Неоновая вывеска в трёхмерной графике выглядит убедительно только тогда, когда светится не сама трубка, а всё вокруг неё. Модель с ярким материалом на чёрном фоне даёт не неон, а светящуюся палку: нет отблесков на стене, нет свечения в воздухе, нет цветных теней.
Посмотрим по пунктам, из чего складывается убедительный неон, какие три слоя нужны обязательно, чем отличается подход для рендера и для реального времени, и почему главная работа делается не над трубкой, а над окружением.
Из чего состоит настоящий неон
Разложим на составляющие, чтобы понять, что нужно воспроизвести.
Сама трубка. Стеклянная колба, светящаяся изнутри. Яркая настолько, что камера её пересвечивает: в кадре она почти белая, а цвет виден по краям.
Свет на окружении. Стена за вывеской подсвечена цветом. Это то, что убеждает глаз сильнее всего, и именно это чаще всего забывают.
Ореол вокруг трубки. Свечение в воздухе от пыли и влаги. Небольшое, но без него картинка выглядит плоской.
Крепление и подложка. Трубка на чём-то держится, провода куда-то уходят. Эти детали делают объект настоящим.
Пропуск любого из первых трёх слоёв сразу выдаёт подделку, и никакая яркость материала это не компенсирует.
Моделирование трубки
Самая простая часть, и делать её сложно не нужно.
Рабочий подход: нарисовать кривую по форме надписи или рисунка, задать ей толщину. Получается трубка нужного сечения, которую легко править, меняя кривую.
Что важно учесть. Реальная неоновая трубка гнётся с ограниченным радиусом: острых углов в ней не бывает. Скругляйте повороты, иначе объект выглядит нарисованным.
Второе: трубка непрерывна. Буквы в настоящих вывесках часто соединены перемычками, которые потом закрашивают чёрным. Если делать каждую букву отдельно висящей, теряется характерная деталь.
Толщина сечения обычно от 8 до 15 мм в реальном масштабе. Слишком толстая трубка выглядит как пластиковая колбаса.
Материал: два подхода
Есть два способа заставить трубку светиться, и они дают разный результат.
Излучающий материал. Поверхность сама испускает свет. Просто, работает везде, но свет от такой поверхности слабо освещает окружение: нужны высокие значения яркости и много сэмплов, иначе получите шум.
Излучение плюс отдельный источник света. Трубка светится для вида, а освещение окружения делает скрытый источник, повторяющий её форму. Чуть больше работы, зато чистый результат без шума и полный контроль.
Для статичного кадра высокого качества второй способ почти всегда лучше. Для быстрого результата достаточно первого.
Отдельная тонкость: цвет. Настоящий неон в центре пересвечен до белого, а цвет виден по краям свечения. Если материал окрашен равномерно, объект выглядит как крашеная трубка, а не как источник света.
Стекло вокруг свечения
Деталь, которая отличает хороший неон от среднего.
Настоящая трубка это стекло, внутри которого газ. Стекло даёт блик и преломление, а само свечение находится внутри.
Воспроизводится это двумя вложенными объектами: внутренняя трубка со свечением и внешняя чуть большего диаметра со стеклянным материалом.
Эффект заметен на крупном плане: появляется характерный блик на поверхности и лёгкое искажение свечения по краям.
На дальнем плане этим можно пренебречь, и лишняя геометрия только замедлит расчёт.
Окружение решает
Главная мысль, ради которой стоило читать.
Неон убеждает не яркостью, а тем, что делает с окружением. Проверить просто: уберите вывеску из кадра и посмотрите, останется ли на стене цветное пятно. Если нет, значит вывеска не светит.
Что должно появиться на окружении. Цветное пятно на ближайшей поверхности с мягкими краями. Отражения в мокром асфальте, стекле, металле. Цветной подсвет на объектах рядом с вывеской.
Практический приём: поставить вывеску близко к стене. Тогда пятно света на ней получается контрастным и сразу читается. Вывеска, висящая в пустоте, выглядит хуже независимо от настроек.
Свечение в воздухе
Третий обязательный слой.
В реальности свет рассеивается на частицах в воздухе, и вокруг яркого источника появляется ореол. В помещении он едва заметен, на улице в сырую погоду сильный.
Делается объёмной средой: область вокруг вывески заполняется рассеивающим материалом с малой плотностью.
Ключевой параметр это плотность. Избыток превращает кадр в туман и убивает время расчёта, недостаток даёт нулевой эффект. Начинать стоит с очень малых значений и наращивать, пока ореол не станет едва заметен.
Альтернатива для экономии времени: не считать объём, а добавить свечение на этапе постобработки. Выглядит хуже при близком рассмотрении, считается мгновенно.
