Neste tutorial vamos começar a estudar o poderoso Mental Ray, um dos melhores renders do mundo usado em diversas produções cinematográficas e que a partir do Max 3.1 teve uma conexão exclusiva criada pela Discreet permitindo ao Max renderizar usando o Mental Ray. O Mental Ray deve ser comprado em um revendedor autorizado Mental Images e a conexão pode ser baixada gratuitamente na Discreet. Estando com o programa e a conexão devidamente instalados no seu computador baixe a cena ao lado e abra no Max para iniciar o estudo.

Essa é uma cena clássica no estudo de Iluminação Global (GI), uma variação do efeito de Radiosity como explicado na matéria \"Radiosity e GI, o que é isto?\" na seção Matérias da Três D1, pode ler uma breve definição no Glossário também, renderizando pelo render defalt do Max, o Scanline, você vai ter uma imagem onde a sombra é seca, dura, totalmente preta, todos os lugares em sombra da imagem ficam totalmente pretos, e os lugares iluminados ficam com a cor exata que foi definida no campo Diffuse do Material. Na realidade, em uma foto de câmera convencional do mundo real não acontece assim, pois tudo em volta reflete a luz que recebe ajudando a iluminar o ambiente, é isto que vamos tentar fazer nesta cena usando o Mental Ray. A cena é um Box com as normais invertidas para dentro e cores brancas no teto, no piso e em duas paredes, já as paredes lateriais receberam cor vermelha em uma e cor azul na outra, a esfera no centro da cena é para testar o resultado, ela deve receber parte da coloração das paredes, seu material é branco idêntico ao do piso, por fim tem uma câmera e uma luz tipo Omni no centro do quarto.

Para começar a configurar a cena para receber o efeito de GI devemos selecionar o Box com o botão direito do mouse e escolher a opção Properties no menu Pop-up que aparece, como mostra a primeira imagem ao lado para o Max 3x e a segunda imagem ao lado para o Max 4x.

Esta opção abre a janela Object Properties onde está o menu Mental Ray Rendering Control como mostra a primeira imagem ao lado para o Max 3x e a segunda imagem ao lado para o Max 4x. Habilite a opção Generate Global Illumination, Isto indica ao Mental Ray que este objeto vai refletir as partículas luminosas (Photons). Na vida real todos os objetos refletem a luz, alguns mais, outros menos, mas refletem, já numa cena em 3D fica ruim definir para que todos os objetos gerem GI pois o render vai ficar pesado sem necessidade, a diferença é mínima se souber o que definir, normalmente em uma cena arquitetônica vamos usar as paredes como geradores de GI, em uma cena externa como a do tutorial \"Céu Procedural\" vai definir a esfera que cobre o mundo como gerador de GI, em cenas cinematográficas deve definir para que os principais objetos gerem GI para imagem ficar mais real, aqui vamos usar o quarto criado com o Box como gerador de GI.

Veja que neste mesmo menu você pode definir se o objeto recebe GI habilitando o ítem Receive Global Illumination, todos os objetos criados no Max já vem com essa opção habilitada, objetos importados de outros softs ou de versões mais antigas do Max não tem essa opção habilitada por defalt, deve habilitá-la caso pretenda usar GI na cena, sem receber GI o objeto fica bem mais escuro do que os outros na cena.

Agora devemos ver as propriedades da luz, primeiro abra o menu Shadow Parameters da luz Omni e habilite a geração de sombras clicando em ON, depois escolha Ray Traced Shadows na lista logo a baixo como mostra a imagem ao lado.

Veja que mais a baixo no mesmo painel da luz Omni você vai encontrar um novo menu chamado Indirect Illumination Parameters como mostra as imagens ao lado, este menú foi criado na instalação da conexão do Mental Ray com o Max e agora vai aparecer no painel de todas as luzes.

É neste menu que definimos quantos Photons o Mental Ray vai usar para gerar a solução de iluminação da cena e como estes Photons vão se propagar. Primeiramente habilite a opção ON e verifique se a opção Energy está em 1000, logo a baixo mude a opção de Decay para Inverse, essa opção define como os Photons se propagam pela cena, em None eles não perdem energia depois das diversas reflexões, com Inverse ele perde uma parte da energia durante as reflexões, é a opção que se aproxima mais da realidade em cenas de computação gráfica e ainda tem a opção Inverse Square, essa imita mais perfeitamente a forma como os Photons reagem na realidade mas fica muito escura em cenas de computação gráfica onde não definimos que todos os objetos gerem GI, portanto é mais comum usar a opção Inverse. Por fim temos neste menu a opção Photons para Caustics e para GI, vamos colocar o valor 0 no campo de Photons para Caustics pois não vamos usar este efeito na cena, e vamos colocar 1000 Photons no campo que se refere a Global Illumination, isto define quantos Photons o Mental Ray vai usar na cena, veja que é 1000 e não 10 000 como está por defalt.

