Uma das partes mais difíceis de estudar na computação gráfica 3d é a iluminação de ambientes virtuais que pode se transformar em verdadeiro desafio para qualquer artista. Isso se deve ao fato das cenas e ambientes representarem sempre mudam em cada projeto, fazendo com que o artista realize ajustes na intensidade e posicionamento dos pontos de luz para conseguir bons efeitos. Qual a melhor maneira de aprender iluminação? Entre as diversas técnicas disponíveis para aprender iluminação a que podemos determinar como sendo a mais rápida e simples é a fotografia. Na verdade, ao estudar iluminação para fotografia, o artista 3d estará ao mesmo tempo aprendendo a iluminar ambientes para projetos de computação gráfica.

Os renderizadores modernos e baseados em algoritmos Unbiased como o LuxRender, Maxwell Render, Indigo e FryRender permitem trabalhar com parâmetros reais de câmeras tais como ISO, F-Shutter e outros.

Caso você queira uma ótima referência para aprender iluminação para fotografia sem a necessidade de fazer um curso, existe um livro recém lançado pela editora Photos chamado de A Luz perfeita – Guia de Iluminação para fotógrafos que tem como autor Bill Hurter. A editora gentilmente me enviou um exemplar do livro para análise que terminei de ler nesse último final de semana.

O livro como um todo é uma grande aula guiada pelo autor em diversos estilos e composições para fotografia. Como o foco do material é a iluminação de ambientes mais fechados em que personagens ou modelos estão fazendo pose, o material não se aplica em grandes espaços, pois nesse caso é mais viável aproveitar elementos naturais para iluminação. Mas, para casos em que o ambiente fechado representa um desafio para a iluminação o livro é uma ótima referência.

Em diversos trechos do livro o autor apresenta esquemas de iluminação que mostram a disposição dos pontos de luz e os seus respectivos detalhes, para que seja possível reproduzir o mesmo esquema em outras situações. Para fotografia tradicional isso apenas guia o profissional para a aquisição dos equipamentos especiais, mas para computação gráfica 3d é apenas um guia para configurar parâmetros nos softwares.

Antes de começar a falar sobre a iluminação para fotografia o autor ainda faz uma introdução sobre a energia luminosa e o seu comportamento no mundo físico, para depois começar a trabalhar com as imagens. Além dos seus próprios trabalhos, o autor usa fotografias de outros profissionais para descrever os processos e situações especiais da fotografia abordadas no livro.

Depois de conhecer todas essas técnicas descritas no livro, posso garantir que o material é de extrema importância para qualquer pessoa envolvida com computação gráfica 3d e visualização, pois é a base teórica que pode fazer a diferença em qualquer tentativa de iluminar ambientes e personagens. Para saber mais sobre o livro, visite o web site da editora para conferir detalhes do material.

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.

Na semana passada publiquei no blog um artigo em que recomendava a leitura de um excelente artigo comparando parâmetros e valores de câmera real, como ISO e exposição na renderização 3D. O artigo inclusive apresentava diversas imagens e comparações entre tipos diferentes de configuração. Todo o tutorial é voltado para usuários do 3ds Max, mas como já havia comentado no próprio artigo, qualquer artista 3d pode se beneficiar desse tipo de conhecimento. Por isso, resolvi fazer um artigo semelhante, indicando o local em que podemos fazer esse tipo de ajuste usando o LuxRender e o Blender 3D. O Blender não apresenta esses parâmetros reais de câmera, mas ao usar renderizadores do tipo Unbiased como o LuxRender ou o Indigo, podemos facilmente aproveitar esse tipo de configuração para melhorar nossas imagens.

O primeiro passo para conseguir fazer isso no LuxRender é encontrar o local em que essas opções estão disponíveis na interface do render. A princípio não é tão óbvio de encontrar, pois precisamos alterar o tipo de tonemapper para termos acesso a esse tipo de configuração. Por padrão o LuxRender sempre usa como tonemapper o Reinhard/non-Linear para controlar a imagem gerada. Precisamos alterar esse tonemapper para Linear na interface do LuxRender, como mostra a imagem abaixo ou então no próprio LuxBlend.

Depois que fazemos a alteração para o tonemapper do tipo linear, teremos a disposição três parâmetros que se assemelham as configurações reais de uma câmera que são o Sensitivity, Exposure e FStop. Vejamos o que cada um deles significa.

Sensitivity

Esse valor no LuxRender funciona como o Film ISO em outros renderizadores, sendo identificado aqui por um índice que é funciona com 1 unidade do sensitivity para 100 do ISO. Então temos para o Sensitivity de 3 a equivalência do ISO 300. Essa é realmente a sensibilidade do filme da câmera, que significa simplesmente o aumento da luminosidade com o aumento da sensibilidade, pois a câmera capta mais luz. Veja as imagens abaixo, com uma comparação entre o ISO 100 e ISO 800.

A imagem foi renderizada sem nenhum tipo de alteração na intensidade da luz, apenas alterando o ISO da câmera é possível fazer o ambiente “parecer” mais claro.

Exposure

Aqui temos o valor que controla o tempo de exposição da câmera durante o render em segundos. Ao usar uma máquina fotográfica profissional que tenha esse tipo de opção habilitada, podemos deixar o filme vários segundos exposto. Quando mais tempo o filme for exposto a luz, mas claro será o render. As imagens abaixo mostram como o tempo de exposição pode fazer a diferença em câmeras configuradas com ISO 400. O tempo está em segundos.

