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Tutorial enviado por Andre Vieira

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Enviado por: Andre Vieira

Campinas - SP

Registrado em 03-01-2003

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Tutoriais 3dsmax - 3ds max avançado - Luzes PhotometricsRecomendar


Neste tutorial vamos conhecer mais luzes do 3ds max, agora vamos estudar as diferenças e funcionalidades oferecidas pelas luzes tipo Photometrics, que estão disponíveis no programa a partir do 3ds max 5. É muito importante que você já tenha lido o tutorial Light Parameters, aqui na seção Tutoriais do site www.tresd1.com.br, pois nele eu explico os parâmetros das luzes comuns, que são iguais aos das luzes Photometrics em muitos aspectos, o que for igual, eu não vou explicar novamente neste tutorial. Também é importante que já tenha lido o tutorial Ray Trace Shadows e Shadow Map, pois as sombras disponíveis para as luzes comuns são as mesmas para as luzes Photometrics e não voltarei a falar sobre elas neste tutorial.
Para acessar as luzes Photometrics, você deve clicar na lista que se encontra no ínicio do painel das luzes e escolher o item Photometric, como mostra a primeira imagem ao lado.
São diversas luzes deste tipo, a Target Point é uma luz pontual (Omni) com foco, a Free Point é uma luz pontual sem foco, a Target Linear cria uma linha de luz com foco, a Free Linear é igual mas não tem foco, a Target Area cria uma área de luz com foco, a Free Area é a mesma coisa mas sem foco, ainda tem a IES Sun para criar luz solar e a IES Sky para criar iluminação global.

Selecione a luz Target Point, clique e arraste na Viewport, ela é criada igual uma luz Standard normal.
Os menus mostrados nas imagens ao lado são idênticos aos menus das luzes Standard, e foram explicados no tutorial Light Parameters, aqui no site www.tresd1.com.br. A única diferença está na lista Type do painel General Parâmeters, mostrado na primeira imagem ao lado. Nas luzes Photometrics sem foco, aparecem as opções Point, Linear e Area, enquanto que nas luzes Standard aparecem as opções Spot, Directional e Omni. Essa lista é usada para trocar entre os tipos de luz disponíveis em cada sistema, sem precisar apagar e criar outra.

Logo abaixo tem o item Target, onde você pode habilitar ou desabilitar o foco, assim, é possível transformar uma determinada luz em qualquer outra do mesmo sistema, exceto em IES Sun e IES Sky, e Sky Light no caso das luzes Standard.
O resto dos parâmetros são todos idênticos aos parâmetros das luzes Standard e têm as mesmas funções, se não conhece conhece ainda, leia o tutorial Light Parameters, aqui na seção Tutoriais do site www.tresd1.com.br.


Se escolher uma luz Target Linear ou Free Linear, aparece um novo menu no painel das luzes chamado Linear Light Parameters, como mostra a primeira imagem ao lado, neste parâmetro você define o tamanho da linha de luz, essa é uma luz adequada para simular luzes fluorescentes, por exemplo.
Se a luz escolhida for uma Target Area ou Free Area, aparece o novo menu Area Light Parameters, como mostra a segunda imagem ao lado, nestes parâmetros você define as dimensões da área de luz, esse tipo de luz é adequada para simular iluminação gerada por uma área iluminada, igual a tela de uma TV, uma placa tipo "Backlight", um grupo de luzes fluorescentes, uma janela, uma clarabóia e similares.


As luzes fotométricas simulam as luzes reais com precisão física, inclusive, você pode simular uma luz de qualquer fabricante que forneça as informações necessárias. Estas luzes foram adicionadas no programa com o sistema de Radiosity, que é o antigo programa Light Scape, da Autodesk, integrado ao 3DS Max. Quem usou o Light Scape vai se identificar na hora com essas luzes, são as mesmas, só muda a interface. Elas são próprias para usar com o Radiosity ou com qualquer renderizador que ofereça compatibilidade, como o Mental Ray, V-Ray e Brazil Render, mas podem ser usadas no Light Tracer e também no render padrão do Max, claro que neste último caso você não vai obter precisão física na iluminação, pois é necessário o cálculo de GI ou Radiosity para isso. Mas mesmo nos renderizadores com GI e Radiosity, você não precisa se preocupar com a precisão física da luz e pode usá-las como as luzes comuns, ajustando de forma que a imagem fique agradável artisticamente.

