Usando técnicas de fotografia no render com o LuxRender e Blender 3D

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.

render-camera-real--fotografia-arquitetura-luxrender-01.jpg

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.

render-camera-real--fotografia-arquitetura-luxrender-02.jpg

render-camera-real--fotografia-arquitetura-luxrender-03.jpg

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.

render-camera-real--fotografia-arquitetura-luxrender-04.jpg

render-camera-real--fotografia-arquitetura-luxrender-05.jpg

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.

render-camera-real--fotografia-arquitetura-luxrender-06.jpg

render-camera-real--fotografia-arquitetura-luxrender-07.jpg

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.

Script para iluminação realista do Mental Ray no Autodesk Maya

Entre os diversos renderizadores existentes no mercado de computação gráfica, o Mental Ray é conhecido pela sua capacidade de gerar renders incrivelmente realistas e ao mesmo tempo, ser um dos softwares mais difíceis de dominar. Devido a sua complexidade e variedade de opções, em algumas situações o manejo e manipulação dos seus parâmetros pode ser um verdadeiro desafio para qualquer artista 3d. Nesse ponto, qualquer ajuda no processo de configuração e ajuste nas suas cenas é muito interessante. Se você é usuário do Maya 2008 ou Maya 2009, existe uma ferramenta que pode ser de grande ajuda, chamada de Fast Mental Ray.

O Fast Mental Ray é uma ferramenta totalmente gratuita que promete acelerar o processo de configuração de materiais, luzes e câmeras no Mental Ray. Isso é feito com o uso de diversos menus a painéis personalizados que o script cria dentro do próprio Maya.

fast-mental-ray-maya-2009.jpg

Assim que o plugin é instalado, podemos alterar os parâmetros e opções em cinco áreas diferentes:

  • Environment: Essas opções permitem determinar a localização geográfica do modelo 3d, para que a luz do sol possa ser direcionada com informações corretas. Ainda é possível determinar uma data e hora, para que a posição da luz solar seja a mais precisa possível.
  • Render presets: O ideal para um artista 3d é configurar as suas cenas de acordo com os requisitos do projeto, mas algumas vezes os prazos e dificuldades técnicas no desenrolar da modelagem, acabam deixando pouco tempo para testar o render. Nesse caso, o Fast Mental Ray tem uma grande gama de opções já prontas de renderização como tamanho, qualidade, uso de iluminação global entre outros.
  • Camera: Para gerar iluminações realistas, o uso de câmeras com parâmetros e opções reais é muito importante. Nessa área do script é possível configurar aspectos como a exposição, ISO, velocidade do obturador entre outros.
  • Area Light: Se a sua cena é um ambiente interno, podemos criar uma luz do tipo área para simular aberturas de janelas de maneira rápida com essa opção.
  • Photometric Light: Por último, uma opção para criar luzes fotométricas que correspondem a luzes reais. Com esse tipo de iluminação é possível trabalhar com imagens realistas correspondendo de maneira fiel, ao que seria a iluminação criada no mundo real.

Essas são apenas as opções de render, pois ainda é possível usar vários shaders prontos, para acelerar a produção e ajuste de cenas, usando materiais do próprio Mental Ray.

Se você é usuário do Maya e trabalha muito com iluminação de cenários virtuais, esse plugin pode ajudar muito na configuração de dos seus projetos, principalmente se você ainda não tiver proficiência no render com o Mental Ray.

Para fazer o download o Fast Mental Ray, visite esse endereço. As instruções e documentação disponíveis estão em Francês. Mas, nada que uma tradução automática do Google não resolva, ao menos para começar a usar a ferramenta. Os menus e painéis do Fast Mental Ray estão em inglês mesmo.

Dicas sobre como configurar uma renderização realista

O que é necessário para conseguir elaborar uma cena realista em 3D? Essa não é uma pergunta simples de responder e pode depender de vários fatores e pequenos ajustes realizados pelo artista, dependendo do contexto em que a cena 3d precisa ser renderizada. Mas, mesmo com todos esses fatores influenciando o realismo da cena, ainda é possível identificar alguns itens que podemos fazer a diferença no render. Uma das coisas que sempre falo para meus alunos, e repito sempre que possível aqui no blog, é que o estudo de fotografia pode ser determinante para a qualidade de uma renderização.

Quando estudamos fotografia, os assuntos abordados envolvem a escolha da iluminação, lentes e técnicas de difusão da luz em estúdio, que é um ambiente muito parecido com uma cena em 3d. A cena em 3d, assim como o estúdio, é um ambiente desprovido de iluminação e que precisa de fontes de luz para conseguir mostrar de maneira satisfatória, uma pessoa ou objeto na cena.

