Comparison - rendering of a scene recostructed from a photo

Modeled and rendered by Michel Petrelli

3dstudioMax: illuminare scena interna con luce artificiale mental ray

Tutorial illuminare scena interna con luce artificiale:
Global illumination e final gather;
Utilizzo delle luci fotometriche;
luci puntiformi, sferiche e rettangolari;

Potete scaricare il videotutorial comprandolo su Sellfy:
buy

Preview:

3DstudioMAX: Editable Poly modellazione di una sedia

Gran parte della modellazione realizzata attualmente con 3D Studio MAX tende ad utilizzare i poligoni. Il polygon editing implica la modellazione a livello del sub-oggetto con selezioni precise di vertici, facce e spigoli. In questa lezione iniziamo a manipolare queste parti con l'oggetto Editable Poly e con il modificatore EditPoly.
In particolare, vediamo come trasformare un piano in un insieme di poligoni, questa operazione ci serve per avere un insieme di facce e vertici di base per modellare la forma che desideriamo. Per farlo continuiamo a servirci dell'esempio della sedia.
Andiamo nella vista top e creiamo un piano (ad es. length=46cm , width=36cm) avente 4x4 segmenti in lunghezza e in larghezza e posizioniamolo facendolo coincidere con l'ingombro del piano di seduta della blueprint visualizzata in sottofondo.
Per comodità e maggior precisione rendiamo il piano semitrasparente in modo da poter meglio leggere le blueprints sottostanti. Abbiamo due alternative:

• attiviamo see-through (molto simile a al metodo di visualizzazione X-ray presente su altri software 3d) cliccando RBM e aprendo il pannello delle proprietà del'oggetto
• assegnamo al piano un materiale con trasparenza al 60%

Dato che nel nostro esempio la seduta è in policarbonato trasparente, scegliamo la seconda ipotesi.
Andiamo nella vista Left e spostiamo il piano all'altezza della seduta. Con il piano ancora selezionato clicchiamo su RBM. Sul menu di scelta rapida che appare, selezioniamo la voce convert to. Scegliamo Convert to Editable Poly. Sul pannello dei comandi noteremo che il piano sarà stato trasformato in poligoni modificabili.
Posizioniamo il mouse sul nome della vista dello stage, clicchiamo su RBM e spuntiamo la voce Show Statistics perché appaia il conteggio totale dei poligoni e dei vertici presenti nella scena. Torniamo sul menu contestuale e clicchiamo la voce Configure.... Scegliamo il pannello Statistics e selezioniamo sulla destra Total+Selection. In questo modo potremo sempre tenere d'occhio il numero dei poligoni selezionati del nostro modello.
A questo punto andiamo in Selection, sottopannello dei comandi di Editable Poly, clicchiamo su face oppure premiamo 4 sulla tastiera. Selezioniamo le 8 facce di una delle due metà del piano, che ci appariranno di colere rosso e cancelliamole. La sedia è un oggetto simmetrico quindi sarà sufficiente lavorare su una sola metà di essa e poi specchiarla in seguito. Clicchiamo su vertex oppure premiamo 1 sulla tastiera. Notiamo che tutti i vertici del piano selezionato sono ora in evidenza e di colore blu. Selezioniamo un vertice direttamente con il comando sposta. Il vertice ora apparirà di colore rosso. A questo punto potremmo spostarlo liberamente o in modo preciso con la finestra TRANSFORM TYPE-IN premendo il tasto F12. Spostiamo quindi i vertici della metà faccia del piano in modo che coincidano con il perimetro della seduta [seduta.jpg]. Stesso procedimendo lo dobbiamo applicare per la vista laterale e se occore anche per quella frontale aiutandoci sempre con le blueprints. Quando saremo soddisfatti potremo passare alla spalliera.

Creare un riferimento simmetrico

Risulterà comodissimo per qualsiasi modellazione poligonale lavorare su un oggetto low-res a numero basso di poligoni e tenere sotto controllo in tempo reale il suo riferimento in high-res specchiato lungo un asse. Questo ci permetterà di modificare in qualsiasi momento entrambi gli oggetti visualizzandoli contemporaneamente con smooth e senza smooth. Nella vista ortogonale selezioniamo il piano della seduta e azioniamo il comando specchia



sulla barra degli strumenti. Ci apparirà una finestra di dialogo con la quale potremo selezionare l'asse lungo il quale vogliamo specchiare l'oggetto. In questo caso l'asse X, impostato di default, fa proprio al nostro caso. 3d Studio Max ci chiede poi la tipologia dell'oggetto da specchiare (non copia, copia, istanza o riferimento). Non ci resta che andare a spuntare Reference. Otteniamo così una reference editabile della metà parte del piano che avevamo precedentemente cancellato.

