Tutorial: Panorama 360º con 3ds max y VRay

Un panorama 360 es una imagen que abarca un ángulo de visión de 360º. Este tipo de imágenes se pueden generar por ordenador mediante cámaras "esféricas", llamadas así porque en lugar de hacer una proyección cónica sobre el plano de visión, realizan una proyección esférica.
El resultado es, lógicamente, una imagen muy distorsionada, pero existen utilidades que nos permiten visualizar el panorama dinámicamente sin distorsión, como si girásemos dentro de la escena sobre nosotros mismos.
3ds Max tiene una utilidad para generar panoramas 360º, llamado Panorama Exporter (en el panel Utilities), pero sólo funciona con cámaras Stardard.
En este tutorial vamos a ver cómo crear panoramas 360 utilizando cámaras físicas de VRay

En primer lugar, colocamos nuestra cámara física de VRay en una vista Top, como haríamos normalmente, situándola en el centro de nuestra escena. Para este ejemplo he utilizado la célebre escena del atrium del Palacio Sponza.

Configuramos los parámetros de exposición de la cámara y desactivamos la casilla Vignetting.

En la ventana Render Setup (F10), vamos a la persiana V-Ray::Camera y establecemos los siguientes parámetros:
      Type: Spherical

      Override FOV activado

      FOV: 360

Seguidamente vamos a la persiana Common Parameters y establecemos la resolución de salida de forma que tenga una proporción de 2:1 (el doble de ancho que de alto). Conviene que sea una resolución alta, de 2000x1000 como mínimo.

Lanzamos el render y obtenemos el panorama 360:

NOTA: No hay nada que impida añadir en este paso "Render elements" y retocar la imagen obtenida con photoshop.

Una vez guardado el render en el disco duro, podemos hacer una previsualización dinámica del panorama sin salir de 3ds Max:

Dentro del panel Utilities, presionamos el botón More..., seleccionamos la utilidad Panorama Exporter y pulsamos el botón Viewer..., que nos abrirá la ventana Panorama Exporter Viewer.

En esta ventana cargamos el panorama mediante la opción de menú File > Open. Podemos movernos por la imagen arrastrando con el botón izquierdo del ratón, y hacer zoom arrastrando con el botón central.

Y con esto hemos terminado en 3ds Max. Muy sencillo ¿verdad?. Ahora nos queda generar el archivo QuickTimeVR, que nos permitirá visualizar dinámicamente el panorama 360 sin distorsión.

En la propia ventana Panorama Exporter Viewer tienes la opción File > Export > Export QuickTimeVR. Si puedes, úsala, pero a mí personalmente me aparece deshabilitada, por tanto, voy a utilizar una utilidad externa llamada Pano2VR.


NOTA: Antes de continuar, debes tener instalado QuickTime en tu ordenador. De lo contrario, podrás generar el archivo QuickTimeVR, pero no podrás visualizarlo.

Arrastramos nuestro panorama 360 a la ventana principal de Pano2VR:

Si pulsamos sobre el botón Modificar, se abrirá una ventana que nos permite previsualizar el resultado y movernos por la imagen. Si es necesario, podemos modificar el ángulo de visión inicial y la vista inicial presionando el botón Establecer.

Seleccionamos el formato de salida QuickTime y pulsamos sobre el botón Añadir.
Se abrirá una ventana que nos permite configurar las opciones de salida del archivo QuickTimeVR que vamos a generar.


Aquí podemos definir tamaño de la ventana donde se mostrará la imagen dinámica de nuestro panorama. Para obtener la mejor calidad posible, establecemos los siguientes parámetros:
          Calidad de la imagen: 100

          Calidad de movimiento: Máxima o sin pérdida

          Calidad estática: Máxima o sin pérdida

A continuación pulsamos sobre el número azul que hay justo al lado del campo Tamaño de las caras del cubo, para que se introduzca ese valor en dicho campo. Es un valor óptimo que se calcula en función de la resolución de la imagen y del tamaño de la ventana que hayamos definido.

