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rendering realistico con Cinema 4D

Cinema 4D ed il rendering di preziosi.
Creare un'immagine accattivante e dalla qualità fotografica.

Per visualizzare l'immagine in alta risolizione cliccate qui:

Le qualità della resa fotorealistica di Cinema 4D è decisamente elevata e viene utilizzata anche dal Designer orafo per ottenere rendering dal grande impatto visivo. Le tecniche mostrate in questa guida si riferiscono ad un rendering puramente di tipo Raytracing*; non verranno pertanto prese in esame tecniche come l'HDRI ed il Radiosity. Quanto mostrato in questo articolo si basa su una delle tecniche più vecchie della computer grafica: un sistema di illuminazione basato su 3 punti luce, ombre in modalità Shadow Map, Decadenza di intensità luminosa ed infine un antialiasing piuttosto spinto per ottenere borsi morbidi e smussati.

* Nel caso di scene che presentano oggetti particolarmente riflettenti, oggetti con materiali dielettrici (vetro) è preferibile utilizare il metodo di calcolo Raytracing piuttosto che impostare scene in modalità Radiosity.

L'oggetto che vedete nell'immgine qui sopra è stato modellato utilizzando il modellatore Nurbs di superficiRhino. Per oggetti di questo tipo la modellazione Nurbs Classe-A di Rhino offre diversi vantagi in più rispetto alle Superfici di Suddivisione implementate in Cinema 4D. Al contrario, Cinema 4D funziona decisamente meglio nel caso in cui si debbano definire oggetti organici (volti, personaggi ecc); nel caso specifico della modellazione di preziosi in genere, Cinema 4D offre al Designer orafo la possibilità di usufruire di innumerevoli tecnologie per ottenere immagini di qualità fotografica.

Se avete dubbi riguardo la corretta esportazione da Rhino verso Cinema 4D potete fare riferimento a questo Tutorial, pubblicato anch'esso sul nostro portale. L'anello, salvato nel formato .OBJ, viene importato in Cinema 4D.
A seconda delle necesità l'oggetto può essere ridimensionato, scalato e ruotato.

L'immagine pubblicata qui sopra mostra il Browser di Cinema 4D. Come potete osservare tuti gli elementi contenuti all'interno della Scena sono stati organizzati secondo un criterio ben preciso: in particolare, l'anello 3D ed tutti gli elementi che lo compongono sono stati uniti in un solo gruppo. Secondo questo stesso principio qualsiasi oggetto 3d, sorgente luminosa, camera ecc. può essere disposto in menu e sottomenu gerarchici; operare in questo modo è decisamente utile e i benefici si scoprono nel momento in cui la scena 3D si compone di molteplici elementi.

Prima di iniziare a posizionare luci, camera ed altri elementi è necessario trovare la migliore disposizione per l'oggetto che vogliamo rappresentare nel rendering finale. L'ideale, proprio come farebbe un fotografo professionista, e impostare e sottolineare la visuale sull'elemento cardine contenuto nella scena 3D. In questo esempio, in modo da conferire profondità all'immagine, l'anello è stato duplicato ed una seconda versione è stata disposta sul retro dell'anello principale.

Il modo migliore per riprendere il nostro oggetto è quello di utilizzare una Camera con abbinato un Target. Spostando il Target nella scena 3D la camera ne seguirà il movimento. L'immagine qui sopra mostra come è stata collocata la Camera all'interno della scena 3D. Le modifiche relative alla Distanza focale e/o altre proprietà possono essere realizzate modificando i valori contenuti nel Pannello dei Parametri.

In questo esercizio è stata utilizzata la tecnica di illuminazione a 3 punti luce.. Questa tecnica base è normalmente utilizzata in campo fotografico, televisivo e cinematografico. Come potete osservare sono state utilizzate tre sorgenti di tipo Point; una luce principale (Key Light), una luce di riempimento (Fill Light) ed una luce di tipo Back Light per illuminare l'anello sulla parte posteriore. Se desiderate maggiori informazioni riguardo questo sistema di illuminazione visitate questa guida pubblicata sul nostro portale.

I parametri relativi alla luce Fill Light sono mostrati nell'immagine qui sopra. come si osserva la fonte luminosa è impostata su Point Light. Un altro importante parametro da considerare è il tipo di ombra che si desidera utilizzare. Le ombre Raytraced non sono adatte in questo caso in quanto producono ombre dai bordi netti. Le Area Light producono i risultati qualitativamente migliori ma aumentano, e di molto, i tempi di calcolo. L'alternativa a queste due sorgenti di luce sono le Shadow Map; in sostanza questa tipologie di luci producono buoni risultati con tempi di calcolo ristretti. Va ricordato che bisogna evitare, salvo casi particolari, l'uso delle luci completamente bianche (RGB 255,255,255). In questo esempio la Fill Light presenta un colore caldo paglierino, tipico delle luci ad incandescenza omni direzionali.

