Taller de trabajo 3d: causticas del sueño profundo

Introducción
Cuando era un pequeño de ocho años, algunos de mis amigos solían coleccionar misteriosas cosas en pozas de agua cerca de mi casa. Siempre recordare el día que, por primera vez, pude ver lo que era tan excitante para ellos: miles de diminutas, muy brillantes criaturas de relámpagos en un pequeño y delgado estanque de agua qué ellos mostraron ante mis ojos abiertos de par en par. Fue tan impresionante que me vi a mí mismo junto a uno de ellos, nadando cerca de ellos, y ese fue el sueño. Así que hasta el día de hoy me he preguntado como poder compartir este momento.

Muchos años han pasado desde que vi uno de los primeros paquetes de programación en 3D por el año 1993; era el Sculpt Animate4D de la plataforma Amiga. Eso fue una especie de revelación y un desafío: hacer que otros vieran mi sueño. Pero a esas alturas diseñar una sola pieza de ajedrez y lograr que girara sobre si misma ya era todo un logro, ya qué renderizar un cuadro de 640x480 tomaba más de una hora.

Sin embargo, cuando más sofisticados programas llegaron para mis necesidades de modelar insectos, me entrené muy duro con mi sueño aún en mí cabeza. Y créanme, ese tipo de modelado era mucho más complicado que hacer veleros espaciales. Solo echen un vistazo, por ejemplo, a las imágenes del volumen 12 de la Enciclopedia de Insectos Larousse y podrán apreciar que la imaginación no es nada comparada al mundo real, porque aquello está en un cerebro real, el tuyo. Eso fue un muy artístico como a la vez técnico desafío. Así que, si tuviera qué decir unas palabras para futuros diseñadores que duden en mostrar sus trabajos mi lema sería el siguiente:
-Observen la naturaleza.

Aprendan de la naturaleza.

Modestamente imítenla, y llegaran donde nadie ha llegado antes, donde los sueños se hacen realidad (apariencia).
Detalles técnicos.
Hablando tanto del detrás de la película sería demasiado larga para explicarla en detalle. Algunos ejemplos de la cantidad de trabajo, por ahora: 14 meses de perfeccionamiento del modelo, más o menos 250 veces para un finalmente, comprimido, archivo blend de 73Mb incluyendo 555 meshes, 906.595 polígonos, 107Mb de texturas, ya puedes ver las drásticas y desafiantes elecciones que tuve que hacer para él renderizado final, y aquello me enseño preciosas cosas:
Por ejemplo, ahora tengo un mejor flujo de producción debido a qué perdí mucho tiempo escalando y posiciónando los nuevos meses en la escena en lugar de crearlos por medio de cajas de referencia temporal (simples cubos creados donde me proyecte para crear nuevos objetos luego) en la escena, exportando estas cajas fuera de la escena y modelando en ellas los nuevos objetos por separado, finalmente introduciendo el verdadero objeto en la escena.

Otro precioso dato que aprendí mientras hacia mi película es que todos los objetos que aparecen fuera del campo de la cámara deben ser ocultados escondidos en capas por medio de capas llaves, para hacer que el render sea posible en una máquina en un tiempo razonable. Por la misma razón tuve que apagar Raytracing y usar luces solo en mapas de sombras. Eso aumento un montón la velocidad de renderizado, pero había un serio problema para mantener el realismo: por reflexiones de escenas bajo el agua debía encontrar algo para producir caustica. Estas son animadas olas de luz al azar hechas por reflexión en la superficie del agua qué puedes ver desde abajo. Este fenómeno es difícil de producir en 3D, pero muy común en la naturaleza. Si yo quería recrear un ambiente bajo el agua, no podría hacerlo sin ello. Así que cuando descubrí el excelente y gratuito programa Caustics generator ello me convenció de falsear causticas.

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Así que ahora veamos cómo trabaja para hacer un medio ambiente submarino verdaderamente realista. En este pequeño tutorial asumiremos conocimiento básico de la interfaz Blender.
Primero la escena del rayo.
Necesitas 3 lámparas:
-Lampara proyectora: primero que todo, agrega un punto de luz en una despejada ventana en 3D en Blender y gírala más o menos hacia abajo. Pon el punto en una sombra protegida, entonces en un clásico corredor palanca. Entonces el ángulo spotbias más de 0.5, para suavizar el borde y hacer el halo.

Lampara suave: agrega otra lámpara (tipo hemi) apuntando detrás de la cámara y emparéntala a ella. Pon su poder a un nivel alto, más o menos 2. Luego veras para qué usaremos esta lámpara.

Lampara oscurecedora: agrega lámparas de área puestas en poder negativo 0.5 o menos, posicionadas sobre los detalles para ocultarlas de la vista. Este tipo de lámpara oscurecera innecesarias partes de la escena, ocultandolas de la vista.

Para hacer el piso, agrega un plano desde la cima de la vista y escalalo hasta qué sus bordes estén fuera de la visual de la cámara. Ajusta los colores del mundo en negro. Deberías poder ver algo como esto en la figura 1 (saustics001.blend).

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Ahora es tiempo de hacer nuestra secuencia de imágenes cauticas animadas o película qué usaremos como textura para la lámpara de proyección en Blender. Entonces primero abrimos Caustics generator y ajustamos los parámetros de acuerdo a la figura 2 (Por ahora estos ajustes no serán cambiados. Después podrás probar rápidamente otros diferentes ajustes, pero si chequeas la vista previa automática, ten cuidado antes de desactivar el antialiasing al ajustar supersamples a 10 y Motion Blur a 10, de otra manera el dibujo ira muy despacio). Entonces, después de ajustar el directorio donde tu almacenaste la secuencia de imágenes.bmp, comprueba Save Output y cliquea Render Animation.

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Aquí estamos: un completo baldosado cíclico de animación caustica, ahora completamente usable sobre la lámpara proyectora. Pero debemos usarlo con cuidado, para evitar algunos artefactos, porque las texturas de baldosines pueden fácilmente aparecer como artificiales frente a nuestros ojos. Regresemos a Blender.

Nuestra escena abierta, seleccionemos la lámpara proyectora y agregarle una textura. Luego ve al panel de textures y ajústelo como en la figura 3. Esto indica qué la secuencia usada contiene 32 cuadros (los parámetros determinados en Caustics generator), cada uno de ellos usado uno por uno y repitiendo cíclicamente en tiempo por siempre. Pero a este punto no ay control posible sobre el tamaño de los patrones usados. Debemos arreglarlo.

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Un método inteligente es poner un plano bajo el suelo y nombrarlo REF, por instancia. Lo único por hacer es entrar en los botones de lámpara> Textures and Input, comprueba la caja de objetos y entra el mismo nombre en este campo: REF. Ahora, el mapeado de aquellas texturas la lámpara adaptara al tamaño y posición de el objeto REF, como en la figura 4 (caustics002.blend).

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Tu deberías ahora ser capaz de probar el renderizado. Después de esto, presiona F12.

Si los patrones de las cáusticas son muy largos, solo necesitas ajustar los tamaños del objeto plano que nombraste REF en dimensiones más bajas, si son muy pequeñas solo ajústalas a mayor tamaño. Es así de simple. Ahora con el plano REF seleccionado, inserta una look key en el. Ya has causado el efecto del viento en las olas causando que las cáusticas se muevan con ellas.

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Presionemos el botón Anim y empecemos a testear, feliz blending y no te hundas tanto en ello ;).
(Al final de esta página se hacen alusiones a algunas imágenes por lo que estaría bueno echarle un vistazo).

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Publicado en Blender Art Magazine por Dan Tabonet y traducido para foro3d.com.