Nesta segunda aula de render iremos explorar as tecnicas de renderização que nos irão nos

aproximar do realismo.

Iremos utilizar uma cena pre-modelada e explorar os diferentes metodos de atingir uma

iluminação realista que, combinada a materiais especificos, resultara num render rapido e de alta

qualidade.

Posicionandoasluzes.

Para atingir um render agradavel é importante sempre pensar na posição das luzes no

ambiente. Iremos tentar explorar contrastes de luz e sombra, para controlar o foco de atenção da

cena e garantir o equilibrio visual agradavel, enquanto tentamos reproduzir uma cena real.

Para nosso exemplo posicionamos as luzes da seguinte forma:

Uma directional light para simular a luz do sol entrando pela janela, com intensidade 1,

levemente amarelada.

Tres area lights rotacionadas para cima, na parede, para simular lampadas de teto, com

intensidade 0.04, para compensar seu tamanho.

Uma area light virada para baixo sobre o quadro, com intensidade 0.06.

Duas spot lights sobre a mesa para simular lampadas internas.

Aula 07 Iluminação e Render II

Este arranjo de luzes ira nos permitir controlar a atenção do observador, a luz do sol ira

entrar pela janela e atingir o sofá e a mesinha, trazendo-os para o primeiro plano, junto com a

mesa e os objetos sobre ela, sob as spotlights. O fundo ficara na penumbra para ser jogado para

segundo plano.

Com a cena pronta vamos posicionar a camera e renderizar uma versão com o

MayaSoftware.

Cena renderizada com MayaSoftware.

MentalRay

O MayaSoftware, porém, não ira nos permitir atingir o realismo. Para isso iremos utilizar o

render chamado Mental Ray.

O Mental Ray é um render que foi desenvolvido independentemente como um plugin para

o Maya e acabou sendo incorporado ao programa, por sua extrema qualdiade de renderização,

este render ira nos dar mais opções para conseguir melhorar nossa imagem.

Para utilizar o Mental Ray, abra o Render View e altere a seguinte opção.

Agora sua cena sera renderizada com o Mental Ray, note que sem nenhum tipo de

configuração extra já existem uma melhora.

Cena Renderizada com mental ray

Importante: Caso a opção mental ray não apareça, você precisa ativar o plug-in do mental ray,

para isso va para opção Window > Settings/Preferences > Plug-in Manager.

Uma nova janela abrirá, nela procure a linha Mayatomr.mtl e ative as caixas Loaded e Auto load.

Ambient Occlusion

Apesar de a luz estar mais realista e os reflexos dos materiais mais complexos, o mental ray

ainda esta deixando areas completamente escuras em nossa cena. Iremos resolver este problema

sem utilizar luzes, mas sim um atributo de materiais chamado ambient occlusion.

Ambient Occlusion é uma tecnica de shader que ira escurecer a cena nas proximidades das

bordas duras e clarear em areas sem bordas.

Render com e sem ambient occlusion.

Note a diferença no exemplo acima, as partes que estavam completamente escuras agora

possuem uma iluminação secundaria que deriva do próprio material para simular a dispersão de

luz sobre um objeto. Repare que nos cantos em que as faces se encontram a cena é mais escura.

Ambient Occlusion em edges duras.

Para ativar esse shader iremos conectar um shader node à um atributo do material. Para

isso abra seu material no attribute editor e clique no quadriculado em frente a opção Ambient

Color.

Uma nova tela ira aparecer, nela procure a opção texture, sob a aba mental ray.

No canto direito, clique na opção mib_amb_occlusion.

Uma nova tela abrira no attribute editor, com as opções do node de ambient occlusion, as que

serão importantes para nós são:

Samples: Representa a qualidade do ambient occlusion, quanto maior o numero, menos

pontilhado sera seu resultado, mas mais demorado sera render, 16 a 64 são bons numeros para

pre-visualização, enquanto 512 é um numero bom para o render final.

Bright: Esta opção regula o brilho e a cor das areas claras do ambient occlusion, clique na caixa

branca para alterar.

Dark: Esta opção regula a cor e a intensidade das sombras do ambient occlusion, clique na caixa

preta para alterar.

Com os materias ligados a nodes de ambient occlusion iremos renderizar a mesma cena.

Render com mental ray e Ambient Occlusion

Final Gather.

Agora que temos controle sobre as sombras e eliminamos as areas de penumbra total,

iremos controlar a luz e o modo como ela “quica” sobre o cenario, rebatendo de um objeto a

outro. Desse modo conseguimos iluminar toda uma sala com apenas uma fonte de luz, mesmo

que esta entre por uma fresta, simulando o modo como a luz se comporta no mundo real. Este

tipo de iluminação é chamada de iluminação indireta, e é utilizada para colocar objetos em

segundo plano e para controlar a tonalidade da cena.

