giovedì 19 giugno 2014

MENTAL RAY: Lampada in vetro bianco

Partendo dal tutorial precedente, ho inserito in scena una "lampada" ottenuta con un semplicissimo chamfer box con modificatore FFD3x3.
Alla lampada, momentaneamente, è stato applicato lo stesso grigio degli altri oggetti in scena.

Eseguo un primo render di prova (le luci sono già bilanciate, vedi tutorial sulle luci).




All'interno della lampada inserisco un paio di luci di tipo Free.

Luci inserite dentro lalampada, vista frontale

Questi i parametri delle due luci. La regolazione dell'intensità può essere diversa a seconda delle unità di misura con cui si sta operando.


Comincio a preparare il materiale. Inizio, come sempre, da un Arch&Design.
Imposto un colore quasi bianco nel canale Diffuse.
Reflection=0
Refraction=1
Glossiness della Refraction=1
IOR=1,4


Nel pannellino BDRF scegliamo l'opzione By IOR.


Il risultato , per ora, è questo:


Nel pannello delle luci, attiviamo l'opzione Light Shape Visible in Rendering per aggiungere realismo.


Il risultato migliora un po'.


Rendo più azzurro il vetro della lampada, agendo sul colore della Refraction.
Porto il Glossiness a 0,7, per dare una leggera sensazione di vetro sabbiato.
Agisco sul parametro Translucency con un valore 0,2 e un leggero colore giallino-ocra.


Risultato:

Se la sensazione deve essere quella che tutto il corpo della lampada deve emettere luce, possiamo aiutarci con un altro parametro del materiale: Self-illumination.


Settate i parametri (soprattutto la Luminance) in modo che l'effetto del Self Illumination non copra totalmente il materiale sviluppato precedentemente. Con i parametri settati come in figura ho ottenuto questo risultato:




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lunedì 16 giugno 2014

MENTAL RAY: Exposure Control

Abbiamo messo tutte le luci fotometriche all'interno della nostra scena ma non riusciamo ad illuminare come vorremmo....Alcune zone sono troppo in ombra mentre altre sono bruciate, tutto sembra fuori controllo! Cosa sta succedendo?
Succede che le macchine fotografiche, analogiche o digitali che siano, non hanno la stessa sensibilità dei nostri occhi. Il nostro cervello regola in maniera automatica la nostra "macchina fotografica", l'occhio, in modo che la quantità di luce che entra sia sempre corretta, entro certi limiti, ovviamente. Il nostro cervello è talmente efficiente che non ci accorgiamo neppure di passare da un ambiente fortemente illuminato ad uno più buio: in un tempo brevissimo, i nostri occhi si sono già ambientati alla nuova condizione, bilanciando perfettamente la quantità di luce necessaria a percepire la scena.
Tutto ciò le macchine fotografiche - o il pc - non sono in grado di farlo senza un aiutino.
Che fare quindi?

We put all the photometric lights in our scene but we fail to illuminate how we would like .... Some areas are overshadowed while others are burned, everything seems out of control! What's going on?
It happens that the cameras, they are analog or digital, not have the same sensitivity of our eyes. Our brain automatically regulates our "camera", the eye, so that the amount of light that enters is always correct, within certain limits, of course. Our brain is so efficient that not even notice us change from a strongly lit environment to a more dark: in a very short time, our eyes have already ambientati the new condition, perfectly balancing the amount of light needed to perceive the scene .
Everything the cameras - or PC - are not able to do it without a little help.
What to do?

mr Photographic Exposure Control

Bisogna fare una passo (o due) indietro.
Quando inseriamo una luce fotometrica in scena, appare questo messaggio:

You have to take a step (or two) back.
When we insert a photometric light on stage, this message appears:




In sostanza, 3DS Max vi sta "chiedendo il permesso" di utilizzare il sistema mr Photographic Exposure Control per gestire l'illuminazione. Rispondiamo Yes per attivarlo.
Questo sistema si basa sulla fotografia reale. In una macchina fotografica reale bisogna regolare la quantità di luce in ingresso nell'obiettivo, per far sì che la scena risulti bene illuminata. La luce in ingresso si dosa regolando il diaframma, il tempo di esposizione e la sensibilità della pellicola. Nelle macchine digitali queste tre regolazioni sono state "fuse" in una sola. Abbiamo quindi solo un valore da regolare per dosare la giusta luce in ingresso, il valore EV (Exposure Value).

Essentially, 3DS Max there is "asking permission" to use the mr Photographic Exposure Control system to manage lighting. We answer Yes to activate it.
This system is based on the actual photograph. In a real camera must adjust the amount of input light into the lens, to ensure that the scene is firmly illuminated. The incoming light is dosed by adjusting the aperture, the shutter speed and the film speed. In digital cameras these three adjustments have been "merged" into one. So we have only one value to be adjusted to doses the correct incoming light, the EV (Exposure Value).



