tutorial riassuntivo: funzioni utili per l'architettura

cari amici di treddi.com,
vi invio un tutorial abbastanza lungo, che riassume alcuni dei contenuti della guida
"3ds max per l'architettura" di Apogeo editore.

In particolare sono esaminati le potenti ma semplicissime innovazioni di mental ray.
E' un tutorial non proprio per principianti ma spero sia utile a tutti.

L'obiettivo come al solito non è di ottenere immagini strabilianti (non lo sono quelle
che seguono, realizzate in pochi minuti) ma di capire tecniche procedure e sistemi
per utilizzare al meglio il 3ds in maniera specifica per l'architettura.

i temi affrontati dal tutorial sono:

cenni di modellazione,
materiali templates,
impostazioni basiche di render,
luci (con anche qualche volumetrica)
vista notturna.

buon divertimento!

è anche disponibile una versione in pdf su www.fabiodagnano.com/tutorial.pdf

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Per prima cosa
è necessario disporre di una pianta in AutoCAD da importare.

Modellazione

La base


Come già visto è possibile utilizzare i disegni bidimensionali
di AutoCAD sia in pianta sia in sezione o prospetto. In questo
caso utilizziamo entrambi. Iniziamo dalla pianta. Per prima cosa
è bene partire da un disegno univoco, da cui si estrapolano tramite
Wblock tutti i vari pezzi necessari alle estrusioni. L’utilizzo di
un unico file sorgente di AutoCAD garantisce sempre il corretto
posizionamento dei pezzi e l’omogeneità di scala. Per ottenere
migliori risultati è bene che tutto ciò che si importa in 3ds Studio
Max sia sotto forma di poligonale chiusa. Per ottenere ciò è molto
utile il comando, all’interno di AutoCAD, chiamato Boundary.
Una volta create le poligonali necessarie, si esportano con il comando
Wblock lasciando tutte le impostazioni di default. Quando
il file è pronto è possibile importarlo all’interno di 3ds Max con il
comando Import (non Legacy Import). Nella scelta delle opzioni di
Import si possono prendere due strade che dipendono dalla natura
delle polilinee da importare: se è necessario che le polilinee siano
accorpate in un unico oggetto, è consigliabile l’opzione Layer,
Blocks as Node Hierarchy, che importa gli oggetti derivandoli dai
layer (da cui eriditano il nome), altrimenti se è utile tenere le poli-
linee separate, si consiglia Entity, Blocks as Node Hierarchy. Sappiate
in ogni caso che con il comando Edit Spline all’interno di 3ds Max
è possibile estrapolare delle poligonali da un sistema di entità raggruppate
con Extract Spline o all’inverso unire più entità separate
con il comando Attach o Attach Multiple. Dopo l’importazione il
profilo appare come nella Figura 14.1 ed è pronto per l’estrusione.
Dopo aver selezionato l’oggetto, andate nel pannello Modify e
selezionate il modificatore Extrude. Inserite il valore di estrusione,
in questo caso 0.5 metri.

141
Figura14.1
La polilinea importata da AutoCAD.




È utile avere a disposizione una traccia della pianta come riferimento
per la modellazione. Poiché in 3ds Max non esiste il Lock,
ovvero la possibilità di bloccare un layer pur mantenendolo visibile,
un metodo pratico consiste nell’importare la pianta da utilizzare
come riferimento e poi congelarla con il comando Freeze
(dopo aver selezionato gli oggetti, con il tasto destro del mouse
fate clic su Freeze Selection). Nel caso in cui le linee sparissero a
seguito del congelamento, assicuratevi che non sia attiva l’opzione
Hide Frozen Objecs all’interno del pannello Display/Hide.Per poter
vedere bene le linee congelate è opportuno cambiarne il colore:
andate in Customize/Customize User Interface quindi in Color/
Geometry/Freeze e scegliete un colore che risalti maggiormente
rispetto al grigio di default (Figura 14.2). A seguito dell’applicazione
di Freeze sarà possibile vedere gli oggetti per riferimento ma
non selezionarli.

142
Figura 14.2
Cambiare il colore agli oggetti
congelati.




I pilastri

Per disegnare i pilastri, che hanno forma e dimensione diversa alla
base rispetto al colmo, utilizzeremo un semplice cilindro. Andate
in Create/Standard Object/Cylinder e impostate l’altezza, riducendo
gli Heigth Segments inutilmente impostati a 5 e incrementando il
parametro Sides a 36. Una volta creato il cilindro che serve da base
per i pilastri, applichiamo il modificatore FDD (CYL). All’interno
del modificatore riduciamo il numero di punti necessari per le manipolazioni
immettendo nella casella Set Number Of Points i valori
6 Side, 2 Radial, 2 Height. In questo modo abbiamo un cilindro
fantasma su cui poter effettuare modifiche attraverso dei control
point.Le modifiche effettuate sul cilindro fantasma si ripercuotono
sull’oggetto a cui è applicato il modificatore. Per ottenere l’effetto
voluto agiamo solo sui control point dell’estremità superiore della
colonna imprimendo delle modifiche di scala e di posizione.
Il risultato delle modifiche è visibile in pianta nella Figura 14.3 e
in vista frontale nella Figura 14.4.

