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Faking della GI: luxigons e skydomes riflessioni semplici per semplici setup
Ok.. innanzi tutto una scusa a Carlo Macchiavello. Senza saperlo, mentre leggevo il tutorial di Savinoff sulle riflessioni fotorealistiche mi è venuto in mente un metodo per realizzare riflessioni interessanti sugli oggetti speculari e al contempo simulare la GI senza attivarla... poco dopo aver redatto il tutorial... mi imbatto nel sito del buon Carlo e vedo che mi aveva anticipato di non poco per la questione faking GI... (non ci si aspetta di meno dall'evangelist italiano di LW ;) ) beh.. spero non se la prenda se riprendo parte delle sue idee e le ripropongo qui.
Il titolo è abbastanza esplicativo.. purtroppo, per questioni legate al numero massimo di immagini allegabili, ho pensato di non mettere le immagini passo passo ma solo quelle delle rese e i tempi relativi... mi scuserete, spero.
così come mi scuserete visto che era styato fatto prima della comparsa della 8.. i menu sono leggermente cambiati.
Il tutorial è veramente semplice e penso possa darvi spunto... se avete domande e suggerimenti.. avaaaaanti!!!
ah.. se volete posso postarvi immagini di oggetti che sono stati resi con questo metodo...
FAKING GI
In questo semplicissimo tutorial vedremo come ottenere, con il solo ausilio della strumentazione base di Lightwave, una simulazione della Global illumination di cui si parla tanto ultimamente.
La tecnica non è nulla di eccezionale, dal momento che la sostanza era già stata delineata da un tutorial precedentmente apparso per 3D MAX (ad opera di Prilli pubblicato sul numero 15 di CGT&A). Ritengo tuttavia che lightwave, con l'utilizzo dei x-gons, come vengono chiamati in gergo, permette di automatizzare il processo e di ottenere velocemente risultati più che soddisfacenti.
Un interessante effetto secondario del metodo indicato è che, con una serie di piccoli e semplici passaggi, è possibile ottenere un template di illuminazione che sfrutti la tecnica delle riflessioni indicata nel tutorial di savinoff precedentemente pubblicato sulla medesima rivista (nel numero 20) .
Dopo aver letto quel testo, infatti, ho pensato di ibridare la tecnica con quella per ottenere gli skydomes. Il risultato presenta alcuni vantaggi tra cui, lo ripeto, l’utilizzo delle sole strumentazioni interne di LW (mentre, di solito, il faking della GI è fattibile con altri strumenti tipo plug-ins aggiuntive di tipo spinning lights).
Overview: creazione della geometria nel modeler da primitive, assegnazione di superfici, utilizzo di luxigons, importazione nel layout, impostazione delle luci, modifica delle propietà superificiali, test di resa, variazioni e risultati.
Livello: mediobasso
Partiamo con il modeler e creiamo una ball (in modalità tesselation) con le seguenti dimensioni (foto 01 e 02):
Otteniamo un ellissoide sfaccettato che andremo a lavorare.
Con il lasso settato sui poligoni cancelliamo la metà inferiore della palla (03).
Poi selezioniamo alternativamente i poligoni sia orizzontalmente che verticalmente in modo da ottenere una sorta di scacchiera sferica.
Vi consiglio di partire dalla fila di poligoni subito adiacente a quella del vertice e cancellare alternativamente (foto da 04 a 07).
Adesso con il tasto f inverttiamo le normali dei poligoni in modo che guardino verso l'interno della cupola e non come attualmente fanno, verso l'esterno.
Con il modeler abbiamo quasi finito: si tratta adesso di selezionare i tutti i poligoni (tranne quelli che compongono la parte sommitale della “cupola”), e, dal tab generic, scegliere luxigons.
Il sistema ci chiederà che tipo di luci attivare, consiglierei di scegliere point light e di ridurre la loro intensità almeno di 5 volte (intorno al 20% ma anche meno) (foto 08 e 09).
La luce dalla sommità la creeremo nel layout: se avessimo scelto i poligoni di testa avremmo avuto decine di luci.
NB: Avremmo potuto anche, con il reduce poligons, unire i poligoni di tale parte, ma è una scelta, personalmente preferisco questa soluzione.
Salviamo il modello.
Poi apriamo il pannello di definizione ed assegnazione alcune superfici base (con il tasto q)
e assegnamo un materiale chiamato luminoso ai poligoni (foto 10).
Prima di esportare il modello e pasare nel layout per le prove, creiamo sul secondo layer un piano di appoggio
Con lo strumento Box, tracciamo un parallelpipedo poco più grande rispetto alla semicupola (foto 11).
Assegniamogli un materiale dal nome significativo (tasto q) e poi salviamo (foto 12).
Il motivo di avere due layer separati consta nel fatto di poter dislocare come si preferisce il piano rispetto alla cupola e ottenere effetti differenti.
salviamo il file con il nome template e poi apriamo un nuovo modello.
In questo nuovo file, creiamo una sfera di prova (foto 13) e, assegnata una superficie dal nome qualsiasi con lo smoothnig attivato, la salviamo e procediamo.
Adesso muoviamoci nel layout e appena importato il modello del template (foto 14), attiviamo i luxigons presenti attivando, dal tab scene il comando additional/convert luxigons (foto 16). Il sistema ci chiederà il nome da assegnare alle luci, lasciate pure il clone item su none (foto 17).
Come vedete corrispondente ad ogni baricentro dei poligoni si genera un punto di luce (foto 18).
Molto Interessante… adesso selezioniamo la luce di default di Lightwave e la riposizioniamo ruotata verso il basso (è una distant) e posizioniamola in alto appena sotto l’insieme di poligoni che non avevamo considerato alla creazione dei luxigons (foto 19). La luce, ovviamente, deve essere ridotta come le altre in modo da risultare coerente (foto 20).
