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Tutorial C4D: Brevi consigli su come Illuminare il vostro 3D

Grafica 3D

Tutorial C4D: Brevi consigli su come Illuminare il vostro 3D

In questo articolo per una migliore illuminazione, spiegherò tecniche che esplorano i concetti di illuminazione di base e come possiamo implementarle utilizzando il software Cinema 4D di Maxon.

Illuminazione in C4D

Quale tipo di luce?

A seconda dell’effetto che si sta tentando di raggiungere, la scelta della giusta luce può essere fondamentale.

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Per una candela o una lampadina in una stanza, una luce “Omni” o “Point” è la scelta più ovvia, così la luce emette in tutte le direzioni. Per le scene all’aperto, invece, sarebbe meglio usare una dome (cupola di luce) o la GI (Global Illumination) per la luce ambientale, quindi implementare in quest’ultima un “Area light” o “Infinite light” per simulare la luce solare.

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Io tendo ad usare Area lights il 90% del tempo, a meno che non stia ricercando un effetto specifico. Forse una luce infinita è più adatta per la luce del sole, ma il sole, dopo tutto, è una grande luce un’area che sembra essere molto lontana. Siamo in grado, quindi, di simulare questo effetto utilizzando una Area light, spostandola lontano e riducendo la sua dimensione, possiamo controllare il decadimento dell’ombra e dare l’illusione di ombre parallele.

In questo esempio abbiamo la scena renderizzata utilizzando (da sinistra a destra) Default Light – Area Light – Area Light con Area Shadow.

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Utilizzare un’ombra appropriata.

Il tipo di ombra influenzerà fortemente la percezione della luce, infatti per una giornata di sole si avrà un’ombra scura e netta con molto poco decadimento (Falloff), ciò in netto contrasto con una giornata nuvolosa dove le ombre saranno appena visibili visto il falloff molto alto.

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In C4D abbiamo l’opzione per tre tipi di ombra: shadow maps, area shadows and raytraced shadows. Le ombre raytracing sono ottime se si desidera un effetto cartoon o stilizzato per grafiche dalle ombre flat, lo svantaggio è che richiedono impostazioni elevate di anti-aliasing per ridurre lo sfarfallio intorno ai bordi. Le ombre morbide sono spesso utilizzate al posto delle ombre area perché danno risultati più veloci, regolando con precisione l’ombra, aumentando la mappa e il numero di campioni. Il problema con le ombre morbide è che non sembrano molto realistiche, la durezza o il falloff sul bordo dell’ombra è uniforme a prescindere dalla distanza dall’oggetto che proietta l’ombra.

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Le Ombre Area sono di gran lunga il tipo di ombra più fedele, in quanto offrono grande precisione e il maggior controllo. Questo non ha prezzo, però, sono anche le più lente a renderare. Per velocizzare le cose è possibile ridurre il numero di campioni e la precisione, questo vi darà risultati più rapidi, ma introdurrà anche un po di noise.

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Regolando il raggio/dimensione dell’area nel tab dettagli della luce, è possibile controllare la nitidezza e decadimento delle ombre! Minore è la dimensione dell’area, più netta sarà l’ombra. Nell’esempio che segue si può vedere come, aumentando le dimensioni dell’area, l’ombra diventa più morbida. Si noti che l’ombra area è quella più accurata, infatti si può vedere come l’ombra sarà sempre netta al punto di contatto e poi si ammorbidirà come ci si allontana dal soggetto.

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Luci multiple.

Una luce sola raramente vi darà il risultato che state cercando, e vi lascerà con delle aree nella scena non illuminate.

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Una tecnica di illuminazione comune è quella chiamata “three points lighting”, questo utilizza una luce (Key) per l’illuminazione primaria, una luce di riempimento (Fill) per illuminare le aree più scure, spesso in coppia con la terza luce (Rim), creando un cerchio di luce che stacca l’oggetto dallo sfondo. Ci sono molti modi per illuminare una scena o un personaggio, e la “three points lighting” è la più semplice, ed è comunque una buona tecnica da padroneggiare in quanto può essere un buon punto di partenza per molti altri tipi di illuminazione. Il rapporto Key/Fill è l’equilibrio tra l’intensità delle varie luci che dettano il contrasto generale. Se la luce Key è luminosa e le luci Fill sono spente, il risultato è un’illuminazione ad alto contrasto drammatico come il pieno sole di mezzogiorno. Se l’illuminazione di tutte le luci è più o meno lo stesso, il risultato è l’opposto e la scena sarà più piatta, più come un giorno nuvoloso.

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Un buon trucco è quello di aggiungere una luce diffusa (Spill) alla scena, si tratta di una luce posizionata in modo simile alla tua luce Key, ma la diffusione dovrebbe essere molto più morbida e illuminare una zona più ampia, la combinazione di Key e Spill light insieme creerà un look più naturale rispetto alla sola luce chiave.

