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LucaRosty

Daylighting - Perez All Weather Sky model in Mental Ray

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Inviata (modificato)

Salve a tutti amici , durante i giorni scorsi  ho pensato a lungo quale tema potrebbe essere trattato per vivacizzare un po' la neonata sezione dedicata ad nVidia Mental Ray.   

Occupandomi di Daylighting e Lighting Design mi è quasi uscito d'istinto un argomento che riguarda una feature di Mental Ray dalle grandi potenzialità (a mio avviso) ma poco conosciuta e quasi mai utilizzata (perlomeno questa è stata l'impressione che ho avuto nel corso del tempo )  e mi riferisco ad uno dei tre modelli di sky utilizzabili da Mental Ray in 3ds Max .... ovvero il  Perez All Weather .

E' un modello basato sulle caratteristiche fisiche del cielo e del sole, al fine di poter riprodurre delle reali condizioni luminose naturali , al pari se vogliamo di molti altri modelli più frequentemente utilizzati come l'Haze ad esempio, ma al contrario di tutti gli altri modelli , le sue caratteristiche principali sono basate su valori realmente registrati da centraline meteorologiche sparse in tutto il mondo in diverse località, ed immagazzinati all'interno di particolari file chiamati "Weather Data File" con estensione   .epw .

Infatti , se si desidera utilizzare questo tipo di modello fisico , è necessario selezionare "Weather Data File" nel riquadro Position del daylighting ed inserire il file .epw riferito alla località in cui prevediamo di inserire il nostro modello 3D.  

 

Screen.jpg

 

Questi file contengono una serie di informazioni, dalle caratteristiche dell'aria (polvere ecc) , alle condizioni meteorologiche (quindi presenza o meno di nuvole ecc. ) , temperature, condizioni del vento ecc .... ma soprattutto contengono due valori in particolare ovvero l'irradianza luminosa del cielo e del sole (non andrò oltre sulla descrizione tecnica di questi valori per mille motivi, lascio a chi è interessato e curioso, approfondire questo tema ;)) , che determinano di fatto l'influenza luminosa sulla scena del sole e del cielo , sia per quantità che per qualità.

Potremmo dire che questi file possono essere considerati al pari dei file IES delle fonti luminose artificiali, e questi valori possono essere visualizzati sempre all'interno del daylighting nel riquadro "mr Sky : Perez Parameters".

Il valore "Diffuse Horiz" gestisce l'influenza del cielo, mentre il "Direct Normal" gestisce l'influenza del sole , e va da sè che è naturalmente necessario prendere una adeguata dimestichezza con questo tipo di valori per poterli interpretare ed utilizzare nel miglior modo possibile in base alle proprie esigenze progettuali o artistiche.

I valori sono registrati durante tutti i 365 giorni di un anno solare e durante le 24 ore giornaliere, quindi se vogliamo un piccolo limite (o grande dipende dalle proprie esigenze ed abitudini) è costituito dal fatto che non è possibile impostare minuti e secondi.

 

Di seguito posto alcune immagini in clay , di una scena che sto utilizzando per testare alcuni set di lighting e per portfolio personale , una prima cosa che sottolineo è che la mappa mrSky inserita nel''environment segue l'andamento dei file epw, .

 

 EX_10sett-06_J.jpg

 

 

IN_A_10sett-06_J.jpg

 

IN_B_10sett-06_J.jpg

 

 

Questo tipo di metodo, offre la possibilità innanzitutto di poter beneficiare di innumerevoli condizioni luminose, reali e soprattutto corrette da un punto di vista fisico, ma soprattutto danno la possibilità di quantificare il "peso" della luce naturale nel nostro ambiente 3d ... se pensiamo quanti benefici questo aspetto possa portare ad esempio nelle condizioni miste dove vi è la necessità di integrare luce naturale e luce artificiale , già questo basta per far capire le vere potenzialità di questo sistema o metodo.