 
Opcionalmente podemos marcar la casilla Activar rotación automática, que hará que la imagen gire automáticamente en lugar de permanecer estática, lo cual no impedirá que el usuario pueda moverse libremente por ella.
Finalmente definimos la ruta y el nombre del fichero de salida. Al pulsar sobre Aceptar, aparecerá el mensaje ¿Crear el archivo 'xxxxx.mov' ahora?, y se generará el archivo QuickTimeVR (con extensión .mov) que podemos visualizar con QuickTime.

Debes tener instalado QuickTime para poder ver esta animación.

Arrastra con el botón izquierdo del ratón para moverte por la imagen.

Utiliza las teclas Shift y Ctrl para hacer Zoom.

Tutorial de ambient occlusion con VRay

La oclusión ambiental es el efecto de oscurecimiento que se genera en aquellas zonas de las superficies donde llega menos energía lumínica o menos rebotes de luz, típicamente las esquinas, los encuentros entre superficies, ranuras, oquedades, etc.

Sin oclusión ambiental las escenas tienden a mostrarse planas, poco contrastadas y con los encuentros mal definidos:

Para evitarlo, hay varias maneras de generar oclusión ambiental con VRay.
La primera es simplemente activar la casilla On en la sección Ambient occlusion de la persiana V-Ray::Indirect Illumination (GI). Este método es muy rápido porque se limita a oscurecer los encuentros entre las superficies, sólo hay que configurar tres parámetros, la intensidad del oscurecimiento, su radio de acción y las subdivisiones, que conviene aumentar para evitar una oclusión ruidosa:

La segunda es activar la casilla On en la sección Detail Enhancement de la persiana V-Ray::Irradiance map. Según tengo entendido, esto lo que hace es calcular un "brute force" en las zonas donde se producen los encuentros, por tanto, es un método muy preciso, pero tiende a generar ruido, a menos que se aumente bastante las subdivisiones, con lo cual el tiempo de render se incrementa bastante:

El tercer método, probablemente el mejor de todos, es hacer un pase de ambient occlusion con el mapa VRayDirt. Se hace de la siguiente manera:

- Activa la casilla Elements Active de  la pestaña Render Elements.
- Presiona el botón Add... y añade un VRayExtraTex.
- En la persiana VRayExtraText parameters, presiona el botón None y añade un mapa VRayDirt.
- Arrastra ese mismo botón hacia el editor de materiales para crear una instancia del mapa y así poder configurarlo. Normalmente es suficiente con cambiar el valor radius, en función del tamaño de los objetos en la escena, y aumentar las subdivisiones para eliminar el grano:

- El botón Exclude... nos permite excluir los objetos de la escena que no deben verse afectados por la oclusión ambiental, por ejemplo, los cristales o las luminarias.
- Al tirar el render, desplegando el canal VRayExtraTex en el FrameBuffer de VRay, se puede ver la imagen generada con este mapa. Si sólo se necesita el pase de ambient occlusion, se puede generar muy rápidamente desactivando todas las luces de la escena y la iluminación global (la casilla On de VRay::Indirect Illumination). No importa que el render salga todo negro en el canal RGB Color , el mapa VRayDirt se genera correctamente:

- En Photoshop esta imagen se coloca como una capa encima de la capa del render, con el modo de fusión Multiplicar, siguiendo más o menos el siguiente esquema de capas:



- El valor de la Opacidad nos permite atenuar el efecto de oclusión ambiental, por tanto, no importa si el mapa VRayDirt ha salido muy oscuro.
- Para evitar que el fondo salga negro (en este caso lo que se ve a través de los huecos del muro), se puede añadir a la capa VRayDirt una máscara con el canal alpha que haya generado el render. O bien se puede editar directamente la capa VRayDirt rellenando de blanco esos huecos.
- Opcionalmente también se puede añadir una capa de ajuste de Niveles para atenuar o bien incrementar el efecto de oclusión ambiental en la imagen.

La gran ventaja de este método es que nos permite tener un control absoluto sobre el efecto de oclusión ambiental deseado sin necesidad de hacer pruebas de render adicionales, porque se ajusta en postproducción:

Videotutorial de modelado con turbosmooth

Para practicar con Camtasia Studio, he preparado un pequeño video tutorial de nociones básicas de modelado con TurboSmooth.

Camtasia Studio es un conocido programa de screencast muy interesante, permite capturar en vídeo todo lo que sucede en el monitor, incluyendo eventos de teclado y ratón, y luego editarlo para componer videotutoriales.

