IMPOSTARE CORRETTAMENTE LIGHTWAVE

From Kraytracing Wiki

Contents 1 Enviroment (Ambiente) 2 Lights (Luci) 3 Models (Modelli) 4 Surfaces (Superfici) 5 Luminosity (Luminosità)= 6 Specularity (Specularità)

Enviroment (Ambiente)

Poiché Kray è un motore di rendering che si basa sulla fisica del mondo reale per calcolare la global illumination, la prima cosa realmente importante da fare è quella di impostare correttamente una scena.

A tal proposito, il primo passo da seguire è quello di attivare tutte le opzioni di LightWave relative al ray tracing.

L'opzione Ray Recursion Limit dirà a Kray quante volte la luce dovrà rimbalzare all'interno della scena. Differentemente da quanto avviene in altri motori di rendering (compreso il motore nativo di LightWave) un alto numero di rimbalzi non incrementerà significativamente il tempo di rendering in Kray. Nonostante Kray preleverà l'impostazione del numero di rimbalzi della luce direttamente da LightWave, è comunque possibile bypassare questo passaggio indicando manualmente a Kray quanti rimbalzi dovrà utilizzare. Ciò può essere fatto semplicemente inserendo nella tailer cmds del pannello General di Kray, ad esempio, la stringa recurse 100. Facendo ciò Kray ignorerà le impostazini di LightWave al riguardo ed utilizzerà 100 rimbalzi di luce.

Lights (Luci)

L'illuminazione di una scena dovrebbe essere impostata realisticamente. Ciò significa spegnere l'ambient light (luce ambientale) di LightWave impostando il suo valore su 0% (l'ambient light è generalmente inutile quando vengono impiegati algoritmi per il calcolo della global illumination) in quanto questo tipo di illuminazione conferisce alle immagini un aspetto solitamente slavato e innaturale. Inoltre, il falloff (decadenza) di tutte le luci presenti in scena dovrebbe essere impostato su Inverse Distance^2 (inverso della distanza al quadrato), impostazione molto vicina a quanto accade nel mondo reale. Qualora LightWave non fosse impostato in questo modo, Kray visualizzerà il messaggio di avvertimento Physically incorrect light model in a schene with global illumination (modello di illuminazione fisicamente scorretto per una scena con Global Illumination). Tuttavia si tratta solo di un avvertimento che non prevaricherà il procedere del rendering di Kray (anche se il risultato finale sarà fisicamente scorretto). Anche il background (sfondo) può fungere da sorgente luminosa in una scena con la global illumination attiva qualora venisse usata la modalità Light mapping. Il photon tracing non supporta la luce proveniente dallo sfondo poiché lo sfondo non è un punto capace di emettere fotoni. E' possibile tuttavia supplire a questo inconveniente utilizzando una luminous dome (cupola luminosa, una sfera o una semisfera capace di emettere luce solitamente usata per simulare la luce proveniente dall'atmosfera) al posto della luce proveniente dallo sfondo. La grafica computerizzata non è una scienza esatta. Ciò significa che ogni cosa è buona fin tanto che restituisce una buona immagine. A tal fine, a volte potrebbe essere necessario impiegare parametri fisicamente scorretti che, d'altro canto, restituiscono un risultato più vicino possibile alle intenzioni dell'utente. Per esempio, in talune occasioni potrebbe essere utile utilizzare una luce con un falloff di tipo lineare per illuminare maggiormente alcune parti della scena (che diversamente risulterebbero più scure) senza correre il rischio che altre parti risultino sovraesposte o, addirittura, bruciate. Esiste un comando di tipo switch nella GUI di Kray (pannello Quality) che converte le Spotlight (luci di tipo spot) in area lights (luci di tipo area, solitamente più accurate e realistiche). Ciò è particolarmente utile quando si vogliono ottenere delle ombre morbide e opportunamente sfumate per simulare correttamente le ombre generate dalla luce solare. E' possibile ottenere questo effetto impiegando una Spotlight ed impostando opportunamente l'opzione soft edge angle direttamente dal pannello luci di LightWave. Come già detto, sarà poi possibile convertire la luce di tipo spot in una luce di tipo area direttamente dall'interfaccia utente di Kray. Ciò consentirà all'utente di poter disporre di tutta la versatilità di una luce di tipo spot ma con la qualità di una luce di tipo area. Suggerimento: Per ottenere una luce solare realistica e convincente, utilizzare una Spotlight con un soft edge angle impostato a 0,55. Inoltre, posizionare la luce ad un km di distanza (il modo più semplice per fare ciò è quello di utilizzare il plugin Sun Spot, scaricabile gratuitamente, dal pannelo motion modifier della luce). Infine, sempre dal pannello luci di LightWave, impostare per la luce in questione un falloff di tipo Inverce distance^2 ed un range/nominal distance prai a 1 km.