143
Figura 14.3
Il pilastro in pianta.


144

Figura 14.4
Il pilastro in vista laterale.




Una volta soddisfatti della forma della colonna, è consigliabile trasformarla
in editable poly attraverso il tasto destro del mouse, in
Convert To/Convert To Editable Poly. Questa operazione non è indispensabile
ma alleggerisce i compiti del programma, soprattutto
in corrispondenza di molte copie dell’oggetto. Dopo aver dato
forma alla colonna, è opportuno copiarla, seguendo come schema
il disegno che appare dalla pianta congelata.

Il parapetto

Dopo aver disegnato la base e i pilastri, passiamo al disegno del
parapetto.Per il parapetto utilizziamo il comodo comando Railing.
Per prima cosa è necessario estrapolare dalla pianta il bordo che
servirà da percorso per il parapetto. Per far ciò clonate l’oggetto
base ed eliminate il modificatore Extrude dalla copia. All’interno
della modifica di Edit Spline selezionate solo i segmenti necessari
al percorso del parapetto. Invertite ora la selezione tramite Edit/
Select Invert (Ctrl+I) e successivamente con il tasto Canc eliminate
tutti i segmenti superflui. Rinominate l’oggetto in modo chiaro
per riconoscerlo nelle operazioni successive. Create ora un nuovo
railing partendo dalla finestra Top. Selezionate Create/Aec Object
Extended/Railing. Non badate alla forma o alla posizione del railing
poiché tutto ciò che fate trascinando a video andrà modificato
tramite il pannello Modify. Dal pannello Modify è ora necessario
impostare i corretti valori del parapetto. Per prima cosa definiamo
il Top Rail. Il Top Rail è il corrimano del parapetto, la linea
orizzontale più in alto e maggiormente visibile. Le opzioni sono
rettangolare (Square) e tonda (Round). Nel caso in cui vogliate un
altro profilo è opportuno aggiungere un corrimano modellato
con Sweep, utilizzando lo stesso percorso del parapetto. In questo
esercizio il modello Round può andare bene e diamo quindi i valori
di 0.05 (5 centimetri) di altezza per 8 centimetri di larghezza
(avrà forma ovale) e di un metro di altezza globale del parapetto.
Con il parametro Lower Rail diamo corpo alla parte inferiore del
parapetto impostando un profilo rettangolare di 2 per 2 centimetri.
Per evitare che il Lower Rail tocchi direttamente per terra
è possibile entrare nella sezione Lower Rail Spacing ( ) e impostare
il valore Start Offset a 0.1 metri. Questa operazione pone la
traversina bassa del parapetto a dieci centimetri da terra. Con il
parametro Post si definiscono gli elementi verticali del parapetto.
Per averli tutti alla stessa distanza è necessario entrare in Post Spacing
( ) e definire il numero di ripetizioni attraverso Count o in
alternativa la distanza tra elementi verticali attraverso Spacing. Qui
scegliamo una distanza fissa tra elementi verticali e la impostiamo
a quattro metri. È ora necessario definire il riempimento del parapetto
stesso, in questo caso un pannello di vetro. All’interno di
Type di Fencing, scegliete Solid Fill. I parametri da impostare sono
lo spessore del vetro (0.01) e l’eventuale distacco dal corrimano
e dalla linea di attacco al suolo. Scegliete 5 centimetri di distanza
da terra, per coerenza con il Lower Rail impostato a questa altezza,
e 5 centimetri di distanza dal corrimano. Dopo aver definito tutti
i parametri del parapetto è sufficiente fargli seguire il percorso
precedentemente preparato dal perimetro di base.Per fare ciò,fate
clic sul pulsante Pick Railing Path e scegliete la spline necessaria.
Adeguate il numero di segmenti in modo da rendere il percorso
il più possibile fedele alla spline di origine e attivate l’opzione
Respect Corners. In questo caso il valore 9 è stato sufficiente a garantire
l’aderenza tra railing e spline. Per introdurre altri parapetti
dello stesso stile ma con forme diverse all’interno della stessa scena
sarà sufficiente copiare l’oggetto e cambiare semplicemente il per
corso con Pick Railing Path. In questo modo dopo aver definito il
primo parapetto si possono ottenere copie articolate su differenti
percorsi con un numero molto esiguo di operazioni. Il risultato
del parapetto è visibile nella Figura 14.5, insieme alla base e ai
pilastri posizionati in modo corretto.