Este videotutorial muestra el proceso de modelado de un objeto muy sencillo: el "pelo" de la muñeca "Kimmidoll" (algo parecido al casco de un motorista). Contiene nociones muy elementales de:

- Selección y manipulación de subobjetos (estrategias de selección rápida, extrusión de aristas, alinear vértices, etc).
- Grupos de suavizado.
- Preparar y optimizar la malla para trabajar con Turbosmooth.
- Usar Turbosmooth para redondear bordes.
- Insertar loops para perfilar la malla.
- Eliminar las aristas sobrantes y reconstruir la malla usando la herramienta Cut.
- Reconducir los loops manteniendo su continuidad.
- Localizar y corregir posibles errores.
- Perfeccionar la malla.

Espero que sea de su agrado:

Demo Reel 2011

Video que muestra una recopilación de los trabajos de infografía realizados en CICE:

Callejón

Composición de un callejón utilizando técnicas de modelado "Low poly". En la primera imagen quise transmitir un ambiente otoñal y húmedo, propio de cuando escampa. La segunda es el mismo encuadre pero con una iluminación nocturna.

En esta composición utilicé fotografías de fachadas sacadas de internet y trabajadas en photoshop, para eliminar la perspectiva y crear los mapas de relieve y de opacidad. La calzada es una textura medieval sacada de cgtextures. No encontré ninguna textura convincente para el acerado y el bordillo, así que al final los hice combinando distintos mapas procedurales.

Ambas escenas están iluminadas con un cielo HDRI y una luz Target direct estandar (para el sol y la luna). En la escena nocturna utilicé además 4 luces planas vray situadas detrás de las fachadas. Los mapas de opacidad se combinaron con la propia textura de la fachada para que cada ventana proyectara una luz diferente.

Las luces de las farolas fueron un poco más complicadas, con una simple luz VRay esférica no conseguía que iluminaran lo suficiente sin quemar la fachada. Tras muchas pruebas opté por utilizar dos luces superpuestas: una VRay esférica para la iluminar los elementos más próximos, y otra omni estandar de max, con los parámetros de atenuación configurados para iluminar a media y larga distancia. Si entonces hubiera conocido las bondades del "linear workflow", seguro que no hubierta tenido tantos problemas.

Las bombillas son simples esferas autoiluminadas con un VRayLightMtl. Para el cristal de la farola el reto fue crear un material capaz de atrapar la luz en su interior y a al mismo tiempo dispersarla. Lo logré con un material VRay2sided en el que introduje un "cristal" con efecto glossi, tanto en la reflexión como en la refracción.

Como de costumbre, el render final fue retocado en postproducción haciendo uso de los "render elements". El charco con sus reflejos, y los efectos "lens flare" de las farolas también fueron añadidos en postproducción.











El siguiente vídeo, realizado para la demo reel, refleja el proceso de colocación y modelado de los elementos de las fachadas. Es muy corto, pero contiene numerosas claves de animación, y fue un auténtico lío coordinar el recorrido de la cámara con el movimiento de las fachadas y la animación de las texturas.

Finalmente una animación que muestra la transición entre el día y la noche. Están animados el cielo, las condiciones lumínicas, las texturas y la exposición de la cámara. Las luces de las ventanas que se van encendiendo son en realidad planos que se van desplazando para dejar pasar la luz.

Recorrido por la City

Práctica de animación de cámaras (llena de errores) realizada sobre la maqueta virtual de una ciudad con un edificio singular. Mi objetivo era realizar, en una única secuencia de un minuto, continua y sin transiciones, un recorrido que incluyera una vista aérea alrededor del edificio, un pequeño paseo por las calles de la ciudad y un recorrido por el interior del edificio:

También está animado el sol recorriendo la bóveda celeste, la imagen de fondo para mantener la línea del horizonte, y la exposición de la cámara para adaptarla a las condiciones lumínicas cambiantes.

Camera Match

Con la técnica Camera Match se puede crear una cámara que reproduzca fielmente la perspectiva de una fotografía real, de forma que podamos integrar en ella nuestros modelos 3d en su correcta posición, orientación y escala, o insertar, por ejemplo el modelo virtual de un edificio sobre una fotografía de la calle o del solar donde se va a construir.

