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    Guía de preguntas y respuestas para principiantes sobre PBR (renderizado físico)

    20 abril, 2019

    Ana M. Rodríguez, especialista en texturas y sombreadores, nos habla de los fundamentos del PBR (renderizado físico)

    Hablamos con la artista principal de 3D, Ana M. Rodríguez, especialista en texturas y sombreadores sobre cómo empezar a trabajar con PBR. Su trabajo más reciente fue para la serie Bioshock The Collection y puedes ver su portafolio en Artstation.

    ¿Qué es la textura PBR?

    El renderizado físico (o PBR) es una técnica de renderizado en tiempo real que consiste básicamente en utilizar iluminación realista con materiales basados en la vida real para hacerlos responder de forma física precisa y representar entornos/materiales realistas. Por lo tanto, si se va a crear un objeto utilizando un material PBR, hay que tener mucho cuidado de entender cómo debe funcionar este material con la luz (con el apoyo de un programador) y ambas partes tienen que establecer gráficos para el comportamiento correcto del material (la forma en que responde a la luz) y tratar de seguir este enfoque para mantener una cohesión general creíble.

    Trabajar en un sistema de materiales PBR es interesante desde el punto de vista del artista porque tiene la capacidad de dar a sus objetos/entornos un comportamiento real sin comprometer su aspecto. Para entender el concepto sin tener dolor de cabeza recomiendo este artículo de Marmoset PBR Theory (https://marmoset.co/posts/basic-theory-of-physically-based-rendering/) hecho por Jeff Russel muy fácil de entender desde el punto de vista del artista.

    También este hilo en Polycount con un montón de enlaces relacionados con el tema: http://wiki.polycount.com/wiki/PBR

    ¿Puede guiarnos a través de la texturización con PBR?

    La creación de texturas con PBR no difiere de la forma en que se hacían las texturas anteriormente, al menos no en su enfoque inicial (seleccionar un material, buscar referencias y estudiar cómo reacciona a la luz). La diferencia esencial a la hora de abordar una línea de trabajo PBR radica en cómo se descompone el material en los diferentes mapas que lo componen (albedo, rugosidad, metalidad…), es decir, en el enfoque de una textura con textura difusa / especular / normal. El mapa difuso tiene una gran importancia, se podría decir que tiene una importancia casi «pictórica», mientras que en PBR el Albedo (equivalente al mapa difuso) es un componente más desagregado del material final, por lo que debe ser tratado suavemente, sin sombras y sin añadir información que aumente el ruido al mapa e impida que la luz trabaje bien con los otros canales. Es muy importante tratar cada mapa de forma aislada en PBR y conocer bien el efecto que se busca.

    ¿Cuáles son los beneficios y las deficiencias de la utilización de PBR?

    Las ventajas más obvias de utilizar PBR para mí son que si un objeto se elabora en PBR correctamente siguiendo la guía de su material, no importará en qué mapa de entorno lo esté colocando o cuáles sean las condiciones de iluminación. Este objeto responderá de manera realista y creíble dondequiera que se encuentre (a plena luz del sol, en un garaje o en un pantano). Esto es tremendamente importante en la producción de un juego, ya que a menudo facilita la reutilización del mismo objeto/textura en diferentes entornos sin añadir un trabajo extra para los artistas.

    Dicho esto, quizás la única desventaja que veo con PBR es que es fácil creer que la creación de un material básico ya está hecha. Considerando lo tremendamente fácil que se ha vuelto poner un simple material de base sobre un objeto, también es fácil caer en la tentación de acabar la textura más rápido, sin prestar atención a los detalles y dando como resultado un material plano y sin interés.

    ¿Cómo puedes conseguir las texturas más realistas posibles sin aumentar los tiempos de renderizado del juego?

    Para aprovechar al máximo las texturas sin comprometer la experiencia de juego (con tiempos de carga interminables) una de las soluciones más comunes es incluir un mapa de texturas en cada canal de RGBA (siguiendo una guía de flujo de trabajo previamente acordada). Por ejemplo, AO en el canal rojo, metalismo en el canal verde, rugosidad en el azul y uso del canal alfa para el mapa emisivo. Además de eso se puede poner el mapa de desplazamiento en el canal alfa de la normal. No estoy diciendo que esta sea la mejor manera, es una de las posibles combinaciones. Todo depende de su flujo de trabajo de compresión y de la naturaleza del proyecto en el que esté trabajando. Esto ayudará a sacar el máximo provecho de los menores recursos posibles.