Render com e sem luz rebatida.

Note a diferença no exemplo acima, a cena da esquerda não tem luz rebatida, e as áreas

escuras não tem nenhum tipo de iluminação, enquanto a cena da direita possui luz rebatida, as

áreas escuras possuem um filete de iluminação indireta. Para atingir este efeito iremos ativar uma

opção chamada Final Gather.

Para ativar essa opção va para a tela de Render View e clique em Options > Render

Settings ...

Procure a aba Indirect Lighting, nela abra a opção Final Gather, ative a caixa em frente à

opção Final Gather para ativar esta opção. As opções Accuracy, Point Density e Point Interpolation

regulam a qualidade da iluminação indireta, deixaremos estas opções no padrão.

Logo abaixo está a opção Primary Diffuse Scale, esta opção regula a intensidade e a cor do

realce de iluminação indireta. Para alterar esta opção, clique na caixa branca na frente da opção

Primary Diffuse Scale.

Você pode escolher a cor no circulo cromático na direita ou digitar os valores do R, G e B.

Se o valor do R, G ou B for maior que 1 a intensidade também aumentará.

A opção Secondary Diffuse Scale regula a cor e a intensidade dos rebatimentos de luz na

cena. Você pode regula-la clicando sobre o quadrado branco em frente a Secondary Diffuse Scale.

Para esta cena deixamos esta opção levemente azulada.

Por fim a opção Secondary Diffuse Bounces regula a quantidade de rebatimentos de luz na

cena, quanto mais rebatimentos, mais pesada a cena. Para este exemplos colocamos 2

rebatimentos.

Render com Ambient Occlusion e Final Gather

Alterando as configurações de qualidade.

Iremos, então, alterar as configurações de qualidade do mental ray para melhorar o nosso

render final. Abra novamente o menu Render Settings … na janela Render View e procure a aba

Quality.

Sob a opção Raytrace/Scanline Quality encontramos o ajuste do Anti-Aliasing. Esta opção

ira eliminar o serilhado de nossa cena. Para isso altere Max Sample Level para 2. Você verá que

Min Sample Level ira se tonar 0. Isso indica que sua cena sera calculada com mais pontos,

eliminando o serrilhado das bordas.

Logo abaixo, sob o menu Raytracing estão as opções de calculo dos raios de luz. As opções

Reflections e Refractions indicam o numero de amostras utilizadas para reflexos e refrações,

aumentando sua qualidade. A opção Shadows regula as amostras das sombras, podendo

aumentar a sua qualidade.

Atenção, estas opções podem deixar o render mais pesado se utilizadas sem cautela. Utilize as

barras de slider à direita dos numeros pois estas servem como um bom indicador da qualidade do

calculo da cena.

Por fim, com a cena renderizada com Ambient Occlusion e Final Gather só precisamos

regular os contrastes e a entonação no Photoshop.

Render após ajustes no Photoshop

PhysicalSunandSky.

Iremos agora explorar as opções de renderização em ambiente aberto. Para isto existe uma

opção chamada Physical Sun and Sky, em Indirect Lighting.

Primeiro iremos fazer um render de teste, sem nenhuma luz, utilizando o mental ray.

Agora, vamos para a opção Options > Render Settings … e para a aba Indirect Lighting.

Nessa aba, sob a opção Environment, localize Physical Sun and Sky. Clique em Create.

Uma indirectlight chamada sunDirection ira ser criada no centro de sua cena, se

renderizarmos sem altera-la este é o resultado.

Esta luz é forte pois representa a luz do sol, quando ativamos Physical Sun and Sky o Maya

ira criar um céu dinâmico e um sol, note que se você alterar a rotação da luz, não só a direção da

luz ira mudar, mas também o ambiente, a entonação do céu e a posição do sol

Esta opção é ideal para ser usada em ambiente aberto e semi-aberto, pois criará um ceu

completo para ser explorado em cenas e composições, porém existem algumas limitações para

este céu. Está opção ativa automaticamente o Final Gather, portanto ela ira deixar o render mais

pesado e lento. Use-a com cautela e atenção.

HDRI

HDRI, ou high-dynamic-range imaging, é um recurso de iluminação que simula um ambiente

completo, com um plano de fundo e iluminação prontos. Esta opção é util pois nos permite atingir

um alto nivel de qualidade com poucos passos. Porém renders com HDRI não nos dão tanta

liberdade quanto renders com iluminação com luzes do maya.