Постобработка
Этап, который превращает технически правильный рендер в живую картинку.
Ореол вокруг ярких участков. Имитация того, как камера реагирует на яркий свет. Самый узнаваемый признак неона в кадре.
Цветовые ореолы. Небольшое расхождение каналов на границах яркого. Даёт ощущение снятого на камеру.
Меру здесь легко перебрать: избыточное свечение размывает надпись до нечитаемости. Правило простое: текст должен оставаться читаемым.
Для реального времени
В игровом движке подход другой, потому что объёмное рассеивание дорого.
Что используют. Излучающий материал для самой трубки. Отдельный источник света для окружения, обычно с ограниченным радиусом. Свечение на этапе постобработки вместо объёмного расчёта. Иногда плоскость с нарисованным ореолом, всегда развёрнутая к камере.
Отдельная статья расходов это динамические тени от цветного света. Часто их отключают: неон обычно не главный источник, и отсутствие теней от него незаметно.
Композиция и фон
То, что влияет на результат сильнее настроек материала.
Неон читается на контрасте, поэтому фон должен быть тёмным. Но полностью чёрный фон делает кадр плоским: нужны детали, которые подсвечиваются вывеской.
Рабочая схема: тёмная фактурная поверхность за вывеской, слабый холодный общий свет для проработки теней, вывеска как единственный тёплый или цветной источник.
Классический приём для эффектной подачи: мокрая поверхность внизу кадра. Отражения удваивают присутствие цвета и делают сцену объёмной.
Работа с бликами и отражениями на разных поверхностях подробнее разобрана в материале про капли на стекле, там же про то, почему мокрое всегда темнее и глаже сухого.
Крепления и провода
Детали, на которых обычно экономят, а зря: именно они превращают светящуюся форму в предмет.
Настоящая неоновая трубка крепится к подложке специальными держателями через каждые несколько десятков сантиметров. Они маленькие, но заметные, и без них трубка выглядит висящей в воздухе.
Электроды на концах трубки утолщены и обычно не светятся. Резкий обрыв свечения на конце выдаёт трёхмерную модель.
Провода уходят от вывески к трансформатору. Даже если он не в кадре, сам факт уходящего провода добавляет достоверности.
Подложка бывает двух типов: прозрачная, когда вывеска висит на стекле, и глухая чёрная, на которой трубка читается контрастнее. Второй вариант проще в работе и выигрышнее визуально.
Износ и несовершенство
То, что отличает рендер от фотографии.
Идеально чистая новая вывеска выглядит компьютерной. Реальные вывески имеют историю.
Что стоит добавить. Пыль на подложке и на верхних поверхностях трубки. Неравномерность свечения: часть трубки может светить чуть слабее. Потёртости и мелкие царапины на креплениях. Иногда перегоревший сегмент: сильная деталь, если она уместна по сюжету.
Мера важна: избыток износа превращает вывеску в заброшенную. Для большинства кадров достаточно лёгкой пыли и небольшой неравномерности.
Что чаще всего идёт не так
Карточки
Порядок, который убирает переделки
Схема, которая экономит время.
Сначала форма: кривая, толщина, скруглённые углы.
Потом окружение: стена, поверхность под вывеской, общий слабый свет. Без окружения оценивать неон невозможно.
Потом свечение: излучающий материал плюс источник света.
Потом крепления, провода, мелкие детали.
И в конце объёмное рассеивание и постобработка.
Общие принципы постановки света и настройки рендера разобраны в материале про реалистичный рендер в Blender.
Частые вопросы
Почему свет от вывески шумит в рендере?
Излучающие поверхности дают много шума при недостатке сэмплов. Решение: добавить обычный источник света вместо того, чтобы освещать сцену только излучением, либо поднять число сэмплов и включить шумоподавление.
Как сделать мигание или бегущий свет?
Анимировать силу излучения и мощность источника синхронно. Для бегущего огня удобно разделить трубку на сегменты и анимировать их по очереди.
Нужно ли моделировать стеклянную колбу отдельно?
Для крупного плана да, она даёт блик и преломление. Для дальнего плана лишняя геометрия без визуальной отдачи.
Какой цвет выбрать?
Любой, но помните про пересвет в центре. Холодные цвета читаются на тёмном фоне лучше тёплых, а розовый и голубой стали визуальным штампом, и это стоит учитывать, если нужна оригинальность.
Можно ли обойтись без объёмного свечения?
Да, заменив его свечением на постобработке. На среднем и дальнем плане разница почти незаметна, а время расчёта отличается в разы.
Соберите одну короткую надпись и поставьте её в тёмную комнату с отражающим полом. Половина эффекта неона появляется не от самой трубки, а от того, что вокруг.