     

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    Tutorial de V-Ray: Sombreadores de procedimiento realistas

    10 abril, 2019

    Descubra cómo crear sombreadores realistas sin el uso de mapas UV

    Este tutorial fue escrito por el increíble Patrick van Rooijen y Reinier Reynhout

    Herramientas utilizadas

    3ds Max,

    V-Ray

    Para ilustrar el flujo de trabajo de texturas y sombreados, queríamos crear un tutorial basado en un casco. No somos grandes fanáticos de la creación de mapas UV, así que lo hicimos todo en un flujo de trabajo de procedimiento impulsado por texturas hechas a medida. De esta manera es fácil de reutilizar, hacer cambios y es adecuado para imágenes de alta y baja resolución.

    Experimentamos con muchos flujos de trabajo diferentes, y cada vez nos topábamos con el desenvolvimiento y la falta de detalles de textura. Para combatir esto, decidimos cambiar a un flujo de trabajo procedimiental. Hay múltiples ventajas con este enfoque, que exploraremos en los próximos pasos.

    Los sombreadores son por capas, por lo que la cantidad de suciedad o daño es fácil de controlar sin cambiar las texturas en Photoshop – por lo que si desea más suciedad pero menos daño, esto se puede ajustar fácilmente dentro del propio sombreador. Además de eso, usted tendrá una buena configuración para su próximo proyecto!

    Para este propósito, el sombreador está construido para un material de casco, pero cuando cambie el material base por pintura de coche, podría utilizarlo para un coche dañado sucio o similar.

    Paso 01 – Crear un concepto

    Queríamos crear un sombreador procedimental sucio y dañado orientado por texturas y necesitábamos un objeto al que aplicarlo. Como vimos muchas fotos de playa en la última película de La Guerra de las Galaxias, decidimos crear una imagen que pareciera que pudiera pertenecer a ese universo ficticio en particular. Se pretende mostrar las secuelas de una feroz batalla.

    Paso 02 – Modelar la escena

    Empezamos a modelar el casco con vistas ortográficas desde la parte frontal y lateral del casco para utilizarlas como referencia. Después hicimos un plano y, usando Edge Extrusion, rápidamente creamos la forma básica del casco, teniendo en cuenta la topología general pero sin preocuparnos demasiado por ella. Cuando terminamos con todas las formas básicas, terminamos la topología para conseguir que se suavizara como queríamos con el modificador TurboSmooth.

    Si es necesario, puede aplicar un nivel más de TurboSmooth para obtener más geometría con la que trabajar y añadir más detalles. La superficie del agua y del suelo se modela con la textura de las Ondas en un plano de polietileno desplazado de alta resolución hasta que se vea lo suficientemente bonito. Simplemente apila los nuevos modificadores de Desplazamiento con otras semillas de onda para obtener suficiente aleatoriedad. Las salpicaduras y gotas de agua son modelos que ponemos en la escena para una mayor profundidad de campo y efecto de movimiento. El pez ha sido modelado para que se parezca ligeramente al logotipo de la Alianza Rebelde.

    Paso 03 – Cree sus propios HDRIs

    Para este tutorial decidimos crear nuestro propio HDR. Lo hicimos con equipo común, así que es fácil de recrear. Utilizamos un Samsung Gear 360 para el HDRI, el Canon 70D para texturas y backplates y un trípode vivo llamado Patrick. Salimos a las 12.30 de la tarde, así que tuvimos un lindo y alto sol de invierno. Tomamos 13 fotos con el Gear 360, las unimos en un teléfono móvil y las limpiamos con Photoshop para que no se pueda ver la parte superior de la cabeza y los hombros de Patrick. Normalmente utilizaríamos equipos más caros y este proceso llevaría mucho más tiempo, pero para lo que teníamos en mente, esto funcionaría. Todo sucedió en 20 minutos, incluyendo el viaje al parque.

    Paso 04 – Configure la iluminación en 3ds Max

    En 3ds Max creamos la luz V-Ray dome, añadimos la textura vrayHdri y cargamos el HDRI que acabamos de hacer en el parque. Aumenta el multiplicador general para aumentar el sol y cambia Gamma inversa a 0,9 para obtener un poco más de contraste en las sombras y las luces. Con la corrección de color reducimos la cantidad de azul en el HDR. Gire el domo al ángulo correcto correspondiente a la placa posterior. Añada un material de sobreescritura con un material V-Ray estándar para comprobar su configuración de iluminación. La configuración de la cámara en 3ds Max es la misma que la de mi cámara real, así que usamos la misma apertura, velocidad de obturación, ISO y lente.

