Notas sobre iluminacion by alex alexchipana

ACLARATORIA

Hola a todos, he realizado este pequeño trabajo con el motivo de compartir algunos datos importantes que tal vez les puedan ser de ayuda a la hora de iluminar sus escenas. Aunque está orientado al uso con Cinema 4D los temas pueden ser aplicados de manera general en la mayoría de las aplicaciones 3d. Lo primero que debo aclarar es que actualmente YO NO SOY UN PROFESIONAL en la materia y que llevo poco tiempo en el mundo del 3d. Muchos de las temas que aquí se tratan son vistos desde mi punto de vista y es la manera en como yo trabajo actualmente, pero aun así deben tener en cuenta que tal vez existan algunas discrepancias y que, de ser así les ruego me disculpen. Por esta razón este trabajo no se debe considerar como un verdadero tutorial, si no, más bien como el titulo dice: notas sobre iluminación. Otra cosa que debo decir es que muy posiblemente las personas que tengan mas experiencia en la materia conozcan diferentes técnicas o métodos que resulten realmente adecuados y correctos para la ocasión. Pero como ya dije; personalmente yo trato de hacer las cosas de manera eficaz y que los resultados me satisfagan. También deben saber que siempre estoy en búsqueda de aprender nuevos métodos o técnicas que me ayuden a mejorar mi trabajo, por eso les recomiendo que al menos en el área de iluminación (y en si sobre cualquier tema referente al 3d) que analicen las diferentes maneras en que los profesionales resuelven los problemas que se les presentan y absorban toda esa información para que al final sean ustedes mismos quienes decidan de qué forma harán una cosa u otra.

Ya habiendo aclarado todo como se debe, empecemos pues!!

LA ILUMINACIÓN La luz puede hacer que nos veamos tristes, alegres, emocionados, desesperados y mucho mas. Si la luz influye de gran manera en como percibimos las cosas es por la simple razón de que la luz es todo lo que vemos. La luz es color, y es por los colores que percibimos las formas. Es por esas variaciones de color que identificamos fácilmente el rostro de una persona. Nuestros ojos no son mas que foto-receptores que hacen eso, captan luz, que luego nuestro cerebro interpreta de diferentes maneras y al final nos deja hacer eso que llamamos “ver”. Eso que llamamos “Iluminación” no es mas que la reacción de la luz ante las diferentes formas y que hace que se generen las variaciones de color que mencionamos. Pero además la luz no es solo luz, porque adonde no llega la luz, siempre llega la sombra, y es precisamente esta la que nos hacer percibir que los objetos no están en el aire, es esta la que nos termina de completar esa silueta que vemos. De todo esto que la iluminación sea un tema de mucha importancia. LO BASICO En lo personal, creo que existen algunas cosas básicas que debemos conocer (y que seguro muchos ya conocen) para tener un mayor control de la Iluminación de nuestra escena, a continuación explico las principales:

1. La Luz es color, el color es luz, la luz NO ES BLANCA! Si ya se es amarilla, pero la de mi cuarto es blanca. Podríamos discutir todo un día sobre el color de la luz y al final llegaríamos a la conclusión: no es blanca. Aun así, la luz proveniente de nuestro sol se considerada luz blanca por algunas razones y una de ellas es que cuando se descompone podemos observar todo un espectro de colores (Eje; el Arcoíris). Un error común es pensar que las luces incandescentes que tienen algunas casas o residencias etc, emiten luz blanca, cuando de hecho ese “blanco” realmente tiene una pequeña tonalidad de azul o purpura. Bueno el tema de investigación se los dejo a su propio interés (yo lo hice); siempre es buena idea comprender a nuestra naturaleza. A veces por simple pereza creamos una luz y ni siquiera hemos tocado el parámetro del color cuando ya estamos haciendo el render. Dejemos esa pereza en otro lado y pongámonos con más frecuencia a jugar con dicho parámetro. Para nuestro fin lo que nos interesa tener en cuenta es que al utilizar luces en nuestra escena siempre definidas a color blanco nos traerá problemas, debemos procurar variar un poco la tonalidad del color de la luz para enriquecer nuestra escena, siendo esta variación dependiente de ciertos factores que 2

caracterizan a la escena: Hora del Día, Clima, Región etc. Para la mayoría de las escenas al menos una de las luces lleva un tono amarillo-naranja, esto porque la luz del sol en un día normal varia precisamente entre esos tonos desde la mañana hasta la tarde. A partir de ahí los tonos tienden mucho más hacia el naranja-marron y en la noche un azul más oscuro. Pero obviamente nunca negro. ¿Qué.., Luz negra?.