Prima di andare oltre con il tasto p apriamo la finestra di definizione dei parametri inerenti all’oggetto e apriamo il tab render. Rendiamo totalmente invisibile ai raggi, alla camera il template delle luci, non il piano di appoggio, e annulleremo ogni cast shadow, receive and self shadow (foto 21).
Adesso apriamo la finestra dello Scene editor.
Come si può notare, imparentate con il template, ci sono tutte le luci creati dalla conversione dei luxigons. sarebbe utile rendere figlia del template anche la luce di default che abbiamo spostato poche righe fa. Per fare ciò è sufficiente selezionare la luce Light e trascinarla sul nome del template layer 1 in questo modo la posizione del selettore indicherà il grado di parentela discendente spostandosi verso destra. In questo modo, ovunque sposteremo il teplate, tutte le luci lo seguiranno (foto 22 e 23).
Importiamo la sfera di prova, possiamo anche subito lanciare un render di prova una volta che la sfera (questo è un consiglio ma, al solito, è possibile variarlo) sarà posta al centro.
I render, in effetti, ci dicono che i livelli delle luci sono troppo alti. Dal 20% portiamoli circa al 10_12%, il piano risulterà meno illuminato
cosa questa che permetterà di apprezzare le ombre proiettate dalle luci.
Risultati attesi: tempi di calcolo veloci, ombre diffuse, illuminazione diffusa e morbida.
Fin quei nulla di nuovissimo: abbiamo automatizzato il processo di creazione delle luci ambiente che, poste in modo emisferico, simulano l’illuminazione diffusa.
Il vero salto però si ha scoprendo la geometria del template a cui ci siamo affidati per la creazione automatica delle luci. Da qui in avanti arriveremo ad ibridare il concetto di skydome (la disposizione sferica dell’illuminazione) con la tecnica che permette di avere riflessioni geometricamente interessanti (perchè non legate allo specular highlights delle proprietà superficiali che, di solito, è puntiforme e quindi sempre, o quasi, irreale).
Incominciamo con il dire che, per un risultato migliore, soprattutto in termini di tempi di resa, di solito apporto le seguenti modifiche. Alcune luci le imposto su Area Light e disattivo le ombre raytraced su ogni (o quasi) point light presente. Ciò permette di avere le point come fonti di illuminazione diffusa che non sono sufficientemente forti da generare ombre e di avere ombre morbide e raytraced. In scene complesse, consiglierei di optare per degli spotlight con ombre shadow mapped.
Importante, inoltre l'attivazione, nel pannello dela global illumination, del parametro shading noise reduction
(nei primi due render potete vedere la differenza). I tempi di calcolo si allungano di poco , ma ne vale la pena.
Adesso facciamo una prova: alla sfera applichiamo una superficie che sia riflettente:
facciamo un test… Cosa succede?? Niente di eclatante, anzi: abbiamo tanta luce ma le riflessioni non sembrano supportare tale ipotesi.
Entriamo nel pannello di proprietà dell’oggetto inerente al template luci e riattiviamo tutte le proprietà delle ombre e la visibilità della geometria da parte della camera e dei raggi.
Se volete potete fare un render di prova e vedere cosa succede…
Se avete pazienza, invece, andate nel texture editor e scegliete il materiale con cui è composto il template luci. Senza nulla cambiare, ponete la luminosità al 100%.
Adesso renderizzate. Notato cosa succede alle riflessioni sulla sfera?
Ottimo. Il concetto adesso vi è chiaro, niente di eclatante se non il risultato di alcuni test di calcolo che il sottoscritto ha fatto e di cui vi riporto in tabella.
Risultati accettabili con tempi decenti, riflessioni interessanti e realistiche.
il raffronto con il radiosity lo avete per ultimo.
Nel'ultimo render di questa sezione, ho deciso di ridurre l'intensità delle luci dal 12 all'1.2%. il risultato è molto simile al radiosity,
non ha i fastidiosi artefatti di granulosità (evitabili con valori più alti dei parametri) e renderizza in un decimo del tempo.
I dati di test di resa i trovate in tabella.
Vi esorto, come ho fatto io nelle immagini a corredo a sperimentare ed evolvere la tecnica.
Un esempio può essere quello di scegliere i poligoni che generano i luxigons e, tramite bevel, nel modeler, generare una geometria aggiuntiva, che funga da struttura di sostegno all’illuminazione come accade nelle plafoniere. Un’altra soluzione può essere quella i fare questo senza cancellare i poligoni per ottenere quella “scacchiera” di cui si discorreva. In questo caso è la selezione dei poligoni interessati e l'attribuzione di differenti nomi di superfici che rende l'effetto modificabile. Di variazioni ce ne sono a dozzine ed i limite è dato solo da quello che immaginate possa essere il risultato.
TABELLA DEI TEMPI DI RESA: su Intel P4 2GHz
primo
29.1 secondi 1024x768 AA low shading noise reduction
secondo
25.2 secondi 1024x768 AA low no shading noise reduction
terzo
34.5 secondi 1024x768 AA low shading noise reduction e rifletten
quarto
36.4 secondi 1024x768 AA low no shading noise reduction e riflettente con rilfessioni
quinto
176.2 secondi 1024x768 AA low shading noise reduction radiosity
sesto
220 secondi 1024x768 AA low shading noise reduction radiosity con poligoni luminosi 100% montecarlo 4x12
settimo
326 secondi 1024x768 AA low shading noise reduction radiosity con poligoni luminosi 200% montecarlo 4x12
