Capa reflectiva...

Reflejando los ambientes


La capa reflectiva (Reflection Layer) es una de las más importantes a la hora de crear el efecto de pulido en el metal, lustrado en la madera o reflejado del vidrio entre otros. Es esencial a la hora de agregar realidad a los renders.


¿Cómo agregar una capa reflectiva?


Muy simple, en la lista desplegable en la que figuran los materiales que estén utilizando o que hayan creado, le dan click al material que deseen que tenga una capa reflectiva en el "+" chico que aparece junto al nombre.
Allí observarán que aparecen cuatro grupos de capas.

Sobre el grupo de capas "Reflection Layer" le dan click con el boton secundario y luego le dan click en "Add new layer".

Ahora, a la derecha verán que aparece una pestaña más  de opciones con el nombre de "Reflection". Desde acá se pueden modificar las propiedades de la capa que se agregó recientemente.

Se pueden agregar infinidad de capas, lo cual no es recomendable salvo que sepan lo que están haciendo, ya que se pierde realismo, algunos efectos son imperceptibles, y por si esto fuera poco restan eficiencia al render.

Por otro lado, se puede renombrar la capa y, obviamente, eliminarla...

Configurando la capa reflectiva

Por defecto, cuando se agrega una capa reflectiva, ésta viene configurada con un mapa fresnel. Este mapa varía la intensidad y definición de la reflexión del material de acuerdo con el ángulo que la cara posea respecto al plano de toma de la imagen. Si se retira este mapa, la reflexión es la misma en toda la cara del objeto. Si el color de la reflexión se ajustó en blanco, se reflejará absolutamente todo lo que esté alrededor del objeto, o sea que se verá como si fuera un espejo. En resumen es el efecto de cromado.

Volvemos a activar el Fresnel. Le damos click a la "m" que aparece junto al color de la capa reflectiva y vemos una ventana como esta:

Pero, si en su lugar aparece esta otra, se activa en el desplegable, seleccionando fresnel

Luego, podremos cambiar el efecto del fresnel configurando el valor del Fresnel IOR. Este valor afecta el resultado final de la reflexión. La palabra IOR habla por si sola, es el Index Of Reflection, en español, el Indice de Reflexión. Es un valor propio de cada material y existen tablas de numerosos manuales de óptica en los que se tabula material y su índice respectivo.

Entre más grande sea el ángulo con el que se ve el objeto, más nítida será la imagen que refleje.

También, entre más grande sea el valor de IOR menos exigencia tendrá la reflexión con respecto al ángulo de la cara reflectora. Siendo más sencillo en mi explicación, a mayor IOR más parecido a un espejo; como corolario, a menor IOR, más parecido a la madera poco lustrada.

Aquí tienen seis ejemplos de valores de Fresnel IOR, de menor a mayor...

En la próxima entrada nos zambulliremos en las configuraciones avanzadas de la capa reflectiva.

Agregando luces en VRay

Hasta ahora los renders que hemos desarrollado se visualizaban con la luz por defecto que configuramos al principio, o sea la Iluminación Global (GI). Pero, para poder lograr mayor profundidad en los render necesitamos agregar más luces, además debemos ampliar nuestros render más allá de la vista al aire libre...


Para entender fácilmente el concepto, se puede tomar a la luz (desde el punto de vista de diseño) como un objeto con una capa de emisión, pero sin volumen visualizable, o sea que VRay no lo tomará como un objeto, pero si analizará el efecto de la emisión de luz.