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Figura 14.5
Il parapetto con Railing.





I piani superiori


Con il comando Sweep passiamo ora a definire i piani superiori.
Da AutoCAD effettuiamo una nuova importazione ma questa
volta non di elementi in pianta ma in sezione. È inoltre utile in
questo caso che tutti gli elementi siano riuniti in un’unica spline
al termine del processo di importazione. Per questo motivo utilizzeremo
il sistema di importazione Layer, Blocks as Node Hierarchy.
Dopo aver importato la sezione importiamo, questa volta in pianta,
la polilinea che serve da percorso di estrusione per la sezione. È
preferibile definire il numero di punti della polilinea di percorso,
per evitare che ci siano delle sfaccettature in curva. Per fare questo
è possibile intervenire sul parametro Interpolation all’interno
di Line. È bene aumentare questo valore in caso di curve viste da
distanza ridotta. Dopo aver posizionato correttamente la spline di
percorso, è possibile applicare il modificatore Sweep. All’interno di
Sweep, nella sezione Section Type, scegliete Use Custom Section e tramite
il pulsante Pick,selezionate la sezione recentemente importata.
Il risultato è un solido composto di tutte le parti della sezione
(in questo caso brise soleil, controsoffitti, solai, carter e così via).
Con questo metodo è quindi possibile ottenere dei modelli dettagliati
molto rapidamente. Il risultato è visibile nella Figura 14.6.
A questo punto è sufficiente completare l’oggetto con i due elementi
terminali (che possono essere importati da AutoCAD o disegnati
direttamente in 3ds Max con l’ausilio degli snap. L’ultimo
dettaglio mancante per arricchire il volume sospeso è l’introdu

146
Figura 14.6
Una sezione complessa
con Sweep.





zione di elementi verticali inclinati da supporto per i brise soleil.
Questi elementi devono essere inclinati e devono seguire esattamente
la curva del solido a intervalli regolari. Il modo migliore
per realizzarli è la creazione di un elemento singolo, da copiare
poi con lo Spacing Tool, utilizzando lo stesso profilo generatore di
Sweep. Vediamo come.

1. Copiate l’oggetto Sweep (non Instance ma copia semplice) e
rimuovete dalla copia il modificatore Sweep per avere solo la
linea di percorso.
2. Realizzate un box delle dimensioni adeguate per ottenere i
profili verticali che fungano da struttura per i brise soleil.
3. Posizionate all’inizio del percorso il profilo appena creato
senza necessariamente orientarlo correttamente rispetto al
percorso.
4. Dopo aver selezionato il box utilizzate lo strumento Tools/
Spacing Tool per copiarlo correttamente lungo il percorso.
5. Utilizzate il numero di ripetizioni (Count) per stabilire la corretta
distanza tra gli elementi.
6. Utilizzate la casella Follow per imporre all’oggetto di orientarsi
secondo l’asse di riferimento utilizzato da Pick Path.
7. Nella casella Type Of Object è necessario selezionare la casella
Instance. In questo modo le modifiche effettuate su un qualsiasi
oggetto della serie si ripercuoteranno su tutti gli altri oggetti.
A questo punto dovreste avere un oggetto (contrassegnato nella
Figura 14.7 con la lettera A) e una serie di ripetizioni dell’oggetto
lungo la spline.
Per spostare tutti gli oggetti correttamente secondo il loro asse
è necessario impostare gli assi del Reference Coordinate System su
Local. In questo modo è possibile spostare contemporaneamente
tutti gli oggetti in modo che ognuno conservi la stessa distanza
dalla spline di riferimento. Per impostare gli assi correttamente

147

Figura 14.7
L’oggetto da copiare (A)
lungo la spline.


utilizzate l’elenco che si trova accanto al modificatore di scala e
che normalmente è impostato sul valore View. Selezionate ora
tutte le ripetizioni e l’oggetto di origine con il trasformatore Move
(assicurandovi di avere gli assi su Local). Trascinate uno qualsiasi
degli oggetti fino a portarlo nella posizione corretta.Tutti gli altri
oggetti si posizioneranno automaticamente lungo il percorso.
Con il modificatore Edit Poly e gli assi questa volta su Gimbal,
selezionate uno solo degli elementi verticali e spostatene i vertici
superiori (o inferiori) in modo da assecondare il profilo svasato
dell’edificio. Anche in questo caso, poiché le copie dell’oggetto
sono delle istanze, la modifica sui vertici di un elemento verticale
viene distribuita su tutti gli elementi di copia, rendendo molto
agevole la modellazione degli elementi seriali. Nella Figura 14.8
seguente è possibile vedere gli elementi verticali correttamente
posizionati e orientati.

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Figura 14.8
Il posizionamento dei montanti
verticali.




