Autore: Federicospoltore
Titolo: Caplutta Sogn Benedetg
Modellazione: 3Dstudio Max
Render: Vray
Post: Photoshop

ENGLISH VERSION HERE

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Introduzione

La saint benedict chapel (sumvitg, svizzera) è un progetto di Peter Zumthor, vincitore del Pritzker prize 2009.
Ho una sana ossessione per gli edifici sacri perché credo che questo tipo di architettura sia pura nei significati, nei concetti e nelle funzioni. Materialmente sono l'espressione di cosa accade dentro; sono il pensiero, la fede, le credenze ed a volte dimostrazione della potenza del loro creatore. Tutto questo, messo insieme, crea un edificio.
Mi sono sentito attratto da questa cappella per molti aspetti: per la sua austera semplicità, il modo in cui i materiali coesistono e per la sue fattezze artigiane ed eleganti. Il traguardo personale qui era quello di rappresentare sia gli aspetti principali ma anche quelli marginali di questo lavoro di architettura.


Modellazione

Descriverò soltanto gli elementi unici che caratterizzano questo progetto, poiché modellare è abbastanza semplice in generale. Il primo passo in questo tipo di progetto è stato quello di raccogliere quante più informazioni possibile sulla costruzione: schizzi, piante, foto, video etc.
Fortunatamente per me, su internet si trovavano tantissime informazioni su questa cappella.

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Ho usato questi disegni per aiutarmi ad iniziare il modello della cappella

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Ho cominciato creando dei piani sui quali ho messo i blueprint. Ho usato degli shader DirectX (1) e una mappa di tipo StandardFx (2). In questo modo nel viewport ho ottenuto una definizione delle texture migliore ed è stato quindi più semplice per me seguire la forma.

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Ho impostato a grigio il colore d'ambiente ed ho messo diffuse e specular completamente nere (3). Come ultima cosa ho attivato il Top Diffuse Color Enable e ho selezionato la mappa blueprint per lo slot Top Diffuse Map.

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Come potete vedere qui sotto c'è un bel po' di differenza.

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Quando ho iniziato a modellare sapevo bene che avrei dovuto avere due modelli differenti, uno per i render esterni e uno per quelli interni. Ho lavorato ad una sola scena soltanto fino a che non è arrivato il momento di dividerla in due.
La modellazione in generale è stata molto semplice e quindi non mi ha portato via troppo tempo avere la struttura principale pronta. Spline estruse, poly modeling e primitive.

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Dopo aver fatto la parte curva della struttura ho cominciato alla parte complicata del progetto: il pavimento.
Non potevo semplicemente abbozzarlo e poi rifinirlo meglio dopo. Dovevo per forza farlo perfettamente dall'inizio tenendo presente che le tavole avrebbero dovuto avere le proprie coordinate UV.
Non volevo certo doverci tornare su in continuazione.

Il pavimento di legno.

Come consiglio, prima di cominciare a modellare il primo poligono, raccomando di studiare molto attentamente le informazioni e le reference che si hanno a disposizione per trovare il modo e le tecniche necessarie a risolvere le cose nel modo più efficiente, veloce e giusto possibile.
Ho cominciato tracciando il contorno delle tavole di legno (solo metà ovviamente a causa della simmetria del pavimento).

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Quando ho finito la metà l'ho convertita in Edit Poly ed ho usato uno Slice Plane per togliere le geometrie non necessarie lungo l'asse di simmetria.

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Prima di applicare il modificatore di simmetria ho selezionato gli spigoli ed ho creato un Chamfer aperto che avrei chiuso più avanti.

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Adesso le tavole sono tutte separate tra loro.

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A questo punto la geometria del pavimento di legno è quasi completa ed ogni tavola ha la sua mappa UV perché è stata generata dal modificatore Sweep. Putroppo, come vedremo più avanti, questo tipo di mappatura non ci aiuterà proprio a causa del materiale che dovremo applicare al pavimento.

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Travi e Carpenteria
Il passo successivo è stato quello di creare le travi di supporto per l'interno. Per fare questo ho preso le stesse spline utilizzate per il pavimento, le ho copiate e fatto un outline al centro delle travi sul blueprint, dopodiché ho cancellato le spline interne.