Para comenzar a agregar luces, nos dirigimos al botón que tiene una lámpara cónica (como un reflectorcito...) y le damos click sin soltar, hasta que aparece la barra de luces. Podemos anclarla al lado de otra barra si vamos a utilizarla muy a menudo

En la barra que aparece tenemos, de derecha a izquierda:

• Luz focalizada (spotlight): básicamente, es un reflector. Se coloca en un punto específico y se apunta hacia el objeto (o no, si uno quiere lograr un efecto de luz indirecta). Es muy utilizada en el diseño de presentaciones de productos. Además, es la luz clásica de un velador en una mesa de noche.
• Luz puntual: es un punto del cual se emiten las partículas de luz. A diferencia del anterior, no es necesario apuntar su luz. Ilumina de forma esférica. Muy útil para diseños de interior de habitaciones.
• Luz direccional: se podría considerar como la luz focalizada, pero varía en que esta luz no posee fuente. Es un equivalente a la luz del sol, que a pesar de que los rayos tienen su ángulo, estamos tan lejos de la fuente que se pueden considerar paralelos, por lo que se coloca en un punto X, Y, y Z para lograr un efecto de rayos de luz paralelos en el espacio que provienen del infinito. Vray presenta una variante para esta luz direccional, que es la "Sunlight" o Luz del sol. Simplemente agrega un cuadro de dialogo en el cual se puede configurar la luz en base a un huso horario, y por tanto a una localización geoespacial y horaria (la indicada para escenas de exterior realistas...)
• Luz rectangular: el equivalente a tener un techo (o un piso...) iluminado con infinidad de fuentes de luz distribuidas de tal forma que se convierte en una superficie que ilumina a los objetos.
• Luz lineal: simple y útil como un tubo fluorescente. Especial para renders de oficinas o cuando alguien desee una luz realista.
• Los dos restantes son "Reflejar Luz" y "Ajustar propiedades de Luz", los cuales veremos más adelante.

Insertando una luz rectangular...

Seleccionen una escena propia como la de las tazas, o la que tengan a mano. Dan click a la luz rectangular de la barra de luces vista anteriormente. En la vista que lo prefieran colocan su luz, de la forma que se dibuja un rectángulo común. Primero eligen el primer vértice, luego un punto que determina el ángulo y luego la altura de la figura. Por defecto, el objeto queda apuntando hacia abajo (o sea perpendicularmente a la vista en que se colocó), lo cual se los demuestra una pequeña línea en el centro del mismo.

Luego de crearla, se le puede hacer cualquier clase de modificación desde el punto de vista físico (cambiar la posición, el tamaño, y los ángulos...) con las herramientas de Rhino.

Ahora la parte importante, nos vamos a las propiedades de la luz en la barra lateral de propiedades. En la lista desplegable que muestra "objeto" le damos click y seleccionamos "light".

En este cuadro se pueden ver diferentes propiedades que afectarán al desempeño de la luz colocada:

- On: como un interruptor, encender o apagar la luz

- Color: selecciona un color de la paleta RGB para la luz

- Multiplier: multiplicador de la intensidad de la luz, es un valor numérico.

- Light portal: luz portal, una herramienta muy útil, que se puede usar para ventanas en escenas de interiores. Esta opción ignora el color, y toma toda la luz que ilumine su "espalda" y la direcciona a través del área definida como luz.

- Invisible: sin checkear, muestra el objeto luz como un plano blanco, checkeado muestra sólo la luz. 

- Double Sided: La luz será emitida por ambos lados del plano definido al insertarla.

- No decay: indica si la luz no decae en potencia con la lejanía del objeto. Hay que descheckarlo si se quiere tener el efecto del multiplicador.

- Store with Irradiance Map: en esta opción se determina si la luz del Irradiance Map en el GI se guarda, de tal forma que cuando se renderiza se toma menos tiempo, pero el cálculo de Irradiance Map será mas lento.

- Ignore LightNormals: con esta opción activada se indica que tódos los haces de luz que salgan del recuadro, con el ángulo que salgan tendrán la misma intensidad. Si se desactiva, los que sean normales a la superficie serán de mayor intensidad.

Luego viene el sector de Sampling, el cual es uso avanzado de luces y afecta a la demora en los cálculos. Es recomendable dejar los valores por defecto, pero si el render demora mucho siendo simple, se pueden cambiar los valores.

