Illuminare un interno con Cinema4D + Vray: la guida definitiva. Parte 3

Una volta impostati i settaggi di rendering possiamo iniziare ad illuminare la scena, ricreando prima di tutto la sfera celeste. È possibile ricreare la sfera celeste in 2 modi: usando il Background Environment oppure tramite il Physical Sky. Ognuno di questi due metodi ha i suoi pro e i suoi contro.

Il Physical Sky è il metodo che produce i risultati più realistici, poiché usa un sistema dinamico per la generazione e l'aggiornamento dei suoi colori. Al variare della posizione del sole (il Physical Sun), che può essere scelta dall'utente, varia anche il colore della sfera celeste. 

Il Background Environment invece permette di selezionare manualmente il colore della sfera celeste che genera l'illuminazione globale, con la possibilità di usare un colore semplice o uno shader più complesso, come ad esempio un Gradiente, o anche un'immagine. Utilizzare il Background Environment significa avere maggiore flessibilità sulla scelta del colore della sfera celeste, correndo però il rischio di produrre un'immagine meno realistica.

#3 - L'ILLUMINAZIONE

La sfera celeste - Metodo 1. Il Background Environment

Dal momento in cui lo scegliamo come motore di rendering, Vray crea una sfera di diametro infinito che avvolge tutto il modello 3D e che può essere utilizzata per produrre la base dell'illuminazione globale, in alternativa al Physical Sky.

Environment è il nome del gruppo di parametri (contenuto all'interno dei settaggi di rendering di VrayBridge) attraverso i quali è possibile controllare l'aspetto di questa sfera.

In realtà parlare di un'unica grande sfera non è corretto, poiché le sfere create da Vray sono ben 4, ognuna di esse con un compito diverso: 

1. la "sfera dello sfondo" (Background Environment): il colore o le texture inserita in questa sfera viene visualizzata come sfondo al modello 3D;

2. la "sfera delle riflessioni" (Reflection Environment): il colore o la texture inserita in questa sfera viene visualizzata soltanto sulle superfici degli oggetti a cui è applicato un materiale riflettente;

3. la "sfera delle rifrazioni" (Refraction Environment): viene visualizzata solo attraverso gli oggetti trasparenti, a cui è applicato un materiale con canale Refraction attivato;

4. la "sfera della GI" (GI  Environment): responsabile della produzione fisica dell'illuminazione globale. 

La prima, il Background Environment, è l'unica sfera ad essere attivata di default e non è prevista la possibilità di disattivarla. Il Background Environment determina ciò che verrà visualizzato come sfondo (appunto "Background") al nostro modello, ma, se nessuna delle altre sfere è attivata, svolgerà anche il compito delle altre, funzionando anche da sfera delle riflessioni, sfera delle rifrazioni, e sfera della GI. 

In altre parole, se non sono attivate le altre 3 sfere, il Background Environment, oltre ad essere visualizzato come sfondo del modello, produrrà anche l'illuminazione globale (GI), creerà le riflessioni sugli oggetti riflettenti, e sarà visualizzato attraverso gli oggetti trasparenti (sfera delle rifrazioni).

A cosa servono le altre sfere?

Se vogliamo che il Background Environment sia limitato alla visualizzazione sullo sfondo del modello, ma vogliamo ad esempio affidare ad un'altra immagine la produzione delle riflessioni sugli oggetti, dobbiamo attivare il Reflection Environment, che si attiva tramite l'opzione Override Reflection env.

Allo stesso modo se vogliamo usare un'immagine diversa per la produzione dell'illuminazione globale, dobbiamo attivare Override GI env. 

Lo stesso concetto si applica al Refraction Environment, che, se attivato, ha il compito di visualizzare qualcosa di diverso (un'immagine o un colore), attraverso gli oggetti a cui è applicato un materiale con rifrazione attivata.

Può sembrare un concetto insensato usare delle sfere celesti multiple, ma ad esempio
nel foto-inserimento questa opzione diventa essenziale.

Tutte le sfere celesti hanno i medesimi parametri e funzionano esattamente allo stesso modo.

Il primo parametro, Color, è il colore che viene applicato alla sfera, e Brightness è il parametro che controlla la sua luminosità.

Il campo Texture invece ci permette di inserire sulla sfera un'immagine o uno shader. Una volta inserita un'immagine nel campo texture, questa avrà la priorità sul colore (Color) che da quel momento in poi sarà ignorato. Per controllare la luminosità dell'immagine non dovremo più usare Brightness ma bensì Multiplier.

Map type invece è il modo in cui verrà "spalmata" la texture nella superficie interna della sfera.

Naturalmente per ottenere risultati realistici è consigliabile non mischiare troppe immagini e colori nelle 4 sfere, ma usare la stesso stile per tutti gli Environment. 

Il metodo più diffuso è usare nelle sfere celesti immagini panoramiche, ma, per farlo correttamente ed evitare di ottenere sfere celesti deformate o sgranate, è necessario applicarle con il giusto Map type.