Nel menu dedicato alla gestione delle Ombre si stabilisce la qualità delle Shadows Map. La densità consente di ottenere ombre maggiormente contrastate mente il valore Mappa Ombre consente di definirne meglio la qualità generale. Nel caso di rendering 1024*768 il valore 750*750 è più che suficiente. Un altro parametro importante che aumenta la qualità delle ombre è il parametro Raggio Campione. Aumentando i valori di questo parametro la qualità delle ombre migliora ma i tempi di calcolo si allungano sensibilmente.

Nel caso della Fill Light va sotolineato che questa luci funge solo da riempimento e serve quindi da complemento alla luce principale Key Light. Salvo effetti espressamente voluti è preferibile disativare su questa luce la generazione delle ombre. Su questa fonte la cromia è stata impostata su un colore freddo che simula una cielo azzurro. In genere la Fill Light possiede un'intensità luminosa del 40/50% inferiore rispetto alla luce principale.

I parametri relativi la Back Light sono essenzialmente analoghi a quelli della Key Light: l'intensità luminosa è stata impostata al 30%.

Un parametro fondamentale è il cosiddetto Fall-Off (caduta dell'intensità Luminosa).
Nella realtà le sorgenti luminose, di qualsiasi tipo esse siano,non producono un energia luminosa costante come avviene normalmente nei software3d. Cinema 4D offre all'utente la possibilità di controllare la decadenza di intensità luminosa agendo sul parametro Decadenza. Nell'esempio qui sopra il Fall Off è stato impostato su Inversa. Impostando il parametro su Inverse l'intensità luminosa varia con l'inverso della distanza dalla sorgente. Nel caso invece di Quadrata inversa la luce varia con l'inverso del quadrato della distanza dalla sorgente.

Per migliorare le riflessioni sull'anello è posibile utilizzare il seguente stratagemma. Un pannello (è sufficiente creare un piano) è stato duplicato radialmente (vedi immagine). Su questi pannelli si imposterà nei prossimi passaggi una texture autoilluminante (canale luminanza). Con questo sistema si possono ricreare riflessioni realistiche e sufficientemente veloci da calcolare in fase di rendering.

Veniamo ora alla definizione dei materiali. Per quanto riguarda i materiali Cinema 4D offre innumerevoli soluzioni. In questa situazione si utilizza il materiale/Shader Danel, ottimo per definire materiali riflettenti e di natura metallica.

All'interno della finestra di dialogo mostrata qui sopra è possibile controllare dettagliatamente le proprieta fisiche del materiale oro che compone l'anello. Come potete osservare, questo Shader presenta tre distinti tipi di specularità. Su ogni canale speculare è possibile intervenire sul colore, sull'intensità della specularità, sul riverbero e così via. Per conferire all'oro un aspetto vincente si posono variare le impostazioni all'interno del campo Diffusione. L'oro, ed in genere i metalli particolarmente riflettenti, possiedono un basso coefficiente di difusione. Per comprendere al massimo tutte le impostazioni potete fare comunque riferimento al manuale di Cinema 4D.

Per conferire riflessione al materiale oro è sufficiente abilitare la voce Riflessione. All'interno di questo menu è possibile specificare l'intensità della riflessione ed altri parametri che permettono di controllare dettagliatamente questo tipo di caratteristica superficiale.

L'etichetta Rugosità consente di modificare la morfologia di un materiale aggiungendo un rilievo.. Nel caso di materiali satinati e che comunque presentano rilievi e/o depressioni si agisce proprio su questo parametro. Anche in questo caso, per comprendere l'utilizzo di tutti questi parametri, è vivamente suggerita la lettura del manuale di Cinema 4D. Il materiale oro impostato sull'anello include tutti i valori mostrati nell'immagine qui sopra.

L'ultima caratteristica importante, atta a rendere maggiormente interessante il rendering finale, è l'etichetta che contiene i parametri che controllano l'anisotropicità* del materiale metallico. I riflessi speculari possono essere maggiormente controllati agendo sul parametro anisotropico; esiste un menu apposito all'interno del quale sono presenti diversi tipi di proiezione anisotropica: planare, avvolgente, radiale ecc.

* L'opzione Anisotropico simula le proprietà di riflessione direzionali di una superficie che presenta graffi, righe ecc.

Il materiale che compone le pietre (zaffiro) è stato realizzato partendo da zero, impostando quindi un materiale completamente nuovo. Copiate i valori mostrati nell'immagine per ottenere un materiale analogo da applicare alle gemme.

Nel caso dei pannelli riflettenti va detto che il procedimento è il medesimo di quanto spiegato pocanzi. Questo materiale prevede abilitato il solo canale relativo alla luminanza. L'intensità è stata impostata in questo caso a 300%

A questo punto, se avete inserito correttamente tutti i parametri mostrati nelle varie immagini potete lanciare il rendering finale. Prima di questo impostate un antialiasing in modalità Migliore (2*2), scegliete il formato (Tiff per esempio) e le dimensioni di uscita (800*600 px).