Il modello Perez è utilizzabile anche all'interno di IRay e nel neonato motore di Autodesk ART

 

Con questa discussione, e con questa breve premessa, mi farebbe piacere dare uno spazio tutto suo a questo tema, e quindi dare la possibilità a chiunque di dire le proprie impressioni, condividere esperienze o semplicemente porre delle domande sul tema in questione.

Nei prossimi post oltre che ad inserire altre immagini riferite a questo ambiente , in diverse condizioni luminose, darò di volta in volta altre informazioni  sul come utilizzare questo modello di sky .

 

Per ora è tutto e vi lascio la parola, di seguito alcuni link da dove poter reperire i file Weather Data di diverse località sparse in tutto il mondo .....;)

 

LINK1

LINK2

LINK3  ...a me  questo ultimo link piace in particolare perchè offre la possibilità di poter facilmente visualizzare la posizione della località/città :)

 

 

 

 

 


Modificato da LucaRosty

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Ospite
Inviata (modificato)
1 ora fa, LucaRosty ha scritto:

Echeccavoli mentre scivevo il messaggio si vedevano :(....poi vedo di reinserirle ...prima o poi ce la farò. ..spero :wacko:

Si dai si vedono. :)  sia Perez che Weather li ho trovati sempre utili dalle prime versioni e loro comparsa in Mr. ;)

 

Ps. le scritte verdine nell'interfaccia di 3ds max sono proprio simpatiche, adesso mi ha fatto venire la voglia di farle Azzurine, Rosse etc. :D


Modificato da mak21

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Si sono molto utili, e in alcuni ambiti  addirittura indispensabili , ma senza entrare nel merito di questioni tecniche, in ambito CG l'utilizzo di questo strumento è stato poco considerato se non ignorato del tutto, per vari motivi, uno su tutti che implica un minimo di studio e di essere compreso fino in fondo.

I benefici possono essere molti, ad esempio nelle immagini allegate degli interni è possibile notare la variazione di tonalità generata dalla mappa mrSky ... e mi riferisco al virare dalle tonalità fredde a quelle calde.

L'effetto si ottiene con la giusta condizione luminosa, un bilanciamento sapiente e cosciente fra il contributo del cielo e del sole, e una corretta esposizione, soprattutto sul bilanciamento del bianco ... in poche parole consapevolezza del mezzo utilizzato e conoscenza delle tecniche di illuminazione .... il tutto condito con una buona dose di test , che non guastano mai ^_^

In molti casi è uno strumento che può tranquillamente sostituire l'utilizzo delle HDRI ad esempio, se consideriamo solo l'aspetto luminoso e non l'apporto sulle riflessioni.

 

 

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Rosty una domanda... 

Quindi con Perez all Weather per gli interni non c'é bisogno dello Sky portal? Quasi sempre sono costretto ad usarlo ogni qualvolta devo realizzare un interno con luce diurna che si avvicini alla realtà....

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Ospite
Il ‎03‎/‎05‎/‎2016 at 20:40 , LucaRosty ha scritto:

Si sono molto utili, e in alcuni ambiti  addirittura indispensabili , ma senza entrare nel merito di questioni tecniche, in ambito CG l'utilizzo di questo strumento è stato poco considerato se non ignorato del tutto, per vari motivi, uno su tutti che implica un minimo di studio e di essere compreso fino in fondo.

I benefici possono essere molti, ad esempio nelle immagini allegate degli interni è possibile notare la variazione di tonalità generata dalla mappa mrSky ... e mi riferisco al virare dalle tonalità fredde a quelle calde.

L'effetto si ottiene con la giusta condizione luminosa, un bilanciamento sapiente e cosciente fra il contributo del cielo e del sole, e una corretta esposizione, soprattutto sul bilanciamento del bianco ... in poche parole consapevolezza del mezzo utilizzato e conoscenza delle tecniche di illuminazione .... il tutto condito con una buona dose di test , che non guastano mai ^_^

In molti casi è uno strumento che può tranquillamente sostituire l'utilizzo delle HDRI ad esempio, se consideriamo solo l'aspetto luminoso e non l'apporto sulle riflessioni.