2. NO dejes que la IG haga tu trabajo! Para que tantas luces, la IG lo hace todo por mi y se ve real. Si, ya se, todo se ve muy bien y muy bonito cuando aplicamos IG (Iluminación global, Radiosidad o Iluminación Indirecta) a nuestra escena. Pero.., no dejes que la IG controle la iluminación de tu escena, se tu quien controle la iluminación indirecta y úsala con conciencia!. Para muchos motivos como por ejemplo infografías y o escenas arquitectónicas la IG es de gran ayuda, pero en otros casos esta demás usarla. Comprender como se iluminan los escenarios y sets en la vida real nos dará gran idea de cómo tenemos que hacerlo en nuestro ordenador. Tenemos que aprender a iluminar y no pretender que todo el trabajo lo realice el programa. Siempre será más satisfactorio decir: “Ilumine la escena utilizando 6 luces ubicadas en diferentes posi…; que decir: “Ilumine la escena con IG”. Uno de los aspectos por los cuales no soy muy fan de la IG (además del aumento del tiempo de render) es que cuando se utiliza tiende a llenar la escena por completo de tonos grises que no son muy agradables, esto sucede porque para obtener un balance de luz en la escena nuestro soft realiza algo denominado “Mapeado de color” (termino que seguro ya conoces), el cuál es causante de esos tonos grisáceos. Claro está que no todos las aplicaciones son iguales y que también depende de la propia escena el hecho de que este efecto se note mas o se note menos. Pero como ya mencione la IG es de mucha ayuda para ciertos trabajos y puede hacer que nuestra escena logre ese realismo que buscamos si la usamos correctamente. Más adelante hablare sobre otras formas de iluminar nuestra escena sin IG, pero que igual nos darán excelentes resultados cuando empecemos a comprenderlas.

3. Si los Shaders están ahí entonces USALOS! Si, yo los uso, pero es que no logro comprenderlos. Eso siempre sucede (a mi personalmente me sucedió muchas veces) y la solución es la siguiente: LEER EL MANUAL. Aunque algunos no lo creen, en el manual están explicadas de manera detallada todas la funciones y opciones que nos ayudaran a comprender como se utilizan los Shaders y materiales (de hecho todo el programa en si). Cinema 4D posee muchos Shaders a los que no siempre se les saca

provecho. Además posee un sistema de mezcla por capas que me atrevería a decir es la “Llave Maestra” para obtener materiales realmente increíbles. Por que hablamos de Shaders??. Sencillo, no todo se trata acerca de cómo la luz ilumina a los objetos, sino también de cómo los objetos (en especifico sus materiales) reaccionan ante la luz, y los shader nos ayudaran mucho en esa tarea. En mi opinión, una buena iluminación se logra cuando los materiales y las luces reacción correctamente, es decir cuando existe un equilibrio entre ambos. Asi que a que esperas?, comienza ya a leerte el manual!.

4. Ve… observa a tu alrededor! Yo siempre veo todo, pero nunca lo recuerdo bien. La mejor referencia para saber como actúa la luz es observando a nuestro ambiente, es decir la misma naturaleza y si es posible, hacerlo nosotros mismos. Salimos a nuestro patio por la tarde y nos quedamos hasta que el sol ya se haya ido. Vamos al parque por el día y notamos ese brillo tan fuerte, o debajo de un árbol esas sombras tan frescas. Todos esas experiencias ya las hemos tenido; pero si es así entonces porque no se iluminar?. Porque no estábamos mirando con atención!. Así que ya es hora de volver esos lugares de nuevo pero esta vez prestaremos atención a esos pequeños detalles que nos enseñaran muchas cosas que no comprendíamos antes y que luego serán reflejadas en nuestras escenas.

