Realtà > Fotografia > CGI3D ...differenze e riflessioni sul tema.
Introduzione.
Salve a tutti, ispirato dall'interessante topic e relativi articoli recentemente apparsi sul nostro portale ad opera del mitico e instancabile Lillo Sorce, (aka Elle Esse), ho deciso d'aprire un topic ad'hoc per evitare di "inquinare" la discussione originale con..."divagazioni" sul tema. Le considerazioni a cui mi riferisco, riguardano alcuni aspetti citati da Lillo nei suoi articoli che a mio avviso necessitano, per esser compresi appieno, di alcuni approfondimenti che consentano d'aver ben chiaro quali siano i limiti dei vari aspetti. Lo scopo di Lillo è quello di fornire delle conoscenze di base delle tecniche utilizzate nei set cine/fotografici reali, a prescindere dal sistema utilizzato per riprodurle poi in virtuale, ...in questo topic invece, mi occuperò proprio di quest'ultimo aspetto e degli eventuali limiti che è possibile incontrare. Ovviamente, questo non è altro che il mio personale punto di vista sulla cosa e spero quindi che ci saranno altri pareri in merito, (il confronto è secondo me sempre e comunque produttivo). Per farmi capir meglio comunque, procederò per gradi, esplicitando concetti apparentemente banali o assodati, ma sempre a mio parere, indispensabili perché tutto abbia un senso logico compiuto. Consiglio quindi di mettervi comodi perché, (...a mio solito), non sarò breve!!
Differenze oggettive nei mezzi di percezione e di acquisizione della realtà.
Quello che tutti ad una prima analisi diamo in genere per scontato, è che per catturare un momento qualsiasi della nostra vita, basti fare una foto o una ripresa e che esista ad oggi una tecnologia, che consente anche di "rendere virtuale" questo genere d'operazione, (le immagini di sintesi prodotte dai software3D come Lightwave), riproducendo in 3D questi momenti. In realtà, come vedremo, tutto ciò è abbastanza teorico, perché in pratica (com'è facile immaginare), esistono alcune differenze oggettive fra i vari mezzi che permettono di osservare e acquisire (e/o riprodurre) la realtà che ci circonda e a mio avviso sono differenze di cui occorre tener conto. Per cui bisogna distinguere fra:
* La realtà, (vista attraverso i nostri mezzi cognitivi, ossia i nostri sensi )
* I vari strumenti di acquisizione della realtà (fotocamere e videocamere)
* Gli strumenti virtuali in 3D (ossia i software 3D come Lightwave) che simulano quelli reali
Nessun mezzo di cattura (fotocamera o videocamera che sia), dispone ad oggi della possibilità di riprodurre le stesse condizioni presenti all'atto della ripresa, questo perché, a differenza di ciò che normalmente si pensa, il prodotto di ciò che osserviamo non arriva solo dai nostri occhi, bensì da un sistema cognitivo complesso che coinvolge tutti i nostri sensi e viene elaborato in un'unica entità da ciò che per comodità chiamerò "coscienza percettiva". Nella realtà osservata di persona infatti, concorrono a rendere l'idea del posto dove ci si trova, altri recettori di cui gli esseri viventi sono dotati. Ma porto un' esempio pratico perché sia tutto più chiaro. Supponiamo d'osservare un panorama da un belvedere, decidiamo di scattarne una foto per portare con noi il ricordo di quel momento. Una volta a casa, rivedendo la stessa foto, ci accorgiamo che gran parte della "magia" di quel momento è andata persa, ...eppure il panorama è sempre quello, ...allora cos'è successo? La risposta è piuttosto semplice: ...l'immagine a ben vedere è solo una parte di quel ricordo e parlando di "immagine" è bene ricordare che c'è "immagine e immagine". La nostra vista (stereoscopica e panoramica) in quel momento forniva un' immagine molto ampia di quel paesaggio, di cui solo una parte rientrava nel campo visivo, il resto era ai limiti della nostra visione (in quello che in genere viene riconosciuta come vista perimetrale) e quindi fuori fuoco. Per riempire il nostro campo visivo allo stesso modo, avremmo bisogno d'un sistema come l'IMAX, ossia un mega schermo grande come un palazzo, dove vengono proiettate le pellicole dette "per attrazione". Ma non solo, il nostro udito rendeva conferma del fatto che ci trovavamo in un ambiente aperto e molto ampio. Il nostro olfatto riportava magari le fragranze delle essenze presenti, (o ad es. dell'aroma salmastro se eravamo nei pressi di una località marina). Inoltre, la temperatura dell'aria percepita e il sole sulla nostra pelle, concorrevano a dare un'idea del clima meteo in quel preciso momento. Insomma, tutto, ma proprio tutto, permetteva al nostro cervello di formare molto più di una semplice "immagine", grazie alle indicazioni precise su quel bel posto fornite da tutti i nostri sensi e a creare così, un'idea di quel posto composta da un' insieme di informazioni che inevitabilmente, scattando semplicemente quella foto, sono andate perse o che perlomeno, possono esser rievocate nella memoria di chi ha vissuto quell'esperienza, ma non potranno esser trasmesse con quello scatto a chi quell'esperienza non l'ha realmente vissuta.
