domenica 28 ottobre 2012

MENTAL RAY: Un parquet d'effetto con 3DS Max - Parquet with 3DS Max


Vediamo in questo tutorial come realizzare un materiale parquet con Mental Ray in pochi passaggi.
We see in this tutorial how to make a flooring material with Mental Ray in a few steps.

La scena - The scene

La scena è molto semplice: si tratta  del render di una poltroncina. Un piano simula il pavimento, due box fungono da pareti. Due luci ed una telecamera per completare la scena. A tutti gli oggetti è stato assegnato un unico materiale grigio chiaro.

The scene is very simple: it is the rendering of a chair. A plane simulates the floor, two boxes serve as walls. Two lights and a camera to complete the scene. All objects have been assigned a unique light gray material.

La scena
Render senza materiali (per la precisione, a tutti gli oggetti in scena è stato applicato uno stesso materiale di tipo Arch & Design grigio chiaro)
Render without materials (to be precise, to all objects in the scene you have applied the same type material Arch & Design light gray)

Diffuse

Cominciamo preparando il materiale parquet.
Su cgtextures.com ho trovato questa mappa che utilizzerò come partenza per il parquet.
Questa sarà la mappa che utilizzerò sul canale Diffuse.

Let's start preparing material parquet.
On cgtextures.com I found this map that I will use as a base for the parquet.
This will be the map that I will use the Diffuse channel.



Andiamo a caricare la mappa sul canale Diffuse, regoliamone la scala ed eventualmente la rotazione.
Facciamo un primo render.

We load the map on the Diffuse channel, we set the scale and possibly the rotation.
We make a first render.


Render (solo canale Diffuse)
Render (only Diffuse)
Cominciamo a lavorare sul materiale per migliorarlo.
Cominciamo a lavorare sul materiale per migliorarlo.

Reflection

In natura, tutte le superfici riflettono la luce. Naturalmente per alcuni materiali la riflessione è più evidente che in altri. E' ovvio che un metallo cromato riflette molto di più di un muro di mattoni, a tal punto che per quest'ultimo possiamo tranquillamente trascurare questo effetto.
In generale, però, dovremmo porci il problema di quanto riflette il materiale che stiamo preparando.

In nature, all surfaces reflect light. Of course, for some materials the reflection is more obvious than in others. It 'obvious that a chromed metal reflects much more of a brick wall, to such an extent that the latter we can safely ignore this effect.
In general, however, we should ask ourselves the question of how the material reflects that we are preparing.


Un parquet è un materiale mediamente riflettente. Dovremo quindi agire anche sul canale della Reflection per dargli credibilità.
Un modo veloce per aggiungere riflessione ad un materiale è agire sul parametro Reflectivity dell'apposito canale Reflection.
Per l'esempio in oggetto, porto il valore a 0,8.

A parquet is a reflective material on average. We will have to act also on the channel of Reflection to give it credibility.
A quick way to add reflection to a material's use parameter Reflectivity in the canal Reflection.
For the example in question, I bring the value to 0.8.


Settaggi per la riflessione
Settings for reflection
La riflessione dipende anche dal parametro IOR; scegliamo quindi l'opzione IOR e settiamo il valore a 10, per esigenze relative a questo tutorial. Probabilmente però è un valore eccessivo.
Rifaccio il render.

The reflection also depends on parameter IOR; then choose the option IOR and we set the value to 10, for reasons related to this tutorial. But probably it is an excessive value.
Make my render.




Render (canale Diffuse con mappa + Reflection)
Render (Diffuse channel with map + Reflection)

Il risultato è già discreto ma possiamo migliorarlo. Nel render qui sopra il parquet riflette uniformemente, come se fosse appena stato lucidato.
In effetti, invece, il parquet rifletterà in maniera uniforme dove le venature sono poco presenti, mentre, in corrispondenza di queste ultime e dei nodi del legno, la riflessione non sarà presente.
Come si ottiene questo effetto? Partendo dalla mappa che ho utilizzato con Diffuse, con un programma di editing immagini trasformo l'immagine in scala di grigi, poi uso lo strumento Immagine->Livelli per regolare il contrasto.

The result is discreet but already we can improve it. In the render above the parquet it reflected evenly, as if it had just been polished.
In fact, however, the parquet will reflect in a uniform manner where the veins are less present, while, in correspondence of the latter and of the nodes of the wood, the reflection will not be present.
How do you get this effect? Starting from the map that I used with Diffuse, with an image editing program, I transform the image into grayscale, then use the tool Image> Layers to adjust the contrast.