Para utilizar este tipo de render vamos precisar de imagens .hdr, estas imagens são lightprobes, ou

seja, imagens omnidirecionais que guardam informações de iluminação da cena que fotografaram.

Iremos utilizar estas imagens no nosso render.

Primeiro vamos desativar todas as luzes do maya, para isso abra o render view e vá no menu

options > render settings …

Na aba Common, sob a opção Render Options desabilite a caixa em frente à Enable Deafult Light.

Agora vá para a aba Indirect Lighting e clique na opção Create em frente à Image Based Lighting

Uma nova janela ira abrir no seu Attribute Editor, clique no envelope amarelo em frente à opção

Image Name.

Escolha a imagem .hdr e clique em Open.

Note que um fundo esferico foi criado na cena, indicando a presença de uma imagem hdr.

Por fim, ative a opção Final Gather, na aba Indirect Lighting no menu options > render settings …

Agora podemos renderizar a cena com mental ray.

PhotoshopparaRender.

Iremos agora demonstrar algumas ferramentas aplicadas à um render feito no maya para melhorar a qualidade da imagem. Primeiramente iremos trabalhar os contrastes da imagem, para isso vá ao menu Adjustments > Brightness/Contrast...

Iremos aumentar levemente o brilho e o contraste da imagem.

Em seguida, vamos trabalhar com a temperatura da cor dos brilhos, dos meio-tons e das sombras, para isso va ao menu Adjustments > Color Balance...

Uma nova janela ira aparecer, nela podemos controlar a quantidade de cada cor que estará presente em cada intensidade de luz.

Em Tone Balance iremos escolher Shadows, caso precisemos mudar o tom das sombras, Midtones, caso sejam os meio-tons e Highlights para os brilhos e areas bem iluminadas.

Com o espectro de luz desejada escolhido, podemos arrastar as barras Cyan/Red para controlar a intensidade do Ciano/Vermelho, Magenta/Green para controlar a intensidade do Magenta/Verde e Yellow/Blue para controlar a intensidade o Amarelo/Azul.

Note que estes sliders trabalham com cores opostas, portanto quando aumentamos um, por xemplo o Amarelo, o outro diminui, no caso, o Azul.

No nosso exemplo, aumentamos levemente o amarelo e o vermelho dos brilhos e o azul das sombras e meio tom.

Vamos agora corrigir a exposição da imagem, para isso vamos para o menu Image >

Adjustments > Exposure...

Uma nova janela abrira, com as seguintes opções

Exposure regula a quantidade de brilho que você deixa “entrar” em sua imagem, diferentemente da opção Brightness, onde você controla a quantidade de brilho, em Exposure você ira controlar a intensidade das areas de brilho. Offset regula a intensidade das sombras da sua imagem e a area de cobertura das areas escuras.

Gamma Correction ajusta as intensidades da luz e da sombra relativas, funciona como um ajuste de contraste de luzes, deixando areas escuras mais ou menos visiveis e areas claras mais ou menos distinguiveis.

Em nosso exemplo aumentamos o Exposure e o Gamma Correction, mas diminuimos o Offset, para simular o contraste causado pela luz intensa do sol.

Por fim, iremos controlar a intensidade das cores e o tom da imagem. Para isso va ao menu Image > Adjustmens > Hue/Saturation...

Uma nova janela abrira com as seguintes opções:

Hue ira alterar todos os tons da imagem ao mesmo tempo, deslocando-os na no

espectro de cores no mesmo valor. Saturation altera a saturação das cores, quanto maior, maos forte a cor de sua

imagem. Lightness altera a iluminação de todas as cores de modo uniforme.

No nosso exemplo aumentamos levemente a saturação da imagem.

Por fim, podemos salvar a imagem para utilizar como necessário. Dica: Você pode aplicar todas estas ferramentas de ajuste apenas em partes da sua cena utilizando as ferramentas de seleção do Photoshop que vimos na aula 5.

Revisão

Mental ray

Vimos como utilizar o mental ray para criar renders mais complexos e realistas de nossas cenas utilizando Ambient Occlusion para simular sombras ambiente e Final Gather para simular luz quicada.

Physical Sun

Aprendemos como utilizar esta ferramenta para simular o sol e o céu realista e dinâmico no mental ray.

HDRI

Estudamos também iluminação baseada em uma foto radial, lightprobes, um processo que automatiza o calculo da luz e sombra com bons resultados mas pouca liberdade.

Photoshop para render

Por fim, aprendemos a utilizar algumas ferramantas de Photoshop para aperfeiçoar uma imagem renderizada, melhorando os contrastes e as cores da cena, ou alterando as partes que desejarmos.