Para ensayar esta técnica, tomé una fotografía del escritorio donde trabajo habitualmente, con la intención de integrar sobre ella algunos modelos 3d.

Utilicé la guirnalda navideña que hay sobre la mesa a modo de "Mirror ball", para obtener un mapa de reflejo del entorno.


Luego modelé en 3ds max una versión simplificada de la escena: la mesa, el monitor, la impresora, la lámpara, las paredes, el techo y el tragaluz. Estos objetos eran necesarios no sólo para tener superficies que reflejaran los modelos, sino tambien para reproducir correctamente la iluminación de la escena.

Una vez creada la cámara con la misma perspectiva mediante la mencionada técnica Camera Match, introduje luces vraylight para reproducir lo más fielmente posible la misma iluminación: una luz principal iluminando desde la derecha, la luz del tragaluz, la de la lámpara y la del monitor:

El modificador Camera Map Binding nos permite proyectar la imagen fotográfica sobre los objetos, de forma que la propia fotografía nos sirve para texturizarlos.

Finalmente integré algunos modelos 3D en la escena: la tetera, 3 muñecas kimmidoll, un vaso de cristal, la cabeza del post anterior, y una esfera dorada que contiene el mapa de reflejo obtenida con mi "mirror ball".

Como puede verse, estos objetos proyectan y reciben sombras, reflejan el entorno y se reflejan en los objetos de la escena, es decir, están integrados. Misión cumplida.

Vídeo resúmen:

Modelado de una cabeza

Aunque me tira más el modelado arquitectónico, me apetecía comprobar si era capaz de modelar una cabeza, a pesar de ser un tipo de modelado muy distinto. Por diversión y como práctica de modelado orgánico (me parecía más interesante que modelar sanitarios).
Me apoyé en un tutorial descargado de esta página:
http://www.foro3d.com/f17/tutorial-modelado-cabeza-con-loops-espanol-69329.html
Teniendo en cuenta mis nulos conocimientos previos, creo que no quedó del todo mal:

Naturalmente, para encajar la textura tuve que emplearme a fondo con el Unwrap UVW.
El siguiente vídeo muestra resumidamente el proceso de modelado:

Barca de pesca

La barca de pesca fue un bonito ejercicio para prácticar técnicas de modelado de superficies y de texturizado con Unwrap UVW.

Para modelar el casco, tracé con splines los tres perfiles principales que definen su forma, correspondientes a la quilla, el borde y la costilla central. Luego les apliqué el modificador Surface y un Turbosmooth.
La quilla es una copia de una de las mencionadas splines, que hice renderizable con un perfil rectangular, y luego convertí en edit poly para retocar sus extremos.
El borde es otra copia de una de las splines que delimitan el casco, a la que apliqué el modificador Sweep para darle volumen con una sección personalizada.
El costillar está construido a partir de splines que obtuve aplicando varias veces el objeto "Section" sobre el casco. Finalmente colapsé todo en una única malla para proceder a su texturizado.

Debido a la forma curva e irregular de la malla, fue necesario redefinir sus coordenadas UV haciendo uso del modificador Unwrap UVW, hasta lograr que la textura auxiliar "Checker" mostrara un aspecto regular y uniforme:

Las texturas fueron obtenidas en su mayoría de cgtextures, retocadas en photoshop y finalmente aplicadas haciendo uso de materiales multisubobjeto, mapas composite y canales de mapeado.









El siguiente vídeo resume el proceso de modelado y texturizado de la barca:

Modelado de entornos.

En esta entrada mostraré algunas pruebas de modelado de entornos naturales.

La primera imagen es una muestra de hierba que se puede convertir en proxy para rellenar grandes extensiones de terreno. Contiene tres modelos de brizna de hierba y una de trebol, distribuidos sobre una superficie circular de un metro de diámetro con el plugin Multiscatter.
Cada brizna es un simple plano doblado con el modificador Blend y texturizado con un material VRay2sided traslúcido que contiene una textura bitmap vegetal con su correspondiente mapa de opacidad.

Esta pequeña formación rocosa se ha generado utilizando el script Asteroids generator para crear las rocas, y Advanced painter para distribuirlas sobre el terreno. La textura la he sacado de cgtextures.