 

 

A me è sempre piaciuto molto perché ha un gran controllo sulla scena, le mappe HDRI sono belle si ma sono sempre vincolanti alla fine dei giochi.

Purtroppo oggi sembra che vanno tutti di fretta e quindi prendono la via più veloce, hdri appunto.

20 ore fa, baiosalvio ha scritto:

Rosty una domanda... 

Quindi con Perez all Weather per gli interni non c'é bisogno dello Sky portal? Quasi sempre sono costretto ad usarlo ogni qualvolta devo realizzare un interno con luce diurna che si avvicini alla realtà....

sky portal ti convolgia la luce dello sky nella stanza, anche Perez è un modello di sky quindi dovrai usarla comunque.

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Eccomi , si Mak sono del tutto d'accordo con te, ed aggiungo che il Perez a differenza di qualunque altro modello o HDRI (fatta eccezione per il CIE ) ha il grande pregio di dare "consapevolezza" della quantità di luce fornita dal sole e/o dal cielo, attraverso l'interpretazione dei valori forniti dai file e leggibili nel daylighting system.

Spesso i problemi più grandi nel configurare un set Lighting in un render , arrivano appunto perché non c'è consapevolezza del peso dell'una o l'altra componente, cielo, sole o sorgente artificiale .... e allora via di moltiplicatori impazziti e una marea di tempo perso inutilmente per poi arrivare ad un compromesso che tutto è fuorché  foto-realistico ... e il nostro occhio comunque lo interpreta come fake , perchè in effetti lo è -_- 

 

@baiosalvio , scusa ma non potevo rispondere prima, e comunque Mak ti ha già ampiamente risposto ... perchè c'è poco da dire ... il Perez non cambia tutto il resto del procedimento o il metodo di calcolo o come si comportano gli algoritmi ... in questo senso funziona pari-pari a come lavorano gli altri modelli ... quindi se vuoi utilizzare la Photon Map (o GI) , non hai altra scelta se non utilizzare le Sky portal ... anche e soprattutto perchè nel caso in cui tu voglia per scelta utilizzare una condizione in cui il contributo del sole è nullo, quindi valore del Direct a 0, non c'è nessuno in scena che emetta fotoni e mental ray te lo segnala come errore .... a meno che tu non decida (come nel caso delle immagini che ho postato sopra) di non utilizzare la Photon map e usare solo ed esclusivamente il Final Gather ... in questo caso puoi fare a meno delle sky portal, ma vale comunque per qualunque modello di cielo ;)

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Aggiungo una nota sui file .epw.

Data la grande quantità di dati e condizioni luminose contenute in questi file, non è certo semplice e veloce individuare la combinazione adeguata alle proprie esigenze progettuali di volta in volta diverse ...e come sempre il tempo è prezioso.

Per velocizzare questa ricerca è possibile importare in excel i valori contenuti nel file epw ed elaborarli attraverso le formule condizionali dello stesso excel ....di seguito il link ad un semplice tutorial trovato su Youtube. ...  LINK

 

Spero possa essere utile ;)

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Il work in progress della scena continua .... cominciamo ad inserire un po' di materiali ....

L'idea sia per gli interni che per l'esterno è di creare due tipi di set lighting , entrambe misti (sia luce naturale che artificiale) , ma uno all'alba (prevalenza di tonalità calde)  e uno tarda serata (prevalenza tonalità fredde) , più o meno crepuscolo.

Questo primo set è riferito all'alba, e la combinazione Sun/Sky che offre il Perez in questo caso mi dà la possibilità di avere un totale controllo sul "peso" della componente naturale ....

