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!

Tutorial Photoshop: Criando imagens Tilt-shift

A criação de imagens em softwares 3d está diretamente relacionada com a fotografia, e as competência necessárias para se tornar um bom fotógrafo. Esse é um dos motivos pelos quais sempre recomendo para meus alunos, que me questionam sobre cursos para trabalhar melhor com renderização e composição de imagens, a melhor opção nesse tipo de situação é estuda fotografia. Com o uso correto de algumas técnicas, podemos inclusive brincar com a escala dos elementos que estão na imagem. Entre as diversas técnicas de representação de imagens, temos uma muito legal chamada de Tilt-shift. Em resumo, é uma técnica que faz com que objetos de larga escala tenham aparência de maquetes ou miniaturas.

Uma simples pesquisa na web mostrará inúmeros exemplos de vídeos e imagens produzidas com essa técnica, como o vídeo abaixo:

Mas, como podemos fazer isso em imagens estáticas? Os editores de imagem podem perfeitamente criar esse tipo de efeito usando ferramentas relativamente simples. O vídeo abaixo apresenta a técnica aplicada no Photoshop CS3, que pode ser aproveitado em versões mais recentes. O autor usa a fotografia com muitas pessoas na praia:

O segredo para conseguir esse efeito é a aplicação correta de um filtro de blur, que deve deixar parte da imagem fora de foco, enquanto outra parte da imagem permanece em perfeito enquadramento e focada. Isso tenta simular o que acontece com as lentes de câmeras, quando o objeto filmado ou fotografado é muito pequeno em escala. Depois disso é preciso fazer alguns ajustes de cor e tonalidades.

Como resultado final o processo acabou gerando uma imagem que remonta a uma pequena miniatura de pessoas na praia.

Mas, como isso pode me ajudar na renderização?

Simples, podemos transformar uma imagem renderizada sem nenhum tipo de cuidado em termos de percepção de escala, para complsições que representem pequenos objetos. Lembre que a representação de pequenos objetos não se dá apenas pela escala do que conhecemos, como é o caso dessas imagens que tem “pequenas” pessoas. É mais o conjunto do efeito ótico das partes que não estão em foco.

Esse é o tipo de habilidade que pode fazer com que uma renderização aparentemente equivocada, possa ser corrigida de maneira rápida, sem precisar gerar a imagem novamente.

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.

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.