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Materiais do Mundo Real Materiais do Mundo Real versus Materiais Virtuais versus Materiais Virtuais T T é é cnicas Essenciais para cnicas Essenciais para Obten Obten ç ç ão de Equivalência ão de Equivalência Processo de Acabamento Virtual Professor: João Humberto Camelini Email/MSN: [email protected]

Materiais do Mundo Real versus Materiais Virtuais.pdf

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  • Materiais do Mundo RealMateriais do Mundo Realversus Materiais Virtuaisversus Materiais VirtuaisTTcnicas Essenciais para cnicas Essenciais para ObtenObteno de Equivalnciao de Equivalncia

    Processo de Acabamento VirtualProfessor: Joo Humberto CameliniEmail/MSN: [email protected]

  • Fluxo de Trabalho BFluxo de Trabalho Bsicosico

    Modelar o ambienteModelar o ambiente

    Atribuir materiais aos objetosAtribuir materiais aos objetos

    Adicionar luzesAdicionar luzes

    Posicionar cmerasPosicionar cmeras

    RenderizarRenderizar a cenaa cena

    AnimarAnimar

  • Conceitos Conceitos ShaderShader

    um pequeno programa que resolve uma parte um pequeno programa que resolve uma parte especespecfica do processo de fica do processo de renderizarenderizaoo. Pode ter . Pode ter muitas finalidades e ser aplicado a diversos muitas finalidades e ser aplicado a diversos elementos, como luzes, cmeras etc. Como exemplo, elementos, como luzes, cmeras etc. Como exemplo, existem existem shadersshaders para simulapara simulao de o de gua de piscina, gua de piscina, gua de oceano, gua de oceano, cartooncartoon etc. etc.

    Todo Todo ShaderShader tem um fluxo de trabalho bastante tem um fluxo de trabalho bastante objetivo e especobjetivo e especfico para o fim a que se destina:fico para o fim a que se destina:

    ENTRADA ENTRADA PROCESSAMENTO PROCESSAMENTO SASADADA

  • Conceitos Conceitos Ray Ray TracersTracers

    So mecanismos de So mecanismos de renderizarenderizaoo que articulam que articulam diversos diversos shadersshaders para a obtenpara a obteno de um resultado o de um resultado final. So exemplos desta tecnologia o final. So exemplos desta tecnologia o YafarayYafaray, que , que adotado pelo adotado pelo BlenderBlender e o Mental Ray, utilizado no 3D e o Mental Ray, utilizado no 3D StudioStudio, al, alm de outros como o m de outros como o VV--RayRay e o e o POVPOV--RayRay..

    Ray Ray TracersTracers possibilitam o cpossibilitam o clculo da iluminalculo da iluminao o indireta, entretanto consideram que os raios de luz indireta, entretanto consideram que os raios de luz saem dos objetos presentes na cena e no das saem dos objetos presentes na cena e no das fontes diretas de luz, o que torna o processamento fontes diretas de luz, o que torna o processamento vivivel para computadores de mvel para computadores de mdio porte. Utilizando dio porte. Utilizando este artifeste artifcio, apenas os raios de luz que so viscio, apenas os raios de luz que so visveis veis para o observador so levados em conta.para o observador so levados em conta.

  • Sa

    m

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  • Conceitos Conceitos Global Global IlluminationIllumination

    Termo utilizado na descriTermo utilizado na descrio de uma cena em que o de uma cena em que todos os aspectos da iluminatodos os aspectos da iluminao (direta e indireta) o (direta e indireta) so considerados, deixando a visualizaso considerados, deixando a visualizao da o da mesma compatmesma compatvel com parmetros fvel com parmetros fsicos do mundo sicos do mundo real. Existem diversos real. Existem diversos algoralgortmostmos dispondisponveis no veis no mercado que realizam este tipo de anmercado que realizam este tipo de anlise, mas lise, mas basicamente todos conduzem a resultados basicamente todos conduzem a resultados semelhantes, com pequenas variasemelhantes, com pequenas variaes dependendo es dependendo do arsenal de do arsenal de ShadersShaders dispondisponveis.veis.

  • Conceitos Conceitos Principais Tipos de LuzesPrincipais Tipos de Luzes

    Luz direta (Luz direta (directdirect):): Aquela que incide sobre uma Aquela que incide sobre uma determinada superfdeterminada superfcie e no sofre rebatimento. cie e no sofre rebatimento. um tipo meramente teum tipo meramente terico.rico.

    Luz difusa (Luz difusa (bouncedbounced):): Consiste na luz refletida Consiste na luz refletida ao incidir sobre uma superfao incidir sobre uma superfcie, afetando outras que cie, afetando outras que estejam na proximidade.estejam na proximidade.