Models (Modelli)

Kray compie molti e diversi tipi di calcolo per evitare tempi di rendering proibitivi. Per questo motivo è necessario non solo tenere conto di una serie di regole ma obbedire ad esse scrupolosamente quando si costruiscono i modelli tridimensionali che saranno usati per comporre una scena. Riportiamo di seguito alcune linee guida da seguire.

• E' importante modellare nel modo più pulito possibile e, dove applicabile, rendere i modelli “a tenuta stagna”. Ciò significa che i punti sovrapposti (o che dovrebbero essere sovrapposti, che ricadono cioè sulle stesse identiche coordinate cartesiane) siano uniti (letteralmente fusi – è possibile a tal proposito utilizzare il comando merge points di LightWave - ).
• E' altresi importante che i poligoni di uno stesso solido tridimensionale condividano gli edge (spigoli). Ad esempio, se i poligoni non condividono gli spigoli dell'angolo di una stanza, si avranno con ogni probabilità dei light leaks (letteralmente, fuoriuscite di luce) dall'angolo. Ciò accade perchè perchè Kray campionerà i punti da entrambi i lati del poligono invece di campionarli esclusivamente dalla parte interna (rivolta verso la telecamera).
• Le mappe UV possono a volte causare problemi. Quindi sarà necessario porre la giusta attenzione e cura quando si andranno a “scartare” (unwrapping, processo legato alla creazione di mappature di tipo UV).

Per un maggiore aiuto riferirsi alla sezione “risoluzione dei problemi” di questo manuale.

Surfaces (Superfici)

Come ribadito più volte in questo manuale, Kray impiega computazioni fisicamente accurate per il rendering delle scene. Pertanto, vi sono alcune linee guida da tenere in considerazione nell'impostare le superfici. Luci e materiali impiegati nei software 3D (come LightWave) non sono sempre fisicamente corretti. Per esempio, in LightWave è possibile creare materiali che hanno un valore di diffusione (diffuse) pari al 100% ed un valore di riflessione (reflection) del 100%. I rispettivi valori sommati tra loro (diffuse + reflection) restituiscono quindi un valore pari a 200%. Ciò è fisicamente scorretto poiché il materiale in questione restituirà (tra riflessione e diffusione) più luce di quella che realmente riceve. Questo tipo di non correttezza fisica può essere utile in quelle scene che non utilizzano algoritmi di Global illumination poiché possono aiutare nascondere, seppur parzialmente o approssimativamente, la mancanza della Global illumination stessa. Tuttavia, in scene che impiegano la Global illumination questo tipo di superfici appariranno estremamente innaturali. Kray non obbliga gli utenti ad impiegare superfici fisicamente corrette. Queste possono essere, in qualche occasione, addirittura utili per una resa maggiormente drammatica di alcune immagini. E' tuttavia importante conoscere quando la scena incontra le leggi della fisica e cosa può accadere quando queste vengono infrante.