Quais são essas técnicas e ajustes que podemos fazer em ambientes e softwares 3d, para conseguir o desejado realismo? Para responder a essa pergunta, recomendo que você visite essa página com dicas sobre renderização realista que está publicada nos fóruns da CG Society. Na verdade, o link leva para uma página em que um artista perguntou exatamente isso nos fóruns, e para completar a discussão e ajudar na resolução do problema, vários artistas estão adicionando listas de itens que devem ser considerados para que seja possível renderizar uma cena em 3d com realismo.

Blender 3D and YafaRay

A melhor parte da discussão é que não está sendo abordado nenhum software em especial, apenas as dicas gerais de como é possível trabalhar com iluminação, materiais e câmeras.

Entre as mais diversas dicas que foram apresentadas na discussão, podemos destacar:

  • Usar sempre tipos de luzes que correspondam fisicamente ao que será usado na cena real
  • Escolher um renderizador do tipo Unbiased, como o Maxwell Render, Fryrender ou Indigo Render
  • Use sempre câmeras físicas com os valores corretos de lente e abertura
  • Sempre considere fatores como a exposição da câmera
  • Nos objetos que precisam de texturas, sempre considere o uso de mapeamento do tipo UV
  • Use sempre as cores corretas para os diversos tipos de luzes. As cores são correspondentes as temperaturas na escala Kelvin.
  • Sempre que possível adicione as distorções características de uma câmera fotográfica, para que a imagem fique o mais fiel a realidade

Como faço para aprender mais sobre fotografia? O melhor documento que já encontrei sobre o uso da fotografia misturado com conceitos de computação gráfica, é o guia publicado pela Random Control para o renderizador Fryrender. Você pode encontrar o guia sobre fotografia para artistas 3d nesse link, basta procurar pelo artigo chamado Introduction to Photography, o arquivo está no formato PDF.

Seja qual for o software que você use para trabalhar, as dicas podem ser aplicadas no Blender 3D, 3ds Max, Maya, Cinema 4D, LightWave e Softimage sem maiores problemas.

Maxwell Render 1.7

Essa semana foi lançada uma atualização para o “primo” rico do Indigo Renderer, o Maxwell Render ganhou uma atualização, a versão 1.7 que trouxe várias atualizações interessantes para o renderizador. Mas espere, se eu não uso o Maxwell Render, qual o meu interesse em ficar estudando as suas atualizações e novas ferramentas? Simples, a maneira com que o Maxwell trabalha é idêntica ao Indigo, sendo assim ao estudar as nuances e ferramentas do Maxwell render, estou indiretamente tendo idéias e dicas sobre como trabalhar os elementos do Indigo, seja com modelos produzidos no Blender 3D ou SketchUp.

Se você quiser saber a lista completa de melhorias do Maxwell Render 1.7, recomendo o download desse documento PDF com 14 páginas, muito bem ilustradas. No documento você encontra todos os novos recursos.

As atualizações dessa vez se concentram na parte de materiais do Maxwell e em novas opções do Physical Sky. Inclusive eles tiveram uma ótima idéia com o Physical Sky, permitindo que a simulação reproduza as características do céu, de acordo com a localização geográfica do modelo 3d. Algumas ferramentas até permitem escolher a posição geográfica da luz, como o 3ds Max, mas apenas para posicionamento de lâmpadas e pontos de luz.

O Maxwell Render vai um pouco além, propondo simular a iluminação do local com o máximo de realismo. Está ai uma ótima idéia para o Indigo.

Outro ponto muito trabalhado no Maxwell 1.7 foram os materiais, em particular o editor de materiais que foi atualizado. Para minha surpresa, no documento PDF que indiquei para download existem um modelo da Suzanne, como exemplo de material. Sim, a mascote do Blender 3D foi usada para ilustrar um dos novos recursos do Maxwell. No texto não está explicito o software usado para gerar o render, mas desconheço a existência de um plugin para integrar o Blender com o Maxwell Render.

Dentre os recursos apresentados, eles mostram imagens impressionantes de sub surface scattering. Eles estão investindo pesado, na simulação de materiais pouco convencionais, como poliuretano, plásticos, vidro jateado e outros.

Esse é um ponto delicado para o Indigo, que tem um editor de materiais trabalhoso e que dificulta um pouco a configuração de superfícies mais complexas.

Se você tem interesse em render realista, deve fazer o download do material para conferir as novidades.