Vray Materials

(1)

Tutorials - Tutoriales

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VRay (3D Studio MAX) + Adobe Photoshop

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Cómo crear un "PinScreen" o "Pantalla de

alfileres"

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How to create a "PinScreen"

MATERIALS and TEXTURES

MATERIALES y TEXTURAS

VRay (3D Studio MAX)

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Creación de materiales avanzados

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Creation of advanced materials

FAST LOOK

VISTAZO RÁPIDO

SoftImage XSI 3.5 + 3D Studio MAX 5.1 (VRay) + Adobe

Photoshop CS

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Integración de una figura 3D sobre otra imagen

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3D composing over an image

RENDER and LIGHTNING

RENDER e ILUMINACIÓN

VRay (3D Studio MAX)

(2)

Tutorials - Tutoriales

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Cómo configurar la iluminación global en VRay

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How to set up the global illumination in VRay

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Cómo crear cáusticas en VRay

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How to create caustics in VRay

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Aplicar un mapa de desplazamiento en VRay

●

Using a displacement map in VRay

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Configuración de una escena exterior con VRay

●

How to set up an exterior scene with VRay

finalRender (3D Studio MAX)

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Cómo configurar la iluminación global en finalRender

●

How to set up a good global illumination with finalRender stage 1

(3)

Cómo crear un sistema de desplazamiento

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How to create a "PinScreen"

(I know this script do just the same. If you want to learn how to do this without the script, continue reading)

We can create a pinscreen with not too much steps. We need to build our displacement map and apply to a plane, no more.

The steps for getting a correct displacement map are the next.

1.- Look for the 3D model you want to use. In this case I will use this face.

This face has been downloaded from the free stuff of 3D Cafe (www.3dcafe.com)

2.- Crate a frontal camera as in the next picture.

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3.- Using the measuring tool "Tape" measure the distances: 1.- from the camera to the nearest point of the face (the nose); and 2.- from the camera to the most distant point of the head (the source of the ear).

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4.- With these measures, go to the "Render Scene" window and enter in the "Render Elements" flange.

5.- There, add the "Z Depth" as render element and set it up with the two distances get before with the "Tape" tool.

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6.- Launch the render. You must get something similar to this. If the Z Depth picture is OK render it with a big resolution (2000 x 2000 in this case).

Just save the final "Z Depth" image in TIF format, and with no compresion.

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7.- Open the image in Photoshop and apply the "Mosaic..." filter of the "Pixelate" group.

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8.- Use a cell size of 19 pixels, that is a good value for this example.

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9.- Create a new document with the previous mosaic's cells size (19x19).

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10.- With the "Elliptical Marquee Tool" create a circle saving a margin pixel in each four sides and use the "Paint Bucket Tool" for filling it with black.

11.- Select the entire image and enter in the "Define Pattern..." options, into the Edit menu. That way we create a new pattern that will be tiled over the "Z Depth" image imported from MAX.

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12.- Enter a descriptive name.

13.- Return to the "Z Depth" image and create a new layer over the original background.

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14.- Fill the new layer with the pattern just created.

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We will get something like this.

15.- Invert the colors of the new layer.

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16.- The pattern will be like below.

17.- Now, change the blending mode of the new layer to "Multiply". We will see the bottom image (the "Z" face) thought the white zones.

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18.- This could be a valid displacement map, but we need "pins" in the black zone too. We can get them modifying the darker parameter of the curves. This way the brightest gray dots will be similar and the darkest ones will go brighter.

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19.- The final look will be like this.

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Save the image as a TIF or GIF (with no optimization and 256 colors)

20.- Back to the 3D Studio MAX and create a Plane, check the "Generate Mapping Coords." check box and apply the "VRayDisplacementMod" modifier.

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21.- Go to the Materials Editor and, with a the cell of a material selected, do click on the "Get Material" icon. Select "Bitmap" and use the just created image on it.

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22.- Drag and drop the new material over the "none" button of the "Texmap", into the

RayDisplacementMod's Common params. Select "instance" and set the parameters up like the shown below:

* 2D mapping (landscape): suitable mapping for a plane.

* Amount: amount of displacement. For a higher value, a taller displacement.

* Resolution: resolution of the mesh. In this case must be very high for representing all the details of the original image.

* Tigh bounds: smooth the bounds to avoid possible problems.

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WARNING: if you have problems with this method, you can use the "3D mapping", adding a high value in "Face subdivs" (512 or 1024).

23.- Select the VRay as render engine, "Adaptive subdivision" as antialiasing method in the flange "VRay:: Image sampler (Antialiasing)" and if we want, a G.I. effect (shown in the Tutorial 1).

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24.- Once all the steps followed, we must get an image like this.

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If you like this tutorial, please write a comment or a suggestion in the "Suggestions" section. Thanks

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Advanced materials

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Advanced Materials

Job finished! But... What happened? We have made a good model, worked in the illumination

setup... but there is anything sating this is a C.G. picture. Many times the problem is we want to see the first G.I render and we don't have care of our materials.

In this tutorial, we will create many basic materials very useful explaining step by step what to do. This materials are plastic, wood, chromed metal, glass, metallic paint, water and velvet.

We will use VRay, but this tutorial can be followed by another render engine users, as finalRender, Brazil or MentalRay.

To get advanced of this tutorial, we must know many concepts:

● Color: chromatic shade of an object. We can use a only color, or a bitmap.

● Specular highlights: bounce of the light come from a luminous emitter. The rougher

(surface) the refracter (light over it). The most used are the Blinn (plastic, wood, almost every material), Anisotropic (CDs, or similar) and Multi-Layer (more attractive).

● Opacity: level of transparency of an object. It can be configured with a value (%) or with a

bitmap.

● Reflexion: feature of many object to reflect the light. It can be set up with a percentage, and

the glossiness.

● Refraction: feature of the transparent materials or translucent to change the trajectory of the

photons which pass through it, distorting the image seen through them. The amount of variation of the trajectory is determined by the Index of Refraction (IOR).