5. Real o… no Real? Yo pienso que existen básicamente dos modos de Iluminar una escena: Real: Todas las luces y sombras llevan el mismo Angulo de inclinación, así como sus respectivos reflejos. Irreal: Las sombras proyectadas no llevan el mismo Angulo de inclinación de la luz o viceversa, lo mismo puede pasar con los reflejos especulares. Pero claro, existen muchos otros métodos de iluminar una escena siguiendo la lógica de la realidad. Así como también existen otras formas para iluminar una escena que parezca real pero no lleve dicha lógica. De hecho en los films o producciones cinematográficas reales se tiende a dividir la iluminación de manera similar a como yo lo he expuesto. Pero resulta, acontece y sucede que algunas veces nos queremos saltar las reglas para hacer las cosas un poco más diferentes, un poco mas Impresionantes, y para lograr dicha impresión debemos hacer 4

algo: exagerar un poco. Esta exageración muchas veces puede ser la diferencia entre un buen render y un gran render, o… todo lo contrario. Por eso se tiene que practicar mucho. Recordemos lo del “Ensayo y el Error”.

6. El Cielo también es luz! No, es sol si, el cielo no ilumina, solo cambia de color. Eso es lo que a veces pensamos y lo que nos hace caer en el error fatal de tratar al cielo solo como un simple fondo y no como a una fuente de luz. Cuando en realidad el cielo ofrece al menos el 40 % de la luz de un día normal. Es de saber que el cielo solo se ilumina cuando el sol aparece (y cuando no?, ah es de noche). De hecho el cielo actúa como una capa que dispersa parte de la luz proveniente del sol y la expande por la atmosfera. Si recordamos la clases de Estudios de la Naturaleza en nuestro bachillerato ya debemos saber porque el cielo se torna azul o naranja; Que?...Bachillerato?. Así que apliquemos esos conocimientos y utilicemos a cielo como fuente de luz. Pero y como lo hago…, con IG? Existen muchas formas de simular la iluminación proveniente de nuestra atmosfera. Cada día los programas son mas capaces de simular este efecto de manera muy realista y con solo tocar algunos botones. Pero eso ya es otro tema a discutir, por ahora lo que queremos es encontrar alternativas, salirnos de la rutina, y principalmente, hacerlo nosotros mismos no?, o al menos hacer parte del trabajo. Existe una técnica llamada ILB (Image Base Ligthing), que funciona utilizando imágenes HDR (High Dinamic Range o Alto Rango Dinámico) que nos ayuda a falsear este efecto y con muy buenos resultados. Los motores de render pueden hacer uso de estas imagen e iluminar nuestra escena a partir de esas imágenes (avanced render lo hacer), pero también podemos hacerlo de otra manera. Ya en el website www.eterea.com, Cristóbal Vila (gran artista, vean su trabajo) expuso un verdadero tutorial (además de muchos otros) sobre este tema en el cual explicaba una manera de hacerlo. Básicamente era colocar una esfera o semiesfera muy grande con una imagen HDR aplicada y ubicar focos de luz en las áreas donde la imagen mostraba fuentes de luz esenciales, para de esta manera sean las luces quienes basadas en color del área de la imagen a la cual están ubicadas las que iluminen la escena y así obtengamos un mayor control sobre esta.

ILUMINANDO LA ESCENA Como dije anteriormente, no solo se trata de la luz sino también de los materiales. Dedicare esta parte a hablar de la manera en como yo suelo iluminar las escenas. Recuerden que yo no soy un profesional y que existen diferentes maneras de hacer las cosas. Antes de crear el primer foco de luz debemos tener claro lo que queremos, por eso siempre ya desde el concepto de la imagen trato de plasmar la iluminación que tendrá, para no perder la esencia original. Sabemos que la iluminación puede causar diferentes emociones en la imagen y que si no la adecuamos como se debe podemos obtener resultados inesperados. Por ejemplo: Si quiero que mi imagen exprese alegría de ningún modo la iluminare con una luz principal ubicada en la parte superior del personaje, porque?, si lo hago asi la imagen mas bien expresaría odio, y el personaje parecería siniestro. Otra cosa de la que me doy cuenta siempre es que en las imágenes al estilo cartoon una iluminación realista no siempre da resultados agradables, sino mas bien algo aburridos. Por eso me gusta alterar las reglas un poco y exagerar algunas cosas para salir de esa rutina. Cambien de ritmo! Voy a mostrar algunas de esas “cosas” (no se me ocurre otra palabra) que a veces pueden hacer resaltar nuestra escena. Ahh otra cosa es que estos ejemplos son relacionados a imágenes fijas, porque? ya que el flujo de trabajo en una animación puede ser distinto.