 

EX_04J.jpg

 

A breve gli interni con medesima condizione ;)

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ciao Luca,intanto complimenti per l'ottimo lavoro e per la competenza e professionalità con cui tratti questi argomenti.

Ovviamente non conosco il metodo come te e quindi non so di certo come bilanciare i parametri ne come impostarli secondo l'ora esatta.

Quindi mi riferisco semplicemente all'immagine finale....se quella è la situazione di una ipotetica alba,perchè c'è quel riflesso cosi giallo dietro i vetri?(sono vetri gialli?)perchè se non erro la luce dell'alba è più rosacea,mentre è al tramonto che il sole ci cede la classica "ora d'oro".

Inoltre sempre guardando l'immagine mi pare di capire che il sole sia appena dietro le chiome degli alberi,cosa che se così fosse stonerebbe con le ombre portate sulle  pareti in cemento....che vedrebbero invece un sole molto più alto.

Insomma,al momento così ad occhio c'è qualcosa che non mi torna....tu che dici?

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Prima di tutto ciao Ale e grazie per i complimenti , ma credimi che oltre ad una buona dose di studio e approfondimento , che non guasta mai, un buon occhio e soprattutto un buon spirito di osservazione è una componente fondamentale ... almeno tanto quanto la conoscenza e la dimestichezza con i valori di irradianza luminosa o i concetti che ne sono alla base..... e le tue osservazioni non fanno che confermare quanto detto ;)

 

16 minuti fa, Subale ha scritto:

....se quella è la situazione di una ipotetica alba,perchè c'è quel riflesso cosi giallo dietro i vetri?(sono vetri gialli?)perchè se non erro la luce dell'alba è più rosacea,mentre è al tramonto che il sole ci cede la classica "ora d'oro".

La luce dell'alba è vero che a volte è caratterizzata dalla tonalità da te citata  .... ma non è l'unica , e soprattutto non in ogni luogo ;) ... mi spiego meglio. Ciò che determina tonalità ed intensità (intesa come quantità) della luce naturale nelle varie condizioni , alba compresa, dipende si dall'aspetto temporale e quindi ora ,giorno e soprattutto periodo dell'anno (stagione) ma anche e direi soprattutto (scusa se ripeto il termine) dalla località.

L'insieme dei due fattori, tenendo conto anche della qualità dell'aria (inquinamento, polveri ecc)  implica un certo ventaglio di possibilità  .... in poche parole, l'alba di marzo o settembre in irlanda ... secondo te è identica o simile all'alba in zona equatore , sempre nel medesimo periodo? :)

Da zona a zona cambia di volta in volta la condizione e il contributo offerto dai file epw è proprio sulla fornitura di questi dati che il modello Perez è in grado di interpretare ... restituendo un risultato più affidabile rispetto a tutti gli altri modelli.

 

Venendo all'immagine sopra , devo fare una premessa, ovvero  la mappa dello sky di max, è vero che segue l'andamento del modello come avevo detto in post precedenti, ma è altrettanto vero che non in tutte le condizioni restituisce risultati coerenti .... ha i suoi limiti come è normale che sia .... ma in questo caso è corretta ;) .... l'immagine che segue è riferita ad una condizione simile a quella ricreata nel render sopra ... da cui ho preso spunto per analizzare il comportamento della mappa ... e che ben conosco perchè di albe come questa purtroppo o per fortuna ne ho viste parecchie ... lavorando in orari molto inconsueti ho la fortuna di poter ammirare tutte le condizioni di luce naturale durante tutto l'arco dell'anno ...

981254927-cielo-suggestivo-sorgere-del-sole-alba-raggio-di-sole.jpg

 

Diciamo che in questo caso la mappa ha una certa "coerenza" con la condizione luminosa , ma purtroppo non sempre lavora così bene .

 

L'altro aspetto riferito alle ombre sul cemento, un po' sono accentuate dall'esposizione che ho utilizzato, perchè in realtà sarebbero meno marcate , ma occhio che l'inquadratura o meglio il punto di osservazione può trarre in inganno.