Once explained this concepts, and before to start the "nice" part, we are going to see how to do a very useful effect which we will use in almost all the materials: the "Fresnel reflection".

The "Fresnel reflection" is a kind of bounce of the light which only works in the perpendicular parts of the objects (with the camera). Is the realest for plastics, glasses, porcelain, etc.

To do this effect is more or less easy:

1.

Add to the "Reflection" a "Falloff" map.

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Advanced materials

2.

Select as kind of "Falloff" the "Fresnel" one.

3.

Do "clic" on the "NONE" button of white color, and add there "VRayMap". If we use another render engine we will use the respective raytrace map, or the "Raytrace" for the scanline render.

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Advanced materials

4.

The "Fresnel" reflect is done. If we want to blur the reflect, we only need to turn the "Glossy" check box on, and try with differents values of the Glossiness.

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Advanced materials

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Advanced materials

Once seen this, we are prepared to begin with our materials.

● Matte plastic (Standard Material)

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Advanced materials

1. Assign a color simple (Diffuse) or a picture (Bitmap). This will be the color of our object.

2. Use a white specular color, with a low intensity (Specular Level = 20 - 30) and diffuse enough (Glossiness = 10 - 20).

3. To improve the final look we can use a "Fresnel" reflect very blurred.

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Advanced materials

● Polish plastic (Standard Material)

1. Assign a color simple (Diffuse) or a picture (Bitmap). This will be the color of our object, as in the matte plastic

2. Use a white specular color, with a high intensity (Specular Level = 200 - 500) and very sharp (Glossiness = 85 - 95).

3. Apply a clear "Fresnel" reflect.

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Advanced materials

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Advanced materials

● Wood (Standard Material)

1. Use a picture (Bitmap) as the image of the wood we wanted, or the procedural material of the MAX called "Wood". Is adviced to use a bitmap

because of the realism of this one (though if we get a good procedural we won't need to add a mapping to the wooden objects. In both cases, is used to be needed a desaturation (use as "Diffuse" a grey color (128,128,128) and change the percentage of the bitmap (or procedural) to 80 - 90%).

2. Change the color of the specular to amber or similar, of low intensity

(Specular Level = 20 - 30) and very widespread (Glossiness = 10 - 20). It can be improved with a “Multi-Layer” specular, as in the example.

3. We can simulate the bump copying the "Diffuse" map to the "Bump" box. The intensity will be changed depending on the contrast of the "Diffuse" map. Try different levels of bump until it works.

4. If the wood is recent varnished, we will use a sharp "Fresnel" reflect with a 70 - 90% of intensity. If the wood is matte or if the object is old, we can use the "Glossiness" option in a "Fresnel" reflect with a 50 - 70 % of intensity.

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Advanced materials

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Advanced materials

● Chromed metal (Standard Material)

1. To get a not too bright reflect, we must use a dark "Diffuse" color (dark grey or black).

2. The specular will be white and very sharp (Glossiness = 85 - 95) and with a huge intensity (Specular Level = 200 - 500). It can be enhanced with the “Multi-Layer” specular, as it is in the example.

3. Apply a common reflection (not “Fresnel”) set to 100%.

NOTE: the "quality" of the chromed depends COMPLETELY on the environment that surrounds the object. The richer environment (a finished 360º complete and full scene), the better result.

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Advanced materials

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Advanced materials

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Advanced materials

●

Glass

(VRayMtl Material)

We are going to create this material using the "VRayMat" of the VRay render engine. Doing that we will see the facility of using this new material.

1. In the "Diffuse" color select a very dark color (better black), to avoid the bright reflecfts.

2. Change the black color of the "Reflect" (no reflect) with white (maximun reflection). Activate the "Fresnel reflections" (easier than standard way seen before).

3. The refraction works exactly the same way of reflection. Change the black color (no refraction) with white (maximun refraction).

VERY IMPORTANT: to get a "real" glass, we must use the specific Index Of

Refraction (IOR) of the glass (1,52 more os less). If we use another value the effect will be wrong.

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Advanced materials

Also, we can do variations of this glass as the following ones:

❍ Tinted glass: the glass can be tinted with the color we want. We only need to do some

test to get the exactly tint effect, due to the thickness of the object. To get this, change the white color of the “Fog color” with the desired and change the “Fog multiplier” until we get the wanted tint amount.

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Advanced materials

❍ Not flat glass: this is a very interesting glass, and can be used in screens, windows,

etc. We only need to use a bump map. In this case, it's made with a noise map in the "Bump" button.

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Advanced materials

❍ Acid glass: it could be a variation of the last material, but with a very small size of

noise. To do this we don't need a bump map, because the VRayMat has an option to get this effect. We only need to activate the “Glossiness” value from 1 (perfect glass with no distortions) to the value we want (0,8 is the value of the example). The smoothness of this effect depends on the “Subdivs” value: the higher the smoother (but it increase the render time).

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Advanced materials

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Advanced materials

● Metallic paint (Standard Material)

1. In the “Diffuse” color button add a “Falloff” map (due to the effect of the real metallic paint) not a basic color. Once into the "Falloff" options, change the first color with the desired color of the object (blue, red...) and the second one with a very darker version of the first color, or even black.

2. To enhance the specular shine use a “Multi-Layer” one (it is a mix of two specular shines). The first specular must be a white one, very intense (Specular

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Advanced materials

Level = 300 - 500) and very sharp (Glossiness = 90 - 95). The second specular must be of the color of the object, but brighter, and diffuse enough (Glossiness = 15 - 30), and its intensity will be controlled by a “Celullar”, “Noise” or similar map, but always using a very small size. This way we can get the "grease" effect.

3. Apply a “Fresnel” reflect (in the metallic paint case, we can use a 20% common reflect).

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Advanced materials

● Water

At the begining, we must think about wwhat kind of water we need, transparent water (if we are going to see what is under the sea), or opaque one (if we only want it

refrecl). If we need transparent water we will use a "VRayMtl" material due to the possible problems with the shadows if we use a "Standard" one.

