O processo de planejamento de qualquer curso ou atividade educacional relacionada com computação gráfica 3d é sempre um desafio, pois é preciso separar o quanto de teoria relacionada ao assunto é necessária para que os alunos consigam atingir os objetivos do curso. Por exemplo, logo no inicio desse ano tive a oportunidade de ministrar um curso sobre visualização de projetos para arquitetura, voltado para artistas 3d. Esse curso tem uma carga de teoria bem pequena e envolve muito mais a parte prática relacionada com a criação e composição de imagens realistas. Boa parte do curso é dedicado a prática e exercícios.

Mas, quando o assunto envolve o ensino de computação gráfica 3d para cursos de graduação ou mesmo pós-graduação o sentido deve ser exatamente o oposto, por mais que seja interessante passar a parte prática da aplicação dos conceitos, os próprios alunos apresentam certa resistência a assimilar esse tipo de conhecimento. Por isso, as minhas aulas preparadas para cursos de graduação e pós, acabam sempre direcionando o conteúdo para a parte teórica, até pela vocação de pesquisa desses alunos.

Existem cursos que fazem o balanço desses dois conteúdos? Claro que sim! O material é um pouco difícil de encontrar, mas é perfeitamente possível. Veja esse exemplo de material sobre renderização com YafaRay e Blender 3D, disponibilizado pelo Alvaro Luna nos fóruns do Blenderartists.org. O material foi organizado para um curso sobre o YafaRay ministrado pelo Alvaro, que é um dos líderes da comunidade de artistas e usuários do YafaRay.

O material da aula está organizado em uma apresentação de 64 slides que perfaz um pouco da história da computação gráfica, até o uso das tecnologias de renderização mais recentes. Essa é uma lista dos assuntos abordados no curso:

• História do desenho e computação gráfica
• Como acontece a renderização
• A equação do render
• Processos de renderização e iluminação global
• Métodos de render usados pelo YafaRay
• Materiais e shaders
• Exercícios práticos

Além de explicações acompanhadas de diagramas sobre todos esses métodos e assuntos, o material ainda é composto pode diversos exercícios práticos, propostos no final dos slides. Junto do arquivo PDF existem diversos arquivos do Blender 3D, prontos para uso nas situações indicadas no enunciado dos exercícios.

Se você é aluno de algum curso de graduação ou pós, precisando de material para pesquisa e referência, os slides devem ajudar significativamente com a parte chata da teoria. Aos usuários do Blender 3D interessados em desenvolver suas habilidades com o YafaRay, o download é mais que recomendado.

As aplicações dos softwares 3d e das simulações que podemos fazer com esse tipo de ferramenta são ilimitadas, podendo beneficiar os mais diversos segmentos e profissionais. Um desses ofícios que recebe pouca atenção dos artistas que escrevem tutoriais e guias é o design de jóias, que por ser muito específico e representar um nicho pequeno em quantidade, acaba tendo pouco material de apoio. Por exemplo, ao criar um modelo de jóia em 3d e renderizar esse objeto usando técnicas avançadas de composição e efeitos óticos, o artista estará economizando o possível desperdício do material, que é bem caro, além de poder fazer experimentações em três dimensões com o design da jóia.

Para as pessoas interessadas em tentar representar e renderizar jóias como diamantes e outras pedras preciosas no 3ds Max e Mental Ray, um artista chamado Zap publicou no seu blog um guia detalhado sobre renderização de jóias com o Mental Ray.

O guia não aborda a parte de modelagem 3d, que é relativamente simples no caso da criação de diamantes, pois na maioria das vezes são primitivas geométricas com deformações e vértices organizados de maneira a representar algo semelhante a um prisma.

O processo é longo e envolve a configuração do ambiente em diversos painéis e propriedades como a correção de Gamma e também a maneira como a luz é emitida no ambiente. Esse tipo de tutorial é interessante, pois o artista explica diversos detalhes e pequenas modificações realizadas no ambiente que são contextualizadas para o render de jóias, mas que podem muito bem ter aplicação direta em outros projetos. A cena usada é muito parecida com um ambiente de estúdio, mas com a adição de fontes de luz posicionadas de maneira estratégica para gerar sombras e reflexões para as pedras.