Lavorare con Exposure Value (prima modalità)

Working with Exposure Value (first mode)

Anche in 3DS Max abbiamo l'equivalente di questo comando.
Esso si trova nel menù Environment -> Exposure Control.
Da questo pannello è possibile regolare la luce che entra dentro la nostra macchina fotografica vitruale, ossia la telecamera che abbiamo piazzato in scena.
Attenzione: Exposure Control è un parametro generale, per cui funzionerà per tutte le telecamere in scena.
Prima di tutto eseguiamo un render preliminare. Vediamo che è molto scuro.

Also in 3DS Max, we have the equivalent of this command.
It is located in the menu Environment -> Exposure Control.
From this panel you can adjust the light that enters our virtual camera, ie the camera that we placed in the scene.
Warning: Exposure Control is a general parameter, so it will work for all cameras in the scene.
First of all we perform a preliminary render. We see that is very dark.





Regoliamo subito il parametro FG Bounces e portiamolo a 4 o 5; facciamo un altro render.

We set immediately FG Bounces parameter and let's get him 4 or 5; we do another render.



Il render si schiarisce un po' ma è evidente che FG Bounces non serve ad aumentare l'illuminazione: esso serve a migliorare la distribuzione della luce in scena. Valori intorno a 4-5 sono già sufficienti nella maggior parte dei casi.
Andiamo adesso a regolare il valore EV ed utilizziamo il comando Render Preview per vedere in tempo reale le modifiche apportate. Il valore di EV può essere regolato anche utilizzando i valori decimali.

The render clears up a bit ', but it is clear that FG Bounces no need to increase the lighting: it serves to improve the distribution of light in the scene. Values around 4-5 are already sufficient in most cases.
We are now going to adjust the EV value and we use the command Preview Render to see in real time the changes. The EV value can also be adjusted using decimal values.



Render preview con EV=10 (troppo alto)
Preview render with EV = 10 (high)


Render preview con EV=5 (troppo basso, ci sono zone bruciate)
Preview render with EV = 5 (too low, there are burned areas)
Render preview con EV=6,5 (apparentemente giusto)
Preview render with EV = 6.5 (apparently right)

Preset
Si possono inoltre usare i preset che troviamo nella tendina apposita e che ci danno un'idea del momento della giornata e se ci troviamo in un interno o in un esterno. Scegliendo uno dei preset il valore di EV si aggiusta automaticamente ma, probabilmente, ci sarà bisogno di un ulteriore correzione.

You can also use the presets that we find in the special drop down and give us an idea of the time of day and if we are in an internal or external. By choosing one of the presets the EV value is automatically adjusted but, probably, there will be need for a further correction.


Lavorare con Photographic Exposure (seconda modalità)

Working with Photographic Exposure (second mode)


In alternativa ad Exposure Value, è possibile scegliere di lavorare con l'altra modalità, Photographic Exposure, che ci permette di intervenire sui fattori che influenzano l'illuminazione in scena e di cui parlavo prima: apertura del diaframma (Aperture), tempo di esposizione (Shutter Speed) e sensibilità della pellicola (Film Speed).

As an alternative to Exposure Value, you can choose to work with the other modes, Photographic Exposure, which allows us to take action on the factors that influence the lighting in the scene, and I was talking about: aperture (aperture), exposure time (Shutter Speed) and film speed (Film Speed).




Una volta scelto il valore di EV corretto, possiamo tornare alla nostra scena e correggere ancora meglio, "di fino", i parametri delle luci per il bilanciamento definitivo, magari con l'ausilio dello strumento Light Lister (Tools->Light Lister).

Once you have chosen the correct EV value, we can return to our scene and correct even better, "up", the parameters of the lights for the final balance, perhaps with the help of the Light Lister tool (Tools-> Light Lister).

Light Lister


Render finale:

Final render:


Render finale: tutti gli oggetti in scena hanno uno stesso materiale grigio neutro di tipo Arch&Design senza mappe nei canali; questo accorgimento è essenziale per bilanciare le luci senza farsi distrarre dai materiali, che comunque alterano l'illuminazione globale dela scena.
Final Render: all objects in the scene have the same neutral gray material Arch & Design type without maps in the channels; this measure is essential to balance the lights without being distracted by the material, which in any case alter the overall lighting dela scene.