❍ Transparent water (VRayMtl Material)

1. To avoid the bright "Fresnel" reflects we will use the black as the "Diffuse" color.

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Advanced materials

2. Change the black of the "Reflect" box to white and check the “Fresnel reflection” on.

3. Also, modify the black box of the "Refract" to white (total refraction). The Index Of Refraction (IOR) must be 1,33.

4. We get the relief using a “Noise” map ("Regular" or "Fractal" as we want). NOTE: is very important to activate the “Affect Shadows” checkbox of the “VRayMtl” material to process correctly the color.

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Advanced materials

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Advanced materials

(changing the size of the "Noise" map)

❍ Opaque water (Standard Material)

1. The “Diffuse” color will be a lightly desaturated blue (relatively next to grey) and dark enough (the blue of the example is RGB: 28, 48, 58).

2. A nice specular shine is made using the “Multi-Layer” one. The primary specular will be a white one, of a high intensity (Specular Level = 200 - 500) and very sharp (Glossiness = 85 – 95). The secondary specular will be light blue, with not too much intensity (Specular Level = 20 - 35) and very diffuse (Glossiness = 20 – 30).

3. Use a “Fresnel” (remember the "Falloff" technic) reflect in the “Reflect” button.

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Advanced materials

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Advanced materials

VERY IMPORTANT: similar to the chromed effect, the water quality depends directly on the environment. If we can't get a nice reflect, we could use a bitmap to get a reflect different to the real one. You can get this with the "Reflection/refraction etc environment" - "Override MAX's" VRay's option in the render engine configuration window.

●

Velvet

(Standard Material)

1. The key of this material is it's color, because the lack of specular shine, reflect or similar. The appropiate effect is produced by the “Falloff” material applied to the “Diffuse” button. The upper color of the "Falloff" material will be garnet (in this case), and the lower one pink (not pastel pink).

2. Though the effect would be almost achieved, we could improve it adding a little "Noise" to the "Bump". It must be very little and fractal.

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Advanced materials

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Advanced materials

Selection of the original table of Jon Reynolds about Reflect and Refract values

Material Reflectance

values Material

Index of Refraction (IOR)

Pure aluminum /polished 65 - 75 % Air 1,0002926

Matte aluminum 55 - 75 % Alcohol 1,329

Steel 25 - 30 % Amber 1,546

INOX 80 - 90 % Aquamarine 1,577

High polished copper 60 - 70 % Diamond 2,417

Latón muy pulido 70 - 75 % Emerald 1,56

Light oak /polished/ 25 - 35 % Glass 1,51

Dark oak /polished/ 10 - 15 % Hydrogen (gas) 1,000140

White paper 70 - 80 % Ice 1,309

Granite 20 - 25 % Metanol 1,329

Polished marble 30 - 70 % Naylon 1,53

Light stucco 40 - 45 % Oxigen (gas) 1,000276

Dark stucco 15 - 25 % Oxigen (liq) 1,221

Concrete 20 - 30 % Plastic 1,460

Bricks red/new 10 - 15 % Quartz 1,544

Glass 5 - 10 % Ruby 1,760

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Advanced materials

Silver mirror 80 - 88 % Tiger eye 1,544

High polished mirror 92 - 95 % Topaz 1,620

White tiles 75 - 80 % Water (gas) 1,000261

White enamel 65 - 75 % Water (20º C.) 1, 33335

White lacquer 80 - 85 % Zircon 1,800 – 1,960

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3D composing over an image

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Approximated duration: 1-2 hours

Software: Softimage XSI 3.5, 3D Studio MAX 5.1 (VRay render engine) y Adobe Photoshop CS

How many times we have looked at a picture and don't know which parts are 3D objects and

which real. This magic is mainly the merit of a good integration of the 3D object in the scene, but... how could we get this?

We must follow this basic steps:

1. Modify our 3D model till we get the good one.

2. Set up the camera with the better angle and perspective, as near as possible of the

background.

3. Set up the "matte" elements if they were needed.

4. Analyze the illumination of the background where our character or 3D object is going to be

composed.

5. Select the render engine, set it up and render the final image. 6. Make the needed retouches in Photoshop.

In this composition of our character (Papo) on a frame of the film "Shrek" by PDI/DreamWorks, we use SoftImage XSI 3.5 for the modeling, texturing and set up of it, 3D Studio MAX 5.1 with VRay for the illumination and rendering, and Photoshop CS for the cleaning of the background and final retouches.

First steps

The first: to think what we want to do. In this case the main idea is replace "Shrek" of the original frame with "Papo". This is a not easy step, because "Papo" is too much thinner than "Shrek". So... select the clone brush and let's go!

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After 15 - 20 minutes we could get something like this. Now we must look for a pose similar to Shrek's original one.

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Looking for the best pose

We must modify our setup looking for just the same (or similar) pose of Shrek. Is good to look at the original picture one and more time.

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If we put the original picture as the background, it could help us so much.

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Once got the pose, let's export the mesh to MAX. That way we can use the VRay.

Setting the camera up

After merged the mesh in MAX and created all the materials, we need to set up the camera: position, angle and perspective. This is one os the most important steps of the project because here is the 50% of the final realism, or higher in an infoarchitectural project.

The best way to do this in MAX is move the perspective instead of the camera, because with perspective we have a lot of freedom, and after this, convert it to a camera (selecting the viewport, and with the camera selected too, pressing Ctrl+C)

We set up as background the original frame ("Shrek" and "Donkey") and orbiting, zooming and trucking the camera, we will get the best perspective with just the angle we wanted.

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Lighting

The hardest thing to do in this composition is the lighting simulation because of the leaves the light pass through.

We must see how the light affect the objects (specially to "Shrek" and "Donkey") and set up the light.

After setting up the light, we must look for an image which "filtered" the light (black and white image of a tree's leaves), and create a plane, as a floor, with a "Matte/Shadow" material. The global illumination will do the rest.

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Render Engine

Once set the camera and light up, we only need to choose the render engine. Here we use VRay due to its great render time and its quality.

