A configuração de materiais em projetos 3d é uma arte que exige muito treino e prática para conseguir bons resultados. Qualquer artista 3d já deve ter enfrentado situações em que não conseguia resultados satisfatórios em projetos de renderização, por dificuldades em encontrar os melhores ajustes para representar uma superfície. Por isso, a prática da configuração de materiais é muito importante no processo de aprendizado de qualquer ferramenta 3d. Qual o material mais complicado de configurar e usar? Sem sombra de dúvida, os materiais que apresentam algum nível de transparência sempre são os mais difíceis, principalmente quando envolvem Sub Surface Scattering, conhecido também como SSS.

Esse é um fenômeno ótico que acontece em várias superfícies semi-transparentes de natureza orgânica. Basta colocar a sua mão na direção de uma fonte de luz bem forte como o Sol, e você verá o SSS em ação, com níveis diferentes de luz passando pela sua pele. A dificuldade em configurar esse tipo de fenômeno em materiais 3d está relacionado com a relação que esse efeito tem com a luz. Para conseguir representar o SSS bem, o artista precisa ajustar a direção de fontes de luz para direcionar o efeito de transparência em gradiente na direção da câmera.

Caso você queira aprender a configurar esse tipo de efeito no Cinema 4D, assistindo um tutorial em vídeo que encontrei ontem e que aborda muito bem o assunto, pode conferir no link abaixo como configurar SSS no Cinema 4D.

SSS tutorial 001 from rob redman on Vimeo.

No tutorial o autor não trabalha com materiais tão orgânicos, como a pele humana, mas aborda a criação de superfícies transparentes inorgânicas que podem muito bem representar diversos tipos de plásticos ou líquidos.

Repare que durante o tutorial o autor faz diversos experimentos com posicionamento e configuração de pontos de luz, para criar o efeito no objeto 3d. Dependendo do ângulo e direção da luz, o efeito do SSS é alterado significativamente. Os artistas que usam Cinema 4D podem aproveitar o tutorial para aprender o funcionamento do SSS, mas o conceito relacionado com a técnica pode ser aproveitado por todos.

Esse tipo de conhecimento é útil para diversos softwares pois desde o 3ds Max, Maya, Softimage, Blender 3D e outros, permitem trabalhar com SSS. Inclusive renderizadores externos também permitem usar versões otimizadas do SSS com shaders especiais nos materiais. Por exemplo, com o 3ds Max é possível usar SSS em shaders do Mental Ray, V-Ray, FryRender, Maxweel Render e vários outros. Com o Blender 3D também podemos usar SSS junto com o LuxRender e YafaRay usando shaders especiais.

As transformações em softwares de modelagem 3d são a base para a modelagem poligonal e o primeiro assunto que todo artista 3d precisa aprender, quando está trabalhando com softwares de modelagem novos. Em alguns softwares esse tipo de manipulação é mais simples de realizar, em outros a coisa é mais trabalhosa. As transformações numéricas são muito importantes para a modelagem 3d com precisão, sendo que existem diversas soluções para conseguir trabalhar com transformações numéricas no softwares, desde o uso de scripts até interfaces personalizadas. No 3ds Max existe um painel muito famoso e antigo, chamado Transform Type-In que permite adicionar valores numéricos para transformações do tipo mover, girar e escalonar.

No 3ds Max 2010 foi apresentado um novo painel de transformação chamado de “Transform Toolbox” que apresenta algumas vantagens em relação ao Type-In. O vídeo abaixo foi produzido pela própria Autodesk para mostrar o funcionamento da ferramenta.

O maior problema do Tranform Type-In no 3ds Max 2010 é que as transformações seguem a ordem das coordenadas usadas pelo artista. Por exemplo, caso seja necessário deslocar o modelo 3d trinta unidades para trás de outro objeto, será necessário descobrir o eixo e direção necessários para realizar essa transformação.

Com o Transform Toolbox é possível aplicar transformações em objetos com base na visão que estamos tendo dele no momento da transformação. Isso fica ainda mais útil quando a transformação desejada é de rotação, pois é necessário apenas seguir a orientação das setas presentes no painel, para editar o modelo 3d. Nas opções de escala é possível visualizar o tamanho atual do modelo, aplicar a escala com um Reset Xform e selecionar apenas um eixo para realizar a transformação.

Na parte inferior do painel de transformação, encontramos a parte de manipulação dos pontos Pivot do modelo 3d, que é muito importante em qualquer projeto envolvendo animação. Podemos criar cópias do modelo com o botão QClone, fazendo a cópia aparecer ao lado do modelo 3d original.