Y por ultimo el sector de Shadows (sombras) que tiene dos opciones para modificar: Color, y "Bias". El "bias" indica la concentración de las sombras. Un valor alto las hace muy difusas, mientras que un valor bajo las concentra demasiado al punto de ser irreales. Si se coloca un valor extremadamente bajo o alto, Vray no podrá renderizar la sombra.

Bueno, por ahora tienen para jugar un rato con luces... En la proxima entrada, Capas Reflectivas.

Editando materiales...

Interfaz y edición básica

En la interfaz de edición de materiales de VRay se pueden encontrar 3 sectores bien distinguidos:

      A. Lista desplegable de materiales: en esta lista se pueden realizar acciones como importar materiales, agregar un nuevo material por defecto, duplicar materiales (bueno para cuando se trabaja con vidrio y quieren lograr dos colores diferentes sin alterar el existente, ni crear todo de nuevo...) se pueden renombrar materiales, y también se pueden eliminar. Otra opción, como vimos anteriormente es el guardado de materiales ya editados. Pero todo eso es edición básica.

      B. Ventana de previsualización: en esta ventana, cuando tienen seleccionado un material en el sector A, pueden ver como quedará aplicado a una esfera con un fondo a cuadros blanco y negro. El propósito de esto es poder tener un control sobre la refracción y la reflexión de la luz, las cuales se aprecian perfectamente con un objeto con curvas.

      C. Edición propiamente dicha del material y sus capas. En esta sección aparecerán todas las capas que se agreguen al material, tales como capas difusas, reflectivas, refractivas y/o emisivas.

Para comenzar a utilizar la interfaz de edición de materiales, se puede comenzar a modificar el material por defecto de VRay. Este material tiene las propiedades básicas: una capa difusa de color gris y las opciones tildadas por defecto. En el apartado "Color" podemos seleccionar un color en particular de la carta de colores predeterminados que ofrece VRay o simplemente seleccionarlo de la paleta RGB.
En el apartado "Transparency" se selecciona una escala dentro de la cual el material dejará traslucir los elementos que se encuentren detrás, siendo el color blanco el equivalente a lo invisible, y el negro, totalmente opaco.


Entre las opciones que se encuentran disponibles vemos:


    Trace Reflections: indica si se debe tratar el rebote de la luz en este objeto, o no.
    Trace Refractions: indica si se debe tratar el objeto como un material similar a un fluido, siempre y cuando se haya establecido el indice de refracción adecuado y la transparencia acorde. (...sí, lamentablemente hay que estudiar algo de física para renderizar...)
    Double-Sided: indica si este objeto se comporta de la misma forma de un lado que de otro, muy útil para trabajar con objetos como el vidrio, u objetos que emiten luz.
    Reflect on BackSide: si el objeto lo tenemos relativamente alineado con una fuente de luz (o sea nosotros, el objeto, y la fuente de luz en ese orden) este botón determina si se refleja la luz que le pegue en la "espalda".


En el apartado "Maps" se puede activar la casilla "Bump". Esta opción determina la textura del material, y el comportamiento de las sombras que puede hacerse a si mismo. Tal es el caso de un empedrado en una pared.


Capa Diffuse


En esta capa se configura la superficie del material, en el sentido del aspecto que tendrá a la vista. No solo se puede colocar un color en particular, sino también un patrón o textura. O sea que se le puede aplicar un veteado para materiales como madera, o simplemente la foto del concreto para que luzca como tal. Se pueden hacer mezclas de colores y ademas trabajar con más complejidad los patrones, hasta agregar ruido e incluso mezclarlo con otro patrón. Las combinaciones son infinitas. Para ello tenemos que hacerle click en la "m", que son las opciones avanzadas de esa capa. Al modificarlo, les aparecerá la letra en mayúsculas.
 
Un consejo útil antes de despedirme: 

Cuando aplican un material a un objeto, cualquier modificación sobre dicho material se ve aplicada automáticamente al del objeto, o sea que no es necesario volver a aplicar el material al objeto, ya que VRay comprueba las características del material todo el tiempo...

Asignando "Materiales"...