I corpi scale

Per i corpi scale si procede in modo molto semplice: si estrude
la scatola degli ascensori (rappresentata sempre da una poligonale
chiusa importata da AutoCAD con il sistema del Boundary
e Wblock) e intorno si costruisce la scala con la funzione Create/
Stairs. In questo caso scegliamo il modello a U. Dopo aver approssimato
la scala con il trascinamento, è necessario definirla correttamente
tramite Modify. Si definiscono quindi la larghezza della
rampa con Width, Lenght1 e Lenght2 che determinano la lunghezza
di ogni rampa, e il valore Offeset che stabilisce la distanza tra
le due rampe parallele della scala a U.Tenendo fissa l’altezza della
scala e quindi il dislivello da superare, interveniamo sugli altri parametri
a disposizione: numero di gradini (Riser Ct) e dimensione
dell’alzata (Riser Ht). L’ultima operazione da effettuare è quella di
far preparare a Stair il percorso per parapetto ma non il corrimano
stesso. Per fare ciò all’interno di Geometry attivate le caselle di Rail
Path e disattivate quelle di Handrail. L’effetto è una coppia di linee
che serviranno in seguito per generare il parapetto.Per il parapetto
sarà quindi sufficiente riciclarne uno qualsiasi della scena, copiarlo
e, attraverso Pick Path, assegnare il nuovo percorso costituito dalle
linee appena create. Il risultato è visibile nella Figura 14.9.

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Figura 14.9
Il corpo scale con AEC Stairs.




Le facciate di vetro


Per completare la scena inseriamo degli edifici i cui prospetti sono
formati da pareti di vetro. Per realizzare questi edifici il procedimento
è semplicissimo: basta una polilinea chiusa. Con la stessa
polilinea, infatti, realizziamo il pavimento tramite una estrusione
e il soffitto con una copia del pavimento. Con la stessa polilinea
generiamo inoltre le facciate di vetro con il comando Railing.
Questo sistema è molto pratico poiché consente di realizzare varie
facciate semplicemente copiando il railing e modificandone il
percorso con Pick Path. Definiti i contorni delle scatole (la cosa
più semplice è di importarle da AutoCAD) si procede rapidamente
con le estrusioni del pavimento e soffitto e successivamente
si crea un railing con Solid Fill. In tutto e per tutto simile a un
parapetto di cristallo, questo oggetto può simulare complesse superfici
vetrate con un solo clic. È necessario scegliere la forma e
dimensionare il Top Rail e il Lower Rail che diventeranno la parte
superiore e quella inferiore dell’infisso. È anche possibile inserire
delle partizioni orizzontali semplicemente aggiungendo Lower
Rail con il parametro Lower Rail Spacing. La posizione delle eventuali
partizioni orizzontali è completamente configurabile all’interno
di Lower Rail Spacing: per dividere la vetrata in parti uguali
sarà sufficiente agire sul parametro Count, altrimenti bisognerà
stabilire la distanza dalla base e dal colmo rispettivamente con
Start Offset ed End Offset. Per inserire le partizioni verticali sarà
necessario invece utilizzare il parametro Post. In modo analogo a
quanto visto finora, si procede con forma e dimensionamento del
profilo e successivamente,attraverso Post Spacing,si determina l’intervallo
degli elementi verticali e in che modo distribuirli. Nella
Figura 14.10 sono illustrate le facciate esclusivamente realizzate
con questo sistema.

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Figura 14.10
Facciate vetrate con Railing.



Il contesto


Per modellare il contesto facciamo riferimento al solito disegno
AutoCAD:per prima cosa importiamo delle poligonali chiuse per
estrudere le strade. Per la realizzazione delle rampe applichiamo il
modificatore Edit Poly all’oggetto estruso per modificare sull’asse
Z i punti necessari a formare le pendenze. Per gli edifici di fondo
il sistema è molto semplice: si ricavano dalla planimetria e si trasformano
in poligonali chiuse. Si assegnano le linee a layer diversi
a seconda dell’altezza delle estrusioni. In questo modo in un layer
ci saranno tutti gli edifici a un piano, in un altro quelli a due e così
via. Dopo aver importato gli edifici con il sistema Layer, Blocks as
Node Hierarchy, avrete degli oggetti composti da estrudere direttamente
dell’altezza necessaria. Per arricchire il disegno inseriamo
uno specchio d’acqua nel piano inferiore dell’edificio. Per la sua
realizzazione si procede in maniera molto semplice: per prima
cosa si disegna la sezione del bordo della piscina in AutoCAD
con eventuali smussi, pendenze e quant’altro. Dopo aver importato
la sezione all’interno di 3ds Max, è necessario disporre di un
rettangolo che delimita il bordo della piscina e a cui va applicato
il modificatore Sweep. Per l’acqua utilizziamo invece un semplice
piano, senza applicare nessun disturbo o modifica all’oggetto. È
utile inoltre inserire dei manichini all’interno del modello per
avere il senso delle proporzioni. Se il modello delle persone non
fosse accurato o soddisfacente, si può ricorrere al fotoritocco per
inserire le figure con foto scontornate. In ogni caso il posiziona-
mento di oggetti dall’ingombro simile agli essere umani agevola
il corretto posizionamento in prospettiva delle immagini nel programma
di fotoritocco.