La Gamma dinamica.
Ma allora, cosa si può migliorare per avvicinarsi di più alla realtà? Bhè, di tutti i sensi citati, solo sulla parte riguardante il sistema visivo, è attualmente possibile apportare dei miglioramenti, per fa si di poter acquisire l'immagine nel modo più fedele possibile alla realtà. Il problema però, è che, stereoscopia e dimensioni del prodotto finale a parte, ad oggi non disponiamo di un sistema all'altezza degli occhi umani e del relativo sistema cognitivo. La facoltà di riuscire a distinguere chiaramente dei dettagli sia nelle alte che nelle basse luci di un'immagine, è detta "Gamma Dinamica". Per avere un'idea della differenza di Gamma Dinamica fra i nostri occhi e i sensori delle migliori fotocamere professionali, basti pensare che ad oggi, questi possono raggiungere a malapena i 12 EV (in realtà non vi riesce nessuno, siamo per tutti sotto quel valore), mentre i nostri occhi consentono addirittura di doppiare agevolmente questo valore, pur senza grandi sforzi. E' per questo motivo che negli esempi riportati nell'articolo di Lillo, una ripresa in controluce prodotta con una camera, potrà ottenere una corretta esposizione solo con l'aiuto di "luce extra", mentre la stessa scena è visibile in modo corretto ad "occhio nudo", senza bisogno di "aiuti luminosi esterni".
Espansione artificiale della Gamma Dinamica in fotografia.
In fotografia, con i limiti di Gamma Dinamica di cui sopra, ci si trova spesso nelle stesse condizioni dell'esempio precedente, quando cioè si scatta una foto in controluce, come ad esempio ad un panorama. Questo perché la differenza d'esposizione fra cielo (estremamente luminoso) e terreno (molto meno luminoso), consente di poter esporre correttamente solo uno dei due. In fotografia per poter "espandere" artificialmente la Gamma Dinamica, si ricorre in genere a dei "barbatrucchi" che consentono di poter fondere con un software per il fotoritocco, (come ad es. Adobe Photo Shop), le due esposizioni corrette (quella per il cielo e quella per il terreno), con una tecnica detta appunto della "doppia esposizione". Quando le condizioni di scatto, o il tipo di soggetto, rendono difficoltoso poter fondere le due immagini, se è possibile poter contare su un numero maggiore di due esposizioni diverse (quindi almeno 3), è possibile avvalersi della tecnica del Tone Mapping su immagini dette ad Alta Radianza o HDR (High Dinamic Range), ottenute dalla fusione dei tre scatti con esposizioni diverse. Questo se i nostri soggetti sono statici come dei panorami, con soggetti dinamici il discorso dell'espansione artificiale della gamma dinamica cade. Anche nella ripresa in video, pur essendo soggetti allo stesso tipo di problematica, non possiamo avvalerci naturalmente delle stesse tecniche d'espansione artificiale della gamma dinamica a cui si faceva riferimento per la fotografia. In questo caso, occorre supplire all'esposizione con sistemi di illuminazione aggiuntiva, perlomeno per soggetti a breve raggio.
I modelli di riferimento nel 3D.
Nei recenti software 3D (come Lightwave), si è scelto di poter disporre per i rendering, di una gamma dinamica espansa in partenza, lavorando con uno spazio colore più ampio, in modo da poter contare nello sviluppo delle immagini di sintesi, di un maggior dettaglio sia nel calcolo della alte che delle basse luci. Lightwave è stato pioniere in questo, in quanto è stato il primo software 3D commerciale ad adottare il sistema HDR nativamente ed oggi lo è ancor di più con il sistema "Linear Color Space Workflow", che permette sistemi di illuminazione più realistici e una maggiore flessibilità di resa nel compositing. Ma il problema di fondo di tutti i software 3D è un'altro: ...ossia il modello di riferimento scelto per riprodurre la realtà. Come giustamente faceva notare Lillo nel suo articolo, il modello che è possibile accostare ai vari software3D non è il sistema cognitivo umano, (per altro non ancora del tutto ancora conosciuto), ma bensì quello cine/fotografico e quindi anche della relativa attrezzatura. In questo modo, risulta più semplice utilizzare degli strumenti assimilabili a quelli che si utilizzano nei veri set cine/fotografici reali, ma al contempo, i limiti di cui questi strumenti virtuali soffrono rispetto alla realtà percepita, saranno gli stessi di quelli simulati, (quindi dei corpi fotografici e delle videocamere).