En la entrada anterior vimos como se podía modificar la luz indirecta que agrega VRay, pero en nuestro ejemplo los elementos salían de color blanco, o en el caso de los que hubiesen cambiado el color de la iluminación, reflejaba ese color. Si bien podemos asignar colores a las superficies de los elementos con las propiedades de Rhino, lo mejor es utilizar la asignación de materiales que ofrece VRay.


Dos maneras de asignar los materiales en V-Ray


A. Seleccionando el elemento al cual quieran asignarle un material, se dirigen a las propiedades del mismo y allí se encuentran con una lista desplegable que muestra "Objeto". Abren dicha lista y seleccionan material.
Por defecto, Rhinoceros pone un material por capa. Ustedes seleccionen "Plug-in" y aparecerán 3 o 4 botones debajo de un cuadro de texto bloqueado. Estos botones son "Examinar" (Browse); "Editar" (Edit - bloqueado porque no hay material asignado); y "Crear" (Create). Dependiendo del "Service Release" de Rhino que posean, puede aparecer un cuarto botón llamado "Igualar..." (cuya función detallaré luego, pero no es muy distinta de lo que ya piensan...)

 

B. Le dan click a "Examinar..." (Browse) y aparecerá una lista de materiales para asignar, que por ser la primera vez que abren el programa, quizá sólo encuentren dos: None (ninguno) o Default_VRay_Material. Seleccionan este último.

C. Habiendo seleccionado Default_VRay_Material, han asignado un material de VRay a su objeto. Por lo tanto ya pueden editar dicho material, o sea que ahora se encuentran con que el botón "Editar" (Edit) está habilitado. Y al darle click se abrirá el cuadro de edición de materiales de VRay.

De esta manera ya saben una de las formas para asignar materiales a un objeto. La otra forma, es encarar el asunto al revés, literalmente. Es decir, crear los materiales, editándolos a gusto, y luego asignarlos a los objetos. Esta forma es útil para aprender ya que se aplica cuando tenemos materiales previamente cargados (Importación de Materiales). Muchas páginas ya contienen una infinidad de materiales para descargar y utilizar, pero hay que tener una noción bastante avanzada de la creación de materiales para poder modificarlos y combinarlos para lograr el mejor Render.

Ahora vamos a ver como se agregan previamente materiales definidos por el usuario. Al principio todos los materiales comienzan siendo el material por defecto, pero luego veremos detalladamente como editarlos.

Para abrir directamente el modo de edición de materiales, se puede ir desde el botón editar, como vimos anteriormente, o de dos maneras más

...dando click al primer botón (el de la  M )

... o desde el menú de VRay, haciendo click en Material Editor

Luego, se abrirá el cuadro de edición de materiales desde el cual podrán agregar materiales nuevos y editarlos, dando click con el botón secundario del mouse en la lista de materiales, sobre el item Scene Materials.

Se abrirá un submenú con las opciones de agregar un material, importar, y hasta la opción de purgar los que no estén en uso...

Bueno, en la próxima Edición de Materiales !! Nos, vemos...

Practiquen mucho!

Comenzando a renderizar...

Abran o creen un archivo desde cero, o sea, sin tocar las propiedades de V-Ray. Todos los objetos creados no tienen ningún material asignado y no hay luz en la escena tampoco. Por favor, hagan clic en el icono azul de arriba ("Render") e instantaneamente se habrirá la interfaz de renderizado y obtendrán una imagen en escala de grises con el modelo que crearon, sin cambiar ninguna configuración en las Opciones de V-Ray.

Ahora se dirigen a las opciones de V-Ray, y en la primer solapa "Global Switches" le dan click para abrirla. Hagan lo mismo con "Environment" e "Indirect Illumination"

1.    Global Switches


Deberían tener activados "Default Lights" y "Hidden Lights" en la sección "Lighting". Desactivenlos.
Por otro lado, activen "Low tread priority" solo para que el renderizado los deje usar otro programa en caso de que lo deseen, sin que este otro esté lento o se cuelgue.
"Hidden lights" son luces ocultas, como su traducción literal lo dice. Pero son luces que no se pueden alterar ni modificar sus propiedades. Lo mismo pasa con "Default Lights", solo que en este caso son puestas por V-Ray.