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mercoledì 29 gennaio 2014

MENTAL RAY: Gestione delle luci fotometriche (photometric lights) in 3DS Max

La fase successiva alla modellazione dovrebbe essere la sistemazione delle luci nella scena 3D. Molti credono che si possa tranquillamente far procedere di pari passo la creazione dei materiali e delle luci, aggiustandole man mano che si procede: non è così.
Il fatto di separare le fasi ci permette di individuare prontamente eventuali problemi nella scena. Se invece portiamo avanti più step contemporaneamente non saremo in grado di capire che cos'è che ci dà un determinato problema.
In sostanza, finchè non sistemiamo le luci, è inutile procedere oltre, anzi può essere addirittura controproducente.

Prima di procedere oltre, però, dovrete assegnare a tutti gli oggetti in scena uno stesso materiale, grigio neutro.

Target o Free Light?

Abbiamo quindi modellato la scena, applicato un materiale grigio neutro di prova e deciso una vista da cui effettuare il render, con l'utilizzo di una o più telecamere (camere) in scena.
Cominciamo inserendo la prima luce.
Pannello Crea -> Lights
La scelta è tra luci di tipo standard e luci fotometriche. Optiamo per le seconde (come molte cose nel programma, la parola "standard" si riferisce a comandi delle versioni precedenti di 3D Max, comandi che possono consoderarsi ormai obsoleti).
La scelta si riduce ancora tra Target Light e Free Light; non consideriamo per ora le mr Portal, che servono in altri contesti. Per render statici, è senz'altro più comodo usare le Target Lights. L'unica vera differenza tra le Target e le Free Lights, comunque, è il fatto che il target ci sia o meno.


Posizionare la photometric light.

Si comincia con una sola luce. Scegliete Target Light, cliccate per posizionare la fonte di luce e trascinate il mouse per posizionare il target, ossia la direzione verso cui la luce "guarda".
Le luci dovrebbero essere posizionate in modo tale da formare un angolo di circa 45° con la direzione della telecamera. In ogni caso, non devono mai essere posizionate esattamente alle spalle della telecamera oppure frontalmente. Nel primo caso appiattiremmo troppo le ombre, nel secondo caso avremmo l'oggetto del render in piena ombra.

Scena iniziale con una telecamera e la prima luce fotometrica

Exposure control.

Al momento della creazione della luce fotometrica, appare questo messaggio:


3DS Max ci sta chiedendo se deve utilizzare il sistema di controllo dell'esposizione denominato "mr Photographic Exposure Control". Questo è un metodo per far entrare più o meno luce all'interno della nostra telecamera. Accettiamo cliccando su "Yes".
Il pannello Exposure Control è accessibile dal menù Rendering -> Exposure Control.
Dal pannello, verifichiamo che "mr Photographic Exposure Control" sia attivato; clicchiamo su "Render Preview" e regoliamo il parametro "Exposure Value" finchè non otteniamo una illuminazione accettabile.


Per una migliore spiegazione dell'Exposure Control leggete questo articolo.

 

Regolazioni necessarie della photometric light.

Subito dopo la creazione della prima luce e il suo corretto posizionamento, ci rechiamo nel pannello relativo e apportiamo le seguenti modifiche.

1) Forma della photometric light

Nella realtà non esistono emettitori esattamente puntiformi; per quanto ridotta, la superficie di una lampada è sempre maggiore di zero. Negli studi fotografici, poi, si utilizzano lampade con superfici molto estese.
Aumentare la superficie della lampada non influisce sulla potenza della luce ma solo sul modo in cui verranno rappresentate le ombre nel render. Più grande è la superficie della sorgente lumiinosa più sfumate e morbide risulteranno le ombre.
Cambiate quindi nel tab "Shape/Area Shadow" la forma della luce da Point a Rectangle, poi regolatene le dimensioni (Size) a piacere.


Eseguite render di prova.

2) Regolate la potenza della photometric light

La quantità di luce emessa dalla lampada si regola dal pannello Intensity. Ci sono a disposizione tre unità di misura: candele (cd), Lumen (lm) e lux (lux at). Indipendentemente dall'unità di misura con cui intendete lavorare, regolate l'intensità a piacere.


Dovrete eseguire una serie di render finchè la scena risulterà sufficientemente illuminata; meglio se leggermente scura poichè tra poco inseriremo un'altra luce.
Eseguite render di prova.

3) Regolazione delle ombre

Dal tab "Shadow" selezionate il tipo di ombre con cui volete lavorare. Suggerisco le Ray Traced Shadows.


Eseguite render di prova.