Per una corretta impostazione delle superfici, Il principio cardine circa di bilanciamento da tenere sempre in considerazione è il seguente:

• Diffusione + Riflessione + Traslucenza < 100%

Esiste anche una versione più complessa dello stesso principio che tiene in considerazione anche la trasparenza (per superfici eventualmente trasparenti):

• Diffusione(100% - la Trasparenza) + Trasparenza + Riflessione + Traslucenza < 100%

Si noti che qui è stato impiegato il segno “minore” (<) e non minore o uguale. Questo perché nel mondo reale nessun materiale restituisce mai tutta la luce che colpisce la superficie. La stessa regola è valida nel caso in cui venga utilizzati dei gradienti (gradients) o texture per ogni angolo. La regola di bilanciamento non influisce sulla luminosità e quindi sarà possibile utilizzare, ad esempio, un valore di Luminosità del 300 % ed un valore di diffusione del 95%.

Suggerimento: come spesso accade nell'impostazione di superfici riflettenti che vogliano sembrare realistiche, invece di conferire una valore di riflessione generale si andrà ad utilizzare un gradiente per la riflessione relativo all'angolo di incidenza. Ciò comporterà che la riflessione della superficie cambierà in funzione dell'angolo rispetto alla telecamera. Per questo motivo, e nell'ordine di rispettare la regola del bilanciamento sopra descritta, appare evidente che anche il valore di diffusione dovrà cambiare in funzione dell'angolo di incidenza della riflessione. Per fare ciò sarà sufficiente utilizzare lo stesso gradiente impiegato per la riflessione e copiarlo nel tab “diffuse” del texture editor di LightWave avendo cura di impostare il “blending mode” (modalità di fusione”) su alpha.

Luminosity (Luminosità)=

Oggetti tridimensionali aventi superfici con il parametro Luminosity maggiore di 0% emettono luce. In una scena con la Global Illumination attivata, questi oggetti possono essere impiegati per illuminare la scena. E' anche possibile utilizzare questi oggetti per illuminare una scena per il cui calcolo vengono utilizzati esclusivamente algoritmi di Ray Tracing. In questo caso, tuttavia, sarà necessario variare il modello di luminosità (luminosity model) di Kray (disponibile nel pannello Quality dell'interfaccia utente) su Compute as direct. Ciò farà si che che questi oggetti luminosi irradino luce anche senza l'utilizzo di algoritmi di Global illumination. In via generale non è raccomandabile utilizzare la luminosità per alterare l'aspetto di materiali che normalmente non emettono luce. Così come accade per l'intensità della luce, per ciò che concerne la luminosità non si è limitati dal valore 100% ed è quindi possibile utilizzare valori più alti. Tuttavia, a differenza delle luci classiche, è possibile non solo assegnare un colore agli oggetti luminosi, ma anche assegnarvi delle texture in modo che questi possano emettere luci multicolorate con intensità variabile.

Specularity (Specularità)

La specularità viene usata per imitare le riflessioni della luce che rimbalza da una superficie. Essa simula sostanzialmente come il punto il punto di picco (hotspot) della luce sarà riflesso su di una superfice. LightWave (così come altri software 3D) utilizza la specularità poiché computare lo sfocatura delle riflessioni (reflection blurry) è per il suo motore nativo piuttosto costoso in termini di risorse e, quindi, di tempo. Il principale limite della specularità è quella di non riflettere la luce proveniente dalle altre superfici presenti in scena (dopo aver rimbalzato su di queste per effetto della Global illumination) ma solo la luce diretta che cade sulla superficie. In Kray è raccomandabile evitare l'impiego della specularità per due motivi:

• primo, la specularità è solo un'approssimazione con evidenti limiti rispetto a quanto accade nel mondo reale.
• Secondo, al contrario di quanto accade in altri motori di rendering (compreso quello nativo di LightWave) in Kray l'impiego del reflection blurry (sfocatura della riflessione) viene computato molto velocemente ed è visivamente più realistico.

Pertanto, invece di utilizzare la specularità ed il glossiness (che controlla la distribuzione della specularità sulla superficie), sarà solamente necessario aggiungere un'appropriata riflessione e la sfocatura della riflessione per ottenere superfici realistiche ed piacevoli.

Suggerimento: l'opzione reflection blurry è reperible nel texture editor di Ligthwave dal pannello Enviroment.