Configurando o efeito Caustics no 3ds Max e mental ray

Na renderização de projetos em 3d é possível configurar e usar diversos efeitos óticos baseados em física, que ajudam de maneira significativa a atribuir mais realismo as cenas que são na verdade um conjunto de gráficos vetoriais totalmente artificias. Entre esses efeitos óticos que podemos usar em renderização está o fenômeno conhecido como Caustics que é gerado por objetos transparentes. Esse efeito é bem interessante e consiste no desvio dos raios de luz, quando os mesmos passam por dentro de objetos com transparência.

Isso é bem perceptível em objetos transparentes que são posicionados sobre uma mesa, ou então em grandes planos de água ou líquidos.

Como podemos criar esse tipo de efeito em 3D?

Configurando o efeito Caustics no 3ds Max e mental ray

O vídeo abaixo deve ajudar bastante os usuários do 3ds Max e mental ray que nunca usaram o efeito Caustics nos seus projetos, pois o autor utiliza uma das primitivas já disponíveis no 3ds Max para tentar gerar o Caustics.

Para gerar o efeito são necessários um objeto transparente que será configurado usando materiais, e um ponto de luz que emita seja capaz de gerar Caustics.

No processo de configuração da cena a parte relativa ao material de vidro e até mesmo a iluminação não são os pontos chave para gerar o efeito, mas sim o painel de configurações do mental ray. Pois, é nesse painel que conseguimos ligar o efeito de caustics no render e configurar opções como os fótons emitidos e outros como a suavização do efeito quando o mesmo é representado pela luz concentrada sobre uma superfície.

O material é bem simples de seguir e mesmo para as pessoas que não entendem inglês, os recursos do 3ds Max usados são apenas os básicos e nenhum tipo de plugin ou modelo 3d especial é necessário, o que deixa o material perfeito para quem está interessado em aprender na prática como funciona o uso de Caustics no 3ds Max.

Onde é mais indicado usar Caustics?

Os locais em que devemos usar o efeito de Caustics são bem variados, mas precisam ser escolhidos com cuidado, pois como qualquer efeito avançado de render, consomem recursos extras do computador e podem fazer com que o render fique significativamente lento.

Maya e mental ray: Fazendo objetos emitirem luz própria

O uso de materiais que emitem luz própria é útil em várias ocasiões em projetos que envolvem elementos 3d, que podem ajudar na iluminação de uma cena ou mesmo reproduzir efeitos como luzes de neon. Dependendo do software que escolhemos para realizar a image, o processo pode ser relativamente simples ou complicado. No caso do Maya e do mental ray é preciso fazer uso dos shaders específicos para o renderizar esse tipo de efeito. Esse procedimento pode ser realizado no Hypershade do Maya, que é um tipo de editor de materiais baseados em nós, permitindo fazer combinações complexas de materiais e efeitos para obter materiais únicos.

Para quem está aprendendo a trabalhar com o Maya, o conhecimento de ferramentas como o Hypershade é fundamental para conseguir realizar operações com materiais. Um artista que usa Maya, elaborou um tutorial em vídeo muito interessante que mostra o processo de configuração de materiais que emitem luz, para renderização com o mental ray.

O vídeo simula o efeito de barras de neon:

Self Illuminating Objects with Mental Ray from Alex Villabon on Vimeo.

No vídeo podemos acompanhar todo o procedimento de configuração do material no Hypershade, e a escolha dos chamados mental ray nodes, que são os shaders específicos do mental ray que podem ser selecionados para a cena dentro do Hypershade. Nessa janela, os materiais prontos ficam na parte superior da janela, enquanto a parte inferior é destinada a receber as ligações e relacionamentos com nós.

O efeito apresentado no tutorial é realizado como uso do nó chamado de mia_light_surface que é próprio para realizar esse tipo de configuração. Nos parâmetros do material como Intensity, Fg contrib e Refl contrib podemos ajustar como o efeito de neon se espalha pela cena.

Depois de ajustar o material nos objetos, aparece a parte que é a mais complicada para a maioria dos usuários que é o ajuste do render no mental ray, principalmente no que se refere ao Final Gather.

Esse tutorial serve para usuários do Maya que nunca usaram o mental ray para renderizar, e também para os artistas que estão aprendendo a usar o Maya e gostariam de adicionar o efeito de neon ao seu conjunto de recursos para renderização.