E' vero  il sole è appena sorto, ed ha un angolo di incidenza molto basso , ma non così basso da invertire l'angolo delle ombre ... non so se mi son spiegato .. in poche parole è un po' più altro del sole che vedi sull'immagine di riferimento .

Probabilmente questo è dato dall'impossibilità di poter contare anche sui minuti , ma solo sulle ore ... in una condizione come questa 30 minuti possono significare molto , specie in alcuni periodi dell'anno ;)

 

Vorrei poter andare oltre ma purtroppo il tempo è tiranno e adesso devo fuggire, ma non potevo lasciare in sospeso una risposta a spunti di riflessione più che legittimi e corretti .... spero di aver almeno in parte risposto ;)

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Inviata (modificato)

Aggiungo che in questo caso è più corretto parlare di primissime ore del mattino effettivamente  ...visto che la data è il 10 settembre,  ore 7:00 ...l'alba è posta più o meno un'ora prima (ora solare) ...chiedo scusa del'uso improprio del termine "alba" ...rileggendo il messaggio precedente mi sono accorto di non averlo detto ;)


Modificato da LucaRosty

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15 ore fa, LucaRosty ha scritto:

Prima di tutto ciao Ale e grazie per i complimenti , ma credimi che oltre ad una buona dose di studio e approfondimento , che non guasta mai, un buon occhio e soprattutto un buon spirito di osservazione è una componente fondamentale ... almeno tanto quanto la conoscenza e la dimestichezza con i valori di irradianza luminosa o i concetti che ne sono alla base..... e le tue osservazioni non fanno che confermare quanto detto ;)

 

La luce dell'alba è vero che a volte è caratterizzata dalla tonalità da te citata  .... ma non è l'unica , e soprattutto non in ogni luogo ;) ... mi spiego meglio. Ciò che determina tonalità ed intensità (intesa come quantità) della luce naturale nelle varie condizioni , alba compresa, dipende si dall'aspetto temporale e quindi ora ,giorno e soprattutto periodo dell'anno (stagione) ma anche e direi soprattutto (scusa se ripeto il termine) dalla località.

L'insieme dei due fattori, tenendo conto anche della qualità dell'aria (inquinamento, polveri ecc)  implica un certo ventaglio di possibilità  .... in poche parole, l'alba di marzo o settembre in irlanda ... secondo te è identica o simile all'alba in zona equatore , sempre nel medesimo periodo? :)

Da zona a zona cambia di volta in volta la condizione e il contributo offerto dai file epw è proprio sulla fornitura di questi dati che il modello Perez è in grado di interpretare ... restituendo un risultato più affidabile rispetto a tutti gli altri modelli.

 

Venendo all'immagine sopra , devo fare una premessa, ovvero  la mappa dello sky di max, è vero che segue l'andamento del modello come avevo detto in post precedenti, ma è altrettanto vero che non in tutte le condizioni restituisce risultati coerenti .... ha i suoi limiti come è normale che sia .... ma in questo caso è corretta ;) .... l'immagine che segue è riferita ad una condizione simile a quella ricreata nel render sopra ... da cui ho preso spunto per analizzare il comportamento della mappa ... e che ben conosco perchè di albe come questa purtroppo o per fortuna ne ho viste parecchie ... lavorando in orari molto inconsueti ho la fortuna di poter ammirare tutte le condizioni di luce naturale durante tutto l'arco dell'anno ...

981254927-cielo-suggestivo-sorgere-del-sole-alba-raggio-di-sole.jpg

 

Diciamo che in questo caso la mappa ha una certa "coerenza" con la condizione luminosa , ma purtroppo non sempre lavora così bene .

 

L'altro aspetto riferito alle ombre sul cemento, un po' sono accentuate dall'esposizione che ho utilizzato, perchè in realtà sarebbero meno marcate , ma occhio che l'inquadratura o meglio il punto di osservazione può trarre in inganno.

