Contente
- 01. Torne-se um estudante da luz
- 02. Comece com um design de iluminação pragmático
- 03. Aprenda os atributos de iluminação
- 04. Lançando sombras
- 05. Volume / Luzes de nevoeiro e lei do quadrado inverso
- 06. Avançado: cor, temperatura, especificações de luz, iluminação baseada em imagem
- 07. Renderizar vários passes
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Este artigo foi trazido a você em associação com Masters of CG, uma nova competição que oferece a chance de trabalhar com um dos personagens mais icônicos do 2000AD. Há grandes prêmios a serem ganhos, então participe hoje!
Uma das melhores coisas sobre o trabalho 3D é como ele incorpora tantos elementos do mundo real, só que ainda melhor. Quando você configura uma cena em um programa 3D, frequentemente está imitando atributos do mundo real.
Isso é particularmente verdadeiro se alguém está almejando algo próximo ao fotorrealismo. Portanto, quando construímos o cenário, seja uma cena interna ou externa, muitas vezes tentamos duplicar o que faria sentido no mundo real. O mesmo vale para a iluminação, até certo ponto. Limitações em CG sempre aparecem e nos forçam a encontrar maneiras criativas de duplicar o mundo real ou, às vezes, melhorá-lo.
Vejamos cinco coisas que podemos fazer para tornar a iluminação CG melhor em qualquer programa 3D.
01. Torne-se um estudante da luz
Mesmo que você nunca tenha ido à escola para se tornar um técnico de iluminação, você viveu toda a sua vida com iluminação natural e artificial, então você sabe como deve ser, certo? Bem, talvez.
Comece a prestar mais atenção à aparência da iluminação no mundo ao seu redor e suas cenas começarão a ter uma aparência melhor durante a noite. A menos que você esteja modelando uma sala sem janelas, a maioria das cenas possui uma mistura de iluminação interna e externa. Mesmo uma cena noturna sem luz entrando nas janelas afetará o que fazemos. Isso ocorre porque a iluminação noturna é diferente da iluminação diurna. Pare e observe quantas vezes você muda as luzes em seu ambiente conforme o dia avança.
02. Comece com um design de iluminação pragmático
Freqüentemente, é muito mais fácil começar a iluminar uma cena colocando luminárias onde estariam logicamente em um ambiente real semelhante. Por exemplo, vamos supor que você tenha uma cena que se passa em um apartamento como no nosso exemplo. Como você acenderia? Ter algum conhecimento de design de interiores pode ser útil aqui.
Comece a pensar sobre os fundamentos da iluminação da sala, abajures, abajures, lustres, iluminação estilo trilho, luz natural através das janelas, etc. E não se esqueça de colocar qualquer geometria 3D correspondente de luminárias que logicamente seriam vistas .
Se você não tem certeza de como as salas são iluminadas, existem muitos livros sobre design de iluminação que oferecem um curso intensivo. E muitas revistas de design de interiores que mostram uma iluminação espetacular do mundo real. É isso que aspiramos em nosso trabalho de CG, então observe e aprenda com eles.
03. Aprenda os atributos de iluminação
Na maioria dos programas, as luzes vêm com uma gama impressionante de controles para obter exatamente a aparência que você procura. Suas cenas nunca parecerão reais apenas colocando luzes em uma cena, que parecerá muito CG por volta de 1995!
Os pacotes 3D de ponta têm uma ampla gama de opções de estilo de luz. Brinque com eles e saiba como cada um funciona. Eles são projetados para imitar as luzes do mundo real, mas também oferecem muitos outros usos. Existem alguns tipos básicos de iluminação que você precisa conhecer.
- Apontar (lâmpada): Irradia luz em todas as direções a partir de um único ponto.
- Local: A luz é focada para emitir em uma direção com uma propagação (geralmente) estreita.
- Paralelo / Direcional (sol): Esta luz não se espalhou porque os raios são paralelos. A luz incide uniformemente em toda a cena, a menos que seja modificada de outra forma.
- Ambiental (difusa): Cria uma luz suave e não direcional. Isso tende a adicionar mais nas áreas de sombra do que nos realces.
- Área (painel): A luz é emitida de uma área ampla. Isso pode ser usado para representar uma lâmpada fluorescente ou a luz que entra em uma janela.
- Volume Light: Quase mais um efeito especial, é usado para criar o efeito atmosférico da luz em um espaço. Pense em raios de sol.
Todos esses tipos de luzes podem ser usados em múltiplos e combinados conforme necessário para criar uma cena realista. As coisas começam a ficar bem legais porque temos mais controle dessas luzes digitais do que um designer de iluminação teria sobre as luzes na vida real.
Por exemplo, podemos decidir se queremos uma luz para ser usada apenas para iluminação difusa (a maior parte da luz que vemos), ou apenas para iluminação especular (os reflexos brilhantes brilhantes), ou ambos.
Podemos até decidir se uma luz é usada para adicionar luz em uma cena, que é como as luzes são normalmente usadas ou, em vez disso, usadas como um subtração luz.
Nesta cena de amostra, começamos com uma luz de área usada entrando na janela do lado esquerdo para ter um pouco de azul claro do dia. Embora isso tenha sido um pouco diminuído quando a cena foi redesenhada para ser ao anoitecer, ela ainda está lá um sopro de realismo. Observe que há um ponto de luz em cada luminária, a luminária de teto no centro e as três luzes suspensas sobre a barra à direita.
Há também uma luz sobre a mesa de jantar, quase totalmente invisível no canto esquerdo. Você pode ver a luz disso se espalhando pela cena. Uma outra luz principal que você não pode ver é a luz ambiente que está na cena, usada para preencher as áreas escuras como a luz refletida faria na vida real.