No menu Intensity / Color / Distribuition você define o tipo de material que a luz é feita, por padrão vem selecionado D65White, abrindo essa lista você encontra diversos tipos de luzes pré-definidas, como Fluorescente, Halogênio, Sódio, Incandecent, Mercúrio, Xenônio, entre outras. Quando mudar o tipo de luz, a cor na frente do parâmetro Kelvin é alterada, ajustando a temperatura da luz de acordo com o tipo escolhido. Então, se quiser, pode habilitar o parâmetro Kelvin e definir um tipo diferente indicando a sua temperatura na escala Kelvin, o quadro de cor na frente mostra a cor da luz com aquela temperatura.

O Color Filter é outro parâmetro interessante, ele simula o efeito gerado por holofotes com um filtro colorido na frente, assim, o tipo de luz selecionada é filtrada pela cor escolhida em Filter Color.

A lista Distribuition, no início do menu Intensity / Color / Distribuition, é muito importante. Você percebeu que não existem luzes Spot entre as luzes disponíveis no painel das Photometrics, porque na realidade a fonte de luz é a mesma, o que muda é a forma de distribuição dessa luz, sendo assim, é na lista distribuition que você definirá como será a distribuição dessa fonte de luz. Por padrão vem selecionado Isotropic, este tipo de distribuição é igual a uma luz Omni, distribui a luz em todas as direções, como mostra a primeira imagem ao lado. Abrindo a lista você encontra as opções Spotlight e Web, a Spotlight distribui a luz numa mesma direção de forma divergente a partir do ponto luminoso, como mostra a segunda imagem ao lado.

A distribuição tipo Web é a que permite realmente criar luzes reais dentro do 3ds max, escolhendo essa opção aparece o menu Web Parameters, onde você deve aplicar o arquivo IES distribuido pelo fabricante da luz. Este arquivo contém informações obtidas em laboratório definindo como a luz se propaga, essa medição leva em conta todas as deformações sofridas pela fonte de luz de acordo com a forma de fabricação da lâmpada, além da sua intensidade. Veja na última imagem ao lado como poderia ser a distribuição de uma luz com essa opção, dependendo da posição do filamento, da intensidade e das saliências no vidro que engloba a fonte luminosa, a distribuição sofre deformações idênticas as sofridas pela luz real, o formato mais comum deste tipo de arquivo é IES, mas também pode ser encontrado nos formatos Cibse e Ltli.


É no botão Web File do menu Web Parameters que você adiciona o arquivo IES, Cibse ou Ltli, como mostra a primeira imagem ao lado, basta clicar no botão e escolher o arquivo desejado, os parâmetros de X, Y e Z Rotation são para rotacionar o ponto de luz.

Quando você escolhe Spotlight na lista Distribuition, aparece o menu Spotlight Parameters, como mostra a segunda imagem ao lado, nele você define o tamanho do cône da luz, da mesma forma que ocorre nas luzes Spots Standard.

Ainda tem mais um tipo de distribuição que aparece nas luzes Linear e Area, é a Diffuse, ela define que a distribuição será de forma difusa, como é próprio para este tipo de fonte luminosa, onde não há apenas um ponto luminoso, a luz é emitida por toda uma área, a opção Diffuse não tem menu de configuração. Nas luzes Area também tem a opção Web, para usar um arquivo IES que configure a distribuição da luz.

Um outro parâmetro muito importante é o Intensity, ele se encontra no menu Intensity / Color / Distribuition e define a intensidade da luz. Como as luzes Photometrics são fisicamente reais, você define a intensidade em escalas luminosas reais, pode escolher entre três, Lumen (lm), Candela (cd) e Lux (lx). Não é igual as luzes Standard, que você define a intensidade no Multipler. A opção Multipler, logo abaixo, funciona como um Dimmer, não é igual ao Multipler das luzes Standard. Se a intensidade for zero, o Multipler não terá efeito algum. Quando aplicar um arquivo IES, ele ajustará esse parâmetro de acordo com as especificações do fabricante, mas você pode alterar ou animar para funcionar como um Dimmer. Apesar de poder trabalhar dentro das escalas fisicas, você não precisa se preocupar com isso e pode simplesmente usar as luzes Photometrics da mesma forma que as Standard, modificando a escala luminosa até conseguir um nível de iluminação agradável para a sua cena.