4) Regolazione della temperatura di colore

Il filamento di una lampada, quando circola elettricità, si scalda. A seconda del calore, la luce emessa assume una colorazione diversa. Per temperature alte (circa 8000° K) la luce diventa bianca-azzurra, con una leggera sfumatura di violetto. Per temperature del filamento basse (relativamente basse, stiamo comunque parlando di circa 3500° K), la luce diventa rosa-arancio.
E' interessante notare che la temperatura di colore funziona al contrario della percezione del colore: quando si parla di un ambiente con luci calde (ristoranti, ambienti etnici), infatti, stiamo parlando di lampade a temperatura relativamente fredda. Viceversa, temperature alte forniscono una luce psicologicamente fredda (officine, ospedali, ecc.).
A questo punto non resta che decidere la temperatura di colore della luce, agendo sul tab "Color".
3DS Max mette a disposizione una serie di luci preconfezionate, usabili fin da subito. Sono dei preset solo per quanto riguarda il colore della luce emessa e non influenza l'intensità della luce. Potete partire scegliendo uno dei preset oppure scegliere l'opzione "Kelvin" e regolare la temperatura fino ad ottenere il colore desiderato.
Il preset D65 Illuminant si riferisce ad una lampada a 6500° K, che corrisponde ad una luce bianca.
Eseguite render di prova.


Attenzione a non confondere la temperatura di colore con il parametro Filter Color! Quest'ultimo equivale a piazzare una gelatina colorata davanti al nostro emettitore di luce, vanificando la regolazione della temperatura di colore. Questo comando è molto "forte"; il risultato sarà un render fortemente virato sul colore scelto nel box relativo. Il colore bianco, invece, non influisce nel render.

Primo render

 Eseguiamo un primo render e vediamo che le zone in ombra sono molto scure.


 Alziamo il parametro FG Bounces e portiamolo a 5; poi eseguiamo un altro render.

Regolazione del FG Bounces
Questo parametro regola il numero dei rimbalzi della luce; le parti ombreggiate, quindi si schiariranno.

Cosa bisogna evitare.

Dopo ogni cambiamento dovreste eseguire uno o più render di prova.  Quello che dovete ottenere è una scena illuminata sufficientemente, forse non troppo illuminata visto che tra poco inseriremo altre luci che contribuiranno a rischiarare la scena. Bisogna evitare però zone troppo scure o, ancora peggio, troppo chiare.
Queste ultime, in gergo, si chiamano "bruciature", ossia sono i pixel del render che sono talmente illuminati da andare "fuori scala": il motore di render assegna a questi pixel il valore RGB 255, ossia il bianco puro. Non abbiamo informazioni sul colore originale di queste zone e quindi non è possibile intervenire in seguito con fotoritocco; se tentassimo di scurire quei pixel bruciati, otterremmo un grigio e non il colore di partenza.
In questa figura vengono evidenziate le zone bruciate del render.

Zone bruciate nel render
Regolate la potenza e, se necessario, allontanate o cambiate angolazione alla sorgente luminosa fino a far sparire il problema. Oppure regolate meglio il parametro"Exposure Value".
Nota: Quando verranno applicati i materiali definitivi, è possibile che certi problemi scompaiano da soli ma bisogna comunque averne consapevolezza e tenerli sott'occhio.

Inserire una seconda luce fotometrica.

Per inserire una seconda luce possiamo sfruttare il fatto che ne abbiamo già impostata una. Utilizziamo il comando Copia. Si tratterà di decidere se copiare la luce con l'opzione Copy o Instance: questa scelta dipende dal fatto che vogliamo cambiare qualcosa rispetto alla prima luce (opzione Copy, per rendere le luci indipendentì una dall'altra) oppure se stiamo creando un gruppo di luci che, come nella relatà, si comportano nella stessa maniera (opzione Instance).
Potete copiare la luce con l'opzione Copy, posizionarla specularmente rispetto alla prima, abbassarne la potenza e cambiare la temperatura di colore.

Aggiunta di una seconda luce in scena
In questo modo otterremo una luce principale (la prima) che viene aiutata da una seconda luce, più debole, con caratteristiche illuminotecniche differenti. Questo semplicissimo espediente dona una forte tridimensionalità alla scena.
Regoliamo nuovamente la potenza delle due luci al fine di evitare zone buie o bruciate.

Render con due luci. Quella a sinistra è più "calda" (percettivamente) mentre quella a destra è più debole e più "fredda".


Altre luci e Light Lister

Potete inserire altre luci. Abbiate solo cura di effettuare sempre dei render di prova dopo l'inserimento di ogni nuova luce, così da individuare immediatamente la luce responsabile di eventuali errori.
Infine, quando applicherete i materiali definitivi, è possibile che abbiate bisogno di regolare ulteriormente la potenza e il colore della luce. Consiglio lo strumento Light Lister (Tools -> Light Lister). Esso mostra tutte le luci in scena e può essere considerata una scorciatoia per cambiare le proprietà delle luci in maniera veloce.


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