Trasformazione della mappa a colori in scala di grigi; poi si regolano i Livelli per dare più contrasto
Transformation of the color map Grayscale; Then they adjust the levels to give more contrast

Ottengo una mappa di questo genere:
I get a map of this kind:

Mappa utilizzata sul canale Reflection
Map used on the canal Reflection


Questa mappa, caricata sul canale Reflection, farà in modo di riflettere molto in corrispondenza delle zone chiare dell'immagine e quasi nulla in corrispondenza delle zone scure.

This map, loaded on the channel Reflection, reflects much at the areas of the image brighter and almost nothing in correspondence of dark areas.


Rifaccio il render e ottengo un risultato molto migliore, in quanto le fughe del parquet ed i nodi non riflettono.

I make my render and get a much better result, as the joints of the parquet and the nodes do not reflect.

Render (canale Diffuse con mappa + Reflection con mappa)


Glossiness

Il Glossiness regola il grado di lucentezza della riflessione. Valori uguali a 1 forniscono una riflessione netta, a specchio. Valori inferiori sfocano progressivamente la riflessione rendendola molto più realistica per un parquet. proviamo a settare un valore di 0,5.

The Glossiness controls the gloss level of reflection. Values equal to 1 provide a net reflection, like a mirror. Values less blur progressively reflection making it much more realistic for a parquet. I try to set a value of 0.5.

Regolazione del valore di Glossiness

Rifaccio il render e il risultato migliora ulteriormente. 
Make my render and the result is further improved.

Render (canale Diffuse con mappa + Reflection con mappa + Glossiness)

Il valore Glossy Samples è la qualità della sfocatura. In genere, una valore di 8 è già sufficiente.
Glossy Samples value is the quality of the blur. Typically, a value of 8 is already sufficient.


Bump

Non ci resta che dare la pennellata finale. Dobbiamo aggiungere rugosità al parquet, in corrispondenza delle venature del legno.
Utilizziamo la stessa mappa preparata per la Reflection, aggiungendola al canale Bump.

We just have to give the final stroke. We need to add roughness to the parquet, in correspondence of the wood grain.
We use the same map prepared for the Reflection, adding it to the channel Bump.




Faccio il render finale:
I do the final rendering:

Render (canale Diffuse con mappa + Reflection con mappa + Glossiness + Bump)


Una cosa importante da ricordare è che tutte le mappe che ho utilizzato derivano da un'unica mappa iniziale.
Per far sì che le fughe e le irregolarità (le venature) coincidano, dovrò stare attento a settare su tutti i canali utilizzati gli stessi valori di scala e di rotazione.

One important thing to remember is that all of the maps that I used are derived from a single initial map.
To ensure that the joints and irregularities (veins) match, I will have to be careful to set all channels used the same values of scale and rotation.


Regolazioni di Size e Angle per il canale Diffuse. Tali valori sono da rispettare anche sugli altri canali che caricano una mappa, e cioè Reflection e Bump


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venerdì 19 ottobre 2012

Mini guida su Multi Sub Object Material

Il Multi Sub Object Material

Il Multi/Sub Object Material è un materiale speciale. Esso raccoglie sotto di sè, ad un livello inferiore, potremmo dire, altri materiali.
Il Multi/Sub Object Material si occupa solo di una cosa: assegnare un numero ai materiali che raccoglie sotto di sè.
Questo numero ha una corrispondenza esatta con un altro numero: quello che possiamo assegnare ad un qualsiasi poligono di un oggetto modellato.

Esempio

Facciamo un esempio. Conoscete tutti il cubo di Rubik, no? Un gioco molto in voga negli anni '80, un vero must. Si tratta di un cubo che presenta 3x3 suddivisioni (poligoni) su ogni faccia. Ogni poligono è colorato di uno dei 6 colori possibili: bianco, giallo, blu, verde, rosso, arancio.

In 3DS Max è facilissimo modellare un cubo siffatto.
Ma come si può fare ad assegnare ad ogni poligono uno dei 6 colori ammessi facendo in modo che il cubo modellato sia un unico oggetto? Con gli strumenti normali non sarebbe possibile, perchè sappiamo che un materiale assegnato ad un oggetto ne "colora" tutti i poligoni.

Ecco che interviene quindi il Multi/Sub Object Material.

Procedura step by step

Dopo aver modellato il cubo, la prima cosa da fare è assegnare un numero - che in 3DS Max si chiama Material ID  - ai poligoni.
  • Applichiamo un modificatore Edit Poly al cubo. 
  • All'interno del pannello del modificatore scegliamo lo strumento che seleziona i poligoni (Polygon).