I materiali

È il momento di assegnare i materiali agli oggetti modellati; partiamo
dai nuovi materiali di mental ray, che sono un’ottima base
di partenza per le ambientazioni di architettura.

Cemento

Partiamo dall’oggetto di base, che isoliamo con la funzione Isolation
Mode (Alt+Q) per lavorare più agevolmente. Come base per
l’oggetto utilizziamo il materiale che si chiama Polished Concrete,
accessibile nel pannello dei materiali in Get Material/New/Arch
& Design (Mi). Ricordiamo che questi materiali sono attivi solo
se mental ray è impostato come motore di rendering predefinito.
Questo materiale è molto interessante poiché usa una combinazione
di due diverse mappe all’interno dello slot Diffuse. Una delle
due mappe è un’immagine,che come sempre accade ha il problema
delle ripetizioni, e l’altra mappa è un Noise che si occupa di mitigare
le ripetizioni. Le mappe sono combinate fra di loro attraverso la
mappa Rgb Multiply. È opportuno modificare alcuni parametri per
calibrare meglio il materiale: per prima cosa la riflessione è molto
elevata anche per un cemento tirato a lucido e quindi è bene ridurre
il parametro Reflectivity, portandolo per un materiale quasi opaco
a 0.15. Un’altra modifica opportuna è quella di tarare la mappa
Noise che si trova all’interno di RGB Multiply. La dimensione del
Noise dipende dalla scala del modello e quindi può essere necessario
modificarla. In questo caso portiamo il valore da 50 a 20. Inoltre la
differenza tra le due celle di Noise (bianco e grigio chiaro) è molto
tenue e quindi si benificia poco dell’azione della mappa. Per avere
effetti più marcati è bene scurire il grigio. Per attribuire un po’ di
rugosità al materiale è possibile aggiungere una mappa Noise nello
slot di Bump (contenuto in Special Purpose Map). In questo caso è
bene mettere il tipo di Noise su Fractal e impostare la dimensione
(Size) a 0.05.
Come esercizio aggiungiamo ora delle macchie che simulano delle
zone bagnate. La caratteristica principale delle zone bagnate è
di apparire più riflettenti e lisce. La struttura del nuovo materiale
prevede quindi un cemento opaco e chiaro per le zone asciutte e
uno privo di bump e riflettente nelle zone bagnate. Per stabilire
dove appare una e dove appare l’altra si possono utilizzare varie
mappe: Smoke, Noise, Bitmap o anche Vertex Color. In questo caso,
per decidere esattamente la forma e la posizione delle parti bagnate
utilizziamo una mappa Bitmap. La prima cosa da fare per posizionare
correttamente le mappe è preparare un Render To Texture.
Vediamo come.

1. Selezionate l’oggetto e andate in Render/Render To Texture.
2. Definite il file di destinazione dell’immagine
con Output
all’interno di General Settings.
3. Nella scheda Output fate clic sul pulsante Add per aggiungere la
mappa Diffuse e portate la dimensione di mappa a 1024 punti.
4. Nella casella Target Map selezionate lo slot Diffuse Color Map.
5. All’interno di Baked Material selezionate Output into Source.
È necessario ora attivare il pulsante Render per iniziare il calcolo
e avere l’immagine salvata sul disco. In questo modo la mappa di
rendering verrà applicata direttamente nello slot Diffuse con dimensione
e posizione corrette.
Questa operazione serve per avere una base su cui lavorare per la
distribuzione delle aree bagnate. Aprendo la mappa appena creata
con un programma di fotoritocco quale Photoshop è possibile
creare un nuovo layer e segnare in bianco le zone asciutte e in nero
quelle bagnate. Non è importante rispettare i bordi dell’oggetto
poiché la mappa viene applicata automaticamente da 3ds Max.
L’ultima operazione da effettuare è di inserire il materiale composto
appena creato all’interno di un materiale Top/Bottom. In questo
modo si evitano le striature lungo i bordi dell’oggetto. Nella
parte superiore del materiale Top/Bottom si trascina il materiale
Blend che contiene i materiali asciutto/bagnato, mentre nella parte
inferiore si inserisce il materiale da attribuire ai bordi. Il risultato
di questa operazione è visibile nella Figura 14.11.


