Como comprovar a qualidade de um renderizador? Experimento com fotografia

Como comprovar a qualidade de um software que se propõe a criar imagens realistas? Claro que a melhor maneira para comprovar esse tipo de coisa é comparar o material com uma fotografia real. Mas, caso você tenha pensando em tirar uma fotografia de uma edificação, para depois tentar reproduzir a iluminação e condições ambientais, você vai perceber que existem alguns desafios logísticos e técnicos com a comparação. Primeiro, conseguir as mesmas condições atmosféricas é muito complicado e a iluminação em ambientes abertos é influenciada por muito fatores, algumas vezes difíceis de identificar.

Mesmo assim, o teste ainda é possível, usando ambientes internos de estúdio com controles e pontos de iluminação bem definidos.

Um artista da Espanha, fez um teste muito interessante de renderização usando o Maxwell Render, para reproduzir um Cornell Box real. Sim, ele construiu um modelo real de Cornell Box e tirou uma fotografia para registrar a iluminação e as interações da luz no interior do objeto.

Para quem não sabe, o Cornell Box é aquele ambiente cubico com as paredes pintadas com cores primárias, para simular e estudar iluminação e render.

O estudo do artista pode ser conferido nessa mensagem publicada nos fóruns do Maxwell Render. Apesar de ser um pouco antiga, data de 2006 a mensagem pode ser usada como referência para testes semelhantes em outros renderizadores.

A imagem da esquerda representa a fotografia e a da direita tem a renderização feita no Maxwell Render. Como fica bem fácil de perceber, o nível de realismo da imagem do Maxwell é impressionante! O segredo para conseguir esse tipo de resultado no Mawell é o uso inteligente dos parâmetros semelhantes aos usados pela máquina fotográfica como ISO, abertura do obturador e outros. Uma visita ao endereço indicado vai mostrar, que o artista realmente copiou os mesmos parâmetros da foto.

O que é mais impressionante dessa imagem é o fato do software conseguir reproduzir, até mesmo os mais pequenos detalhes de Caustics e outras interações da luz no ambiente.

O que podemos concluir com esse teste? Bem, acho que é seguro dizer que essa é uma prova da eficácia dos renderizadores do tipo Unbiased na simulação de ambientes e da luz real.

Será que o Indigo conseguiria reproduzir esse mesmo tipo de ambiente, com o mesmo nível de realismo?

Apesar de ser antigo, o estudo ainda é muito interessante.

Como funciona um Raytracer?

Parte do trabalho de qualquer pessoa envolvida com computação gráfica, ou assuntos relacionados com visualização de informações no computador é entender o funcionamento das ferramentas. Quem trabalha com ilustração, deve ter ao menos uma noção básica sobre como funcionam os gráficos vetoriais, assim como a organização de imagens rasterizadas. Isso é obrigatório? Na verdade é desejável, assim como um piloto de automóveis precisa conhecer de mecânica, para recomendar melhorias e resolver problemas que ele encontra ao dirigir, um artista 3d precisa entender um pouco sobre os processos que regem os softwares que usamos.

Na semana passada encontrei um web site que está se propondo a explicar, no que parece ser um curso a distância, o funcionamento dos sistemas de Raytracing.

I'm Feeling Sleepy Already

O texto é longo e explica em detalhes o funcionamento dos sistemas de renderização, com o uso de Raytracing. Então os usuários de suítes 3d que façam uso de softwares como V-Ray, Mental Ray, Indigo, YafRay e outros podem se beneficiar com as explicações.

Para acessar a primeira aula, visite esse endereço. O texto é bem técnico e está em língua inglesa, mas para quem tem aversão a ler esse tipo de material em inglês, essa é uma versão com tradução automática do Google. Cuidado, pois o texto fica quebrado e algumas partes perdem o sentido na tradução.

O texto está dividido da seguinte forma:

  1. Como uma imagem é criada?
  2. Funcionamento to algoritmo de Raytracing
  3. Raytracing
  4. Adicionando reflexão e refração
  5. Código fonte

As cinco áreas acima explicam bem o funcionamento do processo, desde a distribuição e comportamento de emissores e receptores de energia luminosa.

Cornell Box

Mesmo que você não entenda nada sobre programação, leia o texto tente ao menos compreender o funcionamento e comportamento dos fótons. Todos os parâmetros dos renderizadores externos manipulam o comportamento dos elementos descritos no texto.

Se você está fazendo algum trabalho acadêmico, principalmente de conclusão de curso envolvendo o funcionamento de sistemas de computação gráfica, recomendo ler o texto. Sempre é bom ter uma boa quantidade de referências para esse tipo de trabalho.

Essa foi apenas a primeira “aula”, de uma série textos que o Scrath a Pixel promete lançar sobre computação gráfica 3D.