E' vero  il sole è appena sorto, ed ha un angolo di incidenza molto basso , ma non così basso da invertire l'angolo delle ombre ... non so se mi son spiegato .. in poche parole è un po' più altro del sole che vedi sull'immagine di riferimento .

Probabilmente questo è dato dall'impossibilità di poter contare anche sui minuti , ma solo sulle ore ... in una condizione come questa 30 minuti possono significare molto , specie in alcuni periodi dell'anno ;)

 

Vorrei poter andare oltre ma purtroppo il tempo è tiranno e adesso devo fuggire, ma non potevo lasciare in sospeso una risposta a spunti di riflessione più che legittimi e corretti .... spero di aver almeno in parte risposto ;)

chiaro ed esaustivo come sempre...si in effetti il comportamento del sole e del cielo è differente nelle varie parti del globo,e nelle stesse è comunque differente a seconda delle condizioni atmosferiche e del periodo dell'anno.

Diciamo che io riporto più una visione estetica che non tecnica..per cui probabilmente cambierei quello sfondo in post,ma in questo caso andiamo fuori tema rispetto a quello proposto da te.

Vorrei dirti ne parliamo davanti ad un caffè all'alba...ma a differenza di te io non ce la faccio ad alzarmi cosi presto :) anche se la passione per la fotografia mi ha portato a fotografare qualche bella alba (diciamo che a mio avviso l'alba è quando il bordo del sole appare all'orizzonte,quando il sole esce visibile è già giorno...ma questo l'hai già chiarito nella tua risposta)a sto punto farei birra al tramonto :D 

FB_20160513_09_34_53_Saved_Picture.jpg

FB_20160513_09_34_23_Saved_Picture.jpg

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20 minuti fa, Subale ha scritto:

 

Diciamo che io riporto più una visione estetica che non tecnica..per cui probabilmente cambierei quello sfondo in post,ma in questo caso andiamo fuori tema rispetto a quello proposto da te.

 

 

Non necessariamente anzi ...il fattore tecnico non può e non deve comunque prescindere dal fattore 'estetico' anzi ..almeno per me è comunque importante cercare di perseguire sia una coerenza tecnica che grafica ...e il tuo suggerimento è oltre che giusto ...soprattutto coerente con la realtà. ..sono stato io a cannare il termine ovvero considerare alba quello che in realtà è un momento seppur di poco successivo.

Se dovessi scegliere quel momento preciso sarebbe molto più corretto utilizzare l'immagine da te postata ...e anche arretrare di un'ora l'impostazione del sun ..e di conseguenza avere un apporto minore in termini quantitativi da parte sia del sun che dello sky.

E sai che ti dico? ....che quasi quasi un test lo faccio volentieri e probabilmente è anche adeguato alla fase successiva del set ovvero l'integrazione della luce artificiale nell'interno ;).....d'altronde è pur sempre un wip ...e io i suggerimenti buoni non li lascio mai correre. 

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Come promesso ecco le due inquadrature interne ..., dove mi sono anche divertito a provare Floor Generator ^_^ ....(a dir poco fantastico ... veloce, intuitivo e molto flessibile) da ritoccare sicuramente le fughe e un po' anche il materiale , ma per ora mi bastava verificare la condizione luminosa , che è la stessa utilizzata per l'esterno .... per ora ;)

 

IN_B_J.jpg

 

IN_A_J.jpg

 

Per ora è tutto .... a presto :)

 

 

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Cominciamo a fare i primi test sul set lighting misto naturale/artificiale.

In particolare ho inserito i segna-passo a ridosso dei gradini della scala , e una soluzione (temporanea) sulle pareti in secondo piano.

La condizione naturale è la medesima utilizzata per la scena esterna .

 

IN_A2_J.jpg

 

Buona giornata a tutti :)

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