La sfera celeste - Metodo 2. Il Physical Sky

Per attivare il Physical Sky all'interno di un scena è necessario creare un Physical Sun. Anche se non affideremo l'illuminazione della scena al sole ma soltanto alla volta celeste, creare un Physical Sun è un'operazione indispensabile perché il colore e l'intensità della luce prodotta dal cielo sarà determinata proprio dalla posizione del sole nella sfera celeste. In seguito sarà possibile disabilitare il funzionamento del sole e utilizzare come sorgente luminosa solo la volta celeste.

E' possibile creare un Physical Sun utilizzando due tipi di luci diverse: la Luce con Target e la Luce solare.

#1 - Luce con target

Dal menu delle luci dobbiamo inserire nel modello una Luce con target:

...e subito dopo averla inserita, cambiare il Tipo da Spot a Infinito:

In questo modo la luce punterà sempre verso il centro dello spazio 3D, ovvero verso il suo target, e quindi per cambiare la posizione e l'inclinazione del sole (e di conseguenza i colori del cielo) basterà spostare liberamente la luce nella volta celeste.

#2 - Luce solare

Anche la Luce solare può essere inserita tramite il menu delle luci, ma non necessita di modifiche preliminari.

Il vantaggio della Luce solare è nella maggiore semplicità di controllo della sua posizione nella sfera celeste, dato che è possibile determinarla utilizzando dei parametri numerici: giorno, mese, anno, latitudine e longitudine (quindi luogo geografico), e ora del giorno (tra poco vedremo come impostare questi dati).

Dopo aver inserito la luce (a prescindere dalla scelta del tipo di sorgente, se Luce con Target o Luce solare), dobbiamo applicarle il tag VrayLight, che rende possibile il dialogo tra la luce e il motore di rendering.

Automaticamente il tag riconoscerà il tipo di luce a cui è stato applicato e disabiliterà molti dei propri parametri, lasciando abilitati solo quelli del tab Common (comuni a tutti i tipi di luce) e quelli dedicati al controllo del Physical Sun e del Physical Sky.

È possibile accedere ai parametri del tag cliccando sull'icona che compare accanto all'oggetto a cui è stato applicato:

I parametri del tag saranno visualizzati nella finestra degli attributi, raggruppati in 6 tab, ma le opzioni chiave (tutte le altre risulteranno disabilitate) sono contenute nei tab Common e Sun light. 

L'opzione con la quale è possibile attivare o disattivare le ombre prodotte dalla luce (Enable shadows) si trova all'interno del tab Common, ma in questo caso è ininfluente sul risultato finale dato che non useremo il sole.

All'interno del tab Sun light sono raggruppati i parametri per il controllo del Physical Sun e del Physical Sky. 

L'opzione Physical Sun serve ad attivare materialmente il sole e ad abilitare la possibilità di integrare l'illuminazione solare con una sfera celeste, il Physical Sky.

Per fare in modo che l'illuminazione sia generata soltanto dalla volta celeste dobbiamo quindi attivare le opzioni Physical Sun, Physical Sky e Sky Only:

A questo punto, in funzione della luce scelta inizialmente, per determinare l'intensità e il colore dell'illuminazione prodotta dalla sfera celeste basterà:

- nel caso in cui abbiamo scelto una Luce con target 

spostare manualmente la luce nella volta celeste, proprio come se fosse il sole; 

- nel caso in cui abbiamo scelto una Luce solare

utilizzare i parametri contenuti nel tag Espressione Sole (la Luce solare nasce con questo tag applicato), che, cliccando sul tag, verranno visualizzati nella finestra degli attributi, raggruppati nel tab Tag:

Prime prove di rendering

Da notare come la quantità di illuminazione prodotta dal Physical Sky non sia effettivamente corrispondente a quella reale, ma palesemente minore. Questo difetto può essere corretto tramite il parametro Sky intensity multiplier, di default impostato a 100% ma che può essere spinto anche verso valori superiori, ad esempio 500% o 1000%.

Poiché nel prossimo capitolo andremo proprio a rinforzare l'illuminazione con l'aiuto delle luci Area, non è necessario sforzarsi di raggiungere un'illuminazione soddisfacente soltanto con la sfera celeste o con il Physical Sky.

Lo scopo dell'inserimento della sfera celeste è piuttosto quello di incrementare il livello di realismo globale dell'immagine, aggiungendo sulle superfici del modello la componente cromatica azzurra proveniente dal cielo, come succede nella realtà.

Inoltre l'illuminazione proveniente dalla sfera celeste, che sia prodotta dall'Environment o dal Physical Sky, non riuscirà ad illuminare tutta la scena senza creare anomalie o disturbi, specialmente nei punti in cui gli oggetti sono a contatto fra loro (ad esempio sul pavimento). Alzare i parametri per eliminare le imperfezioni può aiutare, ma allo stesso tempo allunga i tempi di calcolo del rendering, e spesso non risolve alla radice il problema. 

L'unico modo per ottenere un risultato più pulito, corretto e realistico è rinforzare l'illuminazione con le luci AREA. Nel prossimo tutorial vedremo come.

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