    Luz do ambiente (Luz do ambiente (environmentenvironment):): Vem dos Vem dos objetos de maior escala presentes na cena, como o objetos de maior escala presentes na cena, como o ccu, por exemplo.u, por exemplo.

    Sombras (Sombras (ShadowsShadows):): Ausncia de luzes dos Ausncia de luzes dos demais tipos citados.demais tipos citados.

  • Comportamentos da luz ao incidir sobre um alvoComportamentos da luz ao incidir sobre um alvo

  • Cores decorrentes da incidncia da luzCores decorrentes da incidncia da luz

  • Propriedades Propriedades pticas que condicionam o realismopticas que condicionam o realismo

    DifusoDifuso

    ReflexoReflexo

    RefraRefraoo

    Transparncia / TranslucidezTransparncia / Translucidez

    AnisotropiaAnisotropia

  • Conceitos Conceitos PrincPrincpio da Interpolapio da Interpolaoov1

    v3

    v2

    d1

    d2

    d3

    v1.d1 + v2.d2 + v3.d3d1 + d2 + d3vp =

    vp

    Este princpio amplamente utilizado na elaborao de algortmosmatemticos para reduzir o tempo de processamento de imagens com baixo comprometimento da qualidade final.

  • ReflectividadeReflectividade ((reflectivityreflectivity))

    Permite mensurar a capacidade que um determinado Permite mensurar a capacidade que um determinado material possui em refletir. Quanto maior a material possui em refletir. Quanto maior a reflectividadereflectividade, mais o material conseguir, mais o material conseguir espelharespelharo ambiente o ambiente sua volta.sua volta.

  • Rugosidade (Rugosidade (roughnessroughness))

    Indica a rugosidade da superfIndica a rugosidade da superfcie e cie e determinante determinante para identificar quanto da luz que incide sobre o para identificar quanto da luz que incide sobre o objeto se reflete perfeitamente. Quando maior a objeto se reflete perfeitamente. Quando maior a rugosidade, menor a reflexo perfeita.rugosidade, menor a reflexo perfeita.

  • Rugosidade (Rugosidade (roughnessroughness))

    Da mesma forma que ocorre na reflexo, tambDa mesma forma que ocorre na reflexo, tambm na m na refrarefrao o posspossvel controlar a rugosidade do vel controlar a rugosidade do material. Quanto mais rugoso, maior o efeito material. Quanto mais rugoso, maior o efeito jateadojateado obtido no resultado final.obtido no resultado final.

  • ndice de Refrandice de Refrao (IOR)o (IOR)

    Este Este ndice controla quanto serndice controla quanto ser desviada a luz desviada a luz incidente sobre um dado material transparente. Cada incidente sobre um dado material transparente. Cada superfsuperfcie possui caractercie possui caractersticas fsticas fsicas diferentes sicas diferentes exigem ajustes para a obtenexigem ajustes para a obteno do melhor resultado.o do melhor resultado.

  • Anisotropia Anisotropia Intensidade e RotaIntensidade e Rotaoo

    A Anisotropia possibilita configurar variaA Anisotropia possibilita configurar variaes nas es nas caractercaractersticas reflexivas de um material, dependendo sticas reflexivas de um material, dependendo do ponto de vista do observador. Um exemplo cldo ponto de vista do observador. Um exemplo clssico ssico da aplicada aplicao desta propriedade esto desta propriedade est na tela LCD.na tela LCD.

  • AnisotropiaAnisotropia

    Em muitos casos, a apresentao da imagem renderizada com aparncia uniforme faz com que o observador perceba intuitivamente sua artificialidade, mesmo que ele no consiga identificar exatamente o porque. Por esta razo, o processo de criao de imagens foto-realsticas requer um elevado grau de detalhamento por parte dos profissionais envolvidos.

  • Anisotropia Anisotropia Ajuste manualAjuste manual usando a curva BRDF*usando a curva BRDF*

    A reflexo depende do ponto de vista do observador.A reflexo depende do ponto de vista do observador.

    * bidirectional reflectance distribution function

  • Translucidez em superfTranslucidez em superfcies finascies finas

    Regula a passagem parcial de luz. Neste exemplo Regula a passagem parcial de luz. Neste exemplo estest apresentado o efeito obtido com a aplicaapresentado o efeito obtido com a aplicao de o de translucidez a uma superftranslucidez a uma superfcie fina.cie fina.

  • Translucidez em superfTranslucidez em superfcies espessascies espessas

    A mesma propriedade aplicada a um objeto sA mesma propriedade aplicada a um objeto slido lido resulta em claras distorresulta em claras distores que se devem es que se devem refrarefrao.o.