1. Sombras de Área vs Mapa de Sombras No tiene que existir ninguna discusión sobre cual es mejor o cual se adapta mejor, porque?. Porque están hechas para diferentes propósitos. Las sombras de área son ideales si queremos lograr imágenes realistas. Las sombras suaves (mapas de sombras) son perfectas para optimizar los tiempos de render a una calidad aceptable. Si lo que estas haciendo es una imagen fija y quieres realismo o simplemente te gustan mas las sombras de área entonces úsalas, es una imagen fija y puedes esperar a que el render termine, no te arrepentirás del resultado. Yo las uso siempre que puedo, muestra una iluminación físicamente mucho mas correcta. Se que a muchos no les agradan las sombras de area por su desventajas pero en mi opinión para las imágenes fijas de las cuales no se tiene apuro en terminar o no son para un trabajo con fecha a corto plazo entonces las sombras de área son la mejor opción. Pero aprender a economizar la escena es fundamental, y si vas a usar sombras de área en objetos que ni siquiera serán enfocados o vistos entonces no las uses, son sombras para detallar, si no necesitas detalles utiliza los mapas de sombras, para eso están hechos, para agilizar el render en lo posible. No les hablare de animación porque aun no domino ese tema, pero lo que si se es que no siempre es lo mismo y que se trata de ahorrar el mayor tiempo de render que sea posible, y por eso se valen de muchos trucos.

Otras soluciones pueden ser hacer bakes de las sombras de área arrojadas a baja resolución, luego desenfocarlas un poco y aplicarlas como textura (incluso funciona para animaciones), eso acelera los tiempos de render y es incluso mejor que los mapas de sombra. Inténtalo!. 2. Sobreexposición Observemos estas dos Imágenes:

Podemos notar ciertos factores que a simple vista distinguen a las imágenes. A la Izquierda tenemos una esfera con una iluminación bastante suave y dispersa, pero con el problema de que casi se confunde con el fondo!. Ahora en la segunda imagen vemos que la esfera esta mucho mas contrastada, se distingue totalmente del fondo, pero con un error fatal… esta sobreexpuesta, es decir el balance de luz y sombra es muy exagerado e irreal y a menos que sea eso lo que busques, el resultado no es muy agradable. Otra cosa que tal vez no se note es que el fondo es exactamente el mismo para ambas imágenes, pero ese cambio en la segunda imagen realmente afecta el modo en que nuestro ojo percibe la iluminación de la escena entera, deben tener eso en cuenta. Yo siempre trato de evitar este tipo de situaciones valiéndome de algunos trucos muy simples: Si el tema principal de la imagen es un objeto o un personaje, tiendo a hacerle cambios a la tonalidad del fondo. Por ejemplo: Quitarle contraste, colorizar un poco con un color no llamativo, cambiar un poco el ángulo de inclinación de la luz, pero manteniendo el mismo para las sombras.

Pero también estos ejemplos pueden ser aplicados al personaje siempre y cuando no interrumpa con la idea original. Por ejemplo. El ángulo de la luz puede ser distinto al del fondo, las sombras iguales, contrastar con cuidado zonas de relevancia (no siempre es obligatorio que por ej el rostro tenga el mismo contraste que su cuerpo). Otra cosa que también de vez en cuando funciona es recrear un efecto de claro oscuro inverso en el fondo, es decir, por ejemplo si el lado lateral izquierdo de un rostro esta iluminado y por consiguiente el otro lado sombreado, entonces cambiando un poco el ángulo de las luces podemos lograr que nuestro fondo parezca estar iluminado a inversa y así el rostro siempre permacera resaltado sobre el. La imagen habla por si misma:

Siempre permanece resaltada

Por supuesto que este tipo de efectos no son fáciles de lograr y tampoco se pueden aplicar a todas la escenas que queramos, pero de poderse, los resultados son muy buenos. Cuando todos los elementos de la escena tienen igual importancia (infografía, interiores, etc.), el tema es diferente, aquí los cambios serán de manera global, o objeto por objeto, pero siempre manteniendo un orden global. Pero para realizar todos estos cambios no siempre en tan sencillo cuando tienes que hacer cientos de pruebas de render. Por eso aquí es donde entra la querida POSTPRODUCCIÓN. Así es, esta es muchas veces la clave para generar todos aquellos cambios y detalles que mejoran muchísimo nuestras imágenes. Si el render directo del soft 3d es muy bueno, entonces imagínate como será después de una buena postproducción. 8

Es también aquí donde existen mas factores implicados, por ejemplo, para una buena postproducción primero tenemos que preparar nuestra imagen antes de renderizar porque de otro modo puede que no se logre el resultado deseado. 3. Bake Una técnica muy utilizada en los videojuegos y por algo será. Si no las pasamos haciendo pruebas de render a un objeto pero ya tenemos definida parte de la iluminación entonces hagamos una bake. Yo siempre lo hago a menos no sea necesario. Ya hablamos de bakear las sombras de área, bueno también podemos hacer un bake hasta de la oclusión ambiental, asi sabremos como va quedando todo. Incluso puedes hacer un bake a un personaje y utilizar esa información lumínica para mejorar tus texturas (yo lo he hecho), nunca tienes nada que perder al hacer un bake, pero recuerda usar valores bajos y con bajas resoluciones a menos que lo que busques sea otra cosa.

4. Juega con la luces! Perdamos el miedo a colocar luces que no estén dentro de la habitación o que sean muy grandes o de poca intensidad, si no jugamos con las luces y sus parámetros entonces como pretendemos encontrar un setup que no agrade. Muchas veces me pasó que conseguía un setup de luces que me gustaba y luego no lo volvía a tocar por miedo de perder los ángulos correctos etc. Realiza una copia y sigue probando nuevas configuraciones de tus luces porque puede ser que aun puedas mejorar mucho tu iluminación y no lo sepas. Cinema 4D y la mayoría de los soft permiten que tu elijas a quien afecta cada luz, así que no pienses que porque tu luz este por detrás de una pared no podrá afectar a los objetos. Prueba!

Y si no lo sabias Cinema 4d ahora trae una potente herramienta para iluminar que es perfecta para hacer todas esas pruebas y al final elegir la que mas te gusto. Ahh y no olvides realizar setups generales para las pruebas de materiales y también usa los de la librería, aprende como funcionan. Pero recuerda 9

que no hay un setup que funcione en todas las escenas, puesto que todas son diferentes, sin embargo has tu propia librería y luego puedes reutilizar las luces, eso tal vez mejore el flujo de tu trabajo. A veces solo mover un poco puede hacer que se encienda el bombillo!. 5. Postproducción Yo no pretendo dar una clase acerca de cómo se tiene que realizar este proceso sencillamente por yo tengo los suficientes conocimientos. Pero tratare de que los siguientes tips les ayuden (si es que ya no los conocen) a mejorar sus renders.

5.1 Multipass Ya sabemos que el multipass trata sobre realizar renders de diferentes pases que componen a una imagen tomando en cuenta factores como la iluminación, color difuso, reflejos especulares etc. A continuación explicare los pases que usualmente yo uso para preparar la imagen para la postproducción y que tienen relación con la iluminación: Oclusión Ambiental “OA” La OA al igual que la IG son efectos cuyo fin es darle realismo a nuestra escena valiendo de ciertos rasgos que los diferencian entre si (Lee el Manual). Aunque la OA puede ser aplicada normalmente a un render y no como pase, yo personalmente prefiero esta ultima opción porque ofrece muchísimas ventajas mas. Así que les recomiendo: Usen la OA como un pase y no la apliquen directamente sobre la imagen, a menos que eso sea lo que busquen. Dato: La OA va a ser parte esencial de la iluminación de una escena si lo utilizamos con precaución, o va a ser todo lo contrario si abusamos de ella.

Color del Material Este pase es muy importante en opinión por la razón de que ciertas veces nos va ayudar a lograr falsear ciertos efectos como la SSS en postproducción, asi como para corregir ciertos detalles que muchas veces se pierden con las sombras. El pase básicamente muestra los objetos como los vemos en modo “Sombreado Constante”, es decir solo la información del color de los materiales (inclusive las texturas que se añaden en el canal textura), nada mas. Con mascaras y demás podemos darle un verdadero uso a este pase que muchas veces pasa desapercibido. Luces Separadas Cinema 4D posee una opción de render multipass que nos permite sacar un pase especial que nos muestra solo la información lumínica de la luz que queramos. Me afinco en esta opción porque yo particularmente le saco mucho provecho.

