Caustic — vệt sáng khúc xạ dưới đáy nước

nhatminh

Mặt nước đã gợn đúng, vật liệu đã trong đúng, nhưng đáy hồ bơi vẫn phẳng một màu xanh đều. Thiếu đúng một thứ: những vệt sáng ngoằn ngoèo di chuyển dưới đáy — thứ mà ai từng đứng cạnh hồ bơi giữa trưa cũng nhận ra ngay. Đó là caustic, hiện tượng ánh sáng bị mặt nước cong hội tụ lại thành vệt. Nó không phải hiệu ứng trang trí; nó là bằng chứng vật lý cho thấy nước trong cảnh là nước thật.

Caustic hoạt động thế nào và vì sao nó đắt

Trong render dò tia thông thường, tia sáng đi từ camera ra ngoài. Cách đó bắt được phản xạ và khúc xạ tốt, nhưng bắt caustic rất kém, vì caustic là ánh sáng đi từ nguồn sáng, xuyên qua mặt nước cong, rồi mới đập vào đáy — một đường đi mà tia xuất phát từ camera hiếm khi dò trúng.

Vì vậy Corona có một bộ giải caustic riêng. Nó bắn tia từ phía nguồn sáng, theo dấu chúng qua vật thể trong suốt hoặc phản xạ, và ghi lại nơi ánh sáng hội tụ. Đây là một lượt tính bổ sung nằm ngoài lượt render chính, nên nó luôn tốn thêm thời gian — và đó là lý do caustic mặc định không bật.

Có hai loại caustic: khúc xạ (ánh sáng xuyên qua nước, kính, ly rượu) và phản xạ (ánh sáng dội từ mặt kim loại cong, mặt gương, mặt nước dội lên trần). Cảnh hồ bơi cần loại thứ nhất; cảnh nội thất có mặt nước dội sáng lên trần cần cả hai.

Ứng dụng trong kiến trúc và thiết kế

Cảnh hồ bơi có sóng và caustic — đáy hồ lát gạch mosaic sáng, nắng gắt, mặt nước gợn. Đây là cảnh mà caustic quyết định hơn một nửa độ thuyết phục của bức ảnh.
Bể cảnh và hồ koi trong sân trong — nước nông, đáy sỏi. Caustic ở nước nông sắc nét hơn nước sâu, nên hiệu ứng rất rõ.
Vệt sáng dội lên trần từ mặt nước — hồ bơi trong nhà hoặc bể ngoài trời sát cửa kính. Ánh sáng dội lên trần chuyển động là chi tiết cực kỳ đắt giá cho phim nội thất.
Ly nước, bình thuỷ tinh, đèn pha lê trong ảnh nội thất — caustic cận cảnh trên mặt bàn. Vùng cần tính rất nhỏ nên chi phí thấp.
Kính cong và lam kim loại trên mặt đứng — caustic phản xạ hắt lên tường bên cạnh. Ít người làm, nhưng đúng với công trình mặt kính cong.

Cách dùng — trong Corona

Mở Render Setup (F10) > Performance, tìm nhóm Caustics Solver và bật bộ giải caustic.
Chọn nguồn sáng tạo caustic. Trong bảng thiết lập của từng đèn có tuỳ chọn cho phép hay không cho phép đèn đó sinh caustic. Với cảnh hồ bơi ngoài trời, thường chỉ cần mặt trời.
Dùng danh sách bao gồm và loại trừ của đèn để giới hạn vật thể nào sinh caustic. Chỉ để mặt nước và các khối trong suốt; loại phần còn lại ra.
Loại trừ vật thể nhận caustic ở nhóm Caustics Solver. Chỉ giữ đáy hồ và thành hồ. Đây là cách giảm thời gian tính hiệu quả nhất.
Chỉnh hệ số nhân độ sáng bề mặt nếu caustic quá nhạt. Đừng tăng cường độ đèn để bù, vì làm thế là hỏng cả bức ảnh.
Với phim, kiểm tra caustic trên một dải 20 khung. Caustic nhiễu ở ảnh tĩnh chỉ là hạt; ở phim nó thành nhấp nháy rất khó chịu.
Tách caustic ra lớp riêng khi xuất, để khâu hậu kỳ chỉnh được độ mạnh mà không render lại, xem Render Elements — tách lớp để hậu kỳ chủ động.

Cách dùng — trong Vantage

Vantage cũng dựng được caustic theo thời gian thực và đây là một trong những lý do đáng dùng Vantage cho cảnh có nước. Bật hiệu ứng trong phần thiết lập của Vantage, rồi kiểm tra kỹ: kết quả thời gian thực không đồng nhất với bản CPU của Corona. Nếu cảnh có cả ảnh tĩnh Corona lẫn phim Vantage, dựng một khung đối chiếu để khách không thấy hai bên lệch nhau.

Mẹo và lưu ý

Caustic cần mặt nước cong. Mặt phẳng tuyệt đối cho ra vệt sáng đều đều, vô nghĩa. Làm gợn nước trước, theo Nước chuyển động — chọn cách làm theo loại cảnh, rồi mới bật caustic.
Nước quá trong cho caustic quá gắt. Thêm chút hấp thụ theo chiều sâu vào vật liệu nước để vệt sáng dịu lại một cách tự nhiên.
Đừng bật caustic toàn cảnh rồi ngồi chờ. Giới hạn cả bên sinh lẫn bên nhận là khác biệt giữa render 20 phút và render 3 tiếng.
Trong phim, caustic phải nhất quán giữa các khung. Nếu thấy nhấp nháy, tăng thời gian tính hoặc hạ độ chi tiết của vệt xuống.
Có những cảnh camera bay nhanh, ở xa: caustic ở đó gần như vô hình. Tắt đi và dành thời gian máy cho việc khác.

Dùng kèm hoặc thay thế

Làm gợn mặt nước trước khi bật caustic: Nước chuyển động — chọn cách làm theo loại cảnh
Mô phỏng nước thật cho cảnh có tương tác: Phoenix FD — mô phỏng nước cho cảnh kiến trúc
Vật liệu nước và kính căn bản: Vật liệu theo loại: kính, kim loại, gỗ, nước, rèm, cây cỏ
Tách lớp để chỉnh caustic ở hậu kỳ: Render Elements — tách lớp để hậu kỳ chủ động
Cân đối thời gian render khi bật thêm lượt tính: GI và AA: hai thông số quyết định thời gian render

Video tham khảo (YouTube)

Tutorial | Chaos Vantage - Caustic Effect (BOC ACADEMY)
Tutorial: Getting Started with Caustics in Corona Renderer for 3ds Max (Chaos Corona)
Photorealistic Water Material with Caustics | 3ds max + Corona Renderer (Arch Viz Artist)
How to Create Realistic Pool Water Material in Corona Render | Caustics in Corona Render | Tutorial (Render.courses)
Amazing 3ds Max Swimming Pool Water Material With Caustics In Corona Render (Daniel Szalapski)