Na parte final do tutorial é possível encontrar diversas dicas sobre os ajustes necessários na renderização da cena e principalmente no ajuste dos materiais, para que a renderização e os efeitos óticos das jóias sejam realistas e criem as reflexões e interações com a luz. Esse tipo de tutorial pode ajudar também no ajuste de materiais avançados para vidros em janelas e outros elementos com transparência. O tutorial é mais que recomendado para artistas usando o 3ds Max e Mental Ray.

A configuração de materiais e reflexões pode ser um grande desafio para qualquer artistas 3d, principalmente com o uso de alguns tipos especiais de superfícies que precisam apresentar reflexões. O desafio nesse caso é criar esse tipo de reflexão em ambientes que simplesmente não apresentam nada para refletir. Esse é um problema que vejo com frequência nas minhas aulas em que mostro a configuração de materiais e reflexões, pois a maioria dos alunos usa a cena padrão dos softwares 3d para renderizar. Como essas cenas apresentam apenas o objeto sem nada ao redor a reflexão não é gerada. Para piorar a situação, como o plano de fundo do cenário é escuro, o material acaba ficando escuro também devido a reflexão dessa cor.

Uma das maneiras mais simples de criar esse tipo de reflexão no cenário é com o uso de imagens HDRI, que são mapas esféricos. Podemos adicionar essa textura no ambiente do projeto e ao renderiar, as reflexões configuradas nos materiais são geradas automaticamente ao renderizar a cena.

Se você for usuário do 3ds Max e renderize suas cenas com o Mental Ray, existe um tutorial simples e objetivo que mostra o processo de configuração necessário para aplicar mapas HDRI em cenas 3d, para gerar esse tipo de reflexão e também iluminação. Uma das vantagens em usar mapas HDRI é que além das reflexões é possível usar esse tipo de textura para adicionar energia luminosa na cena. O tutorial está em vídeo e tem apenas 4 minutos aproximadamente:

Image Based Lighting With Mental Ray from Oguz Ayoglu on Vimeo.

No vídeo o autor cria uma cena bem simples composta por um plano e o Utah Teapot para gerar as reflexões. O material associado ao objeto é do tipo Raytracing, excelente para esse tipo de propósito. A textura HDRI é adicionada como mapa no painel environment e configurada como base para gerar a iluminação e background de uma Skylight presente na cena. Um passo importante é instanciar a textura no painel de materiais, para que o tipo de mapeamento da textura seja alterada para esférico. Assim, na renderização o mapa é distribuído ao redor do objeto 3d como se estivesse aplicado na superfície de uma esfera.

No final, podemos conferir como as reflexões geradas pela textura ajudam na composição do material aplicado ao teapot.

Entre todos os renderizadores externos disponíveis para o Blender 3d, um dos mais simples de usar e configurar é o YafaRay. Mas, mesmo sendo simples o YafaRay ainda exige dos seus usuários o conhecimento sobre o funcionamento dos seus parâmetros para que seja possível criar imagens de qualidade e materiais com características que se assemelhem a superfícies reais. Nesse quesito o LuxRender e o seu script de exportação no Blender são bem mais amigáveis para usuários menos experientes. No LuxBlend é possível encontrar uma excelente gama de presets (ou modelos) prontos para uso em qualquer projeto. Os presets abrangem tanto as configurações do render como os materiais usados na cena.

O problema dos presets é que nem sempre podemos avaliar o impacto que a escolha de cada preset tem no projeto. Para ajudar nessa avaliação, existem algumas tabelas de materiais e luzes com a aplicação dos presets em cenas renderizadas no LuxRender. Com esse tipo de recurso podemos usar uma referência visual para selecionar o melhor preset para nosso projeto. Uma dessas tabelas acaba de ser atualizada e representa a aplicação dos espectros de luz em objetos configurados para emitir energia luminosa no LuxBlend.

Como funciona esse espectro?