1411
Figura 14.11
Le macchie riflettenti simulano
il bagnato.



Intonaco

Il materiale dei pilastri è un semplice bianco di intonaco. Per simulare
questo materiale scegliamo un materiale della libreria di
mental ray, sempre Arch & Design (Mi), scegliendo però il preset
Matte Finish che conferisce una colorazione diffusa priva di bagliori.
Per arricchire il materiale possiamo aggiungere una mappa
di tipo Stucco all’interno della mappa Diffuse. La dimensione di
tale mappa dovrebbe essere portata a 0.02 e la differenza tra i due
colori all’interno di Stucco dovrebbe essere blanda. L’aggiunta di
questa mappa serve solo a dare un poco di vibrazione e di grana al
bianco, che altrimenti apparirebbe eccessivamente piatto.

Metalli

Anche per i metalli utilizzeremo un preset dei materiali Arch &
Design (Mi) di mental ray. In questo caso l’effetto voluto è di metallo
satinato e il preset Satined Metal è piuttosto efficace. Per dare
un poco di rugosità al materiale, influenzandone anche il riflesso,
aggiungiamo una mappa Dent all’interno dello slot Bump. I
valori da inserire sono: Bump 0.1 e, all’interno di Dent, il valore
Size=0.02 e Strenght=10 (Figura 14.12).

1412
Figura 14.12
Il metallo di Arch & Design.



Vetri

I vetri di mental ray sono veramente una novità che fa risparmiare
molto tempo.All’interno dei template dei materiali per l’architettura
di mental ray sono presenti infatti vetri per lastre, vetri solidi
per oggetti e vetri traslucidi. I vetri per lastre (Thin) sono davvero
ottimi e possono essere usati così come sono. Un’accortezza: se
nel calcolo del rendering dovessero apparire artifici quali del nero
nei punti di sovrapposizione delle lastre, è bene ritoccare il valore
di estrusione e portarlo a zero. In questo modo viene corretto
l’errore che appare nella Figura 14.13. Altrimenti per ovviare al
difetto è necessario attivare la casella Back Face Culling contenuta

1413
Figura 14.13
all’interno di Advanced Transparency Options nel Material Editor. La correzione dell’errore
di Thin Glass.



Acqua

L’acqua è un materiale che pone sempre qualche difficoltà. Normalmente
i risultati migliori si ottengono con la sinergia di un oggetto
modellato con un qualche increspatura e un buon materiale
di supporto. In realtà con i nuovi materiali di mental ray anche le
difficoltà relative alla modellazione e al rendering dell’acqua sono
notevolmente diminuite. Con il materiale contenuto all’interno
degli oramai ben noti materiali per l’architettura di mental ray
si possono ottenere dei risultati ottimi in breve tempo. Anche se
il materiale appare subito soddisfacente, è bene apportare alcune
modifiche. Per prima cosa è necessario selezionare il materiale
Water, Reflective Surface all’interno dei materiali per l’architettura.
Questo materiale non è trasparente e pertanto è utile aggiungere
trasparenza all’oggetto semplicemente agendo sul parametro Transparency
all’interno di Refraction, portandolo da 0 a 0.75. Una modifica
ulteriore riguarda la scala delle onde che si trova all’interno
dello slot Bump, con il nome di Ocean (Lume). Per avere buoni
risultati è opportuno ridurre drasticamente la scala delle onde e
portare la lunghezza maggiore delle onde (largest) da 20 a 0.5 (le
grandi), e da 1 a 0.05 (le piccole). Il parametro Quantity regola il
numero di onde e per gli specchi d’acqua è bene tenersi su valori
bassi: 1.5 può essere un buon compromesso. Nella Figura 14.14
che segue è possibile vedere la differenza tra un’acqua con valore
Quantity 1 (a sinistra) e 10 (a destra).

1414
Figura 14.14
Diversi valori di Quantity:
1 a sinistra, 10 a destra.
Nell’immagine notturna di cui parleremo in seguito sarà opportuno
dare un poco di illuminazione artificiale al materiale dell’acqua.
Sarà necessario quindi intervenire sul parametro Self Illumination
(Glow) del materiale.


Le impostazioni di rendering

Per questo rendering, il cui scopo è dimostrare come sia semplice e
rapido ottenere delle immagini di buona qualità con 3ds Max e gli
ausili di mental ray, utilizzeremo delle impostazioni che consentono
di contenere significativamente i tempi di calcolo. Per prima cosa, è
superfluo dirlo, è necessario impostare mental ray come motore di
rendering. Successivamente, all’interno della scheda di Indirect Illumination
sceglieremo il solo Final Gather, tramite il pulsante Enable
Final Gather. All’interno della voce Preset scegliete le impostazioni
Low, che offrono comunque una buona qualità.Volendo è possibile
aumentare la qualità di Final Gather,tenendo presente che ciò comporta
un aumento dei tempi di calcolo. Un ulteriore settaggio da
modificare è il tipo di filtro, all’interno di Render/Renderer. Il filtro
è normalmente impostato su Box, mentre un filtro Mitchell 4×4 offre
risultati certamente migliori. Un ulteriore parametro da tenere
sotto controllo è Samples per Pixel. Questo parametro condiziona
fortemente i tempi di rendering. Un buon compromesso è quello
che prevede un minimo di 1 campione per ogni pixel come valore
minimo e di 4 campioni per pixel come valore massimo. Un consiglio
è di contenere al minimo i Samples per Pixel nelle immagini di
prova e di incrementare questo valore solo nei reder definitivi.