  • Clicchiamo quindi sui poligoni ai quali intendiamo assegnare l'ID Material

  • Scorriamo il pannello Edit Poly fino in fondo. Qui trovate la sezione Polygon: Material IDs . All'interno della casellina Set ID inseriamo un numero, ad esempio il numero 1.
    (n.b. Le facce del cubo possiedono già un ID. Questo perchè il programma, durante la creazione di oggetti parametrici, per esempio il cubo, window, stair, aec object, ecc., assegna automaticamente un ID. Scrivendo un altro numero e cliccando su Set ID noi assegnamo "di forza" un altro ID. Questa però è una situazione particolare; in generale, oggetti modellati in altra maniera oppure provenienti da altri programmi o importati in altri formati molto probabilmente non possiederanno un ID, per cui dovremo comunque assegnarne uno d'ufficio).
  • Facciamo la stessa cosa assegnando agli altri poligoni il Material ID  numero 2 e 3.
Possiamo terminare la procedura assegnando altri Material ID anche alle facce nascoste.

Fatto ciò, dobbiamo adesso creare un materiale che associ all'oggetto modellato un materiale diverso per ogni Material ID creato.
Nel nostro esempio abbiamo creato 3 Material ID quindi avremo bisogno di un Multi Sub Object Material che ospiti al suo interno almeno 3 materiali diversi.
Supponiamo di voler ottenere il cubo come nella figura sopra; avremo bisogno di un materiale blu, un materiale rosso e uno giallo.
  • Selezioniamo dal Material Editor uno slot libero.
  • Clicchiamo sul bottone che ci permette di cambiare materiale e scegliamo Multi/Sub Object dall'elenco; si trova nel pannello dei materiali Standard.

  • Come vedete dalla figura qua sotto, sono elencati di default 10 materiali. 
  • Clicchiamo su Set Number e assegnamo 3 (poichè abbiamo bisogno solo di 3 materiali è inutile rendere più difficoltosa la comprensione dell'interfaccia aggiungendo alla lista materiali che non saranno poi utilizzati. In ogni caso, successivamente è possibile aggiungerne altri o toglierne).

  • Entriamo dentro al primo materiale, cliccando sul nome (Standard, nell'esempio), e modifichiamo il colore Diffuse portandolo ad un rosso acceso. Facciamo la stessa cosa con gli altri due materiali, portandoli a rispettivamente a blu e giallo.

  • Torniamo sull'interfaccia principale del Multi/Sub Object Material e vedremo che la situazione è cambiata. Adesso è intuitivo capire che al rosso è assegnato il numero 1, al blu il numero 2, al giallo il numero 3.

  • E' senz'altro una buona idea assegnare dei nomi comprensibili agli slot dei sub materiali; nel caso in esempio è tutto molto facile ma le cose si complicano quando un Multi/Sub Object Material è composto da un lungo elenco di sub materiali: potrebbe essere piuttosto difficile individuare il materiale che ci interessa modificare. Consiglio anche l'uso del Navigator Material.
  • Non vi resta che applicare il materiale all'oggetto con Assign Material to Selection.

Ovviamente, in seguito, potete modificare a vostro piacimento i sub materiali che compongono il Multi/Sub Object Material, per ottenere cioò che vi suggerisce la fantasia. Ad esempio, nell'immagine qua sotto ho specificato che nel primo materiale il canale Diffuse carichi una bitmap con un ghiaietto grigio, il secondo dei mattoni variegati e il terzo un legno. In questo esempio si apprezza ancora di più l'uso del Navigator.


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martedì 9 ottobre 2012

Flusso di lavoro AutoCAD - 3DS Max

Preparare il disegno su AutoCAD.

  • Creare i layer che serviranno. E' consigliabile far precedere il nome del layer da un prefisso sempre uguale (ad es. 3D_) così da individuarli più velocemente.
  • Preparare le polilinee dei muri che dovranno essere estrusi e metterle su un layer dedicato. Le polilinee devono essere chiuse. E' comodo utilizzare il comando Contorno (Boundary) per creare automaticamente polilinee chiuse.
    In seguito, preparate anche le polilinee (chiuse) per i pavimenti, soffitti, bancali di finestre, velette, ecc.
  • Posizionare il disegno nei pressi dell'origine degli assi x e y. Attenzione: NON usare il comando UCS Origine ma spostare il disegno verso l'origine (in AutoCAD il risultato dell'operazione è il medesimo, in 3DS no).
  • Controllare le unità con le quali si è realizzato il disegno. E' consigliato utilizzare i metri. Nel caso si sia disegnato in centimetri, consiglio di scalare il disegno e portarlo in metri. Attenzione che scalando non vi allontaniate dall'origine degli assi (vedi punto precedente).

Importare in 3DS Max.