Agora vamos configurar o Render do Max para não usar o Scanline e sim o Mental Ray.
No Max 3.1 deve clicar no menu superior Customize e escolher a opção Preferences como mostra a primeira imagem ao lado, na janela que se abre escolha a ficha Rendering como mostra a segunda imagem ao lado.

Veja mais a baixo nesta ficha o menu Current Renderes, como mostra a terceira imagem ao lado, clique no botão Assign a frente do ítem Production para escolher outro render, veja que no campo a frente está o nome do render corrente, no caso o Scanline.

Assim que você clicar no botão Assign aparece a janela Choose Renderer, nela é mostrada os render instalados, escolha o Mental Ray e clique em OK.

Veja que agora aparece no campo a frente do ítem Production o nome do Mental Ray, e a baixo no ítem Draft aparece ainda o Scanline, assim basta que na hora de render escolha na janela de render a opção Production para render com o Mental Ray e Draft para render com o Scanline.

No Max 4x é bem mais simples, a definição do Render que será usado não está mais no menu Customize, agora fica direto na janela de Render no menu Current Renderes, como mostra a imagem ao lado, clicando em Assign abre a mesma janela Choose Renderer para que escolha o Mental Ray, do resto tudo que eu falar neste tutorial é idêntico tanto para o Max 3.1 como para o Max 4x.

Agora que mudou o Render a ser usado veja os novos parâmetros que aparecem na janela de Render do Max.

Logo no primeiro painel encontramos uma das propriedades mais importantes do Mental Ray, é o Samples, a sua frente temos dois ítens de configuração, Minimum e Maximum onde podemos definir a qualidade da imagem, para configuração da cena pode usar -1 e 0, ou 0 e 1 se deseja um pouco mais de qualidade para que não fique muito pixado, mas na cena final use 1 e 2, ou as vezes 2 e 3 para melhor qualidade, obviamente o tempo de Render aumenta bem quanto maior for este valor.

Mais a baixo temos o painel Indirect Illumination, é aqui que habilitamos e desabilitamos efeitos de luz na cena renderizada com o Mental Ray, habilite então a opção Global para poder gerar GI na cena, na frente temos o parâmetro Samples que também define a qualidade, mas agora dos Photons que serão traçados pelo Mental Ray.

Para entender realmente como um render profissional como esse trabalha renderize a cena e veja você mesmo os Photons que foram distribuidos por ela, no total de 1000 como definimos nos parêmtros de Indirect Illumination na luz Omni. Veja como inicialmente aparecem os Photons na cena, ainda falta muita configuração e testes para chegar ao resultado final, mas é assim que iniciamos a setagem dos parâmetros pois desta forma ainda podemos ver os Photons bem nitidamente na cena e saber se vai ficar bom ou ruim, se precisa de mais ou menos e outras opções que veremos a seguir.

Vamos dar uma olhada no parâmetro Radius a frente do Samples na opção Global, aqui podemos controlar o raio dos Photons, muitas vezes não precisamos usar este parâmetro, mas ele permite um maior controle e geralmente deixa a cena melhor dependendo da configuração, muda muito de uma cena para outra e só a prática vai dar a experiência necessária para saber quando e como usar, a regra é que valores altos melhoram bem o resultado, este parâmetro costuma ser usado em conjunto com o parâmetro de mesmo nome do ítem Final Gathering que veremos mais a frente, para entender melhor seu funcionamento habilite-o e certifique-se que o valor está em 1.0, renderize a cena e veja que agora os Photons estão pequenos.

Coloque agora o valor 700 em Samples e 3 em Radius, renderize a cena e veja o resultado, agora os Photons estão maiores e com melhor resolução.


É nestes testes que vemos a melhor configuração para a cena, devemos observar se a concentração de Photons está boa ou baixa, se por exemplo a parte em sombra da esfera e ela própria está recebendo alguns Photons, se eles estão muito intensos ou muito fracos, neste caso é melhor olhar nas áreas em sombra e nas áreas coloridas, pois na parte que recebeu material branco os Photons vão ficar bem intensos mesmo.

Volte ao painel Modify e mude a quantidade de Photons no menu Indirect Illumination Parameters, aumente a quantidade de Photons na cena para 100 000 e renderize para ver a diferença, olhe como agora a cena está repleta de photons e pode ver nitidamente onde estão. Mas 100 000 é muito, claro que quanto mais melhor, só que a habilidade do artista 3D está em conseguir a melhor cena no menor tempo, portanto encontrar o número exato que fique bom para cena é o melhor modo de ter um render veloz.