No obstante se debe activar el "GI" en "Environment" y en "Indirect Illumination" porque de otro modo el render sería un cuadro negro.


2.    Indirect Illumination


Como dije anteriormente, checken el "GI". Este item es la "Global Illumination", o sea que activa el ambiente en el cual sí se tiene control de las propiedades.


3.    Environment


Desde esta solapa se controla el contraste, color y el HDR de la Iluminación Global.
Por ahora solo activaremos las casillas de "GI" y la de "Background".


Una vez hecho todo esto, el renderizado de la imagen debería quedar similar al siguiente

Noten que ahora las tazas, en mi caso, reciben luz de todos lados y no tienen sombras definidas, como si les sacamos una foto en un día nublado. O sea, la luz proviene de todos lados. Compárenla con la imagen en escala de grises.
Por razones que pueden resultar obvias para algunos pero para otros no, mi imagen se ve celeste, porque el color de mi "GI" es celeste. Prueben con otros colores e incluso con imagenes si se animan a tocar las opciones avanzadas del "GI" dando click en la "m" al lado del color.


Bueno, ya tienen como para jugar un rato con V-Ray... Nos vemos en la proxima!

Opciones de Renderizado para V-Ray de Rhino

El menu Opciones de V-Ray controla todos los parámetros de renderizado. Este menú se encuentra en el menú de V-Ray o al hacer clic directamente en el botón Opciones de VRay.

Save & Load - Guardar y Cargar configuraciones

Hay muchas opciones de configuración en V-Ray para Rhino. Los usuarios pueden guardar la configuración actual, o guardar archivos diferentes de acuerdo a diferentes escenas, diferentes ajustes de calidad de render, o diferentes motores de render.

Utilizamos File>Save para guardar la configuración de opciones. Se usa .visopt como formato de archivo. Se trata de un archivo de 2kb de tamaño. Cuando un archivo de Rhino se guarde, todos los cambios en la configuración de V-Ray Las opciones también se guardarán. Utilizando File>Load se cargan opciones guardadas en los archivos .visopt. se sustituirán las configuraciones actuales. Utilizando "Restore Defaults" (Restaurar valores predeterminados) para restaurar la configuración original de V-Ray.

En la próxima entrada comenzaremos a utilizar V-Ray para Rhino con un tutorial bastante completo.

Entendiendo la "Configuración por defecto"

Renderizar con la configuración por defecto
Las opciones por defecto en V-Ray para Rhino se establecerán de tal modo que algunos elementos de V-Ray ya esten habilitados. Esto es bueno porque algunos aspectos que son específicos de V-Ray ya están configurados con un ajuste apropiado. Sin embargo, hay una serie de elementos que están contribuyendo al render final, y es importante saber lo que son para que los resultados no deseados se eviten cuando empecemos a ajustar las opciones nosotros mismos. 

Los elementos clave en la configuración por defecto
Hay tres elementos principales específicos de VRay que están creando algunos de los aspectos del render por defecto. Estos elementos son la iluminación indirecta, el Sol de V-Ray, el cielo, y la V-Ray Physical Camera. Estos elementos se explican muy brevemente, por ahora.

La iluminación indirecta es simplemente la luz que no viene directamente una fuente determinada. Para V-Ray suelen ser de dos tipos de luz, iluminación global y la luz difusa. La iluminación global es simplemente una cúpula de luz que se emite alrededor de la escena, y esto puede hacer la creación de iluminación muy rápida y fácil. La luz difusa no es más que la energía de la luz que rebota en una superficie. Esta luz refractada es lo que permite a V-Ray crear renders de alta calidad. El Sol de V-Ray y el cielo son físicamente el modelo de iluminación precisa que permite una fácil recreación de los efectos del sol y el cielo. Esta es una excelente herramienta para la creación de representaciones exteriores con un sol. Debido a la naturaleza del modelo en el que se basan el sol y el cielo, usted encontrará que en condiciones normales el sol y el cielo serán muy brillantes. Por esto, la V-Ray Physical Camera (Cámara física de V-Ray) se utiliza para exponer la escena y renderiza la imagen a un nivel deseable.