Modificatore Turbosmooth 

Andiamo su Modifica, Modifier List e scegliamo Turbosmooth. Noteremo che la superficie del piano specchiato sarà stata smussata. Portiamo le iterazioni a 2 per avere uno smusso più accentuat.

La gerarchia Padre-figlio che si instaura con una reference ci permette di applicare a quest'ultima qualsiasi modificatore senza coinvolgere l'oggetto padre. Tuttavia nell'editazione poligonale possiamo intervenire indifferentemente sia sul padre che sul figlio ottenendo stessi risultati su entrambi simultanemante.

Extrude, connect

Tornando all'editazione poligonale, esaminiamo i comandi per estrudere i poligoni e per connettere tra loro dei lati dividendo le faccie tra essi comprese in parti uguali.

Selezioniamo ora il piano non smussato e nel pannello di modifica clicchiamo sulla modalità editazione lati o premiamo il tasto 2 sulla tastiera. Sul pannello Edit Edges possiamo attivare il comando extrude interattivo o con la finestra di dialogo dei settaggi. In questo caso azioniamo il comando extrude setting. Nella finestra di dialogo lasciamo inalterato il valore 10 mentre andiamo ad impostare 0 come Extrusion Base Width (spessore dell'estrusione di base).

Aiutandoci con le blueprints frontale e laterale ora andiamo a spostare i lati estrusi fino alla massima altezza della spalliera. Possiamo ruotare poi i due lati intorno all'asse y come in figura.

Selezioniamo ora i 3 lati verticali della spalliera e andiamo ad attivare Connect Setting. E' il comando che permette di creare dei nuovi loop di lati e di distanziarli in un certo modo tra loro. Nella finestra di dialogo impostiamo 3 su Segments. Lasciamo gli altri valori inalterati.

Correggiamo ora nelle varie viste la posizione dei vertici allineandoli il più possibile con le blueprints come in figura.

Ottenuto un risulatato soddisfacente andiamo ad eliminare il modificatore turbosmooth dal piano di riferimento e dallo stack del modificatore editable poly con RBM selezioniamo make unique. In questo modo avremo eliminato la propietà padre-figlio tra oggetto originale e copia.

Weld vertex 

il comando weld vertex ci permetterà di fondere vertici sovrapposti o distanti tra loro.

Attiviamo Attach, nel pannello edit geometry. Il cursore si trasformerà in una crocetta. Selezioniamo il piano di origine e uniamo quindi le due geometrie. Uno strumento ci consentirà ora di mergiare i vertici sui due loop centrali in modo da ottenere un unico loop di lati. Selezioniamo con il tasto 1 sulla tastiera la modalità di modifica vertici. Selezioniamo i tutti i vertici che cadono sui loop centrali. Andiamo sul pannello Edit vertex e azioniamo Weld settings.

Nella finestra di dialogo imposteremo la distanza massima tra i vertici che intendiamo fondere e s'intenderà che tutti i vertici selezionati che avranno distanza =< a quella impostata, si uniranno.

Modificatore Shell 

Per dare uno spessore ad un oggetto usiamo un modificatore molto potente: lo Shell.

Estrudiamo quindi omogeneamente la notra superficie verso l'interno di 0,5cm (inner amount) e azzeriamo lo scostamento esterno (outer Amount). In basso al pannello del modificatore attiviamo Straighten Corner per raddrizzare gli spigoli del solido ottenuto. Riapplichiamo il modificatore Turbosmooth con iteration 2.

Soft selection 

Vediamo ora l'opzione soft selection che ci consente di agire su vertici, lati e facce in modo proporzionale. Andiamo nello stack della superficie in policarbonato e torniamo ad editable poly. Selezioniamo con 1 la modalità di modifica vertici. Con lo strumento Soft selection (selezione morbida) possiamo intervenire su più vertici in maniera proporzionale. E' molto utile quando vogliamo addolcire a accentuare delle forme curve. Il grafico ci indicherà le impostazioni inserite di caduta (fallow), pizzico (pinch) e bolla (bubble). Infine potremo addirittura dipingere con un pennello 3d di ampiezza e forza regolabile, i vertici che cadranno nella selezione morbida. 3dstudio Max usa varie gradazioni di colori per questo tipo di selezione. Iindicherà il punto in cui agirà maggiormente con un colore più chiaro mentre procederà a colorare in maniera via via più scura i punti più lontani da quelli inizialmente selezionati.

Esercizio

Utilizzando le stesse procedure apprese finora modellate la scocca situata sotto alla seduta.

