Artigo publicado na edição 69 da revista Digital Designer e atualizado para publicar aqui.

Figura 24
Se reparar na imagem da figura 24, vai perceber que a parede vermelha está gerando muita iluminação indireta, mesclando muito vermelho na cena, enquanto que as paredes claras estão refletindo pouca luz, deixando as sombras ainda escuras.

Aumentando o Energy e diminuindo o Decay resolveria, mas também estragaria o que está bom, a estátua está muito próxima da fonte de luz, ficaria com a iluminação ?estourada?. É difícil ajustar de maneira oposta a radiosidade dos objetos na cena, se modificar os parâmetros vai atuar sobre todos. É neste ponto que entram os Shaders para controlar os Photons no Mental Ray.

Configurando os Shaders:

Figura 25





Até aqui, tudo isso poderia ser feito nas versões anteriores do 3DS Max, usando a conexão com o Mental Ray, mas com a integração a partir do Max 6, passou a aceitar os Shaders do Mental Ray no Material Editor, permitindo gerar materiais altamente complexos e ter controle total sobre os Photons na cena.

Abra o Material Editor, selecione o material das paredes e encontre o menu Mental Ray Connection, na parte inferior da janela (figura25).

Figura 26




Entre os Slots disponíveis, está o Photon, no grupo Caustics and GI, ele aceita receber Shaders para controlar a ação dos Photons neste material. Clique no cadeado na frente para destravar, assim fica disponível o botão None, clique neste para abrir o Material Map/Browser (figura26). Existem diversos Shaders para este fim, depende do material que se está criando, na maioria dos casos o Photon Basic é suficiente, porém em objetos transparentes o Dielectric pode ser mais adequado, já em metais o Shader Metal da Lume oferece mais recursos. Selecione o Shader Photon Basic (base) e clique em OK.

Figura 27
Nos parâmetros deste Shader, podemos controlar a ação dos Photons neste material (figura27).

No item Diffuse você define a cor da superfície que reflete os Photons, deve atribuir a mesma cor ou a mesma textura usada na parede.

Pode-se aplicar mapas de texturas normalmente, clicando no botão na frente do quadro de cor, ou no botão None na frente de Diffuse, logo abaixo no menu Shaders.

No item Specular, você define a reflexividade dos Photons, assim, quanto mais escura for essa cor, menos radiosidade vai gerar esse material, será menor a mesclagem da sua cor com os objetos próximos, do mesmo modo que quanto mais clara for essa cor, mais radiosidade o material vai gerar, e será maior a mesclagem da sua cor com os objetos próximos.

O item Transparency define se os Photons podem ou não atravessar o material. É usado em objetos transparentes, quanto mais clara for essa cor, mais Photons conseguem atravessar o objeto. Quando um objeto é transparente e refrata os raios de luz, esses raios mudam sua direção de acordo com a densidade do material que está atravessando, o valor de Index of Refraction (IOR) que controla este fator, 1.5 é o índice de refração para vidros.

Figura 28
Colocando o Shader Photon Basic no Slot Photon do material da parede clara, e colocando outro Shader Photon Basic no Slot Photon do material da parede vermelha, já podemos controlar a radiosidade gerada por estes dois materiais.

É adequado também aplicar um Photon Basic no material do piso e do teto, pois são partes importantes da cena que têm grande influência na iluminação, usei ainda um Photon Basic no material da estátua, para controlar melhor a ação da iluminação sobre ela.
Renderize a cena com estes Shaders aplicados. Geralmente a imagem fica muito clara, principalmente se não tiver escurecido a cor Specular dos Shaders, pode ser que a imagem fique toda branca, esse caso é fácil de corrigir: primeiro deve-se manter um tom de cinza médio na cor Specular dos Shaders aplicados nos materiais; depois pode-se ajustar melhor o Multipler da luz diminuindo sua intensidade; e pode-se reduzir o valor de Energy.