A escala Lumen mede o fluxo luminoso, que é a quantidade total de energia luminosa da fonte de luz, se pensar na luz como partículas (Photons), então, o fluxo luminoso é proporcional a quantidade de Photons que chegam, saem ou passam por uma superfície durante 1 segundo, uma luz comum de 100 watt tem um fluxo luminoso em torno de 1750 Lumens.

A escala Candela mede a intensidade luminosa, que é quantidade de energia luminosa emitida por uma fonte de luz em determinada direção durante uma unidade de tempo, é adequada para medir a variação da distribuição de acordo com a direção, uma luz comum de 100 watt tem uma intensidade luminosa em torno de 139 Candelas.

A escala Lux mede a luminância, que é a quantidade de fluxo luminoso (Lumen) que emana de uma superfície a certa distância da fonte de luz, normalmente 1 metro. Essa é uma escala internacional e equivale a 1 Lumen por metro quadrado na distância de 1 metro. Quando habilita essa opção, o segundo campo de escala no grupo Intensity é ligado, no primeiro você define o valor em Lux e no segundo você define a que distância este valor se refere.


Se colocar uma luz Photometric na cena e renderizar, provavelmente ficará tudo preto, porque essas luzes são reais, não são infinitas como as luzes Standard, elas se propagam como se tivesse habilitado o parâmetro Decay das luzes comuns, e este Decay é medido em unidades reais. Se a cena não estiver em escala real, a luz pode ficar muito fraca, pois uma sala pode ter 5 Km quadrados em vez de 5 metros quadrados. Mas você só deve se preocupar com isso se deseja trabalhar de forma fisicamente correta, porque pode simplesmente aumentar a escala luminosa da luz o quanto for necessário até iluminar a sala adequadamente na escala que ela estiver, como fazemos com as luzes Standard.

Mas se deseja precisão física na iluminação, deve trabalhar com a cena em escala real e manter as escalas luminosas dentro da realidade, além é claro de usar materiais fisicamente reais na cena, como o material Architectural e os Shaders da biblioteca Physics do Mental Ray. Para configurar as unidades do 3ds max clique em Customize > Units Setup, aparece a janela para escolher a opção Meters, como mostra a primeira imagem ao lado, clique no botão System Unit Setup e verifique se está em Meters também, como mostra a segunda imagem ao lado. Faça isso antes de iniciar a construção da cena. O ideal é modelar num sistema de CAD e importar em escala real para o 3ds max, pois ele não oferece as facilidades com precisão em medidas que sistemas de CAD oferecem, já que o 3ds max é um programa artístico, não é para modelar projetos. Uma questão importante quando for trabalhar em escala real é o seu conhecimento no 3ds max. Fica complicado para uma pessoa com poucos anos de programa trabalhar em escala real, porque o valor padrão de todos os parâmetros do 3ds max não mudam junto com a escala, e muitos destes valores dependem do tamanho da cena para ficar correto, assim, quando você está trabalhando em escala real, aparecem problemas que não apareceriam na escala padrão do programa, sendo necessário configurar diversos parâmetros para adequá-los a escala real e resolver os problemas, com pouca experiência no 3ds max, complica bastante a vida da pessoa, por não saber o que precisa modificar para resolver.


Agora, veja a diferença de uma luz Standard para uma luz Photometric com distribuição real. A luz real sofre interferências, como expliquei quando falei sobre distribuição, usando uma luz Standard ou Photometric com a distribuição Isotropic, Spotlight ou Diffuse, a luz é perfeita demais, a distribuição é uniforme, não sofre interferências do vidro, da forma da fonte, da posição da fonte dentro do bulbo, ficando perfeita, como mostra a primeira imagem ao lado. Quando aplicar um arquivo IES, você perceberá que o ícone da luz se modifica na Viewport, para se adequar a geometria da luz que ele descreve. E quando renderizar na escala correta, aparecem as interferências geradas pela luz real na área iluminada, como mostra a segunda imagem ao lado.

No exemplo anterior eu usei um arquivo IES de uma luz Spot, veja alguns exemplos usando luzes tipo pontual (Omni), a primeira imagem mostra a iluminação de uma luz Omni Standard. Usando uma luz fotométrica Free Point com um arquivo IES de uma luz incandecente com filamento, o resultado da iluminação é igual ao mostrado na segunda imagem ao lado, veja como a posição do filamento faz a iluminação sofrer uma interferência no centro, como acontece com as luzes reais.