After the rendering process, we save the image in TGA of TIFF, storing the alpha channel. In Photoshop, the alpha channel will help us to select Papo.

Final retouches in Photoshop

The best advise for a composition is to assign the original image (with "Shrek" erased) as the backgroung, and the Papo one as a layer. This way, we can adjust the colors and every value of each element separately..

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The retouches made were a "Hue/Saturation" adjust to desaturate Papo a little, and modify its green color to a yellower one, a "Curves" adjustment layer to get a more contrasted colours, and another layer to add some grass over his feet.

(61)

...

After many months, I've seen this composition again and... Oh! What is this!?!? The picture was not too marvelous as I remembered. What happened? Basicaly I discovered an error in the

background. This is different in the right and in the left of Papo. 15 minutes after the background is right, and with a more professional look.

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Click on the image to see the final release

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How to set up the global illumination in VRay

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For creating a good and fast global illumination in VRay you only must follow next easy steps:

1.- Create a simple scene. In this specific case we have done a plane with a teapot on it.

2.- Apply to both objects two simple materials. I have used the standard material for the plane and a brighter and 2-sides one for the teapot.

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3.- Go to the "Render Scene" menu (F10) and select the VRay render engine as the Production renderer in "Current Renderers".

4.- Go down, and in the "Global Switches" options check out the "Default lights" checkbox.

5.- Below we find the "Image Sampler (Antialiasing)" submenu. There select the "Adaptive

Subdivision" as edge smoothing method. Check the "Rand" checkbox for a noise effect in the edges.

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6.- In the "Indirect Illumination (GI)" panel change the remarked in yellow parameters as in the image.

7.- In this moment we only need to activate the global light. We can do this in the "Environment" submenu. Set the multiplier up to 1,5 and...

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8.- ... we can render the scene. That's it!. With this configuration we don't get the best quality but a really good render time. Besides, the relation time-quality is real good. In my P4 1,7Ghz it spends 8 only seconds.

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How to create caustics in VRay

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How to create caustics in VRay

A good caustics can give much life to a scene, because it's a real common optic effect. To

create them in VRay you must follow the next steps:

1.- Create a simple scene, like the below one.

2.- Next, apply the materials to the objects. The floor plane have the MAX standard material,

and the another three objects have a more complex material explained below.

(68)

3.- Analyzing the material apllied to the red glass sphere we can see how it's created:

1. The "Ambient" and "Diffuse" colors are changed to a dark red.

2. The opacity must be set up to 30, because if we move it down to 0 we can lose the

shadows.

3. The reflection map is made with a "Falloff" material, adding to the white color box the

VRayMap, and selecting in it the "Reflect" checkbox.

4. We can get the refraction adding in the refraction map another VRayMap, but this time

with the "Refract" checkbox checked, and setting the filter color a lighter color than the

diffuse one

(69)

Red sphere material

(70)

Map #2 (Falloff)

Map #3 (VRayMap)

Map #1 (VRayMap)

WARNING: for a good visualization of the assigned VRay materials, we previously must

select the VRay render engine like in the "How to set up the global illumination in VRay"

tutorial and, after this, in the materials options select the VRay as the render engine.

(71)

4.- Create a light in the scene set in a side, for a better caustic effect.

5.- We must configure the light as in the next image.

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(73)

6.- Depending the release of VRay, the light may have the "Generate caustic" checkbox

activated or not. You can see it in the "Light settings..." properties of the "System" submenu.

7.- Once there, if the checkbox is not activated, put it on.

(74)

8.- Before launching the rendering process we must activate in the VRay menu the caustics

checkbox. This option is in the "Caustics" submenu. Check this checkbox and rise the default

value to a extremely high value, because the default multiplier is impossible to see. A good

number is 15.000, but for this example we will set it to 110.000 to get a better look.

9.- This is the final render. In my PC it spends 1 minute and 48 seconds.

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Using a displacement map in VRay

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Many times, for adding extra detail to our mesh, a simple bump map is not enough for getting the desired effect, specially in the mesh borders. For this, the very best solution is to use a "home made" displacement map. VRay offers a superb look and a short render time.

To apply a displacement map to a mesh follow this easy steps:

1.- Create a plane and apply it a standard material. We must check the "Generate Mapping Coords.".

2.- Next, place a light as in the picture, so it can generate some interesting shadows.

(77)

3.- The light parameters must be this way for a good final effect.

(78)

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4.- Prepare the VRay for using global illumination as in the 1st tutorial, but with a multiplier of 0,8 in the environment (now we have a light and with the same multiplier that in the 1st tutorial we got an extremely burned image) and render the scene. We must get a plane as this.

5.- Select the plane and add it a "VRayDisplacementMod" modifier.

6.- For a good use of this modifier, we need an image for using as displacement. A displacement always works in the same way: black = down, white = up. In this case, I have made with

Photoshop a kind of maze painted in black and white..

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7.- Oncethe picture is created , go to the material editor and create a "bitmap" pushing the "Get Material" button, picking "Bitmap" and selecting the image (maze) previously made.

"Get Material"

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"Bitmap" created and its name "Map #1"

8.- With the "Bitmap" created, go to the "VRayDisplacementMod" modifier and setup it as in the next picture. In the "Texmap" we must look for the "Bitmap" created and select it.

(82)

9.- Now, if we render the scene, we can see a "little" difference with the last render :-) The

artifacts in the walls are produced by the bad antialiasing of the image used (maze). If this image were made with perfect vertical and horizontal lines the artifacts wouldn't exist.

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How to set up an exterior scene with VRay

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Everybody has needed to do an exterior scene anytime. It's very easy if we stop and think about how the light affect the buildings.

3D Studio MAX lets us to get this with the great render engine VRay. We only must follow these steps:

1.- For this tutorial, I've created 4 simple buildings and a plane with a multiplier set to 500. Also, I've made the sidewalks.

(84)

2.- Create a "Target Direct" light (is the best kind of light to simulate the solar rays because the parallelism of the rays is similar to the sun). We set it up as in the picture.