  • Objetos Finos e EspessosObjetos Finos e Espessos

  • SuperfSuperfcies autocies auto--iluminadas (iluminadas (selfself illuminatedilluminated surfacessurfaces))

    Em ambientes reais Em ambientes reais impossimpossvel um objeto se vel um objeto se manter neutro, ou seja, a luz que incide sobre ele manter neutro, ou seja, a luz que incide sobre ele certamente afetarcertamente afetar a aparncia dos vizinhos.a aparncia dos vizinhos.

  • SuperfSuperfcies autocies auto--iluminadas iluminadas InteraInteraeses

    Neste caso a aparncia dos objetos demonstra Neste caso a aparncia dos objetos demonstra claramente a interferncia.claramente a interferncia.

  • Arredondamento de cantos (round Arredondamento de cantos (round cornerscorners))

    O arredondamento de cantos O arredondamento de cantos vivosvivos por meio de por meio de recursos de recursos de renderizarenderizaoo diminui a necessidade de diminui a necessidade de detalhamento do modelo tridimensional, reduzindo o detalhamento do modelo tridimensional, reduzindo o tamanho do arquivo e o tempo de processamento da tamanho do arquivo e o tempo de processamento da imagem.imagem.

  • Reflexo Reflexo Limitar distncia e transiLimitar distncia e transio de coro de cor

    Para dar uma aparncia mais real ao projeto, podePara dar uma aparncia mais real ao projeto, pode--se limitar o alcance da reflexo de uma certa se limitar o alcance da reflexo de uma certa superfsuperfcie sobre outros materiais, desta forma evitacie sobre outros materiais, desta forma evita--se a aparncia 100% se a aparncia 100% espelhadaespelhada, que , que artificial.artificial.

  • Reflexo Reflexo InterpolaInterpolao Reflexivao Reflexiva

    A nitidez da reflexo pode ser controlada de acordo A nitidez da reflexo pode ser controlada de acordo com a distncia entre o objeto refletido e a superfcom a distncia entre o objeto refletido e a superfcie cie refletora.refletora.

  • RefraRefrao o Limitar distncia de refraLimitar distncia de refraoo

    Esta Esta uma configurauma configurao necesso necessria para que o ria para que o material simule corretamente a absormaterial simule corretamente a absoro fo fsica da sica da luz. No mundo real, a uma certa espessura o luz. No mundo real, a uma certa espessura o vidrovidrotende a se comportar como um objeto opaco.tende a se comportar como um objeto opaco.

  • Transparncia Transparncia Espessura e volumeEspessura e volume

    A primeira taA primeira taa tem a tem aparncia maciaparncia macia e a a e a segunda parece oca. segunda parece oca. A luz, ao passar por um meio A luz, ao passar por um meio

    como o ar com ncomo o ar com nvoa, gera um voa, gera um resultado que elimina a resultado que elimina a sensasensao de uniformidade, o de uniformidade, tornando o ambiente mais real.tornando o ambiente mais real.

  • Transparncia Transparncia Efeitos cEfeitos custicosusticos

    Este Este o efeito obtido pela passagem da luz por o efeito obtido pela passagem da luz por objetos transparentes, como vidro e objetos transparentes, como vidro e gua, com base gua, com base nas suas propriedades de reflexo e refranas suas propriedades de reflexo e refrao. O o. O tempo de processamento da imagem aumenta tempo de processamento da imagem aumenta consideravelmente, mas hconsideravelmente, mas h compensacompensao visual.o visual.

  • Transparncia Transparncia Lado reverso invisLado reverso invisvelvel

    O recurso de ocultar um lado da face O recurso de ocultar um lado da face til para til para visualizar o interior do ambiente sem deixar de visualizar o interior do ambiente sem deixar de considerar todas as interferncias existentes.considerar todas as interferncias existentes.

  • Efeitos de Relevo (Efeitos de Relevo (BumpBump))

    Textura originalTextura original

    Textura aplicada Textura aplicada com efeito com efeito bumpbump

  • Mapeamento de MateriaisMapeamento de Materiais

    Material sem Material sem mapeamentomapeamento

    Material mapeado Material mapeado sobre o modelo.sobre o modelo.

  • Efeitos Efeitos Recortes (Recortes (CutoutsCutouts))

    UtilizaUtilizao de material como referncia de recorte o de material como referncia de recorte ((cutoutcutout) durante o processo de render. Ex: cerca.) durante o processo de render. Ex: cerca.

  • Efeitos Efeitos DepthDepth ofof FieldField

    Controle do foco da Controle do foco da cmera em funcmera em funo da o da profundidade.profundidade.

  • Efeitos Efeitos ContourContour ShaderShader / / CartoonCartoon

  • LLquidosquidos

  • LLquidosquidos