3DstudioMAX: Tipi di selezione

Esistono molti modi per selezionare gli oggetti che compongono una scena
(poligoni, suboggetti, luci, spacewarp, forme, etc). In primo luogo possiamo usare la freccia di selezione presente nella barra degli strumenti principale. È uno strumento intuitivo, soprattutto perché è comune alla maggior parte dei software di grafica 3d e 2d.

Ci permette di selezionare un oggetto cliccandoci su. Per aggiungere elementi alla selezione, mentre la effettuiamo, manteniamo premuto il tasto CTRL. Per sottrarre invece usiamo il tasto ALT. Tuttavia per le selezioni multiple sarà conveniente usare le finestre di selezione.
Consideriamo che con la modalità window, selezioniamo tutti gli oggetti all'interno della finestra, mentre con crossing, selezioniamo anche gli oggetti intersecati dai lati della finestra.
3dsMax mette a disposizione cinque diversi tipi di finestre basate sulle esigenze dell'utente.

3DstudioMAX: Interfaccia utente

In questo capitolo esamineremo le diverse aree dell'interfaccia e i pannelli che utilizzeremo durante la modellazione. Per diversificarle meglio ho usato quattro colori differenti.

Figura X. Le aree principali dell'interfaccia (click per ingrandire)

Barra degli strumenti principale

Contiene i comandi utilizzati più di frequente: le selezioni, le modifiche (sposta, ruota, scala), gli snap, i layer, il pannello dei materiali e quello di rendering;

Pannello dei comandi

Contiene tutti i comandi di creazione, modifica, visualizzazione, controlli d'animazione, ecc. E' proprio questo il pannello dove eseguiremo ogni nostra modellazione.

Pannello di navigazione

E' il pannello che ci permette di visualizzare i nostri modelli con diverse metodologie (zoom finestra, zoom tutto, zoom estensione, zoom estensione su tutte le finestre attive, profondità di campo, cammina attraverso, orbitazione, ingrandimento finestra)

Le quattro viste spaziali

(TOP, FRONT, LEFT, PERSPECTIVE). In qualsiasi momento sarà possibile massimizzare la larghezza di una di queste viste ingrandendola. Si potrà trascinare i bordi delle finestre per dimensionarli a proprio piacimento.

Toolbar personalizzate

Ed inoltre è sempre possibile personalizzare i comandi inserendo dei nuovi tools dalla finestra di dialogo Customize User Interface dal menù Customize. 

Modellazione poligonale e Subdess

Introduzione alle principali tecniche di modellazione
I primi programmi Cad introdussero la modellazione solida e Nurbs (Non Uniform Rational B-Splines) con la quale si potevano risolvere numerosissimi problemi di costruzione di mesh complesse.

Modello realizzato con le Nurbs

Man mano questa modellazione si è affinata diventando sempre più versatile, veloce e vicina alla scultura tradizionale.
A differenza dello scultore che parte da un blocco di marmo per ricavare la sua opera d'arte andando a togliere con martello e scalpello le parti in eccesso, il modellatore poligonale parte da un cubo in 3d e man mano, operando su vertici, lati e facce ottiene il suo modello.

Blueprint, modellare a partire dalle immagini 2d

Una buona regola è quella di visualizzare in background delle immagini di riferimento (blueprint) da utilizzare come guide per procedere rispettando le proporzioni originali.

Blueprint di un'automobile

Ripetendo pochi comandi sulle varie parti e nelle diverse fasi della modellazione è possibile costruire qualsiasi forma. Tra questi i più usati sono:

• estrudere (extrude)
• tagliare (cut)
• unire (weld) vertici, lati e facce

Il programma ci consente di agire su vertici, lati e facce anche in maniera proporzionale attivando la funzione Soft Selection, selezionando attraverso una curva parametrica il nostro campo d'azione. Nel capitolo Editable Poly esamineremo questi comandi in maniera più apporfondita.

Scolpire

Per conferire più organicità alla nostra mesh o a parti di essa eseguendo un vero e proprio scuplting. Possiamo utilizzare paint deform: avremo a disposizione un pennello 3d col quale sottrarre o aggiungere "materia" alla scultura diversificando in ogni momento la sua dimensione e la forza di pressione. In questo caso maggiori soddisfazioni si possono ottenere utilizzando una digital tablet con un penna ottica con diversi livelli di pressione.

Paint deform

Subdivision Surface (subdess)

Per creare delle forme più arrotondate c'è inoltre il comando Subdivision Surface (subdess). Questo un vero e proprio metodo di modellazione che si usa soprattutto per creare forme organiche. Consente di smussare le curve aumentando il numero di facce, o meglio, aumentando il numero di poligoni per unità di superficie.