La V-Ray Physical Camera sigue el modelo de una cámara del mundo real y se puede utilizar para exponer una escena. En el mundo real, la iluminación es diferente en muchas situaciones, y debido a esto un fotógrafo utilizará las capacidades de la cámara para exponer correctamente la imagen. la exposición correcta significa que la imagen no es demasiado brillante o demasiado oscura. Al crear representaciones esto nos da la oportunidad de poner nuestra iluminación, ya que sería en el mundo real (en este caso es el sol y el cielo) y ajustar nuestra configuración de la cámara hasta lograr el resultado deseado.

Introducción al Renderizado

Debido a que no logro encontrar un manual para manejar el V-Ray para Rhinoceros 4.0, he decidido descargar la versión en inglés y traducirla, para que todos puedan gozar de este excelente motor de renderizado. No está de más aclarar que casualmente, y sólo en algunos aspectos, este manual se adapta a la perfección para SketchUp de Google, así que disfruten del doblete...


V-Ray es un plugin de Rhino. Una ayuda para mostrar los diseños de Rhinoceros de una manera fotorrealista. A pesar de ser tan útil, se necesita un gran armamento en lo que respecta a CPU para lograr renders realistas. Aunque con un par de ajustes, se suele reducir bastante el tiempo de renderizado.

Al renderizar una imagen con cualquier programa de renderizado, incluyendo V-Ray para Rhino, se deben tener en cuenta tres factores principales que afectan a la imagen: iluminación, materiales, y cartografía. La iluminación juega el papel más importante. Afecta al color, la sombra, la reflexión y la refracción de todos los objetos en la escena.V-Ray para Rhino es un motor de renderizado equipado con Iluminación Global (GI), que ayuda a los usuarios a configurar la iluminación de una escena completa con facilidad. Así que no se tiene que pasar mucho tiempo ajustando la ubicación de iluminación y el brillo.

El concepto de GI es muy simple. Imagine que una habitación tiene una ventana, pero no hay luz en ella. La luz natural del exterior de la sala entra por la ventana por lo que la sala no se ve completamente a oscuras a pesar de que no posee luz. Algunas personas incluso lo llaman el "iluminador flojo" (viene de "lazy boy lighting", una expresión obviamentente en inglés, porque en castellano suena horrible...). Su propósito es permitir que los usuarios gozen de luz lo más natural posible, pero sin gastar demasiado tiempo para conseguirlo.V-Ray para Rhino también es compatible con valores High Dynamic Range, también llamado HDRI (High Dynamic Range Image). Con 24 bits, o sea 8 bits por canal RGB (Low Dynamic Range Image), el blanco más brillante que se puede obtener es R255, G255 y B255. Pero esto sigue siendo muchas veces inferior a lo que la luz del sol puede producir. Con los valores HDR, los usuarios pueden tener más control que va de lo muy oscuro a lo más brillante.

El IDH es un formato de archivo de imagen muy especial. Por lo general comienza con la fotografía profesional de 360 ​​grados, entonces se transforma a la imagen de 96bit escena completa utilizando software HDR profesional. La ventaja de utilizar HDR es que puede utilizar la imagen completa de la escena a medida que renderiza la luz. También se puede utilizar como la renderización de fondo. V-Ray para Rhino también es compatible con formatos de archivo de imagen regular como fuente de luz de la GI. Sin embargo, todavía es limitada cuando el formato de imagen HDR utilizando para describir el ambiente de la iluminación. Junto con otros  entornos simulados de formatos de archivo regulares de iluminación, por lo general se utiliza sólo como soporte de iluminación para toda la escena. Esto significa ajustar la configuración de las principales fuentes de luz sigue siendo un trabajo muy importante en V-Raypara Rhino.