Nos projetos envolvendo o LuxRender é necessário usar planos ou objetos que emitem energia luminosa, que são mais adequadas para a simulação de física real nos renderizadores Unbiased. Quando escolhemos um material do tipo Light é possível associar texturas nessa luz, que por padrão sempre ficam marcadas como blackbody.

Existe outra opção chamada de “lampspectrum” que habilita o uso de diversas opções de luzes prontas no render. Pelo nome da lâmpada fica complicado diferenciar os tipos e efeitos que cada luz terá na cena. O processo fica muito mais simplificado com a ajuda da tabela.

Essas informações armazenadas no LuxBlend funcionam de maneira muito semelhante as luzes fotométricas, mas com a vantagem de não necessitar dos arquivos com extensão “.ies” com as informações da fonte de luz. Tudo está pronto para uso no LuxRender.

É por esse tipo de recurso que o LuxRender está se tornando de longe a opção preferida pelos meus alunos, sempre que mostro os presets e comparo com o YafaRay e Indigo, os alunos acabam preferindo usar o LuxRender pela rapidez na configuração da cena e dos materiais. O tempo de render é maior, mas a parte mais complicada fica muito mais simples para pessoas sem experiência com ajustes de materiais e parâmetros de renderização.

Claro que essa é uma solução que deve ser adotada apenas no primeiro contato com a ferramenta, para com o tempo deixar os presets de lado e criar suas próprias configurações e ajustes personalizados.

Na semana passada o Chaos Group lançou uma atualização para o seu famoso renderizador VRay, que é uma unanimidade entre usuários do 3ds Max como a melhor e mais rápida opção para gerar imagens realistas. O VRay tem uma reputação tão boa entre os artistas especializados em 3ds Max, que muitos deles acabam investindo mais mil dólares para conseguir o renderizador e deixam de lado o Mental Ray que acompanha o 3ds Max “de fábrica”. Como essa versão do VRay foi apenas uma atualização para o software que já estava no mercado, poucos recursos foram adicionados na atualização, sendo que a grande maioria das alterações foram focadas na correção de bugs e problemas reportados por artistas 3d. A lista com as atualizações e novidades do VRay 1.5 SP4 podem ser conferidas nesse link. Os usuários registrados no web site da Chaos Group podem fazer o download da atualização de maneira totalmente gratuita do VRay no mesmo endereço.

O que faz um usuário migrar de uma solução praticamente gratuita como o Mental Ray, caso o mesmo compre ume licença do 3ds Max?

Caso você tenha se feito essa pergunta, mas nunca teve a oportunidade de testar ambos os renderizadores no 3ds Max, existe uma discussão muito interessante no CG Talk sobre o assunto. Um artista está questionando exatamente os motivos que levam uma pessoa a gastar mais dinheiro no VRay, mesmo sabendo que o Mental Ray está disponível de maneira gratuita para usuários do 3ds Max.

As opiniões são bem divergentes, mas na sua grande maioria podemos encontrar alguns depoimentos que compartilham da mesma opinião. Nas experiências que já tive com ambos os renderizadores, posso dizer que os dois são muito bons. O que realmente diferencia os softwares é a velocidade do render em algumas situações e os possíveis problemas. O Mental Ray é famoso por gerar problemas de gerenciamento na memória RAM do computador. Caso você já tenha renderizado cenas muito grandes, deve ter passado alguma vez por problemas relacionados a mensagens de erro do Mental Ray sobre memória.

O VRay é extremamente rápido para cenas internas e dispõe de ótima documentação e opções para criar animação 3d de maneira rápida também. Visite o link para encontrar diversos pontos de vista sobre ambos os renderizadores. Mas, uma coisa ninguém pode negar é que o VRay é mais usado para visualização de projetos arquitetônicos, enquanto o Mental Ray é aplicado em projetos realmente pesados e com consumo intenso de recursos como imagens para cinema. Nesse caso ele é usado junto com o Maya.

Para decidir de maneira mais segura, sempre é recomendável pegar um dos seus projetos e renderizar o mesmo no Mental Ray e VRay, e ter a melhor comparação baseada em desempenho, para suas necessidades.