Luci

Per l’illuminazione prevediamo due distinte ambientazioni: una
illuminazione naturale per l’immagine diurna e un set di luci artificiali
per l’immagine notturna. La prima è più semplice in termini
di risorse e di impostazioni, mentre la seconda richiede un
tempo di calcolo e di settaggio più elevato.

Luce naturale

Nell’ambientazione che esaminiamo, un esterno con luce naturale,
utilizziamo il setup più semplice e immediato: mrSky+mrSun.
Per prima cosa localizziamo l’edificio tramite la funzione Create/
Systems/Daylight. Con il pulsante Get Location indicate nella mappa
la posizione geografica dell’intervento. Di seguito inserite trascinando
la rosa dei venti in una posizione qualsiasi della finestra
Top. A questo punto viene creato un assembly composto da un
oggetto luce e da un oggetto cielo. La posizione dei due elementi
solidali può essere variata tramite il pulsante Setup,impostando ora
e data, oppure manualmente tramite il pulsante Manual.
All’interno del pannello Modify, dopo aver selezionato la luce appena
creata, attuate le seguenti modifiche: in Daylight Parameters,
all’interno della tendina scegliete la voce mrSun; all’interno di
Skylight scegliete mrSky. Dopo aver impostato il cielo come mr-
Sky, viene solitamente visualizzato un messaggio di avviso in cui
si chiede se al cielo mrSky si vuole abbinare automaticamente la
mappa ambientale Mr Physical Sky. Rispondete positivamente al
messaggio di avviso. Ora è possibile spostare il congiunto sole e
cielo manualmente o tramite il pannello di modifica di data e ora.
La modifica della posizione del sole altera l’aspetto generale della
scena, non solo nella quantità di luce ma anche nella colorazione
data dalla luce ambiente. Le ombre da far portare al sole sono di
tipo raytrace, poiché garantiscono accuratezza e definizione senza
essere troppo pesanti in termini di calcolo.
Prima di lanciare il rendering bisogna essere sicuri di aver impostato
il controllo dell’esposizione, senza il quale è complicato
tarare la corretta illuminazione. Per impostare l’Exposure Control
bisogna andare in Render/Environment/Exposure Control e impostare
Mr Photographic Exposure Control. Al suo interno impostate
il preset Physically Based Lighting, Outdoor Daylight, Clear Sky. Se
necessario, abbassate il valore Exposure Value (EV) per bilanciare la
corretta illuminazione, aiutandovi con il pulsante Preview.
L’utilizzo di mrSun e mrSky, in congiunzione con l’illuminazione
indiretta di Final Gather e del controllo fotografico dell’esposizio
ne, porta all’ottenimento di immagini realistiche con un numero
molto limitato di operazioni ed è indicato per la maggior parte
dei rendering esterni e diurni di architettura. Il rendering illustrato
nella Figura 14.15 è frutto di tale tecnica.

1415
Figura 14.15
Il modello con Final Gather.


Un discorso a parte meritano le immagini notturne per cui è
necessario un maggior numero di operazioni.

