Simulando a luz do dia com 3dsmax e mental ray

Nas diversas etapas de preparação e desenvolvimento de um projeto de animação ou criação de imagens estáticas com softwares 3d, a iluminação dos ambientes é vista por várias pessoas como a chave para conseguir uma boa imagem. Isso pode ser encarado como verdade, mas está longe de ser o único fator que determina a qualidade visual de uma imagem em 3d. Como parte de um conjunto maior a iluminação serve para atribuir contexto e dar vida a uma imagem gerada em ambiente frio e sem vida que é o computador.

O tipo mais comum de iluminação que podemos trabalhar para projetos 3d é a simulação da luz do dia. Muitas pessoas preferem recorrer a técnicas avançadas de iluminação para trabalhar com projetos de simulação da luz do dia. Caso você não tenha trabalhado com esse tipo de iluminação ou esteja aprendendo a trabalhar com luzes em 3d, encontrei dois tutoriais que devem ajudar muitas pessoas. Os vídeos mostram a preparação da mesma cena para render usando o tradicional scanline render do 3dsmax e depois o mesmo projeto com o mental ray.

A parte interessante do render usando scanline é que o autor mostra diversos gráficos e dicas sobre o funcionamento das luzes do 3dsmax, e quais delas se aplicam melhor a simulação da luz solar.

Para resolver o problema da iluminação externa a melhor solução é realmente usar um Array de luzes com intensidade bem reduzida, que gera um excelente efeito de iluminação global usando poucos recursos de hardware. Esse sistema e interessante também por ser universal e funcionar em praticamente qualquer software 3d.

Já no segundo vídeo podemos acompanhar a mesma cena sendo que agora com a ajuda do mental ray e recursos avançados de iluminação. A quantidade de pontos de luz é drasticamente reduzida nesse caso, fazendo com que o usuário precise apenas de um ponto de luz na cena.

Com o mental ray renderizando a cena o autor do vídeo pode fazer uso dos materiais próprios do mental ray como o Arch & Design e mapas do tipo HDRI para ajudar na iluminação. No final temos uma imagem com resultado bem semelhante ao que foi conseguido usando apenas luzes tradicionais do 3dsmax.

Configurando materiais semi-transparentes no Cinema 4D (SSS)

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.

Shader para criar pele humana no Blender 3D

Ontem eu escrevi um artigo sobre o concurso que incentiva artistas a criar objetos e cenas, apenas usando primitivas geométricas, mas especificamente cubos. Convenhamos que apesar de ser um ótimo exercício para a criatividade, esse tipo de material não é atraente para usuários mais avançados. Vamos então fazer o contraponto, com um assunto mais complexo; a criação de materiais para simular a pele humana. Estou falando de materiais configurados, com Subsurface Scattering, Nodes e outros atributos avançados dos materiais, com o objetivo de simular as características da pele humana.

Configurar esse tipo de material é extremamente complexo, principalmente se você não tem um entendimento completo de como funciona um shader e das diferenças entre difusão e especularidade. Para ajudar nessa tarefa, um usuário chamado Pixelvore do Blender Artists, começo a trabalhar na simulação realista de pele humana.

Todo o trabalho dele foi publicando nessa mensagem do fórum, que está gerando ótima repercussão e renders com qualidade excepcional:

Na mesma mensagem, existe uma descrição detalhada de como o ele chegou à configuração desse shader. Tudo é uma combinação de SSS, nós e camadas repetidas de materiais. O autor explica que usar o SSS apenas para simular a pele, acaba passando a impressão de artificialidade na superfície, lembrando mais um plástico do que a pele mesmo.

Então ele tomou a iniciativa de criar um shader próprio para esse tipo de superfície. Mas, para simular a complexidade da pele humana, com as suas camadas de pele, ele chegou à conclusão que a melhor solução seria usar um material composto por várias camadas. Qual a inspiração dele? Na mensagem ele confessa que a inspiração para o material foi o Fast Skin Shader do Mental Ray, que serviu como referência para criar o material no Blender.

Esse é um ótimo exemplo, para reforçar o que digo aqui sempre. É muito importante conhecer como as outras ferramentas 3d funcionam, pois o principio é o mesmo. Foi com essa iniciativa que o Pixelvore conseguiu elaborar esse shader, entendendo como funciona o Fast Skin Shader do Mental Ray e transferindo os conhecimentos para o Blender.

Para os mais apressados, ele fez a gentileza de disponibilizar o material no repositório de materiais do Blender, em que é possível fazer o download apenas do material. Quem está estudando aspectos avançados do Blender, tem a oportunidade de conferir esse ótimo material!

O shader é perfeito para testar nos modelos que estou fazendo com o livro de modelagem de personagens com Blender, do Reinicke. Prometo que, essa semana publico a análise detalhada do livro.