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Ho creato un parallelepipedo per la trave ed ho utilizzato lo Spacing Tool per posizionarne le istanze lungo una spline. In realtà però le travi non hanno tutte la stessa distanza e quindi dopo ho dovuto riposizionarle a mano per poi alla fine raggrupparle tutte in un solo oggetto.

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Ho usato lo stesso metodo per la carpenteria e per le finestre.

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Il soffitto

A questo punto possiamo considerare il soffitto il secondo elemento complesso del modello. Ecco alcune reference...

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La struttura delle travi è stata fatta utilizzando profili spline e sweep (in qualche caso preferisco usare lo Sweep invece del Bevel Profile perché se per qualche motivo devi cancellare il profilo non perdi la geometria relativa).

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All'inizio ho pensato di usare metodi simili a quelli utilizzati per il pavimento in legno, ma per il soffitto, dopo un po' di risultati non soddisfacenti, ho deciso di utilizzare una texture invece di una geometria. Quindi, in pratica, ho composto una grossa immagine in Photoshop che poi ho applicato alla superficie della mesh.

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In questa immagine potete vedere un modello base con qualche corredo...

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(Gif Animata)

Qui sotto potete vedere come il modello risulta piazzato sul terreno per il render esterno...

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La pannellatura di legno esterna

Senza dubbio la parte più complessa del progetto e non solo per la modellazione ma anche per la creazione dei materiali.

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Questo progetto è stato pensato per un'animazione e quindi ogni cosa doveva essere al suo posto: lo sporco, le perdite, il legno invecchiato ecc. Anche se ho fatto delle immagini statiche non mi piaceva l'idea di aggiustare le cose in postproduzione ed ho preferito fare tutto in 3D se possibile.
Il primo approccio per la modellazione, usando tegole singole, è stato quello di convertirle in V-Ray proxies e spargerle (scatter) sulla superficie.
Purtroppo questa tecnica non ha funzionato per diverse ragioni: c'erano geometrie che si sovrapponevano, avevo bisogno di maggiore controllo sui materiali e sulla distribuzione, alcune assicelle dovevano essere messe in modo diverso ed altri problemi ...
Ho anche provato qualche plugin o script ma senza successo.
Alla fine, con un po' di ispirazione dallo script Floor Generator, ho trovato un modo per risolverlo...
Ho cominciato creando un piano con qualche suddivisione in accordo con le misure approssimative delle assicelle, l'ho convertito in un Editable Poly Object, ho selezionato gli spigoli interni ed ho applicato un open chamfer, ho aggiunto la mappa UV ed ho selezionato l'opzione per il face mapping.
Poi ho aggiunto un modificatore Edit Poly, ho selezionato gli elementi ed ho tessellato un paio di volte per avere un po' di suddivisione sulle facce. Dopo ho selezionato le righe intercalate e le ho mosse metà di una colonna, come se fossero mattoni. Ho selezionato tutti gli elementi e li ho scalati di un 210% sull'asse delle Y. Ho ruotato le facce di 5° ed ho selezionato i bordi di tutti gli elementi per estruderli localmente (questo per sumulare lo spessore ed evitare di aggiungere altra geometria sul retro).

Ecco una sequenza animata per far capire meglio la cosa ....

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(Gif Animata)

Qui ho aggiunto un noise modifier ma solo a scopo illustrativo perché  il noise è stato applicato quando il "muro" di pannelli è stato creato.

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Ho fatto diversi pannelli in questo modo ed ho creato un array orizzontale in modo da coprire tutta la struttura e poi ho fatto un array verticale. Ho usato un modificatore Bend per curvare i pannelli, ho attaccato tutti i pezzi e poi ho aggiunto del noise.

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(Gif Animata)
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(Gif Animata)

Alla fine della sequenza sopra si può vedere che le assicelle in basso sono state ragliate. Questo è stato fatto con Quick Slice Tool e un po' di pazienza.

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L'ultima immagine dove puoi vedere le assicelle in primo piano è soltanto un pezzo dell'intero rivestimento modellato con la stessa tecnica ma ad una risoluzione poligonale più alta.

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La vegetazione

Non c'è molto da dire su questo, principalmente perché non ha un ruolo di rilievo nella scena, ma per i curiosi ecco alcuni dettagli.
Tutta la vegetazione è stata modellata in OnyxTree, eccetto per l'erba, le rocce ed il suolo che sono stati fatti in 3ds Max.
Qui potete vedere tutte le specie: Conifere, arbusti, fiori erba e rocce.