A luz ambiente é uma maneira rápida e fácil de adicionar isso e uma sensação de "ar" à cena. Existem técnicas de renderização mais exóticas que fariam um trabalho ainda melhor, mas demoram muito mais na configuração e na renderização. Estas são chamadas de técnicas de iluminação global.
04. Lançando sombras
A fonte de luz também afetará a qualidade das sombras projetadas. Por exemplo, uma luz paralela usada para replicar o sol deve ser definida para gerar sombras mais duras, como o sol cria. Os holofotes criam um cone de luz, mas ficam escuros fora dele. A borda dessa oval (onde a luz atinge uma superfície) é chamada de 'penumbra' e pode ser definida para ser uma borda dura ou macia. Apenas os pontos subsequentes teatrais criam uma borda rígida, então você geralmente deseja torná-la suave.
Os programas de software oferecem uma variedade de tecnologias para gerar sombras em CG, as duas mais comuns são DEPTH MASK e sombras RAYTRACED. Raytracing é uma tecnologia melhor, mas pode adicionar um tempo significativo à renderização. Não é terrível se você estiver fazendo uma pequena ilustração. Mas se você estiver fazendo uma imagem de super alta resolução ou uma animação, veja se uma sombra de máscara de profundidade pode não ser boa o suficiente.
As sombras fazem uma grande diferença no realismo. Você pode aprimorar isso ainda mais usando várias técnicas de modificação para refinar sua imagem. Gobos são cartas em vários formatos que foram usadas na indústria cinematográfica para projetar sombras sombrias em um cenário. Podemos usar isso em nossos conjuntos de CG também.
05. Volume / Luzes de nevoeiro e lei do quadrado inverso
Por mais que as luzes CG tenham ficado, nem todas têm todos os atributos encontrados em uma luz do mundo real. Então, às vezes, temos que agrupar algumas luzes CG para conseguir o que precisamos.
Em nossa imagem de exemplo, fizemos isso com todas as luzes. A luz de teto tem um ponto focal para baixo, definido para um ângulo amplo e um pnumbra muito suave. Mas precisava ter luz batendo no teto, e também ter um senso de ambiente, então adicionei uma luz de área que é o que ilumina o teto e também a própria luminária.
No entanto, ainda faltava uma coisa. As partes de vidro fosco da luminária precisavam ser brilhantes. Em vez de fazer isso com luzes atrás dele, adicionei um brilho ao próprio modelo, uma técnica disponível em muitos programas.
As luzes var também tinham pontos, com uma névoa adicionada para dar ao SPOT algum corpo adicional. E uma luz de ÁREA foi adicionada às luminárias para iluminar cada uma.
Embora não seja muito usado nesta cena de exemplo rápido, tenha em mente que as luzes ficam mais fracas à medida que se afastam, isso é chamado de 'queda'. Seu professor de ciências se referiria a isso como "a lei do inverso do quadrado" (eu também, então acho que sabemos quem é um nerd aqui). A queda pode ser definida na maioria dos programas. Não é apenas bom para realçar a realidade, também é ótimo para simplesmente nos dar mais controle sobre o que permitiremos que nossa luz ilumine.
Um outro controle é definir uma luz para iluminar alguns modelos selecionados, e não outros. Isso foi muito útil com a luz invisível da mesa de jantar que iluminava demais as paredes. Uma vez definida para não afetá-los, a cena parecia muito melhor.
06. Avançado: cor, temperatura, especificações de luz, iluminação baseada em imagem
Esteja ciente da cor, ou do nome mais técnico para ela, Temperatura da cor. A iluminação externa é uma mistura estranha de amarelo brilhante do sol, mas em um dia ensolarado, também muito azul do céu. Em um dia nublado, tudo fica cinza e sem saturação.
A luz interna geralmente é muito mais quente, embora isso possa variar um pouco com todos os novos tipos de lâmpadas fabricados atualmente. Vá a qualquer loja doméstica e veja lâmpadas oferecidas em várias temperaturas de cor. Mas a maioria de nós ainda prefere as luzes mais quentes, especialmente para uso residencial.
Para fins ilustrativos, o que discutimos nos dará excelentes resultados. Mas para a produção de CAD arquitetônico, onde a exatidão conta, os pacotes permitem que você importe dados fotométricos IES para acessórios de iluminação específicos, que fornecem representações precisas da iluminação.
Finalmente, se o seu pacote de software suportar, uma outra opção para iluminar uma cena é chamada de iluminação baseada em imagem. Nesta técnica, você traz uma imagem de alta faixa dinâmica (HDRI), que tem o ambiente da cena em que seus modelos 3D serão imersos. Os resultados geralmente são muito realistas, mas muitas vezes precisam ser aumentados com iluminação adicional.
07. Renderizar vários passes
Uma das minhas técnicas favoritas, usada tanto para ilustração quanto para animação, é renderizar uma cena não apenas uma vez, mas em várias passagens. Isso pode ser feito de muitas maneiras diferentes, mas para nossa discussão, faríamos cada luz (ou talvez pequenos grupos de luzes, como aquelas sobre a barra) como passagens individuais. Quando terminar, eles podem ser trazidos para o Photoshop ou After Effects e ajustados para o conteúdo do nosso coração e em tempo real!
Palavras: Lance Evans
Lance Evans é o diretor criativo da Graphlink Media. Ele escreveu livros sobre 3D e produziu os Seminários 3DNY para Apple e Alias.
Ganhe uma viagem ao SIGGRAPH!
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