Finalmente, composición de una "Playa paradisíaca", para experimentar un poco. He utilizado el plugin TreeStorm  para generar las palmeras y MultiScatter para distribuirlas. El relieve de la arena y el mar están generados con un simple mapa Noise en el nodo Bump del material. El mar tiene además un modificador Wave para generar el oleaje y un material Dirt para simular la espuma en las proximidades de la playa.

Vídeo resúmen:

Sponza Atrium

Mi propia versión del Atrio del Palacio de Sponza, iluminado con un sistema VRaySky - VRaySun. La imagen fue retocada en photoshop utilizando una vez más los "Render elements", añadiendo además un efecto de desenfoque en la lejanía.

¡Qué facil es aumentar la profundidad de la escena añadiendo simplemente un espejo al fondo!
El cesped se creó mediante un VRayDisplacementMod aplicado a un plano, con una textura "Splat" como mapa de desplazamiento. Comprobé que no merece la pena usar este método, es mejor modelar las briznas de cesped, crear proxys y distribuirlos con un scatter (ver tutorial), se renderiza mucho más rápido y el resulta mucho más realista.
Para el efecto luminoso del agua de la fuente no utilicé ni cáusticas ni luces ocultas. Simplemente aumenté el valor de "Generate GI" de las "VRay properties" a 2. Más sencillo y más rápido imposible.

Recorrido de cámara animada hacia atras:

Interior de un Loft

Escena del dormitorio en la planta superior de un Loft, realizada como práctica de iluminación de interiores con V-Ray y modelado de telas:

Las cortinas fueron modeladas aplicando los modificadores Garment Maker y Cloth a un par de planos, para convertirlos en una tupida malla con las propiedades físicas de una tela. Luego se definieron puntos de anclaje animados y se "dejó caer" la tela para generar los pliegues, como muestra el siguiente vídeo (capturado directamente del visor con Camtasia Studio).

Lounge Chair - Imagen de estudio

El célebre diseño "Lounge Chair" de Charles Eames, alojado en un set de iluminación (una "C" extruida), con tres vraylights planas que proporcionan la luz principal desde diferentes ángulos, dos fotométricas para enmarcar las esculturas, y algunas otras pequeñas luces accesorias.







Para obtener la imagen final, se combinaron en photoshop los distintos canales que se obtienen con la herramienta "Render elements" de V-Ray, lo que permite retocar por separado los distintos aspectos de la imagen: la iluminación directa, la iluminación indirecta (GI), refracciones, reflexiones, brillos especulares, autoiluminados, cáusticas, etc:

Al material neutro del set le introduje un mapa Gradient Ramp radial en el nodo de reflexión, para centrar los reflejos bajo la butaca, sin que afectara al resto del escenario.

Kimmidoll

Las Kimmidoll son "muñecas coleccionables que expresan los verdadores valores de la vida" (ya ves tú qué churrada :P). En cualquier caso, un objeto interesante para practicar técnicas de modelado orgánico con turbosmooth. Para texturizar el rostro, utilicé la herramienta Viewport canvas, que permite "pintar" la textura directamente en el visor de 3ds Max:

He realizado con Camtasia Studio un pequeño videotutorial sobre el proceso de modelado del pelo de la kimmidoll:

¿Qué grado de realismo se puede lograr con Revit?

Revit integra el mismo motor de render que 3ds Max, Mental Ray. Sin embargo, los resultados son visiblemente inferiores ¿Por qué?, pues yo creo que la interfaz no aprovecha toda su capacidad, ofreciendo pocas opciones para configurar el render, la iluminación y las cámaras.

No obstante se pueden obtener resultados muy dignos exprimiendo las limitadas herramientas de Revit. En la práctica de la casa Guibernau quise comprobar hasta qué punto Revit me permitía obtener imágenes realistas. Para ello me basé en fotografías reales de la vivienda, y traté de reproducirlas desde Revit. En la siguiente secuencia de imágenes se comparan las fotografías reales con los fotomontajes que realicé integrando el entorno real con el el modelo 3D texturizado, iluminado y renderizado en Revit (haz clic en las imágenes para verlas más grandes):