Modificando o arquivo IES na mesma luz, o resultado da iluminação é completamente diferente, como mostra a última imagem ao lado. É no arquivo IES que está definida a intensidade e como será a interferência gerada pela forma de distribuição, sendo assim, normalmente não se altera a intensidade dessas luzes, para manter a perfeição física, se for o que está procurando. Mas você pode usar um arquivo IES e configurar a escala luminosa ou o Multipler até obter um nível de iluminação adequado para o seu ambiente, independente da escala que ele esteja.


Ainda tem uma questão muito importante, o controle de exposição a luz. Em fotografia real profissional, o fotógrafo pode controlar o tempo de exposição do filme a luz da cena, por exemplo, se for de noite ou tiver pouca luz, ele vai prefeir que o filme fique exporto mais tempo do que numa foto com sol forte. O Expossure Control faz exatamente isso, ele fica na janela do Environment, você pode acessar teclando 8 ou pelo menu Rendering. O Expossure Control tem três opções, Automatic, Linear e Logarithimic, esta última é a melhor, também é a única opção aceita pelo Mental Ray. Você pode controlar os parâmetros no menu abaixo, como brilho, contraste, os tons médios e a escala física de toda a iluminação. O parâmetro Physical Scale pode ser muito útil quando tiver uma cena fora da escala, ele permite aumentar ou diminuir a escala luminosa da cena toda.

Ainda tem a opção Pseudo Color, que permite ver a iluminação de acordo com a temperatura, assim, fica mais fácil de encontrar a escala física correta para se adequar a escla da cena. Você sabe se a iluminação está forte ou fraca pelas cores, o azul indica baixa temperatura, portanto baixa iluminação, o vemelho indica alta temperatura, ou seja, onde há bastante iluminação.

necessidade de usar o Expossure Control, tanto no Radiosity como no Mental Ray, mas sem ele você não poderá respeitar a escala física da iluminação, ficará muito escuro, mesmo com o modelo na escala real. Com o Expossure Control você pode fazer ajustes na claridade da cena sem modificar as configurações de iluminação.

Veja que, uma luz com distribuição Web não terá o mesmo comportamento quando aumentar muito a sua escala luminosa, na verdade, todas as luzes Photometrics podem "estourar" a iluminação em objetos próximos se aumentar muito a escala luminosa, além de alterar a cor, o Multipler é um ótimo recurso para aumentar a intensidade da luz. Mas usando o Expossure Control, você pode aumentar a intensidade da luz sem deixar o especular "estourar", porque mesmo uma luz muito intensa, não vai "estourar" se o tempo de exposição do "filme" for pequeno. Veja o exemplo ao lado. Na primeira imagem eu aumentei a escala luminosa da luz, a iluminação "estourou". A segunda imagem mostra a luz na escala luminosa normal. Na última imagem eu aumentei a intensidade ajustando o Expossure Control, a iluminação não "estourou".

Vale lembrar que, nenhuma foto ou vídeo comercial profissional é feita apenas com a iluminação local ou ambiente, sempre usam dezenas de equipamentos de iluminação, entre luzes, filtros e defletores, portanto, mesmo respeitando a escala e trabalhando com materiais e luzes fisicamente reais, normalmente ficará mais escuro do que gostaria, o Expossure Controle pode ajudar a clarear. Mas para conseguir resultados melhores e mais realistas, é muito importante conhecer técnidas de iluminação reais e virtuais, para usar em conjunto na confecção da cena, sem se preocupar com uma iluminação fisicamente correta, e sim com uma iluminação agradável e realista, é misturando tudo que você consegue uma boa iluminação em 3D, e isso depende de prática, o que leva tempo.

Na seção Diversos, aqui do site www.tresd1.com.br, você pode baixar dezenas de arquivos IES e também acessar sites dos fabricantes de luzes que distribuem estes arquivos.

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new comentou em 27 ago 2013 11:14Ver comentário

marcelopazdacordeiro comentou em 27 ago 2013 10:50Ver comentário

Vanderson comentou em 28 mai 2012 13:07Ver comentário

gabriel205 comentou em 17 out 2011 16:14Ver comentário

zambest comentou em 14 out 2011 10:02Ver comentário

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