(85)

3.- The best way to set a light up is "looking through it". We can do this (selected the light previously) with the shortcut Shift+4, or pressing the right button on the viewport name and selecting the light into the "Views" menu, as you can see..

4.- We will see something similar to this image.

(86)

5.- Playing with the "Light Hotspot", "Light Falloff", "Truck Light" and "Orbit Light" icons, we move the light till we got something similar to this picture..

(87)

6.- If we render the scene, we will get something like that.

(88)

7.- Set up the light as the next pictures. It's important the shadow was "VRayShadow", the color a little yellowish and to check the "Overshoot" checkbox to get the light illuminate beyond the cilinder (but not cast shadows). In the "VRayShadow" parameters, check the "Area shadow" checkbox and change the size to a good value (trying and changing).

(89)

8.- In the render properties we must assign the VRay as render engine. Configuring the values as below we will get a fast render.

(90)

(91)

9.- If we render now the scene, we will see something similar to this.

10.- It has a bad quality, but the render time is very low, and we can see how the light works. To improve the picture, we can use as the background color the same light blue used in the VRay to get the Global Illumination. Drag and drop the color from the render window to the Environment one.

(92)

11.- The render will be like this.

(93)

12.- The picture is credible, but it can be improved. If we get a 360º x 90º sky we can promote the realism, and correcting the perspective. The actual one seems to be taken from a 15th floor.

Loot at this new render. I've changed the sky and the perspective and, as you can see, the final look is completely different..

A good trick for a infoarchitecture work is to set the camera at 1,80m. from the floor, similar to the height of a pedestrian.

(94)

13.- We only need to change the VRay parameters to get a highest render quality. Set them up like the next picture.

(95)

14.- In some minutes, we will get a picture similar to this one.

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How to set up a good global illumination with finalRender stage 1

If you like this tutorial, please write a comment or a suggestion in the "Suggestions" section. Thanks

How to set up a good global illumination with finalRender stage 1

To Set up a scene with global illumination and a good quality in finalRender is not too hard, but

the fact is that neither it is too easy as VRay or another render engine. For getting a good look

we must follow next steps:

1.- Create a scene (not very complicated for see the final image soon) and aplly it the standard

material of MAX, but changing the diffuse color to a little more bright grey.

(98)

2.- Next, create a light as you can see in the picture for getting a good interesting shadows.

3.- We must set up the light with this parameters.

(99)

4.- Go to the "Render Scene" menu and in the "Current Renderers" submenu select

finalRender as your render engine for the production.

(100)

5.- When we select it, new finalRender menus will appear. In the new "Global options"

submenu shange the Min. and Max. Samples to 1 and 16 for a good quality in the antialiasing.

This parameters are good for getting a good quality render.

6.- Go down through the menus and configure the "Global Illumination" submenu as the next

picture.

(101)

(102)

7.- Once all steps are done, we can render the scene. We must see something similar to this

(at least the illumination ;-)

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Cómo crear un "PinScreen" o "Pantalla de alfileres"

Si te gusta este tutorial, por favor, escribe un comentario o sugerencia en la sección "Suggestions". Gracias

(Ya sé que este script hace justo esto. De todas formas si queréis aprender cómo hacerlo sin el script seguid este tutorial. Aprenderéis más)

Cuantas veces hemos entrado en una tienda de regalos y hemos visto esa especie de "caja" vertical con una matriz de "clavos" que, al presionarlos con la mano, crea por la otra cara la misma figura 3D de la mano con los clavos desplazados. Este efecto se puede lograr de múltiples maneras, pero el que más se acerca a la realidad es el de crear la matriz de clavos con un mapa de desplazamiento.

Para lograr este efecto tendremos que trabajar un poco ya que necesitamos crear la imagen que utilizaremos para el desplazamiento y modificarla con Photoshop para que además simule los clavos. 1.- Buscamos el modelo 3D que queramos utilizar. Está bien que sean cosas más o menos

contundentes, ya que si el modelo posee partes finas no quedará bien al perder gran parte del detalle. Siempre se puede probar con una mano, un objeto sin mucho detalle, o como en este caso una cara.

Esta cara ha sido descargada de la zona de material gratuito en 3D Cafe (www.3dcafe.com)

2.- Creamos una cámara frontal a la cabeza de manera que ésta quede bien encuadrada y ocupando http://alzhem.brinkster.net/sub1/tutorials/tutorial5.htm (1 of 21)25/10/2006 0.20.00

(104)

casi todo el encuadre.

3.- Utilizando la herramienta de medición "Tape" medimos las distancias: 1, de la cámara a la parte más cercana del objeto con respecto a la cámara (la punta de la nariz); y 2, de la cámara a la parte más lejana del objeto con respecto a la cámara (el supuesto nacimiento de las orejas).

(105)

4.- Con estas medidas nos vamos a la ventana de configuración del render y entramos en la pestaña "Render Elements".

5.- Ahí añadimos (botón "Add...") como elemento de render el "Z Depth" para que nos calcule la

profundidad del objeto en el eje "Z" y lo configuramos con las dos distancias calculadas anteriormente con la herramienta "Tape".

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6.- Renderizamos y tendremos como resultado algo parecido a esto. La imagen final que vamos a utilizar como desplazamiento la deberemos sacar a una resolución grande (de 2000 x 2000 en este caso), para poder hacer después bien el desplazamiento.

Sólo guardaremos la imagen "Z Depth" en formato TIF sin compresión, para evitar pérdidas de calidad.

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7.- Abrimos la imagen en Photoshop y la aplicamos el filtro "Mosaic..." que se encuentra dentro del grupo "Pixelate".

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8.- Aplicamos un tamaño de celdilla de 19 pixels (el tamaño de la celdilla depende del tamaño de la matriz de clavos que queramos usar. Para este caso concreto 19 está bien).

(109)

9.- Creamos un nuevo documento del tamaño de cada celdilla (19 x 19).