  • In 3DS Max,controllate che le unità di misura siano settate in metri (se avete seguito il consiglio al punto 4) utilizzando il menu  Customize/Units Setup. Verificate anche dentro il pannello System Units Setup.




  • Importare il disegno .dwg utilizzando il comando Import/Import.
    Nella finestra che segue, scegliere l'opzione Entity, block as Node Hierarchy e spuntate le opzioni che vedete nell'immagine qui sotto.
 
  • Potete cominciare ad estrudere le polilinee applicando il modificatore Extrude.
  • Potete unire i vari solidi ottenuti utilizzando Create/Compound Object/ProBoolean.
    Controllate che sia selezionata l'opzione Union e cominciate ad unire cliccando su Start Picking.
    Ricordate di unire selezionando gli oggetti adiacenti senza "saltare", cliccando oggetti a destra e a manca.
     
  • A questo punto aggiungete porte e finestre da Create/Windows, ecc. 
 

Settare le luci e render di prova.

  • Se già non lo fosse, settate Mental Ray come motore di render. Da Render Setup, in fondo, scegliete Mental Ray.

  • Ottenuto il modello, applicate un materiale Arch&Design a tutti gli oggetti in scena. E' preferibile utilizzare un grigio medio nel canale Diffuse. Questo serve per controllare la distribuzione della luce. Finchè abbiamo problemi a questo stadio, infatti, è inutile proseguire con i materiali.
    Solo per i vetri delle finestre dovrete utilizzare un materiale trasparente; ricordate che esiste, tra i vari materiali a disposizione, un Multi Sub Object Material già pronto per essere applicato alle finestre (ma esiste anche quello per le porte, le scale, ecc.).
 
  • Mettete il sole in modo che proietti la luce all'interno dei locali attraverso le finestre. Utilizzate il comando Daylight, perchè crea, al contempo, anche la luce proveniente dalla volta celeste.
  • Cominciate a fare dei render di prova a bassa risoluzione, utilizzando magari l'opzione Region (si trova in Render Setup) per renderizzare solo parte della scena. Ricordate di attivare l'opzione Force 2 Sides.
 

  • Sicuramente bisognerà alzare i Bounces del Final Gather. Portarli a 4 o 5. Fate delle prove anche aumentando la qualità del FG.
 

  • Se il render (come è probabile) appare ancora "sporco", dovrete utilizzare anche la Global Illumination (Render Setup/Indirect Illumination).
 
  • Se non siete ancora soddisfatti, potreste mettere dietro alla telecamera una Photometric Light. Utilizzate una forma rettangolare di proiezione e decidete se attivare o meno la proiezione delle ombre.
  • La scena può essere schiarita o scurita utilizzando Exposure Control (Menù Rendering/Exposure Control), senza quindi intervenire sulle luci. Utilizzate questo stratagemma prima di intervenire sull'intensità delle luci. Utilizzate la funzione Render Preview modificando il valore Exposure Value. Per scene esterne potrebbe andare bene un valore Exposure Value intorno a 15. Per scene interne dovrete abbassare questo parametro.
 

Materiali.

  • Ottenuta una buona illuminazione, cominciate a preparare i materiali che serviranno.
    Ricordate che per avere un materiale discreto bisogna intervenire almeno sui canali Diffuse, Reflection e Bump (quest'ultimo non sempre...).
  • Ricordate di nominare i materiali con nomi sensati e applicarli man mano che li preparate. Utilizzate il Navigator per sapere sempre a quale livello siete.
  • I materiali applicati alle geometrie, specialmente se scuri, assorbiranno la luce della scena. Fate quindi ancora dei render con Region per vedere se l'illuminazione è da correggere.
  • Se applicate un materiale e cliccando su Show Map in Viewport non vedete nulla,  è molto probabile che l'oggetto non possieda le coordinate di mappatura, ossia il programma non sa come applicare il materiale all'oggetto. Questo capita spesso con oggetti provenienti da Internet o da altri programmi. Quindi selezionate l'oggetto e applicate il modificatore UVWMap, selezionando l'opzione di mappatura più simile all'oggetto modellato.
  • Per dare più risalto agli spigoli degli oggetti, potete utilizzare il parametro Ambient Occlusion all'interno del materiale Arch&Design.
 

Render definitivo.

  • Utilizzate il comando Rendering/Print Size Assistant per regolare le dimensioni del render definitivo.
  • Ricordate che tutte le volte che raddoppiate le dimensioni di larghezza e altezza il tempo di render aumenta di 4 volte.
  • Salvate in .tif se volete lavorare ulteriormente al render finale (con programmi tipo Photoshop), altrimenti .jpg massima qualità.

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