Os usuários mais antigos do 3ds Max não devem ficar muito entusiasmados com esse tipo de painel, pois na sua grande maioria já devem estar habituados a usar atalhos de teclado e outros artifícios. Mas, os usuários e artistas iniciantes devem gostar muito desse painel para flexibilizar as transformações em 3d, principalmente na modelagem poligonal.

Entre os tipos de projetos envolvendo representação de ambientes para arquitetura, podemos classificar os projetos em dois tipos bem distintos. O mais simples de trabalhar e reproduzir é a chamada visualização externa de projetos, que nada mais é que o posicionamento do modelo 3d em espaços abertos, simulando da melhor maneira possível a luz do sol. Como a maioria dos renderizadores e softwares 3d, inclusive o Blender 3d, possui sistemas para reproduzir a luz do sol. Esse tipo de simulação é conhecida como Daylight. No que se refere a complexidade dos projetos, a visualização externa é simples de configurar e conseguir bons resultados em pouco tempo. A facilidade é conseqüência do reaproveitamento dos parâmetros da luz do sol, que mudam pouco de projeto para projeto.

Mas, quando o assunto é renderização de ambientes internos a coisa complica significativamente. Os ambientes fechados apresentam sempre desafios para artistas 3d, pois na maioria das vezes fazem uma mescla de iluminação natural com artificial. Sendo assim, o artista precisa trabalhar com múltiplas fontes de luz e equacionar níveis de reflexão para luz indireta nos materiais, para conseguir bons resultados.

Caso você use o Blender 3d com o YafaRay para renderizar os seus projetos de visualização para interiores, existe uma discussão nos fóruns de usuários do YafaRay que pode ajudar muito na seleção de parâmetros para o método baseado em Photon Mapping. Um artista 3d chamado Yaroslav_L resolveu fazer testes para ajustar os parâmetros do Photon Mapping do YafaRay para design de interiores, usando a cena que ilustra esse artigo. Isso acabou gerando uma série de mensagens e renderizações de teste extremamente úteis para usuários do YafaRay.

Na discussão, o artista aborda o uso de parâmetros e as características do YafaRay e Blender para conseguir o resultado apresentado na imagem. Por exemplo, qual a melhor combinação de valores entre Diff Radius, Search e Photons? Essa é uma dúvida muito comum entre artistas 3d que estão começando a trabalhar com parâmetros e configurações de renderizadores, seja ele o YafaRay ou outros. No artigo indicado, podemos encontrar diversas combinações de valores entre Diff Radius, Search e o número de photons.

Entre os temas abordados no link indicado está a influência que a construção do modelo 3d e a topologia podem ter na solução do render, se o acréscimo ou remoção de paredes faz diferença e a escala do modelo 3d. Além de tudo isso, ainda é possível fazer o download da cena completa no formato do Blender 3D, para que possamos abrir e verificar os ajustes e configurações.

A vantagem em consultar esse tipo de artigo, é que os testes de render já estão prontos e disponíveis para consulta. No processo de aprendizagem desse tipo de recurso, os testes de renderização acabam fazendo o tempo de estudo se prolongar bastante, com a espera para conferir os resultados. Esse tipo de artigo, em que os valores dos parâmetros já estão disponíveis com os resultados visuais, ajudam muito no entendimento do renderizador.

O trabalho com desenvolvimento de projetos arquitetônicos e cenários virtuais é parte do cotidiano de qualquer artistas 3d, e em especial dos profissionais ou estudantes de arquitetura ou engenharia. Como parte do aprendizado para conseguir entender e dominar as diversas tecnologias envolvidas com a produção desse tipo de projeto, recomendo estudar o funcionamento de softwares que utilizam a tecnologia BIM. Esses softwares são muito usados em escritórios de arquitetura e construtoras, por permitir trabalhar na criação de projetos começando pela modelagem 3d. O conceito não é novo, mas foi amplamente difundido nas versões mais recentes de ferramentas como o Autodesk Revit, ArchiCAD ou VectorWorks. Caso você nunca tenha tido experiências no uso dessas ferramentas, encontrei um conjunto excelente de tutoriais sobre modelagem 3d para arquitetura usando o Autodesk Revit 2010.

Os tutoriais estão em vídeo, perfazendo um total de trinta e dois vídeos que abordam os mais variados assuntos.

O tempo dos vídeos é relativamente curto, variando de pouco mais de dois minutos até cinco minutos nos exemplos mais complexos. Um desses vídeos mais longos é o que aborda a construção de esquadrias para painéis de vidro, muito comuns em ambientes projetados para escritórios. No Revit é possível encontrar algumas facilidades no desenvolvimento desse tipo de objeto. Caso o projeto fosse desenvolvido no AutoCAD, o autor do material teria que projetar todas as partes dos elementos 3d, sendo que as futuras modificações seriam feitas nos elementos do próprio modelo 3d como superfícies e sólidos.