(110)

10.- Con la herramienta de selección circular creamos un círculo dejando siempre un pixel de margen por cada lado y rellenamos la selección de color negro.

11.- Seleccionamos la imagen completa y pinchamos en "Define Pattern...", dentro del menú "Edit". De esta forma crearemos un nuevo patrón que después repetiremos en la imagen "Z Depth" importada del MAX.

(111)

12.- Ponemos un nombre identificativo al patrón creado.

13.- Volvemos a la imagen "Z Depth" y creamos una nueva capa sobre el fondo (background) original.

(112)

14.- Rellenamos la nueva capa con el patrón creado.

(113)

Conseguiremos algo como esto.

15.- Invertimos los colores de la nueva capa.

(114)

16.- El resultado será una imagen como ésta.

17.- Ahora, cambiaremos el modo de combinación de la capa nueva con el fondo a "Multiply". Este modo hace que las zonas más claras se transparenten y las zonas más oscuras permanezcan tal cual. Así lograremos ver por los círculos blancos la imagen del fondo.

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18.- Este ya podría ser un mapa de desplazamiento válido. El problema es que la zona negra sería completamente plana en lugar de mostrarnos varios "clavos" con un mínimo desplazamiento. Esto lo solucionamos aclarando los tonos oscuros de la imagen del fondo mediante la modificación de las curvas

(116)

del Photoshop. Para lograr esto seleccionamos la capa del fondo (background) y seleccionamos como nueva capa de ajuste las curvas ("Curves..."). Ahí modificamos sólo la zona oscura para no estropear las partes más claras.

(117)

19.- El resultado sería el siguiente.

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Guardamos la imagen como TIF o GIF (sin optimización ninguna y a 256 colores)

20.- De nuevo en el 3D Studio MAX, creamos un plano, marcamos la casilla "Generate Mapping Coords." y le aplicamos un modificador "VRayDisplacementMod" para aplicar el mapa de desplazamiento que acabamos de crear.

(119)

21.- Vamos al editor de materiales y con la casilla de un material seleccionado pinchamos sobre el icono "Get Material". Seleccionamos "Bitmap" y cuando nos pregunte por la imagen que deseamos

seleccionamos la imagen que hemos creado en Photoshop.

(120)

22.- Arrastramos el nuevo material al "Texmap", dentro del "Common params" del

"RayDisplacementMod". Seleccionamos "Instance" para que si modificamos posteriormente algún

parámetro del material se aplique también en el mapa de desplazamiento, y configuramos los parámetros del modificador como viene abajo:

* 2D mapping (landscape): mapeado apropiado para un plano, como es éste nuestro caso. * Amount: cantidad de desplazamiento. Cuando más tenga, más elevado será.

* Resolution: resolución de la malla. En este caso debería ser alto para representar todos los detalles de la imagen original.

* Tigh bounds: suaviza los bordes para evitar posibles problemas.

(121)

NOTA: si este método da problemas se puede utilizar el "3D mapping", y añadir en "Face subdivs" un número alto de subdivisiones como 512 o 1024.

23.- Seleccionamos el VRay como motor de render, "Adaptive subdivision" como método de antialiasing en la pestaña "VRay:: Image sampler (Antialiasing)" y si queremos algún efecto de iluminación global (ver Tutorial 1).

(122)

24.- Una vez seguidos todos los pasos, y tras un buen rato renderizando, deberíamos lograr una imagen como ésta.

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Materiales avanzados

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Gracias

Materiales Avanzados

¡Trabajo terminado! Pero… ¿qué es lo que falla? Hemos trabajado el modelado de nuestra escena, la iluminación… pero hay algo que sigue diciendo que es una imagen de síntesis. En muchos

casos el problema es de unos materiales creados demasiado deprisa, o sin habernos parado a pensar cómo deberían ser. Siempre todo va demasiado rápido cuando queremos ver nuestro

primer render y pocas veces retrocedemos para hacer un buen ajuste del color, brillo especular, etc. En este tutorial crearemos varios materiales básicos muy utilizados en la configuración de una escena “Standard”, enumerando y explicando paso a paso cada parte del proceso. Estos materiales son plástico, madera, metal cromado, cristal, pintura metalizada, agua, y

terciopelo. Emplearemos VRay a la hora de renderizar así como de configurar ciertos parámetros

de los materiales, pero esto no indica que no se pueda seguir este tutorial con los parámetros propios de otros motores de render como finalRender, Brazil o MentalRay.

Para que este tutorial se pueda entender, vamos a explicar brevemente unos conceptos básicos en la creación de cualquier material:

● Color: tono cromático propio de un objeto. Se puede usar un color único o una imagen como

mapa de colores.

● Brillo especular: rebote de la luz sobre la superficie del objeto proveniente del emisor

lumínico. Cuando más rugosa sea la superficie del mismo, más se refractará (esparcirá) la luz. Se puede controlar tanto la intensidad, como el color o el nivel de refracción. Los más utilizados son el Blinn (plásticos, madera y casi cualquier material), Anisotrópico (CDs u otra superficie con microsurcos), Multi-Layer (combinación de dos brillos especulares para

conseguir un efecto más atractivo en muchos casos ).

● Opacidad: grado de transparencia de un objeto. Se puede delimitar con un porcentaje o

utilizando un mapa de opacidad, donde los tonos más claros indicarían opacidad y los más oscuros transparencia.

● Reflexión: propiedad de ciertos materiales de reflejar la luz (la imagen). Se puede

especificar el porcentaje de reflexión así como lo difuminado que esté.

● Refracción: cualidad de los materiales transparentes o translúcidos de variar la trayectoria

de los fotones (luz) que los atraviesan distorsionando así lo que se ve a través de ellos. La cantidad de variación de la trayectoria la da el Indice de Refracción (IOR en inglés).

(125)

Una vez explicados estos conceptos, y antes de comenzar con la parte “bonita” de este tutorial, vamos a ver cómo hacer un efecto que emplearemos en casi todos los materiales: la reflexión

“Fresnel”. Es necesario exponerlo aquí para tener después ya la base necesaria con la que poder

seguir todos los pasos de la creación de un material más o menos avanzado.

