Simulador de câmeras SLR ajuda no estudo de fotografia

Uma das áreas do conhecimento que mais ajudam uma pessoa que trabalha com modelagem 3d e visualização, a melhorar os seus trabalhos e criar imagens mais interessantes é fotografia. Sempre que me perguntam sobre cursos ou material para estudo voltado para artistas 3d, recomendo sem sombra de dúvida um curso de fotografia. Os renderizadores baseados em física real utilizam com freqüência dados e informações oriundas de máquinas fotográficas como ISO, velocidade do obturador e abertura da lente. Caso você tenha conhecimento sobre esse tipo de ajuste, fica fácil e rápido configurar esse tipo de renderizador, mas para os artistas que não tem idéia do que faz cada um desses parâmetros, o processo pode ser ainda mais demorado.

Um web site muito interessante chamado de Camera Sim pode ajudar de maneira significativa a entender o funcionamento e o efeito que cada um desses parâmetros exerce sobre uma imagem fotográfica. O objetivo do sistema é bem simples, e envolve uma área de controle em que o usuário pode dinamicamente fazer alterações nos parâmetros de uma câmera do tipo SLR e visualizar o resultado no web site.

Canon Rebel XS 10.1MP Digital SLR Camera with EF-S 18-55mm f/3.5-5.6 IS Lens (Black)

Esses são alguns dos controles disponíveis no sistema:

  • Ajuste no nível de iluminação da cena
  • Distância para o objeto fotografado
  • Dimensão da lente usada para fotografia
  • Controles dos modos de abertura da lente
  • Tipos de ISO
  • Diafragma
  • Velocidade do obturador

Com o pleno conhecimento desses parâmetros que estão em inglês na interface do sistema, mas que ajudam no processo de adaptação dos conhecimentos para softwares de renderização, pois os mesmos estão em inglês.

Apesar de não existir nenhum tipo de explicação sobre o que faz cada um desses elementos, selecionei alguns links interessantes com artigos em português que descrevem vários dos dispositivos e termos técnicos de fotografia:

Essa lista de materiais deve ajudar de maneira significativa no estudo e entendimento de como funcionam todos esses aspectos da fotografia, e aplicar os mesmos em seus projetos envolvendo renderização. Mas, isso não é tudo! Ainda seria preciso abordar enquadramento, composição, iluminação e vários outros aspectos para que fosse possível realmente dizer que aproveitamos os conhecimentos da área fotográfica em computação gráfica.

Isso é assunto para outro artigo!

Análise forense de fotografias

A facilidade com que podemos editar e alterar imagens e fotografias acaba produzindo uma infinidade de montagens e material retocado, que acaba gerando dúvidas em muita gente. Sempre que tenho oportunidade de ministrar aulas sobre Photoshop, Gimp ou edição digital acabo mostrando vários exemplos de imagens alteradas digitalmente. Para quem conhece e trabalha com isso, acaba ficando mais fácil de identificar pequenos sinais nas imagens, que mostram que ela foi editada digitalmente. Mas, esse é um tipo de análise baseado em intuição. Existe uma maneira de fazer esse tipo de análise com base em dados técnicos? A resposta é sim!

Um web site permite usar uma técnica simples, mas eficiente para identificar se uma determinada fotografia foi editada digitalmente. A única limitação nesse tipo de ferramenta é que o sistema só consegue analisar arquivos jpg. Essas imagens também devem estar hospedadas em algum servidor na web, pois o sistema não permite enviar os arquivos.

O web site é baseado em um algoritmo chamado de Image Error Level, que analisa o nível de erro com que uma imagem foi salva.

analise-imagem-forense.jpg

Como funciona?

O processo usado nesse web site é relativamente simples de compreender. Todas as vezes que uma imagem é salva no formato JPG, os dados sofrem uma compressão do tipo Lossy. Isso significa dizer que todas as vezes em que salvamos uma imagem, dados são perdidos. Esses dados são representados pelas cores geradas no processo de analise. Quando indicamos uma imagem já hospedada na web, o sistema salva novamente o arquivo usando um índice de qualidade conhecido. Por exemplo, o sistema salva uma imagem com 70% da qualidade original e compara os pixels resultantes com o que deveria ser uma compactação em 70%. Caso exista alguma diferença, ela geralmente aparece na forma de pixels com brilho maior que o normal.

Com essas informações podemos afirmar com mais propriedade que imagem determinada fotografia foi digitalmente alterada ou manipulada. Uma característica interessante dessas imagens editadas, é que partes das imagens geralmente foram salvas várias vezes, ocasionando níveis de erro muito maiores que o normal.

Assim o processo de identificação das montagens e retoques acaba tendo base técnica e não na experiência do artista, o que se encaixa perfeitamente em processos de análise forense de imagens.

Configurando parâmetros de câmeras para renderização em 3D

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.

ISO 400

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.

Correção de perspectiva para fotografias e render 3D com o Hugin

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.

Photo Studio: Ferramenta gratuita para controle de exposição no Mental Ray

Para conseguir criar imagens com realismo em softwares de computação gráfica como o Blender 3D, 3ds Max ou Maya, precisamos entender um pouco mais sobre fotografia. Se você for leitor aqui do blog, deve lembrar que sempre estou comentando sobre a importância da fotografia. Um desses itens extremamente importantes para controlar a iluminação de ambientes é o controle de exposição. Alguns softwares e renderizadores não permitem controlar esse tipo de característica dos ambientes, mas no 3ds Max e Mental Ray é possível controlar esse tipo de característica.

Esse tipo de controle é feito pelo próprio Mental Ray e o 3ds Max usando as ferramentas padrão dos softwares, mas também é possível usar plugins para ajudar nessa tarefa. Uma empresa chamada Infinity Visio, desenvolve uma ferramenta chamada Photo Studio para 3ds Max, que tenta simular ao máximo os controles de uma câmera profissional dentro dos renders no Mental Ray. O plugin era pago, mas a empresa agora está disponibilizando uma versão mais simples do software que pode ser copiada e usada de maneira totalmente gratuita.

mentalray-controle-exposicao.jpg

Os itens e menus disponíveis no Photo Studio são os seguintes:

  • Controles de exposição
  • Rotoscopia
  • Câmera
  • Propriedades físicas
  • Brilho
  • Distorções e aberrações cromáticas
  • Motion Blur
  • Viewport Shading

Como você pode perceber, o plugin permite controlar vários aspectos e propriedades fotográficas das imagens, como aberrações cromáticas e até mesmo opções de Viewport Shading, para visualizar em tempo real as alterações na Viewport do 3ds Max. Essa opção só está disponível no 3ds Max 2010, com seus recursos de aceleração pela GPU.Ainda não existe nenhuma documentação oficial em inglês da ferramenta, apenas em alemão, mas com a ajuda do Google podemos traduzir o material para português.

Se você quiser se concentrar em um dos menus, recomendo que comece com as propriedades físicas da iluminação, em que podemos atribuir cores em Kelvin as luzes e também adicionar propriedades como aberrações cromáticas as imagens, o que invariavelmente vai resultar em imagens mais realistas. Assim como já havia sido comentado no início do artigo, essa é uma versão gratuita do software. A empresa responsável oferece outra versão chamada de PRO com alguns recursos extras, mas a versão gratuita já é uma grande ajuda para criar cenas realistas.