Diminua a quantidade de Photons para 10 000, na janela de render mude o valor de Samples para 500 e Radius para 20 como mostra a primeira imagem ao lado, renderize a cena e veja como ficou, agora está bem mais suave, parece um render Ray Trace com sombra seca como o Scanline mas melhorado, perceba que as bordas das paredes estão mais sombreadas dando mais profundidade a cena.

É neste ponto que podemos começar a testar a configuração do parâmetro Final Gathering logo a baixo de Global, é este ítem que permite ao Mental Ray criar o efeito de GI na cena, ele trabalha em conjunto com o Global, um não funciona sem o outro, o Final Gathering pega os Photons que foram traçados e aplica um Blur neles para que fiquem suaves e mesclados com as cores da cena criando o efeito de GI, ele deixa o render mais lento obviamente mas para conseguir imagens de alta qualidade deve aumentar bem o valor defalt do Samples, durante a configuração da cena pode usar o valor defalt ou as vezes menos para aumentar a velocidade do render. Por enquanto não habilite as opções de Radius deste parâmetro, apenas verifique se o Samples está em 1000 e renderize a cena. Veja como ficou, tem muita luz, está claro demais, a luz está forte demais.

Você já conhece bem os parâmetros das luzes imagino eu, caso contrário leia o tutorial Luzes antes, diminua a intensidade da luz no Multipler como mostra a primeira imagem ao lado, use o valor 0.3 e renderize a imagem.

Agora já pode ver pela primeira vez o efeito de GI na cena, veja como ele já deixa a imagem muito mais real, perceba como a cor da parede vermelha é refletida e mesclada com a cor branca do piso e da esfera, a cor azul também é refletida do outro lado mesclando com a cor branca dos materiais, veja como a sombra está mais suave, ela fica mais escura conforme se aproxima da parte inferior da esfera, perceba que o piso branco também gera GI e reflete a luz branca ajudando a iluminar um pouco da parte inferior da esfera dando um leve reflexo. O único problema da cena é que está toda cheia de Blocks, isso acontece devido a pouca qualidade definida em todos os parâmetros para termos um render mais veloz, ficando mais fácil de achar a configuração ideal.

Depois de configurar a cena com baixa qualidade como vimos até agora podemos renderizar usando valores mais elevados, o render vai levar mais tempo obviamente, para que você perceba como o Mental Ray usa o Final Gathering faça as seguintes mudanças.

Mude em Global o valor de Samples para 200 e de Radius para 20, a baixo em Final Gathering mude Samples para 4000, Max Radius para 20 e Min Radius para 0.05, agora renderize a cena. Veja como ficou melhor, perceba que nos locais onde os Photons ficaram muito nítidos na imagem anterior já não aparecem mais agora. Ainda pode sentir um pouco vísível os Blocks em partes mais suaves da cena como a área de piso branco mais próxima da câmera, isso significa que deve aumentar a quantidade de Samples ou mudar o filtro de Render, pode testar entre as outras opções da lista e também na modificação de seus valores.

Para sentir como o Mental Ray trabalha e entender melhor as configurações de GI desligue os parâmetros de Radius para Global e para Final Gathering como mostra a primeira imagem ao lado e renderize a cena.

Veja como ficou, não é muito diferente da cena anterior, ficou melhor e foi mais veloz no render, mas tem alguns defeitos que podem ser percebidos nos cantos das paredes, principalmente onde a parede branca se encontra com o piso, também a esquerda da sombra da esfera pode ser percebido alguns Photons mais visíveis que deixam a cena estranha e no caso de animação estraga completamente, pois estes Photons mudam de posição e ficam piscando na cena, \"estourando\" como costumamos falar. Mas em muitos casos é uma opção veloz de aplicar este efeito em cenas still.

Por fim o render final com qualidade sem ter Blocks visíveis, algumas vezes mudar o filtro de Render de Box para Lanczos ou Mitchell pode ajudar, os filtros estão logo a baixo do parâmetro de Samples Minimum e Maximum logo no início do painel do Mental Ray, depende de cena para cena mas normalmente aumentando o valor de Samples do Final Gathering e colocando raio grande já se consegue a imagem sem os Blocks, claro que valores elevados de Samples deixa o render lento, o Mental Ray é um render criado para rede, o que permite um tempo melhor conforme a quantidade de CPUs envolvidas, em cenas muito complexas certamente o tempo de render é inviável para um simples PC, mas em cenas normais creio que qualquer pessoa que possua um PC mediano pode criar imagens fotorealísticas como nunca antes foi possível no 3D Studio Max. Pode ler mais sobre o Mental Ray nas matérias Mental Ray a primeira vista, Radiosity e GI, o que é isso? e Caustics, o realismo que faltava.


Andre Luiz Buttignoli Vieira