    Paso 05 – Sombree el material base

    Para el material básico creamos un nuevo VrayMtl, establecimos el BRDF en GGX y como sabíamos que queríamos hacerlo todo desde el punto de vista del procedimiento, añadimos un mapa compuesto al canal Difuso para poder construir allí nuestra textura Difusa. Hemos añadido un VrayColor con el color base de nuestro casco. Después de eso, le dimos al sombreador unos ligeros reflejos y bajamos un poco el brillo para usarlo como base para empezar.

    Paso 06 – Sombrear la suciedad

    Ahora que teníamos el sombreador básico configurado, decidimos abordar cada parte del sombreador paso a paso, así que empezamos con el canal Difuso. Añadimos una segunda capa en nuestro mapa Diffuse Composite y le dimos otro VrayColor, usando un color más oscuro para la suciedad. Para no ensuciar en todas partes, agregamos un VrayDirt en la máscara de la capa 2 de nuestro mapa Composite. Para los ajustes ajustamos la distribución a 0,1 para acercar la suciedad a los bordes del modelo. Queríamos conseguir un poco de aleatorización en nuestra suciedad, así que en el canal Radius añadimos un VrayTriplanarTex con una textura de suciedad en la ranura de Textura. Después de eso, ajustamos el radio de VrayDirt y la escala del mapa triplanar hasta que quedamos satisfechos con el resultado.

    Paso 07 – Añadir más suciedad

    La suciedad en los bordes no era suficiente para este modelo, así que añadimos algunas capas más al Composite, estableciéndolas en Multiplicar (Multiply), y usando mapas de textura VrayTriplanar con imágenes en blanco y negro para darle al sombreador un aspecto más sucio. Ajustamos la Opacidad de las capas para hacer el efecto sutil pero aún visible.

    Paso 08 – Reutilizar mapas

    Ahora que hemos terminado la mayor parte del Diffuse, pasamos a los canales Reflection / Glossiness y Bump del shader. Queríamos que las partes más sucias del Diffuse fueran menos reflectantes y brillantes, así que copiamos el trabajo que habíamos hecho allí a esos canales y ajustamos los valores de la Opacidad donde era necesario. Para el Bump creamos otro mapa Composite y en la primera capa añadimos un 50% de color gris neutro. De nuevo, usamos los otros mapas que hicimos antes para que el Bump apareciera en las partes que necesitábamos que aparecieran.

    Paso 09 – Crear bordes desgastados y daños

    Para añadir daño, añadimos otra capa en la ranura Composite de nuestro canal Mapa difuso, usando un VrayColor para añadir un color negro al material metálico por el que queremos pasar. Como máscara, añadimos un VrayDirt con las opciones ‘Considerar el mismo objeto solamente’ (Consider Same Object Only) e ‘Invertir normales’ (Invert Normals) marcadas. También intercambiamos las ranuras de color Ocluido y No ocluido, ya que la máscara sólo hace visibles las partes blancas. Aplicamos un mapa de VrayTriplanerTex en la ranura Radius y añadimos una textura de suciedad en la ranura de textura para obtener un poco de distorsión en el daño. Después, ajustamos el Radio hasta que lleguemos a un efecto que nos guste. Luego conectamos otra capa en nuestro Bump, usando una textura grunge ruidosa y la enmascaramos usando el VrayDirt que acabamos de crear para darle al daño un poco más de aspecto aleatorio.

    Paso 10 – Ajustar el IOR

    En el paso anterior añadimos los bordes dañados a nuestro canal Difuso. Después de esto, queríamos que pareciera como si hubiera metal desnudo debajo, así que añadimos un mapa compuesto a la ranura IOR de Fresnel en nuestro material, añadiendo un VrayColor en blanco puro. Para ajustar los valores IOR usando un VrayColor, ponga el valor IOR que desee usar en el multiplicador RGB del VrayColor: en nuestro caso, usamos 2.5 como punto de partida para la base de nuestro casco. Después de que el valor básico de IOR fue establecido, añadimos una segunda capa y duplicamos el VrayColor, pero le dimos un valor diferente al multiplicador RGB: en este proyecto, usamos 6 para conseguir que reflejara más. Como máscara reutilizamos el mapa de VrayDirt que hicimos en el paso anterior.