FStop

Por último, podemos controlar também o FStop que determina a abertura física da “lente” dessa câmera virtual. Quando maior for a abertura da câmera, mais luz entra pela lente e consequentemente teremos mais luminosidade na imagem. Quanto menor for o valor desse parâmetro, maior será a abertura do ângulo da câmera. Veja as imagens abaixo que mostram as diferenças de luminosidade entre FStop de 5 e 4. Sendo que a diferença de luminosidade nas imagens se dá pelo fato do FStop com valor 4 ter uma abertura maior, o que resulta em mais luz sendo captada pela câmera.

Com esses valores em mente, agora você pode começar a aplicar os seus conhecimentos de fotografia em renders criados no Blender 3D e LuxRender, ou quem sabe fazer exatamente o inverso. As pessoas com experiência em fotografia já começam com a vantagem de manipular com certa facilidade as combinações desses valores para conseguir boas imagens.

Uma das coisas que sempre comento com meus alunos é que o assunto fotografia, está diretamente relacionado com a produção de material em 3d, seja com imagens estáticas ou animação. O conhecimento de aspectos técnicos de fotografia está sempre bem evidente nas configurações das câmeras, principalmente nos renderizadores do tipo Unbiased, como o Maxwell Render, LuxRender e Indigo. Caso você esteja planejando começar a trabalhar com modelagem 3d e produção de comerciais, seria de grande ajudar estudar um pouco mais sobre fotografia antes de começar. Isso ajudará muito na criação de imagens realistas, principalmente quando o assunto é iluminação.

Caso você queira conferir um excelente guia sobre configuração de câmeras em 3d, existe um excelente artigo em inglês descrevendo o que faz cada um dos parâmetros. O autor do artigo escreveu tudo com o foco direcionado para o 3ds Max, mas é possível adaptar as explicações para qualquer software, pois os parâmetros são os mesmos.

Quer ver um exemplo de como isso pode ajudar?

Imagine que você está criando uma cena iluminada por diversos pontos de luz, para conseguir gerar iluminação uniforme. Ao rederizar a cena, você percebe que o ambiente está muito escuro e precisa de ajustes na iluminação. O que você faz? Ajusta as luzes ou a câmera?

A maioria das pessoas acaba editando as luzes, mas com um pequeno ajuste na câmera é possível melhorar a iluminação. Ao ajustar valores como ISO, F-Stop ou Shutter speed é possível determinar se mais luz será captada pela câmera. Por exemplo, ao editar a exposição da câmera para valores que deixem a imagem mais tempo exposta a cena, teremos inevitavelmente um render mais “iluminado”.

Mesmo que você não entenda a descrição feita pelo autor em inglês, veja as imagens comparativas dos diferentes parâmetros de render, com os valores das propriedades das câmeras devidamente alterados. Só isso já será de grande ajuda. Portanto, reforço a minha dica para que você procure estudar um pouco mais sobre fotografia e truques usados por fotógrafos para melhorar as suas imagens, pois é exatamente a mesma coisa nos ambientes criados por softwares como o Blender 3D, 3ds Max, Cinema 4D e outros.

Entre as diversas tarefas e requisitos para finalizar um projeto em 3d que mais aflige os artistas 3d está a composição com imagens reais. Por exemplo, imagine que você precisa criar uma renderização de uma edificação e esse objeto 3d deve ser posicionado e mesclado com uma fotografia real. Esse é um requisito comum em projetos que envolvem a visualização ou estudo de projetos arquitetônicos. O grande desafio nessa fase é conseguir resultados próximos o suficiente em termos de cor e iluminação, para que a imagem renderizada se confunda com a fotografia. A parte de cores é apenas um dos problemas que devem ser superados pelos artistas 3d para conseguir concretizar essa parte do projeto.

Outro caso que requer muita paciência e habilidade do artista é na alteração ou ajuste das linhas que delimitam a perspectiva na foto. Isso é muito importante para a composição da imagem, e quase sempre é uma dor de cabeça para o artista, pois as informações da foto não estão disponíveis para consulta. Por exemplo, um cliente encomenda a criação de maquetes eletrônicas para uma área e entrega as fotografias já com os ângulos em que tudo precisa ser alinhado. Muito provavelmente as informações sobre a altura do observador, lente e outros elementos que ajudariam na composição não são anotados pelo cliente.

Mas, existem ferramentas muito interessantes para manipulação de fotografias que podem auxiliar os artistas 3d nesses momentos. A ferramenta em si não é o Photoshop, mas um software chamado Hugin que por sinal é de código aberto e totalmente gratuito. Essa ferramenta é especializada na criação de imagens panorâmicas usando montagens de fotos, mas também consegue deformar e corrigir diversos elementos em imagens.

Quer ver o Hugin em ação? O tutorial baixo mostra como é possível fazer a união de duas imagens separadas, indicando pontos em comum nas fotos de maneira a criar uma imagem panorâmica.

Assim fica mais fácil entender o funcionamento da ferramenta. Outro ponto interessante em que o Hugin ajuda é na correção de perspectivas. Por exemplo, fotografias que apresentam linhas verticais na imagem muito distorcidas, podem ser corrigidas usando a ferramenta.

Se você quiser fazer o download do Hugin para fazer correção de perspectiva nas suas imagens, visite esse endereço. Existem versões para diferentes plataformas como Windows, Linux e OS X.