Creación de una escena de iluminación compleja

Creación de una escena de iluminación compleja, por Carles piles. Esta escena se creó en unas pocas horas. El trabajo de modelado se pudo simplificar mucho al trabajar la mayoría de objetos previamente colocados en su ubicación desde FreeHand 8. El texturizado fue bastante simple y la iluminación no tanto, aunque se podría haber recortado el tiempo de trabajo (que no el tiempo de render) utilizando iluminación global automática.

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En este caso se ha utilizado iluminación manual la cual produce unos tiempos de render muy bajos y es ideal para realizar animaciones. Además, es posible tomar un control total sobre la iluminación en contra de la IG.

Modelado.

El principal elemento de la escena es el puente, el cual está hecho usando -objetos Nurbs extrusión- Excepto el adorno inferior el cual está hecho con un objeto -nurbs recorrido-?
A) el puente.

Primero he dibujado todos los Splines en FreeHand 8. (se pueden crear los Splines en Cinema 4D, pero es más cómodo trabajar en un programa vectorial por su comodidad y herramientas para manejar Splines).

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Luego he exportado todos los Splines a Illustrator para luego importarlos en Cinema 4D.

Importante: para importar todos los Splines y luego poder trabajar con ellos independientemente debe estar activado en configuración importar/exportar>Illustrator: -agrupar Splines- En lugar de -conectar Splines-.

Siguiendo esta técnica todos los Splines están ya colocados en su sitio.

Ahora queda coger cada Spline y arrastrarlo a su correspondiente objeto -nurbs extrusión- (creado previamente) hasta completar todos los objetos.

Se ha usado -tapa y canto- Para prevenir las aristas duras.

Una vez están todos los objetos (Splines) colocados dentro de los extrusores solamente queda mover los nuevos objetos en el eje -z- (profundidad) para ubicar los remates en la parte exterior y dejar los cuerpos principales donde están.

Para el remate inferior se ha utilizado un perfil escalonado y el Spline dibujado antes en FreeHand arrastrando los dos dentro de un objeto -nurbs recorrido- (si no funciona como es de esperar hay que cambiar el orden de los subobjetos dentro del? Objeto -nurbs recorrido- Y a veces girar el objeto forrador. Si el objeto forrador fuese una primitiva Spline, se debe reorientar desde los atributos del propio objeto).

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Para finalizar el modelado del puente, se duplican y reorientan algunos objetos y se añaden algunos cubos.

B) paredes.

Las paredes (y sus remates) están formadas por simples cubos.

C) área trasera.

El área trasera esta creada también usando cubos excepto los travesaños de la barandilla que están hechos usando una combinación de 1 cilindro y 2 esferas y el conjunto repetido varias veces?
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D) el personaje.

El personaje en realidad no es una persona completa. Es realmente simple. Solo he modelado las partes visibles (la figura es muy en la escena y además visto de espaldas).

Para hacer la capa se han creado Splines -bezier- En Cinema 4D y se han arrastrado dentro de un objeto -nurbs forro- (posteriormente se puede mejorar el aspecto utilizando un mapa en el canal -Bump- En la textura).

Los Splines introducidos en el objeto -forro- Se pueden modificar y ver el resultado a tiempo real en el editor.

Para hacer el sombrero y la pluma del sombrero también se han utilizado -objetos forro- (la pluma se puede mejorar utilizando un mapa de ruido en el canal alfa para añadir transparencia).

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Para hacer los brazos y piernas he usado primitivas tipo -cápsula- Los pies son cubos deformados, la cabeza es una esfera, y la apenas visible espada es una cápsula deformada. El personaje no tiene cuerpo, sólo las partes visibles por la cámara.

Debido a la sencillez, el personaje se ve muy feo en un primer plano, pero es suficientemente adecuando para el tamaño y ángulo en el que se ve en la imagen.

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Ahora ya tenemos todos los elementos para crear la escena.
(El trabajo de modelado consumió alrededor de 2 horas incluyendo el dibujo inicial en FreeHand)?
Texturizado.

Hay solo unas pocas texturas en esta escena.

A. Un mapa de empedrado para todas las paredes.

B. Otro mapa de empedrado para el suelo.

C. Una textura propia (gris rugoso) para la piedra esculpida. Texturas de color sólido con Bump y difusión (ruido fractal) para las ropas.

E, una textura con bodhinutfresnel en el canal de color y con ruido fractal en el canal alfa (agujeros) y.

F. Un mapa de fondo.

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En las texturas empedradas he activado el canal -difusión- Y he cargado el nuevo plugin -dirtynut- Shader. Este Shader crea suciedad automáticamente (en las juntas de los objetos) allí donde esté aplicada la textura, sin tener que usar mapas ni coordenadas.

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El mapeado fue realmente rápido, principalmente aplicando un mapeado cúbico sobre algunos grupos de objetos y ajustando el número de repeticiones a tiempo real desde la vista del editor.

Iluminación.

A) luz diurna.

Esta parte del trabajo fue la que más tiempo consumió de toda la escena debido al gran número de pruebas realizadas para ajustar el óptimo valor de las luces.

La ventaja es que se puede colocar cualquier objeto en esta calle y aparecerá correctamente iluminado como si de iluminación global se tratase, pero con unos tiempos de render realmente bajos.