La reflexión “Fresnel” no es más que una reflexión que afecta más a las zonas más paralelas a la orientación de la cámara desde la que vemos y menos a las perpendiculares. Es idónea para plástico, lacados, porcelana, etc. Ya que da un aspecto mucho más realista a los objetos. Hacer esta reflexión es bastante sencillo:

1.

Desplegamos la pestaña MAPS del material con el que trabajamos y hacemos “clic” en el botón “NONE” de “Reflection”. Escogemos como reflejo el “Falloff” (atenuación).

2.

Seleccionamos como tipo de “Falloff” el “Fresnel”.

(126)

3.

Hacemos “clic” en el botón “NONE” del color blanco del “Falloff” y ahí seleccionamos nuestro material raytrace, en el caso del VRay llamado “VRayMap”. Si usasemos otro motor de render escogeríamos el pertinente.

(127)

4.

El reflejo “Fresnel” ya estaría creado: Si deseásemos desenfocar el reflejo únicamente deberíamos marcar la casilla “Glossy” dentro de las opciones del “VRayMap” y cambiar el valor del “Glossiness” por el que busquemos.

(128)

Una vez visto esto estamos preparados para comenzar con nuestros materiales.

● Plástico mate (Material Standard)

(129)

1. Asignamos un color, ya sea sencillo (Diffuse) o un bitmap (imagen). Éste será el color de nuestro objeto.

2. Utilizamos un brillo especular de color blanco, de poca intensidad (Specular Level = 20 - 30) y bastante difuso (Glossiness = 10 - 20).

3. Si se quiere rizar el rizo, podemos utilizar un reflejo “Fresnel” muy desenfocado.

(130)

● Plástico pulido (Material Standard)

1. Asignamos un color, ya sea sencillo (Diffuse) o un bitmap (imagen). Éste será el color de nuestro objeto, al igual que en el plástico mate.

2. Utilizamos un brillo especular de color blanco, de gran intensidad (Specular Level = 200 - 500) y muy nítido (Glossiness = 85 – 95).

3. Aplicamos un reflejo “Fresnel” nítido.

(131)

(132)

● Madera (Material Standard)

1. Para el color utilizamos un bitmap (imagen) de madera o el material procedural “Wood” del MAX. Se aconseja el bitmap por el gran realismo que ofrece. Es interesante desaturar un poco la imagen que tengamos ya que habitualmente los bitmap de madera que podemos encontrar en cualquier paquete de texturas tienen una saturación de color por encima de lo habitual. También podemos conseguir esta desaturación si utilizamos un color “Diffuse” gris neutro (128,128,128) y el bitmap lo aplicamos no al 100% sino al 80 – 90%. 2. Empleamos un brillo especular de color ambar o similar, no blanco, de poca intensidad (Specular Level = 20 - 30) y muy difuso (Glossiness = 10 - 20).

También se puede mejorar con un especular “Multi-Layer”, como en el ejemplo. 3. Como lo más probable es que no dispongamos del bump correspondiente, podemos emplear el mismo bitmap o procedural que hayamos utilizado como tal. La intensidad del mismo dependerá de la claridad y del contraste de la fuente, así que iremos haciendo pruebas hasta que logremos un relieve no demasiado

exagerado pero apreciable.

(133)

4. Si la madera está recién barnizada, o lacada, utilizaremos un reflejo “Fresnel” nítido al 70 - 90 % de intensidad. Si el barniz empleado es mate o el objeto ya tiene muchas horas de uso usaremos el reflejo “Fresnel” desenfocado al 50 - 70 % de intensidad.

(134)

● Metal cromado (Material Standard)

1. Para que el reflejo no aparezca demasiado claro utilizamos un color “Diffuse” gris oscuro o negro.

2. El brillo especular lo configuramos de color blanco, muy nítido (Glossiness = 85 - 95) y de gran intensidad (Specular Level = 200 - 500). También se puede mejorar con el especular “Multi-Layer”, tal y como aparece en el ejemplo.

3. Aplicamos reflexión normal (no “Fresnel”) al 100%.

NOTA: la “calidad” del cromado depende enteramente del entorno que rodee al

objeto. Cuanto más rico sea (una imagen 360º, una escena completa terminada, etc.) mejor quedará.

(135)

(136)

(137)

● Cristal (Material VRayMtl)

Este material lo vamos a crear, no con el material “Standard” de MAX sino con el material que nos trae el VRay: el VRayMtl. De este modo podremos aprovechar su facilidad de uso y así emplearla posteriormente.

1. En la casilla del color “Diffuse” pinchamos y seleccionamos un color muy oscuro, preferiblemente negro (para no aclarar los reflejos).

2. En el cuadro de “Reflect” cambiamos el negro existente por blanco. En este material la cantidad de reflexión no se especifica por un número sino por un color. Negro = no reflejo, y Blanco = reflejo máximo. También activamos las reflexiones Fresnel (“Fresnel reflections”), mucho más sencilla de hacer que con los materiales “Standard”.

3. La refracción funciona igual que la reflexión. Cambiamos el color negro (no refracción) por blanco (refracción máxima).

MUY IMPORTANTE: para que lo que estemos creando sea cristal y no otro material transparente deberemos ser fieles al Indice de Refracción, que en el cristal es 1,52 más o menos. Si ponemos otro la refracción cambiará y el resultado no será el correcto.

(138)

También podemos hacer variaciones del cristal como las siguientes:

❍ Cristal tintado: se puede teñir el cristal del color que se quiera. Tan sólo hay que

hacer alguna prueba antes de tirar el render definitivo ya que depende del grosor del objeto. Para ello cambiamos el color blanco del “Fog color” (color de niebla) por el que queramos y modificamos el “Fog multiplier” (multiplicador de niebla) hasta lograr la cantidad de teñido.

