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Tema: Iluminacion Practica de una Escena

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    Iluminación Práctica de una Escena

    Mediante métodos de iluminación global (que veremos en la sesión 5 de este curso) es muy sencillo obtener imágenes realistas. El problema de ese enfoque es el tiempo necesario para generar cada imagen. Si quisiéramos generar una animación, o una película de 90 minutos en alta definición sería imposible de abordar. El uso de métodos de iluminación local se hace necesario en multitud de ocasiones e incluso los grandes estudios de animación como Pixar o Dreamworks los utilizan para sus producciones.
    El problema se plantea de tratar de obtener una iluminación efectiva, donde no perdamos detalles del modelado, podamos utilizar la iluminación para crear diferentes sensaciones y se distinga perfectamente los objetos del fondo.


    Un es quema ampliamente utilizado en la comunidad gráficos por coputador (además de en cine, televisión y fotografía) es la iluminación de tres puntos. Los objetos a iluminar se sitúan en el centro de las fuentes de luz. Cada grupo de luces tiene asociado un propósito, y se emplean nombres estándar para su definición:

    • Luz clave (Key Light): Define la iluminación principal del objeto y el ángulo dominante. Es la que tiene más intensidad y arroja sombras a la escena. Podemos definir diferentes emociones variando su posición. Normalmente formando un ángulo de entre 25 y 50 grados con las cámara, y situada a una altura mayor que el objeto que se quiere iluminar El cerebro esta acostumbrado a percibir imágenes iluminadas desde arriba, sol, lamparas, farolas... Situar la luz clave que venga desde abajo proporciona una sensación de intranquilidad, como la lograda contando historias de terror iluminando la cara con una linterna desde abajo :-).
    • Luz relleno (Fill Light): Es necesaria porque estamos empleando métodos de iluminación local, y no se calcula los rebotes de luz con otros elementos de la escena. Evita que las zonas en sombra debidas a la luz clave aparezcan totalmente en sombra (perdiendo el detalle del modelado). Normalmente se sitúa desde el ángulo opuesto que ha formado la luz clave con la cámara, a la misma altura del objeto. Si queremos evitar brillos especulares de dos fuentes (de la luz principal y de la luz de relleno) se puede eliminar su calculo. También es habitual desactivar el calculo de sombras de esta fuente.
    • Luz trasera (Bak Light): Se emplea para separar el objeto del fondo de la escena. Crea una fina línea de iluminación sobre el objeto que lo separa visualmente del fondo de la escena. Se suele colocar en frente de la luz clave o de la luz de relleno, pero situada detrás del objeto.


    Figura 01.
    Posicionamiento de luces en Iluminación de 3 puntos.


    Cada una de las luces anteriores puede ser, en realidad, un grupo de varias fuentes de luz. Una configuración que ofrece buenos tiempos de render es emplear como luz clave una fuente de tipo Spot con mapas de sombras (el empleo de RayTracing es mucho más costoso; además, siempre puede cambiarse después de tener la iluminación definida). Otra alternativa (según la escena) es emplear luces de área para la iluminación principal o de tipo Sun si la escena es de exteriores. La luz de relleno y la trasera pueden ser fuentes de tipo Spot sin calculo de sombras y con el brillo especular desactivado (para la luz trasera desactivar el brillo especular no suele ser crítico), o también se puede emplear fuentes Hemi que directamente no arrojan sombra y ofrecen un calculo muy rapido.


    A la hora de decidir el contraste de la imagen final debemos tener en cuenta el medio de publicación. Se define un ratio Key-to-Fill como la proporción de iluminación debida a la luz clave frente a la luz de relleno. En cine se suele trabajar con niveles altos 2:1 o superior (contrastes de sombras muy marcadas), mientras que en televisión se emplean ratios mucho menores 1.5:1. En Blender, unos valores de energía proporcionales a Luz Clave: 1, Luz Relleno: 0.5, Luz Trasera: 0.75 suelen ofrecer buenos resultados.


    Ejemplo de Iluminación de 3 puntos

    Ficheros asociados.

    En el siguiente video-tutorial utilizaremos una escena de prueba con un modelo del repositorio de objetos 3D obtenidos mediante escaner laser de Standford. La malla de la estatua de neptuno ha sido simplificada mediante el modificador Decimator para facilitar la descarga.


    Iniciamos el trabajo definiendo un entorno para pruebas; desactivamos el Oversampling y establecemos el tamaño de render al 50% para que los render sean más rápidos Video: 00:03 - 00:08. Lanzamos un render de prueba Video: 00:09 y como no hay ninguna fuente de luz en la escena, el resultado es una imagen totalmente negra. Procedemos a añadir la fuente de luz principal (clave) como un Spot Video: 00:15.



    Cambiamos el nombre de la fuente añadida a "Clave" Video: 00:16-00:18 en los botones de edición , para organizar mejor la escena. Cuando un objeto esta seleccionado, aparece su nombre al lado del sistema de coordenadas en cada ventana 3D (esquina inferior izquierda). Nombrando los objetos cuando los creamos no tendremos dudas de cual hemos seleccionado. Ajustamos la posición y rotación de la luz clave, tamaño del foco y zona de penumbra hasta que nos convence el resultado Video: 00:24 - 02:05. Como hemos comentado anteriormente, más elevada que el objeto a iluminar y formando 35 - 40 grados aproximadamente con la cámara.


    Después añadimos la luz de relleno, posicionandola como se comentó anteriormente y desactivando las sombras y el brillo especular Video: 02:30 - 02:33. Establecemos el valor de energía a la mitad de la luz clave aproximadamente Video: 02:55.


    Finalmente añadimos la luz trasera Video: 03:10, desactivando la generación de sombras Video: 03:27. Al lanzar el render de prueba comprobamos que evidentemente esa fuente de luz añade también iluminación al plano del suelo (poco estético) Video: 03:30. Para evitar esta iluminación, movemos el pano del suelo a otra capa Video: 04:05 activandola en la cabecera de una ventana 3D mediante Shift Video: 04:12. Hecho esto, sólo queda indicar a la fuente de luz de relleno y trasera que iluminen únicamente a los objetos que hay en su capa (la estatua de neptuno), activando el botón Layer de la pestaña Lamp. En el último minuto del video ajustamos parámetros de calidad de calculo de sombras, resolución final del render y energía de la luz clave Video: 04:37 - 05:45 para obtener el resultado final Video: 05:39. Un buen resultado con un mínimo tiempo de render (2 segundos).




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    Si vas a subir un trabajo al foro, hazlo adjuntando la imagen, archivo, vídeo o lo que sea, no publicando enlaces de otros sitios. http://www.foro3d.com/f45/forma-correcta-de-insertar-imagenes-y-archivos-en-nuestro-mensaje-98930.html

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