In questo esempio ci sono solo due luci, una chiave ed una luce di riempimento, da sinistra a destra, la chiave diventa più luminosa e quella di riempimento diventa più scura e ci mostra l’effetto che questo ha sul contrasto della scena.

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Uno stratagemma nell’illuminazione comune è quello di illuminare a strati e avere aree di passaggio dal buio alla luce e poi di nuovo, dalla luce al buio. Questo stacca gli elementi dallo sfondo, ma permette anche di vedere i dettagli in lontananza.

Il prossimo esempio mostra come l’aggiunta di una Rim light staccherà il primo piano dallo sfondo. Il rendering di destra ha le ombre attivate per la Rim light e questo rimuove ombre innaturali nelle aree che dovrebbero essere occluse.

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Luci diffuse, speculari e che generano ombre.

Anche se si potrebbe sfiorare il realismo, spesso si può ricercare una direzione più artistica. Le luci possono creare illuminazione diffusa, specularità e ombre, si può fare tutto questo contemporaneamente o si possono disattivare i singoli componenti.

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Forse la posizione della vostra Key light è perfetta, ma la luce speculare sta illuminando il posto sbagliato? È possibile disattivare l’opzione speculare per la Key light nel tab General, duplicare la luce, quindi attivare lo Specular e disattivare Diffuse sulla nuova luce. Ora si avrà una luce che creerà solo riflessioni. È possibile riposizionare la speculare senza alterare la Key light. Spesso io disattivo lo specular su tutte le mie Fill lights in modo che la specularità primaria si distinguerà e il soggetto non sarà affogato da mille riflessioni, che tenderebbero solo a farlo apparire innaturale.

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Nel tab Details della luce, c’è una casella di spunta per lo Shadow Caster, questo trasformerà la vostra luce in un proiettore di ombra. Questo può essere usato in combinazione con una luce che, opportunamente inibita nel generare ombre, creerà un’illuminazione e ci consentirà di riposizionare l’ombra in modo da avere una composizione più gradevole.

In questo esempio ho usato tre luci e spinto il valore dello specular per aumentare il risultato. Nella prima il rendering sulla sinistra tutte e tre le luci hanno lo specular attivo, al centro nessuna e infine a destra, solo la Key light ha lo specular abilitato.

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Uso del “Falloff”.

Nel mondo 3D una luce illuminerà all’infinito, che è un comportamento innaturale nel mondo reale, nel quale essa invece diminuirà a mano a mano che si allontanerà dalla sorgente luminosa.

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Se si attiva il Falloff nel tab details della luce, si otterrà un risultato più realistico, siccome la luce ridurrà la sua intensità mentre si allontanerà dalla sorgente luminosa. Probabilmente si dovrebbe scegliere di utilizzare un “Inverse Square” come tipo di decadimento, in quanto questa è la curva di smorzamento più corretta fisicamente. Cinema 4D offre una seconda opzione (fisicamente imprecisa) chiamato “Inverse Square Clamped”, questa utilizza la funzione del quadrato, ma ha la luminosità bloccata (clamped) per evitare la sovraesposizione.

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Analisi delle singole luci.

Quando si aggiungono più luci al progetto, può essere difficile valutare davvero l’influenza che ciascuna ha sulla scena. A me piace sempre verificare le luci da sole mentre costruisco il mio setup, e questo significa disattivare tutte le altre luci nella scena e concentrarsi su ogni singola luce, per perfezionare l’illuminazione e le ombre che essa genererà. Se una luce, in realtà non da un buon contributo alla scena posso spostarla o cambiarne i parametri. Non ha senso sprecare prezioso tempo di rendering su luci e ombre che sono simili o inutili. Ogni luce dovrebbe avere importanza e avere un motivo per essere lì, raccontando una storia, proprio come la vostra scena.

Qui abbiamo (da sinistra verso destra) le luci Key, Fill e Rim da un semplice “Three Points Light” setup.

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Luci Colorate.

Raramente nella realtà una fonte di luce è bianco puro, per un’illuminazione più interessante bisognerebbe usare luci leggermente colorate. Un popolare trucco nell’illuminazione è quello di utilizzare colori caldi sull’arancione per le luci chiave e utilizzare dei blu più freddi per l’ambiente e le luci di riempimento. Se si preme quel piccolo triangolino nel tab General della luce si può scegliere il colore in base alla temperatura piuttosto che in RGB.