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Textures e Materiali

Il pavimento di legno

Prima vediamo qualche reference ...

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La prima cosa che ho provato per il materiale del pavimento è stato di creare un Multi/Sub-object con un legno come materiale principale e poi altri come copie ma con un differente offset sulla mappa di diffusione e con un modificatore Material By Element sulla geometria del pavimento in modo da assegnare un materiale random ad ogni asse del pavimento.
Avrebbe funzionato ma sarebbe stato un delirio mettersi a sistemare tutti i sub-material per evitare le ripetizioni (tiling).
Ho quindi pensato di usare un solo materiale per l'intera geometria ma dandogli una variazione con il Multi Texture Map by CG-Source. Questa tecnica era sicuramente migliore dal punto di vista della versatilità e del risultato finale ma usare molte texture multiple avrebbe aumentato considerevolmente l'utilizzo di RAM. Ho quindi dovuto cercare un'altra strada ancora.
Che cosa finalmente ha risolto il problema è stato creare un materiale con una grossa texture e proiettarla sulla geometria tramite unwrap.

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(Gif Animata)

E qui la decomposizione del materiale...

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(Gif Animata)

Voglio aggiungere alcune cose ...
C'è un VRayOverrideMtl con un materiale principale e un GI material. Il GI material è uno standard VRay material grigio. Ho fatto così perché volevo sovrascrivere il color bleeding del materiale principale con uno più chiaro. Quindi, nel materiale base, avevo una miscela tra il materiale base e due materiali messi come rivestimento che aggiungevano dello sporco al materiale principale usando diverse maschere. Ecco tutto!
Anzi ... dimenticavo ... quando creo un materiale cerco, se possibile, di evitare di usare molte texture nello stesso materiale e, a maggior ragione quando da una singola texture ne devi creare altre come bump, riflessione etc.
Crearle in Photoshop ad esempio è molto più semplice, desaturare l'immagine, usare le curve, aggiustare luminosità e contrasto e si ottiene una mappa decente.
Ovviamente questo non è sempre valido ma credo che lo sia nella maggior parte dei casi.
Qui sotto potete vedere il processo appena spiegato eseguito in MAX.

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(Gif Animata)
In questo modo si utilizzano meno mappe e si consuma meno RAM perché MAX carica una sola texture.

Il rivestimento di legno
Come prima cosa vediamo il loro aspetto nella realità...

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Il materiale delle assicelle di legno ha richiesto un lungo periodo di studio: farlo sembrare reale, con il legno invecchiato, con le infiltrazioni, i gocciolamenti, il legno seccato etc.
Se si guardano le le foto della cappella si può notare che il colore del legno degrada in un tono grigiastro (probabilmente a causa del freddo, dell'umidità e della luce del sole). Questo è molto evidente su metà della cappella mentre l'altra metà vira più su un colore rossastro (il colore naturale del legno), e in ultimo possiamo vedere un tono quasi nero sulle piccole parti oscurate del rivestimento.

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Per l'intera geometria, il pavimento, le travi, e gli infissi delle finestre, ho usato un materiale (legno rossastro in questo caso) miscelato con gli altri due (grigio e nero). Tutti i materiali erano V-Ray standard.

Questo è come ho fatto il materiale per il legno rossastro...

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Come si può vedere ho utilizzato una Multi Texture Map nel diffuse slot e ci ho caricato 84 texture differenti solo per il legno rossastro.
Questo è un esempio di alcune delle texture che ho utilizzato (la dimensione originale è un 350% più grande)
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Trovare delle buone foto da utilizzare come texture è stato un grosso problema, e quindi alcune parti le ho dovute creare da zero ricostruendole da foto a bassa risoluzione.

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le parti Grigie e Nere

Grigi
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Nero
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Questi quattro materiali sono stati miscelati utilizzando vertex paint come maschera in canali differenti, poi ho dipinto una maschera sulla geometria per le assicelle grigie ed un'altra per quelle nere. Ho usato come maschera anche un VRayDistanceTex dove ho messo una specie di "dummy" che avvolgeva mezza cappella in modo da coprire quella metà in maniera più uniforme.