Differenze nella resa della luce fra un set reale e un set virtuale e importanza degli algoritmi di calcolo.
Sebbene sia molto utile, (direi pure "fondamentale"), apprendere le tecniche di illuminazione di scena applicate ai set reali, (ancora grazie Lillo!), è bene a mio avviso valutare anche quali limiti ci siano nella simulazione in 3D di questi set. Il termine "3D" è molto vago e a ben vedere infatti, se utilizzassimo le trasposizioni virtuali degli strumenti reali, con algoritmi di rendering 3D non adatti, esisterebbero poi notevoli differenze di resa nei risultati fra reale e virtuale, per cui verrebbe meno l'importanza di conoscere le tecniche di illuminazione reale. Ma cos'è in particolare che cambia dalla realtà? Semplice, cambiano le regole e i principi sulla quale si basa la luce nella vita reale. Più gli algoritmi su cui si basa il motore di calcolo del Software 3D sono accurati e corrispondenti alla realtà, più i risultati saranno pertinenti e quindi, più utile sarà capire come si comportano i professionisti nel loro lavoro. Per farmi capire meglio, porto un' esempio pratico. Sappiamo ad esempio che nei set foto/cinematografici reali, per ottenere della luce di "riempimento" o di "schiarita" di parti meno illuminate dei soggetti, si utilizzano dei pannelli bianchi dove far "rimbalzare" la luce detti "bank" e sono posizionati generalmente nel lato opposto a quello di provenienza della luce, oltre il soggetto. Ora supponendo di provare a riprodurre la stesa scena in 3D, se per il calcolo utilizzassimo ad esempio un semplice algoritmo di Ray Tracing, (dove i rimbalzi dei raggi emessi dalla sorgente di luce non vengono calcolati), sarebbe normale che il "trucco" del pannello dove far "rimbalzare" luce , non funzionasse. L'importanza di poter contare quindi su un sistema che abbia un minimo fedeltà a quelli che sono i principi di diffusione della luce diventa cruciale, se si vogliono sfruttare le conoscenze applicate nei sistemi di illuminazione reale.
E' vero che si possono escogitare degli espedienti per produrre situazioni di luce simili, ...ad esempio, (restando nell'esempio precedente), si potrebbe utilizzare al posto del piano passivo, un emitter diffuso tipo l' "area light" di Lightwave, con una bassa intensità di luce emessa, a simulare quella del primo emitter che doveva rimbalzare (e non può utilizzando il RT) sul piano passivo, ...ma dipende tutto dalla fedeltà dei risultati a cui si punta. Per far chiarezza su quest'aspetto porto un'altro esempio pratico. Supponiamo che ci venga chiesto di integrare della grafica 3D in un set reale, (cosa questa che è parte dell'ordinario nelle produzioni moderne). Bene, in questo caso diventerebbe di cruciale importanza poter disporre d'un sistema 3D che funzioni il più possibile come una vera cinepresa o fotocamera, di modo ché, l'integrazione fra i due mondi (CGI e realtà) sia il più invisibile possibile. E questo vale non soltanto a livello di motore di calcolo, ma anche a livello di impostazioni dei parametri sia della camera, sia delle unità di misura delle luci, (ma di questo ne parleremo meglio più avanti). Il ripiego su algoritmi e software non adatti a questo scopo, con trucchetti e artifici vari, molto spesso produce risultati scadenti come quelli di alcune produzioni economiche, dove la mancanza d'integrazione fra mondo reale e oggetti in CGI è palese e gli "effetti 3D" a questo punto, forse sarebbe stato meglio evitare di introdurli (almeno a mio parere). Diverso il caso ad esempio della produzione d'un cartone animato in 3D, dove occorre applicare sempre le stessi principi usati nei sistemi di illuminazione dei set reali, ma dove non è richiesta una fedeltà di resa all'ambiente che viene simulato, anzi, tutt'altro.
Siete stanchi?
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succinto come al tuo solito 
Originariamente Scritto da Theiamania
(...spero solo a questo punto di non aver scritto troppe baggianate 
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