Luce notturna

Per l’illuminazione notturna sono necessarie molte luci puntuali e
pertanto i tempi di calcolo e di impostazione della scena possono
salire molto rapidamente. Inoltre le immagini notturne presentano
dei chiaroscuri con zone di luce accentuata e zone di ombra che
rendono difficile l’utilizzo di un controllo dell’esposizione. Questo
è infatti ottimale per delle ambientazioni a luce diffusa,come quelle
diurne, ma tende a appiattire le notturne e a non rispettare le differenze
di potenza delle diverse fonti di luce.
Prendendo come base il setup diurno appena visto procediamo
con l’abbassare il sole fino alla luce dell’orizzonte. Questa operazione
garantisce una luce di fondo della scena che non appare
quindi completamente nera nei punti non raggiunti dalla luce.
L’operazione seguente è quella di collocare delle luci fotometriche
nei punti della scena che si vogliono illuminare. Un supporto
utile per questa fase è dato dai molti produttori di luci che offrono
gratuitamente online il modello tridimensionale dei loro prodotti
oltre ai dati IES che forniscono indicazioni sulla propagazio
ne della luce di ogni singolo modello. In questo caso utilizziamo
dei modelli scaricati dal sito www.fagerhult.com, ma sono presenti
modelli di altri produttori, quali Erco, Lumina (attraverso il sito
treddi.com) e così via. I modelli delle lampade scaricati sono generalmente
degli assembly composti da un oggetto e da una luce
fotometrica. La propagazione della luce fotometrica si trova all’interno
di Web Parameters. Dopo aver selezionato la luce ed esservi
posizionati all’interno del pannello Modify, noterete che accanto
alla voce Web File c’è solitamente un codice che corrisponde al
file IES di propagazione caratteristica della luce per ogni specifico
modello di lampada. Benché venga correttamente indicato il
nome del file, questo non è automaticamente caricato e quindi è
opportuno scaricare a parte il file relativo alla lampada prescelta
e associarlo all’assembly. Dopo aver scelto i modelli di lampada e
averli posizionati nella scena (è consigliabile l’utilizzo della copia
con Instance, che consente di apportare modifiche simultanee a
tutte le luci simili nella scena), è necessario tararli correttamente
con il parametro Multiplier all’interno di Intensity nel pannello di
modifica delle luci. Nella scena in questione vengono utilizzati tre
diversi modelli di luce, copiati poi con gli strumenti di spacing al
fine di coprire tutte le aree da illuminare. Ogni modello di lampada
ha associato il suo file IES di propagazione caratteristica della
luce. Oltre alle luci IES e al sistema di illuminazione composto da
sole e cielo,viene applicata una Self Illumination al materiale acqua.
I parametri da modificare si trovano all’interno del pannello di
controllo dei materiali, dopo aver selezionato il materiale acqua,
dentro alla scheda Self Illumination (Glow). In particolare si vuole
fare in modo che tutta l’acqua si comporti come una fonte di luce
(oltre alle pennellate date dai fari IES). Si sceglie quindi un tipo
di lampada, per esempio alogena, si modifica il colore della luce
tramite Filter Color e si calibrano i valori di intensità luminosa. È
inoltre consigliabile attivare l’opzione Illuminates The Scene (When
Using FG) che include gli oggetti con materiali autoilluminanti
nel calcolo dell’illuminazione globale con Final Gather.
È bene ricordare che il controllo dell’esposizione rende vana la
taratura delle luci di una scena notturna, poiché tende a uniformare
le diverse intensità. È quindi opportuno disattivare ogni tipo
di controllo dell’esposizione e regolare la corretta illuminazione
della scena tramite il parametro Multiplier di ogni modello di luce.
Per fare in modo che le luci lascino una scia e mostrino il loro fascio
ci si serve dell’effetto delle luci volumetriche. Per fare questo
è necessario utilizzare lo shader Parti Volume. Le luci volumetriche
non sono di semplice utilizzo; pertanto descriviamo velocemente
il procedimento da seguire lasciando l’approfondimento del tema
al lettore. Per ottenere le luci fotometriche fate quanto segue.

1416
Figura 14.16
I parametri di Parti Volume.




Nota

Se le luci con Parti Volume si trovano
direttamente sullo sfondo
come nella Figura 14.16, non viene
visualizzato alcun effetto. Per vedere
la luce volumetrica è necessario
posizionare sullo sfondo un oggetto
(per esempio un box) a cui assegnare
il materiale mental ray. Nello
slot Surface si deve inserire lo shader
Transmat. Questo oggetto si occupa
di raccogliere la luce volumetrica e
di visualizzarla correttamente.

1. Create una semplice luce quale per esempio una free area.
2. Scorrendo la scheda della luce nel menu
Modify portatevi
all’ultima riga chiamata mental ray Shaders.
3. Scegliete lo shader Light Point Base e attivatelo con Enable
(questa operazione non è automatica).
4. Dal Material Editor aprite lo shader, impostate il colore e attivate
la proiezione delle ombre. Per avere dei buoni risultati
è necessario che il colore della luce sia molto scuro, vicino al
nero.
5. Nella casella Renderer di Render individuate lo slot che controlla
i Camera Effects. All’interno di Volume selezionate Parti
Volume.
6. Impostate i valori dello shader Parti Volume all’interno del Material
Editor. Per questa immagine sono stati utilizzati i valori
riportati nella Figura 14.16.
Per tarare bene Parti Volume sono necessarie molte prove che è
bene effettuare con risorse al minimo per non perdere tempo. È
possibile quindi disattivare Final Gather,ridurre i sample e nascondere
tutti gli elementi (Figura 14.17).

1417
Figura 14.17
L’effetto delle sole luci
volumetriche.


Come ultima operazione si può aggiungere uno sfondo diverso
da quello utilizzato per l’immagine diurna. In questo caso l’operazione
più rapida consiste nel lavorare in Photoshop utilizzando
le trasparenza del canale alfa per effettuare selezioni accurate. Il
risultato della combinazione di una illuminazione con luci fotometriche
e volumetriche è mostrato nella Figura 14.18.

1418

Figura 14.18
La notturna di copertina.


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