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saint benedict chapel 3d making Compo Gif 08
(Gif Animata)

Gli infissi delle finestre
E' stato molto semplice, ho unito tutti gli elementi verticali in un solo oggetto, ho fatto l'unwrap (come per il pavimento) ho applicato sette material Multi/Sub Object e un MaterialByElement sulla geometria dando una distribuzione casuale ... niente di più!

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Setup della luce

Il lighting è stato molto semplice, sia per l'interno che per l'esterno ho utilizzato una HDRI come sorgente principale di illuminazione. Per l'interno ho utilizzato anche una VRaySun. Ho sempre cercato di imitare e riprodurre le regole naturali della luce, e quindi generalmente non utilizzo luci di riempimento nei miei progetti.
Ecco il setup utilizzato per le luci...
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Luci Volumetriche

Ho utilizzato luci volumetriche soltanto in una immagine, anche la mia intenzione originaria (visto che doveva essere un'animazione) era quella di utilizzarla in quasi tutti gli shot. Non volevo però che i rendering si basassero sulla luce volumetrica perché non avrei avuto il controllo su come sarebbe stata la resa. Ho preferito quindi utilizzare la postproduzione in modo da avere più libertà e controllo sul risultato finale.
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(Gif Animata)

Cosa ho fatto per avere un ulteriore pass senza averlo nel render di base è stato quello di fare il render del solo effetto volumetrico su un modello della cappella completamente nero e poi combinarlo come layer Screen o Linear Dodge in post produzione.
Vediamo i vari passi ...
Come prima cosa ho salvato la scena in un nuovo file perché in questa nuova scena non ci sarebbero stati materiali o altri settaggi della scena originale, poi ho configurato un VRayEnvironmentFog che mi piacesse ed ho applicato un materiale VRayLight 100% nero all'intera scena (ecco quando i materiali vengono sostituiti).
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Ho selezionato tutte le geometrie e le ho applicate al VRay object properties.

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Qui potete vedere i settings per il setup del render. Per velocizzare il render ho utilizzato Adaptive Subdivision come antialiasing ma non ho messo nessun anti-alias filter.

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E il risultato finale (l'immagine originale è larga 4500px).

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Facendo in questo modo ho ottenuto render molto più veloci della luce volumetrica con la possibilità e la libertà che offre la postproduzione.

Rendering
Niente di speciale sui settaggi del render. Probabilmente soltanto l'utilizzo di bitmap proxie di cui potete leggere di più a questo indirizzo – Global Settings and Defaults for Bitmap Proxies Dialog.
Questa utility è stata veramente utile per questo lavoro perché ho utilizzato texture molto grosse, che insieme al prato e alla vegetazione portano ad un elevato consumo di RAM.

saint benedict chapel 3d making PIC 05 01

Non ho una macchina molto potente e quindi dovevo stare molto attento all'ottimizzazione. Fortunatamente non ho avuto problemi con il consumo di RAM. L'interno richiedeva circa 4Gb e l'esterno (con i bitmap proxies) tra i 5 e gli 8Gb.
Il tempo di rendering variava molto. Per gli interni ci sono volute da una fino a 7 ore per ottenere immagini dalle dimensioni di 2500 - 4500px sul lato maggiore, mentre gli esterni dai 20 minuti fino alle 2 ore per immagini della stessa grandezza.

Il render setup per gli esterni ...

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Il render setup per gli interni ...

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Post Production

Non volevo niente di estroso e quindi ho preferito orientarmi su un look un po' più naturale in termini di estetica dell'immagine ma concedendomi qualche libertà con il mood e la composizione.
Ecco un esempio:

saint benedict chapel 3d making Compo Gif 10
(Gif Animata)

Conclusioni

Se avete raggiunto questo punto avete avuto un bel po' di pazienza!
Spero che abbiate trovato interessante questo articolo e che vi abbiate trovato qualcosa di interessante da aggiungere al vostro workflow.
Voglio inoltre ringraziare Treddi.com per avermi dato la possibilità di pubblicare questo articolo e condividerlo con voi tutti.

Saluti

Federico.


Autore: Federico Spoltore
Federico Spoltore, digital artist attualmente lavora full time nel campo della visualizzazione architettonica per 3D studios in Argentina.

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Questo articolo è stato importato automaticamente dal forum il 31/lug/2014
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