(139)

❍ Cristal no liso (rugoso): este es otro efecto interesante, y podría ser usado en

mamparas de baño o similar. Únicamente deberíamos trabajarnos el “relieve” que emplearíamos. Crearlo es tan fácil como añadir un mapa específico al Bump (el ejemplo está hecho con “Noise”).

(140)

❍ Cristal al ácido: se podría considerar una variante del anterior, con la salvedad de

que el relieve que distorsiona lo que se ve a través de él es muy pequeño. Para crear este efecto no hace falta utilizar el Bump, ya que el material del VRay tiene una opción que simula este efecto. Para utilizarlo, bajamos el valor del “Glossiness” de 1

(brillante, sin defectos ni distorsión) a lo que nos interese (0,8 en el ejemplo). La

suavidad de este efecto la da el valor de “Subdivs” (subdivisiones): cuando mayor sea, más nítido y más tiempo de render).

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● Pintura metalizada (Material Standard)

1. Como color “Diffuse” aplicamos un mapa “Falloff” en lugar de un color plano, ya que parte del efecto de la pintura metalizada lo da el que las partes más paralelas a la orientación de la cámara sean más oscuras. Como primer color usamos el que queramos que tenga nuestro objeto, y de segundo el color negro, o el primero color pero mucho más oscuro.

2. Para enriquecer el brillo especular utilizamos el de tipo “Multi-Layer” que no

(143)

es más que dos brillos especulares superpuestos. Como primero brillo especular empleamos uno de color blanco, muy intenso (Specular Level = 300 - 500) y muy nítido (Glossiness = 90 - 95). El especular secundario será del color del objeto pero más claro, bastante difuso (Glossiness = 15 - 30) y su intensidad estará regulada por un mapa “Celullar”, “Noise” o cualquiera que configurado a un tamaño muy pequeño de un aspecto de granulado. Así se logrará la sensación de “purpurina”. Según el caso, nos podría interesar que el color del especular secundario no fuese una versión más clara del color “Diffuse” (por ejemplo muchas pinturas azul “metalizado” tienen un especular secundario morado). 3. Aplicamos un reflejo “Fresnel” nítido, aunque en el caso de la pintura metalizada también podemos usar un reflejo normal al 20%.

(144)

● Agua

Tenemos que pensar antes de nada qué agua necesitamos, si agua transparente (si se va a ver qué hay debajo), o agua opaca (si queremos que sólo refleje). Si

necesitamos agua transparente, utilizaremos un material VRayMtl debido a los posibles problemas que nos podrían generar las sombras si lo hacemos con un “Standard”.

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❍ Agua transparente (Material VRayMtl)

1. Con el fin de no clarar los reflejos “Fresnel” pondremos un color “Diffuse” negro completamente.

2. Cambiamos el color negro de la refleción (“Reflect”) a blanco y activamos la casilla “Fresnel reflection”.

3. También modificamos la casilla de color negro de la refracción (“Refract”) y la ponemos de color blanco (refracción total). El Indice de Refracción (“IOR”) lo ponemos a 1,33.

4. El relieve lo conseguimos con un mapa “Noise” ya sea “Regular” o “Fractal” según más nos interese.

NOTA: hay que activar la casilla “Affect Shadows” del material “VRayMtl” para que procese bien el color.

(146)

(147)

(148)

(con cambio de tamaño del "Noise")

❍ Agua opaca (Material Standard)

1. El color “Diffuse” deberá ser azul un poco desaturado (hacia gris) y bastante oscuro (el del ejemplo es RGB: 28, 48, 58).

2. Como brillo especular queda muy bien también el “Multi-Layer”. De brillo especular primario usamos un color blanco, de gran intensidad (Specular Level = 200 - 500) y muy nítido (Glossiness = 85 – 95). El especular secundario sería de color azul claro, poca intensidad (Specular Level = 20 - 35) y muy difuso

(Glossiness = 20 – 30).

3. Utilizamos un reflejo “Fresnel” en la casilla “Reflect”.

(149)

(150)

MUY IMPORTANTE: al igual que con los cromados, la calidad del agua depende en gran parte de aquello que refleje. Si nuestra escena no aporta demasiado que

reflejar, siempre podemos utilizar la posibilidad de utilizar un reflejo de entorno distinto al del render. Esto se consigue con la opción del VRay "Reflection/refraction etc environment" - "Override MAX's".

● Terciopelo (Material Standard)

1. La clave de este material es su color, ya que no tiene ningún brillo especular, reflejo o similar. El efecto adecuado lo produce el material “Falloff” aplicado al color “Diffuse”. De los dos colores que tiene, el superior (color de lo perpendicular a la orientación de la cámara) será granate y el inferior (paralelo a la orientación de la cámara) rosa no pastel.

2. Aunque el efecto ya esté casi conseguido podemos mejorarlo si añadimos un poco de “Noise” al relieve “Bump”. Éste tiene que ser muy pequeño y fractal, para que quede como una superficie muy levemente rugosa.

(151)

(152)

Selección de la tabla de Valores Reflectantes e Indices de Refracción de los materiales de Jon Reynolds

Material Valores

reflectantes Material

Indice de Refracción (IOR)

Aluminio pulido 65 - 75 % Aire 1,0002926

Aluminio mate 55 - 75 % Alcohol 1,329

Acero 25 - 30 % Ambar 1,546

Acero inoxidable 80 - 90 % Aguamarina 1,577

Cobre muy pulido 60 - 70 % Diamante 2,417

Latón muy pulido 70 - 75 % Esmeralda 1,56

Roble claro pulido 25 - 35 % Cristal 1,51

Roble oscuro pulido 10 - 15 % Hidrógeno (gas) 1,000140

Papel blanco 70 - 80 % Hielo 1,309

Granito 20 - 25 % Metanol 1,329

Mármol pulido 30 - 70 % Nailon 1,53

Estuco claro 40 - 45 % Oxígeno (gas) 1,000276

Estuco oscuro 15 - 25 % Oxígeno (líquido) 1,221

Hormigón 20 - 30 % Plástico 1,460