Renderização volumétrica com 3dsmax e mental ray

A renderização com o 3dsmax usando o mental ray é conhecida por apresentar ao artista 3d o desafio de configurar os parâmetros do mental ray de maneira a conseguir o equilíbrio entre qualidade e tempo de render. O mental ray, assim como outros renderizadores, é muito sensível a pequenas mudanças de valores e opções de configuração, podendo fazer uma cena extremamente simples demorar mais que o necessário para renderizar. Mesmo assim, podemos aproveitar vários dos recursos avançados de visualização do software para criar cenas com efeitos difíceis de reproduzir usando apenas o 3dsmax. Por exemplo, a criação de cenas com efeitos atmosféricos é uma excelente opção de como isso pode ser facilitado com o mental ray.

O 3dsmax tem uma opção com efeitos atmosféricos, mas as do mental ray atribuem muito mais realismo aos projetos, pois é possível aproveitar opções avançadas de iluminação e configuração. No tutorial abaixo que encontrei na última semana é possível conferir como isso é feito com o shader do mental ray chamado Parti Volume. Com ele é possível criar as chamadas luzes volumétricas em que funcionam como pequenas partículas refletindo os raios de luz.

Para conseguir esse tipo de efeito o procedimento é bem simples como mostra o vídeo, em que é necessário apenas acionar o painel de render do 3dsmax e adicionar o shader chamado Parti Volume do editor de materiais. O artista mostra o resultado da aplicação desse shader na parte de renderização que resulta na criação da cena em 17 minutos, o que é bem alto para uma cena naquele estilo.

Depois do primeiro teste o artista acaba fazendo pequenos ajustes na parte de configuração do Parti Volume e consegue reduzir o tempo de render, mantendo o efeito da iluminação volumétrica. Essa é uma regra geral para qualquer projeto que envolve o uso do mental ray, em que os valores padrão de cada ferramenta ou opção podem demandar muito tempo de render, mesmo para cenas e objetos relativamente simples. Por isso, sempre é importante revisar o que cada uma das opções do mental ray significam e a sua influência no projeto como um todo.

Esse tipo de efeito é muito útil para alguns projetos que envolvem eventos e áreas abertas, sem mencionar a parte de animação e efeitos.

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.

Memória insuficiente no mental ray?

O uso de computadores cada vez mais rápidos e sistemas com grande capacidade computacional acabou deixando boa parte dos artistas 3d, que tem acesso a equipamentos e computadores poderosos, mais animados em tentar renderizar cenas complexas. Muitos desses artistas acabam escolhendo softwares para renderizar seus projetos como o mental ray, reconhecidamente um dos melhores renderizadores. Ele é conhecido pela qualidade com que é capaz de gerar imagens, e também pela dificuldade em dominar todos os seus parâmetros de configuração e ajustes. Motivo esse que faz com que muitos artistas 3d abandonem o software, mesmo acompanhando de maneira gratuita o 3dsmax, para usar o V-Ray.

Mas, mesmo com todo esse poder de processamento nas mão e o mental ray preparado para gerar imagens complexas, alguns artistas acabam encontrando mensagens de erro estranhas quando renderizam seus projetos. Uma das mais intrigantes é o aviso de memória insuficiente, mesmo com o computador estando livre de outros softwares e usando sistemas de 64-bits com mais de 4GB de RAM. O que é isso? Como resolver esses erros de memória?

erro-mental-ray.jpg

Esses erros podem ter diversas origens e os sinais podem ser identificados com o console de erros do mental ray. Caso você esteja passando por essa situação, esse artigo com soluções para erros no mental ray pode trazer alguma luz ao seu problema.

Muitos dos casos listados no artigo tem solução e envolvem modificações nos ajustes da cena e também nos modelos 3d. O primeiro erro abordado pelo autor do artigo são os de proxy. Esse tipo de erro mostra uma mensagem característica no console de erros do mental ray. A correção é simples e envolve a alteração do tipo de aceleração usada no ray tracing para BSP2, quando o normal é usar BSP. O que é esse BSP? Esse é um acrônimo para Binary Spacing Partitioning. É a técnica usada no mental ray para dividir a cena em áreas menores, para facilitar a análise no processo de ray tracing.

Com o BSP2 apresentado junto com o 3dsmax 2009, a capacidade e velocidade desse processo foi melhorado, fazendo com que a ocorrência de erros seja menor. Se você quiser saber mais sobre a otimização de ray tracing com o mental ray, visite o endereço indicado. Depois de ajustar a aceleração do ray tracing, ainda é recomendado otimizar o uso de proxies na cena e reduzir a quantidade de polígonos.

Outro erro comentado pelo artigo são os relacionados com o uso de mapas de displacement, que podem ser facilmente detectados.

No final do texto temos uma dica final do autor para resolver a maioria dos projetos que apresentam problemas de memória, e acabam abortando o processo. Isso é feito na configuração do render, habilitando a opção “use fast rasterizer”. Para os usuários do mental ray, o artigo é mais que recomendado!