La primera razón es que a diferencia por ejemplo del pase Especular (muestra el reflejo especular de todas los objetos hacia todas las luces), con Luces Separadas puedo obtener un pase especifico para el reflejo especular que tiene un objeto hacia la luz que yo seleccioné, proporcionando así muchísimo mas control. Además también nos proporciona dos pases especiales mas por cada luz, estos son de Difuso y Sombra, que funcionan de igual manera al del Especular. Otra cosa es que si tenemos luces iluminando a objetos específicos entonces podremos editar estos pases mencionados sin tener que enmascarar al objeto, mejorando por lo tanto nuestro flujo de trabajo. Dato: Recuerda siempre activar la opción de “Corregir Sombras” en el menú de Multipass para evitar defectos inesperados.

Profundidad Seguro ya sabes que el pase de profundidad es especial para lograr el desenfoque de lentes y ofrecer mayor realismo a nuestra imagen. Pero además de este uso, este pase se puede usar también para agregar profundidad lumínica a la imagen, haciendo que nuestro fondo se oscurezca mas o nuestro frente se aclare o ambas. Un ejemplo sencillo es haciendo una copia de este pase y colocarla por encima de todas la capas y luego aplicarle un modo de mezcla tipo Overlay (Superponer) o Multiply (Multiplicar), y notaremos como nuestro escena se va oscureciendo gradualmente hacia al fondo y se enriquece mucho mas.

5.2 Edición, Retoque y Composición Como ya había dicho la postproducción es un punto clave. Si eres de los que aman Photoshop y ya conoces el programa (quien no lo conoce?) y lo tienes entonces úsalo. Photoshop actualmente te permite trabajar casi de manera no destructiva. Usa las capas de ajuste, los objetos y los filtros inteligentes siempre que puedas y que no sobrecarguen tu memoria ram, y cuando ya tengas un ajuste que te agrade entonces rasteriza las capaz, así no tendrás archivos de imagen tan pesados y la carga será mas rápida. Recuerda que puedes trabajar con el modo “Lab Color” para obtener información sobre la luminosidad de tu imagen, esta la puedes utilizar para mejorar el rango de luz en la imagen. Prueba con todos los tipos de mezcla que existen. Si no tienes Photoshop no hay problema. Yo muchas veces use Gimp, de hecho hasta lo usado y he dicho que use Photoshop y nadie lo nota, simplemente porque no es el programa quien hace las cosas sino tu mismo. Recuerden que cambiar de ritmo de vez en cuando les da originalidad a nuestras obras, nada se pierde con intentar cosas nuevas.

REFERENCIAS Y CONCLUSIÓNES

Ya había citado a Cristobal Vila por su tutorial de HDRI, ahora les digo chequeen todos los tutoriales que expone en su página, el es un profesional y sabe lo que hace. Además también lean todas las magazines, C4DES Magazine me ayudo mucho, tienen tutoriales muy buenos, un buen recurso no se debe olvidar, y la gran comunidad de usuarios siempre dispuestos a ayudar sin ningún interés. Este tipo de cosas realmente se aprecian. También les recomiendo que lean RenderOut Magazine, es también un increíble recurso, en su edición de marzo del 2008 exponen un verdadero tutorial sobre iluminación que todos deberían ver. Así como las técnicas y trucos que mencione existen muchísimos mas y no terminaría de escribir si los explicara todos (o al menos los que conozco). Y como dije al comienzo, estudiar el modo en que los grandes artistas y maestros resuelven sus problemas nos ayudara muchísimo a comprender muchas cosas que creíamos difíciles pero que con la practica se nos hará mas fácil. Usar el sentido común también es buena idea ya que no siempre vas a tener al alcance un tutorial que te diga como hacer las cosas, nuestra lógica resolverá muchos de esos problemas.

Espero que estas notas les hayan servido de mucha ayuda y no los haya confundido (se que no soy muy bueno para explicar las cosas ). LEE EL MANUAL

Atte: Alpedel 12