Las principales fuentes de luz son el sol, la luz rebotada del sol y del cielo y la luz del cielo.

El sol es una luz paralela de color amarillento, la luz de rebote es el resultado principalmente de la luz del sol rebotando en la geometría (aunque el cielo también produce luz de rebote en todas direcciones) y la luz del cielo es luz azul rodeando toda la escena.

Todas las luces están añadidas gradualmente. Se puede apreciar que entre las diferentes etapas de iluminación los cambios son pequeños.

Usando un gran número de luces de baja intensidad se obtienen mejores resultados que usando unas pocas luces de mucha intensidad. La idea es crear una cuadricula o rejilla de luces para rellenar las zonas oscuras utilizando los colores adecuados (depende de cada escena).

Simulando las fuentes de luz usando focos y luces omnidireccionales.

B)el sol.

Para el sol se ha utilizado un foco colocado lo suficientemente lejos para cubrir toda la escena. El color de la luz es amarillo anaranjado con un valor del 270% con las sobras de área activadas.

Las sombras de área son más realistas que otras sombras. Éstas mostraran bordes duros o suaves dependiendo de la distancia de los objetos emisores y receptores tal y como ocurre con la luz real. Consumen más tiempo de render que otro tipo de sombras, pero tienen mejor aspecto.
(Se puede utilizar sombra suave con un gran tamaño de mapa para simular este tipo de sombras ahorrando tiempo de cálculo, pero las sombras de área son más realistas).

Solamente el foco sol.

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C) rebote principal.

Para simular el primer rebote de luz solar, he usado dos líneas de luces omni-direccionales de color azul (8 luces cada línea) colocadas a lo largo de la calle. Son instancias de una luz maestra. Esto permite un rápido ajuste ya que, con sólo ajustar la luz maestra todas las instancias toman el valor de la maestra.

La primera línea de luz esta colocada cerca del suelo y la segunda línea aproximadamente al centro de la máxima altura de la escena. Estas líneas de luz rellenan la zona suavemente y con una luz bastante uniforme (utilizando más luces con valores más bajos se consiguen mejores resultados, pero consume más tiempo de render y más pruebas).

Ahora se ve que la parte superior de la calle todavía está demasiado oscura, pero solucionaremos esto más adelante utilizando sólo unas pocas luces.

La luz maestra azul (y consiguientemente las instancias) utiliza un valor del 10%, el color es azulado y con sombras suaves activadas (tamaño de mapa 125kb), esto produce sombras e iluminación suaves imitando una solución de radiosidad, pero sin gran consumo de tiempo de cálculo.

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D) cielo.

Para la luz principal del cielo he usado tres instancias de un grupo. El grupo es un par de focos apuntando desde arriba a las paredes y al suelo que da un total de 8 focos. Los parámetros son: color azulado (radio de muestra a 6 para conseguir una sombra más difusa) y el valor al 20%.

Estas luces añaden más relleno a la escena dejando sombras visibles bajo el puente, tanto en el suelo como en las paredes.

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Llegado este punto, algunas áreas todavía son demasiado oscuras y tienen que ser rellenadas de luz.

E) rellenando la escena de más luces de rebote y luz superior del cielo.

La vista frontal del puente se ve demasiado oscura en relación a las paredes debido a que las luces del cielo utilizadas hasta ahora están ubicadas a derecha-izquierda solamente.

Para compensar esto un simple foco situado a bastante distancia rellena todas las áreas frontales. Para tomar mejor control sobre la sobre-exposición de la luz se ha usado -caída lineal- Y sombras suaves con una opacidad del 50%. Esto produce más luz de relleno (50%) en áreas interiores.

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Ahora se puede observar que la parte inferior del puente (y otras) es demasiado oscura teniendo en cuenta que la luz del sol es muy fuerte en el suelo y debería producir más rebotes en las zonas inferiores.

Para remediar esto, una simple luz sin sombras se coloca debajo de la escena para rellenarlas de luz reflejada inferior. Esta luz utiliza un valor del 15%.

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Ahora vamos a rellenar la parte cercana al cielo la cual debería estar más iluminada.

Se han utilizado tres luces con -caída- Colocadas en la zona media-alta de la escena.

Dos luces omnidireccionales con un 20% de valor delante y detrás del puente y la tercera con un 35% de valor colocada más arriba sólo en la zona frontal visible a la cámara.

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Y finalmente, pequeños detalles a mejorar.

Debido a que las paredes (detrás del puente) se dirigen hacia un lugar abierto, debería haber algo más de luz en ellas. Para sobre-exponer el área abierta he usado un par de focos azules con un 30% de valor apuntando a la parte alta de las paredes y una omni-direccional amarilla con un valor del 25% con caída en el espacio abierto entre el final de las paredes y el muro del final.

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Y la imagen ya está terminada.

Tiempo de render: 542 a 600 por 600 píxeles (este tiempo se puede optimizar bastante utilizando sombras suaves con gran tamaño de mapa para la luz solar en lugar de sombras de área las cuáles son grandes consumidoras de tiempo de cálculo).

Carles piles 2002.

Nota: la imagen final puede verse a más resolución en la galería del año 2002. En la página de Carles.