Se aparecerem pontos luminosos próximos da zona de contato entre dois objetos, deve-se diminuir o valor de Reflections e Sum, no Max Trace Depth do Photons (Caustics & GI) (Figura 13), se persistir o problema, escureça a cor Specular do Photon Basic dos materiais destes objetos.

Chegando num ajuste adequado destes valores para sua cena, pode-se aumentar os Samples do Final Gather e renderizar a imagem final (figura28). Com todo este controle sobre os Photons, é possível ambientar a iluminação da forma que preferir, poderia até fazer uma parede vermelha gerar radiosidade azul se quiser.

Provavelmente você ainda está encontrando um problema, a imagem final não ficou com os detalhes e com a silhueta dos objetos tão suaves como na figura 28, tem as bordas serrilhadas, isso se chama Aliasing, no Mental Ray é ajustado nas configurações do Sampling.

Configurando o Sampling:

Figura 29

As configurações de Sampling estão na ficha Renderer da janela Render Scene. O primeiro menu é o Sampling Quality (figura 29), ele vem definido com ¼ no mínimo e 4 no máximo, isso significa que o Mental Ray vai usar entre um quarto de Sample e 4 Samples para cada pixel da imagem, conforme a necessidade.

Você pode aumentar estes valores para melhorar a qualidade da imagem, suavizando as bordas dos objetos, é muito importante também quando está usando apenas o Global Illumination, pois ajuda suavizar os Photons.
Ao lado você encontra o grupo Filter com uma lista de filtros de Anti-aliasing, por padrão vem definido o Box, que é mais rápido, mas o Mitchell é o melhor na maioria das situações, porque é mais acurado.

Figura 30

Quanto mais Samples for usado, melhor fica a imagem, mas aumenta o tempo de renderização, portanto o ideal é usar estritamente o necessário. Para ajudar a definir isso e muitos outros itens da configuração da cena, o Mental Ray oferece diversos recursos de diagnóstico. Essa ferramenta está na ficha Processing na janela Render Scene (figura 30).

Figura 31

Habilitando o Enable, ficam disponíveis as opções de diagnóstico. Por padrão vem selecionado o Sampling Rate, que mostra a distribuição dos Samples pela cena, renderizando com o valor ¼ em Minimum e 4 em Maximum, obtive o resultado mostrado na figura 31.

Figura 32

Quanto mais limpo estiver o desenho, melhor será o ?sampleamento? da imagem, os pontos brancos indicam onde há grande concentração de Samples, eles devem se concentrar nas bordas das saliências e na silhueta dos objetos, formando um desenho bem definido da cena (figura32).

Com os Samples definidos, desliga-se o Diagnostic e renderiza a imagem final, as bordas dos objetos estarão suaves e a qualidade da imagem é melhor.

Figura 33

No menu Diagnostics você tem outras ferramentas que podem ser muito úteis. No início configuramos os Photons apenas olhando a distribuição na cena com Radius 1. Escolha a opção Photon e renderize para ver detalhadamente como está a sua distribuição (figura 33), tanto pela densidade como pela intensidade, nos tons quentes há uma concentração maior de Photons, nos tons frios há uma densidade menor de Photons. Repare como há bastante Photons no piso abaixo da luz, isso ocorre porque a maioria deles têm a primeira reflexão neste ponto.

Por fim, quero lembrar que, não há necessidade de todos os objetos da cena gerarem GI. Pode-se otimizar bastante o tempo de renderização definindo apenas os objetos principais da cena como geradores de GI - as paredes, teto, piso, objetos grandes da cena e objetos em primeiro plano - os demais podem apenas receber GI e não gerar. Praticamente isso não modifica de forma sensível o resultado final da imagem, mas influi em muito no seu tempo de renderização.
No vídeo curso de Mental Ray, disponível aqui na seção CDs da 3D1, eu explico todos os recursos das fichas de render do Mental Ray e os principais Shaders, além de técnicas envolvendo HDRI, Volume Caustics, entre outros, você pode ver a descrição completa do conteúdo na seção CDs.