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GI com Light Tracer

PorFilipe Deschamps em

Olá a todos! Como vão?

Nesta matéria veremos como o Light Tracer, recurso
disponível a partir da versão 5 do 3ds max, funciona. Isto lhe
dará base para pularmos para renderizadores e etapas mais complexas.

Na matéria anterior vimos que renderizadores avançados
calculam automaticamente a iluminação do cenário. Isto não quer
dizer que o renderizador irá posicionar as luzes principais do
cenário para você, ele apenas irá fazer os cálculos a partir das
fontes e parâmetros que você determinar. Atualmente a maioria
dos renderizadores trabalham através de ‘samples’, ou seja, pontos
de definição da iluminação. Quanto maior o número de samples em
uma área, mais detalhados e nítidos serão os efeitos de iluminação
como ‘Soft Shadows’ e ‘Color Bleeding’.

No mundo real, uma fonte de luz emite fótons e
estes fótos ao colidirem com um objeto são jogados para diversas
direções iluminando um pouco o que está ao redor. Porém no caso
da renderização com GI quem faz esta emissão de raios são os samples.
A média da cor destes raios determinarão a cor do sample definindo
então a cor da área em que o sample encontra-se. Veja a ilustração
abaixo para uma melhor compreensão:

01. Um sample
é criado.

02. Este sample
irá atirar raios pelo cenário.

03. Estes raios
ao colidirem com um objeto verificarão qual a cor da superfície
e armazenarão esta informação.

04. No final,
a média da cor destes raios irá atribuir a cor final da área em
que o sample encontra-se.

Neste exemplo tivemos um erro muito grande na iluminação,
mesmo estando certos todos os cálculos feito pelo Light Tracer.
Este é um dos problemas quando utiliza-se GI nas renderizações.
Você deverá cuidar com a otimização dos cálculos caso contrário
a iluminação não será criada corretamente.

Da mesma forma que no exemplo abaixo, atirando
5 raios randômicos ainda teremos uma iluminação incorreta. Neste
caso, o sample criou uma área avermelhada pois a maioria dos raios
atingiram a superfície vermelha.

Estas médias também são cálculadas entre samples,
caso contrário todo o cenário ficará com pontos na iluminação
de fácil identificação:

Todos os renderizadores possuem uma forma de otimização
dos samples para um consumo menor de memória e cálculo. Este processo
é definido por você e será a partir desta escolha que a imagem
terá um GI com qualidade ou não. Áreas sem uma drástica mudança
de estrutura e cor como paredes lisas terão seus samples otimizados
ao máximo, já áreas complexas como o conjunto de teclas que formam
um teclado de computador deverão ter uma maior quantidade de samples
para suportar os detalhes.

Veja abaixo uma renderização mostrando os cálculos
dos samples no Light Tracer e note como há uma maior intensidade
de samples nas áreas com contraste de cor e forma. Estas áreas
que geralmente são as edges do objeto ou mesmo o contato e proximidade
entre objetos são subdivididas gerando mais samples. Já áreas
planas ou levemente curvas não terão seus samples subdividido
pois não há necessidade de uma definição maior, tendo em vista
que a iluminação será praticamente a mesma nesta área.

Esta é a otimização do Light Tracer, assim não
é preciso criar para cada pixel um novo sample. Lembre-se que
cada sample destes está atirando um número de raios e a média
destes raios determinará a cor da área em que o sample encontra-se.

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