.2’e ayarlanmış Render robotu tarafından, tüm kaplamaların gamma değeri 2.2’den 2.2×2.2’e değişmesin değe onların 1.0 aralığında olmaları gerekir.

Bunu yapmak için biz photoshop gibi programları kullanabiliriz. Yani bu kaplamaların gamma değerini 2.2’den 1.0’a indirebiliriz. Ancak, böyle bir yaklaşım oldukça sıkıcı ve her defasında kaplamanın ayarlarıyla oynamak hayli zaman ve sabır istiyor. Bundan başka gerektiğinde onlar üzerinde değişiklik yapmak imkansız olacak. Çünkü kaplamalar gamma değeri azaldığı için normal ekranda siyah görünecekler.

Tüm bunları önlemek için, kaplama materyala atandığında, yani 3ds Max programına giriş yaptığında programa bu kaplamanın gamma değerinin 1.0 değil 2.2 olduğunu bildirmemiz yeterli. Çünkü yukarıdada söylediyim gibi program gamma değerini hep 1.0 olarak kabul ediyor. Çok şükür ki 3ds Max bize bu imkanı sağlıyor. Yoksa yukarıda söylediğim zorlukları yaşamak zorunda kalırdık (Ama insan oğlu mucit. Mutlaka birisi bununla ilgili bir eklenti yapardı  )

3ds Max programında gamma ayarları, “Preference Settings” penceresinde bulunuyor.

Customize => Preferences…=> Gamma and LUT

“Gamma ve LUT” sekmesinde temel gamma ayarları bulunuyor. Burada bizim için önemli olan kaplamanın 3d Max programına giriş yaptığında onun gamma değerini gösteren “Input Gamma” ayarı. Eski sürümlerde burada varsayılan olarak 1.0’dı. Çünkü daha öncede söylediyim gibi matematiksel açıdan doğrusal olan gamma 1.0. Ama son sürümlerden itibaren varsayılan olarak 2.2 olarak belirlenmiş. Ayarı aktif yapmak için “Enable Gamma/LUT Correction” bölümüne tik ekleyin. Böğlece ayarlarla oynayabiliriz. Burada “İnput Gamma” değerini olduğu gibi bırakın, Output Gamma değerini ise 1.0 yapın. Output Gamma değerini onun için 1.0 yapıyoruz ki program resmi bilgisayarda render penceresinde göründüğü gibi kaydetsin.

Ok’e tıkladığınızda sahnenin biraz aydınlandığını göreceksiniz. Render yaptığımızda bu ayar aralığı ile elde edilen görüntü yukarıda yapılan ayarları kullanarak elde edilmiş görüntüden çok daha iyi ve daha doğru görünüyor.

Onun doğru tonları vardır, ışık kaynaklarının yakınında hiçbir ışık patlaması ve kötü aydınlanan bölgelerde kusur yok. Bundan başka kaplamalar doygun ve parlak görünüyorlar.

Sabr edin arkadaşlar, neredeyse bitirdik. Bir kaç ayarı daha anlatmam lazım. Ondan sonra tamamdır.

Şimdi, render başka gammada çalıştığından “Material Editor”de materyallerin ve “Color Selector” penceresinde gradyanın doğru görünmesi için çalıştığımız değere uygun ayarlamalıyız. Yoksa render zamanı materyal “Material Editor”de göründüğü gibi değil farklı görünecektir. Bunun için gamma ayarlarında “Materials and Colors” bölümüne “Affect Color Selectors” ve “Affect Material Editor” tiklerini ekliyoruz.

Ama burada materyallerin solgunlaştığını görüyoruz. Gamma 2.2 kullanımı zamanı kaplama kullanmadığımız materyallerde (direk diffuse rengi verdiğimizde) sorun oluşuyor. Render zamanı solgun görünüyorlar. Bu problemi ColorCorrect eklentisinin yardımıyla çözebiliriz. Sadece eklentiyi resmi sitesinden indirip bilgisayarınızda kurun. Daha sonra kaplamalar listesinde onu göreceksiniz.  Sadece diffuse rengi kullandığınız materyallerde (Mesela duvar rengi gibi) bu kaplamayı kullanın. Ve aynen aşağıdaki gösterdiğim işlemi yapın.

İşte bu kadar arkadaşlar   Aslında gamma ayarının nasıl değiştirilmesini bir kaç sözle anlatmak mümkün. Ama ben bu değişikliklerin sebebini, ne için yapıldığını anlatmaya çalıştım. Umarım biraz karışık olsada anlamışsınızdır.
Yorumlarınızı bekliyorum arkadaşlar. Bir sonraki derslerde görüşmek üzere.
Hoşçakalın!

(2014 sürümünde bazı değişiklikler oldu. Onun için bu derse bakmanızı tavsiye ederim: 3Ds Max 2014 Gamma problemi)