    Paso 11 – Añadir sombreadores para arena

    El último detalle que añadimos es una capa de arena sobre todo el sombreador del casco. Creamos un montón de texturas de arena para impulsar el radio de VrayDirt y el color de la arena. El Radio y el Difuso se cargan en el Triplanar para evitar que se desenvuelvan. En el VrayDirt cambiamos el Z Bias a -3, ignoramos el GI encendido y el resto apagado. El radio está ajustado a aproximadamente 10 cm, pero querrá ajustar un poco este ajuste. Ahora la arena se acumula como si hubiera caído desde arriba. En caso de que lo desee al revés, ajústelo a 3. Lo que es más importante es la Escala de Textura de Radio Triplanar. Esto controla la forma de la arena en las áreas ocluidas. La cantidad de blancos y negros en relación a la escala de granos de arena es importante para obtener la sensación correcta en términos de escalado y distribución de la arena en la geometría.

    Paso 12 – Realizar la postproducción

    Cuando se termina el render, comienza la diversión. Se recomienda importar el render en Photoshop como un EXR de 32 bits. Con Camera Raw, ajusta el contraste, los niveles, el balance de color, las sombras y los reflejos, la claridad y la vibración de la imagen, todo esto marca una gran diferencia. Toda la imagen tiene un tono azulado excepto el casco, ya que aumenta el enfoque en esa parte de la imagen. Hemos añadido brasas de fuego detrás del casco para aumentar el sentimiento de guerra. Con Color Dodge y Burn, pintamos vigas volumétricas en el agua para poner el foco en los peces.

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    Tutorial de Blender: Descubra plumas y sombreados en 6 pasos

    2 abril, 2019

    Con topología dinámica, herramientas de esculpido y el motor de renderizado Cycles, Blender te permite ahora crear animales en un abrir y cerrar de ojos.

    Este tutorial fue escrito por el increíble Pierrick Picaut

    Herramientas utilizadas

    Blender

    Paso 01 – Descubra su concepto

    Lo primero que hago (ya que no soy un artista conceptual y no tengo ideas alucinantes) es encontrar una idea a partir de la cual trabajar. Me decidí por un concepto increíble de Svetlana Bukanova y lo puse en mi editor UV como referencia. Luego puede crear una malla de base con el modificador de piel o, como se muestra aquí, bloquear una malla de base con un modificador de espejo, un modificador de subdivisión y extrudir un ave muy básica siguiendo la referencia.

    Paso 02 – Escultura de base

    Usando la escultura de Topología Dinámica con un nivel de Detalle bastante alto, podemos primero definir la forma principal, tratando de emparejar la proporción con la referencia. Añade una esfera para crear el ojo y añade un modificador de espejo.

    Paso 03 – Añadir los colores

    Cuando trabaje con (abierto) subD, es una buena idea utilizar Edge Creasing para crear bordes afilados sin necesidad de bucles adicionales en los bordes. Blender también ofrece biselado de bordes de procedimiento mediante el uso del Modificador de bisel (modo Peso). Esto crea bucles de borde reales para dar esquinas biseladas agradables y nítidas con muchos parámetros para controlar la apariencia. Afortunadamente no requiere de subdivisión pesada para ver el resultado.

    Paso 04 – Sombreado de la base

    En esta etapa, preparo mis sombreadores para las áreas que no se cubrirán con pieles o plumas. Usaremos una buena cantidad de Fresnel modificado para aumentar nuestro brillo y difuminar el color usando una rampa de color con múltiples pasos de contraste. Es una buena manera de darle un toque de dibujos animados a tu modelo.

    Paso 05 – Construir plumas

    Crear plumas puede ser una molestia, así que en su lugar he creado un pelaje con un número bastante bajo de hebras y he utilizado partículas de Children con mucha aglomeración para conseguir la forma de la pluma. Luego se trata de peinar y agrupar los vértices para obtener la densidad correcta. También he usado una buena cantidad de Fresnel para contrastar la apariencia de las plumas. Las plumas más grandes fueron creadas usando un simple cubo extruido con pelo en cada lado.

    Paso 06 – Prepárese para renderizar

    Rápidamente esculpí la rama, usé una textura de madera sobre ella y agregué un sistema de partículas para crear el musgo. También he añadido algo de traslucidez al musgo para fingir un efecto de dispersión en el subsuelo. También he realizado algunos pases, como AO y Glossy, y los he combinado en Photoshop. He utilizado una imagen del bosque tropical que he desdibujado mucho para crear el fondo.