Com o Revit é possível direcionar as alterações para os elementos da esquadria mesmo. É uma evolução do que conhecíamos antes como modelagem 3d paramétrica. O mesmo conceito se aplica em ferramentas como o ArchiCAD ou VectorWorks, para desenvolver modelos 3d e projetos com o objetivo de criar detalhamento e a parte 2d com base no objeto 3d. Por que motivo um artista 3d deve conhecer ferramentas como o Revit, ArchiCAD ou VectorWorks?

A resposta é bem simples, muitas vezes a origem do objeto 3d que usamos para trabalhar a visualização dos ambientes é uma dessas ferramentas. Já participei de projetos em que a origem do modelo 3d usado para fazer a visualização era o Revit e ArchiCAD. Para fazer uma transição tranqüila entre plataformas, foi necessário dialogar com a equipe ou profissionais responsáveis pelo projeto para exportar e tratar o modelo para visualização, removendo as informações úteis apenas para o projeto executivo.

Uma das coisas que sempre comento em artigos relacionados com o aprendizado de técnicas para melhorar projetos criados em softwares 3d, é o conhecimento de fotografia. Muito do que fazemos e ajustamos em termos de imagem em softwares 3d é oriundo da fotografia, principalmente nos softwares baseados em física real como os renderizadores do tipo Unbiased. Por exemplo, ao configurar uma câmera ou render nesses softwares será preciso manipular e trabalhar com propriedades do tipo exposição, ISO e FStop. Todos esses termos são conhecidos por fotógrafos ou artistas com um mínino de prática com fotografia. Os artistas 3d que já conheçam esse tipo de terminologia, já começam a trabalhar com a vantagem de saber as conseqüências dos ajustes de cada propriedade.

Como podemos aprender esse tipo de técnica e aplicar em softwares como LuxRender, V-Ray, Mental Ray, Maxwell Render, Indigo Render e outros? A solução mais simples é partir para o estudo com bons livros sobre o assunto, que abordam as técnicas com o enfoque mais voltado para fotografia. Mas, nessa área é importante tomar cuidado para selecionar livros que não sejam específicos para ferramentas como Photoshop, e ensinem apenas procedimentos do software, e sim a teoria necessária para trabalhar com fotografia e entender a sua dinâmica.

A Editora Photos está com uma série de livros sobre técnicas de fotografia muito interessantes, e que podem ajudar não só as pessoas que gostariam de aprender fotografia mesmo, mas os profissionais e artistas envolvidos com produção de imagens e animações 3d. Desde o início desse mês estou com um exemplar do livro “O Controle da Cor – Gerenciamento de Cores para Fotógrafos“, que tem como objetivo servir como um guia ao mesmo tempo prático e teórico, sobre como é possível manipular e gerenciar cores para fotografia. O autor do livro se chama Alex Villegas, sendo o mesmo autor de diversas obras sobre Photoshop e com vários anos de experiência como fotógrafo profissional. Esse livro é um dos que recomendo para pessoas interessadas em adquirir mais conhecimentos sobre a área.

Nesse tempo em que estive com o livro, tive tempo para ler o material por completo e posso dizer que mesmo para profissionais mais experientes, o livro apresenta dicas valiosas para ajustar cores em imagens. No total o livro apresenta 212 páginas em cores, impressas com papel couché fosco de excelente gramatura, o que não poderia ser diferente para um livro que aborda fotografia.

Entre os capítulos do livro, posso destacar como mais interessantes em termos de informação para profissionais de computação gráfica os capítulos 2 e 4, que abordam respectivamente o funcionamento da captura digital de imagens e o processamento de imagens. No capítulo sobre processamento de imagens é possível encontrar dicas sobre balanço de cor, temperatura da cor, profundidade em imagens, histograma, correção de cor e técnicas para reduzir ruído em imagens. Essa última técnica é excelente para renderizadores como o LuxRender, Indigo e Maxwell Render.

Esses são assuntos abordados em outros capítulos do livro:

• Como mostra o seu próprio laboratório fotográfico digital?
• Capturando imagens de maneira correta
• A teoria da cor
• Espaços de cor
• Construindo perfis de cor
• O gerenciamento de cores nos aplicativos
• Exemplos práticos
• Tutoriais aplicados em diferentes softwares e objetos como a calibração de câmeras e uso no Photoshop

Se você tem interesse em se especializar ainda mais em fotografia ou computação gráfica, esse é o tipo de material que ajudará no entendimento dos conceitos teóricos sobre cores, fazendo a ponte para a prática. Para os fotógrafos interessados em ferramentas mais especializadas para trabalhar com gerenciamentos de coleções de fotos e edição, recomendo conferir o livro sobre Adobe Photoshop Lightroom 2 no web site da editora.