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Spesso funzionerà meglio se si abbinano colori complementari per la Key light e la Fill light siccome questi colori risulteranno naturalmente più armoniosi. Dal punto in cui si aumenterà invece la saturazione del colore dipenderà il look che si sta cercando di ottenere. Per il realismo bisognerà mantenere la saturazione piuttosto bassa, se invece si sta creando un look stilizzato, allora si può spingere la saturazione molto oltre e ottenere ancora risultati piacevoli. Il colore delle luci è essenziale per denotare un certo tempo del giorno o un particolare ambiente. La luce del mattino è molto diversa dalla fredda illuminazione di un insegna di tubi al neon. Pensate all’illuminazione che desiderate realizzare in modo da avere un obiettivo in mente e poi inseguirlo. Studiate altri rendering 3D di riferimento, e guardate anche come i vecchi maestri hanno lavorato con la luce della pittura tradizionale. Artisti come Rembrandt e Caravaggio, i cui studi di luce sono una fonte d’ispirazione.

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Posizione e direzione della luce.

Abbiamo già esaminato l’illuminazione a tre punti luce e questo dà come risultato uno studio base, tuttavia, la tua storia è molto più complessa ed emozionante.

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Pensate all’ambiente che si sta tentando di ricreare e l’emozione che si desidera evocare, forse è una notte di luna piena con un blu freddo dall’alto e un fuoco tremolante su un lato? Un’alba con la luce bassa, che proietta ombre lunghe e scure e un riempimento blu profondo della notte che scompare? Il posizionamento delle luci è fondamentale per la storia.

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Linear workflow.

Questo è abilitato di default nelle impostazioni del progetto e farà in modo che i render verranno creati nello spazio colore lineare. In termini semplici, il monitor su cui lavoriamo ha una gamma di 2.2, così che appaia gradevole all’occhio umano. Quando si attiva Linear Workflow, tutti gli elementi che contribuiscono all’immagine finale del rendering sono convertiti in spazio colore lineare, il motore di render elabora tutte le immagini nello spazio colore lineare e poi finalmente dopo le riconverte allo spazio colore/gamma monitor.

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Ciò significa che le immagini avranno un aspetto più equilibrato e piacevole. Luce e colore reagiscono in modo più naturale e, in generale sarà molto più facile per voi raggiungere un buon risultato, che se aveste il workflow lineare disabilitato. Se volete saperne di più su workflow lineare e come funziona in Cinema 4D, il rendering multipass e il conseguente compositing in After Effects allora vi anticipo che farò un tutorial prossimamente dedicato a questa tecnica/tecnologia!

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Global Illumination.

Se avete la possibilità di utilizzare la Global Illumination (GI) poi l’illuminazione dovrebbe migliorare semplicemente attivando la funzione nei parametri di rendering. l’Illuminazione Globale creerà rimbalzi secondari della luce riducendo la necessità di molte luci di riempimento e producendo un risultato più gradevole ed equilibrato nel processo. La GI può essere costosa in termini di tempi di rendering, soprattutto se si sta creando un’animazione e spesso non si ha tempo per rispettare queste tempistiche. Utilizzando il renderer fisico di C4D combinando il QMC (Algoritmo Quasi Monte-Carlo) primario e Light Mapping come rimbalzo secondario, esso produrrà un bel risultato, ma la resa risulterà con un po di noise, a meno che non si aumenterà il numero di campioni, ma a costo di allungare i tempi di rendering. E ‘possibile falsare la GI utilizzando una luce area emisferica o una dome di luce di qualche tipo, come vi ho mostrato all’inizio di quest’articolo, che se si combina con delle luci di rimbalzo in posizione strategica sarà possibile simulare l’effetto della luce che rimbalza superfici.

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È possibile scaricare la dome di luce che ho creato al seguente link: Light Dome v2.0 byJC©.

[symple_button url=”https://dl.dropboxusercontent.com/u/71142580/LightDome%20v2%20by%20JC%C2%A9.zip” color=”orange” button_target=”_blank” btnrel=”nofollow”]Download file[/symple_button]

Emulando con la dome non sarà mai fotografico come nella realtà, ma il rendering con la GI farà salire la vostra qualità a un nuovo livello, molto più alto. È importante ricordare che saper illuminare è comunque un’abilità fondamentale e non si deve fare affidamento sulla GI solo per risolvere i vostri problemi di illuminazione. La scena va comunque sempre studiata, per ogni posizionamento luce e tutti i suggerimenti, di cui sopra vi ho parlato, dovranno esser messi in conto per una buona riuscita di essa. L’illuminazione è un’abilità incredibile, una di quelle che gli artisti possono raffinare continuamente durante tutta la loro carriera, e che porterà tutto quello per cui si è duramente lavorato ad uno stato di arte ed emozione, valorizzando allo stesso modo, oltre dei veri e propri capolavori, anche le scene e gli oggetti più semplici!

Articolo a cura di Joseph Ciccariello

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