Suddivisione delle superfici

Questo si traduce in un maggior livello di dettaglio, ma anche in un aumento dei calcoli per il motore 3d, quindi vedremo che occorre utilizzare questa tecnica con accortezza.

Modellare in 3d con 3dstudioMax - Guida

Modellare in 3d con 3dstudioMax (step by step)
author: Michele Petrelli

Per ottenere la guida in versione pdf non esitate a scrivere direttamente all'autore attraverso il modulo di contatto di questo blog.

Introduzione

Le applicazioni della modellazione poligonale e gli obiettivi della guida
La "realtà virtuale" modellabile, modificabile è un mezzo di espressione diffusissimo. I settori di sviluppo sono tantissimi. Quasi tutti gli spot, ad esempio, utilizzano un minimo di cg3d (Computer Graphics 3d). Nel campo della cinematografia basta pensare ai grandi film d'animazione di casa Dreamworks, Disney-Pixar, oppure film in cui è diventato quasi impossibile percepire il confine tra tecnologia digitale e ciò che è stato realmente girato con attori in carne ossa. Nel campo dell'architettura e del design, è diventato indispensabile rappresentare i progetti in maniera realistica (rendering).
Tuttavia, potersi avvelere di un software che simuli un vero e proprio studio cienematografico in casa, è ormai alla portata di tutti. Le competenze artistico-tecniche rappresentano un buon prerequisito per iniziare a cimentarsi nell'uso di questi software. Tra questi i più famosi sono:

• 3dstudioMax - casa Autodesk, software dalle elevatissime prestazioni per le rivoluzonarie tecnologie di rendering, animazione e modellazione
• Maya - casa Autodesk, oltre a numerosi strumenti 3d all'avanguardia si basa su un'architettura aperta permettendo ad utenti esperti anche nella programmazione di ottenere risultati altamente professionali
• Xsi Softimage - casa Avid, il software che vanta la capacità di gestire milioni di poligoni nella medesima scena ed una nuova piattaforma aperta chiamata ICE, creata per gli sviluppatori di contenuti
• Blender - forse il più importante progetto Open Source realizzato per la modellazione 3D e il rendering

Anche il Web subisce il fascino del 3D e lo fa suo rileggendolo in chiave interattiva. Progetti come papervision3D, riportano alla luce, in modo più usabile, quei prototipi di mondi virtuali, forse ancora troppo rudimentali, dei primi anni '90.
Il fulcro di tutto sta nella creazione di modelli tridimensionali, che possono essere elaborati e riutilizzati in diversi contesti, dal fotorealismo al Web.
Per questo motivo questa guida su 3dstudioMax, ruoterà intorno a due esempi concreti di modellazione, utili ad entrare in sintonia con i comandi e gli strumenti della scultura virtuale.
Le tecniche utilizzate si basano su due approcci: il primo è quello della modellazione poligonale;
il secondo modellazione subdess (sbdivision surface), che studieremo attraverso la creazione di una sedia "organica".

Convenzioni

Nel corso della guida utilizziamo alcune abbrviazioni o formattazioni convenzionali. Eccone un breve elenco:

Convenzione	Descrizione
RMB	Tasto destro del mouse
LMB	Tasto sinistro del mouse
MMB	Tasto centrale del mouse (rotellina)
parole chiave	Le parole chiave o i nomi delle funzionalità del software sono evidenziate con carattere monospaced

Definizioni

È utile fin da subito definire alcune parole chiave che utilizzeremo nel corso della guida

Parola chiave	Descrizione
Poligoni	La "materia prima" del modellatore ed è attraverso la creazione e la modifica di questi che è possibile realizzare un modello 3d. Così come in geometria il poligono è una faccia a 3-4 o più lati modificabili. Per la modellazione poligonale si devono usare tassativamente poligoni con 4 lati per prevenire le deformazioni nel caso dell'applicazione di un modificatore smussante
Suboggetti	Sono i componenti di un oggetto: vertici, lati, bordi, facce ed elementi. Selezionando queste quattro modalità di modifica di un polyobject cambieranno i comandi sul rollout di Editable Poly. I vertici ad esempio si possono unire con il comando WELD mentre tra due lati possiamo creare una faccia di unione con il comando BRIDGE. Selezionando i bordi di un foro possiamo chiuderlo con il comando CAP (qualsiasi sia il numero di lati del foro).
Modificatori	Sono un metodo per scolpire e modificare gli oggetti. Intervengono sulla geometria e sulle proprietà dei solidi. La lista dei modificatori geometrici è vastissima. I più importanti sono: Bend - distorce un oggetto curvandolo intorno ad un asse FFD - applica un armatura ad un solido, modificando la prima si modifica contemporaneamente il solido taper - rastrema una geometria smooth - smussa una geometria secondo un numero di possibili iterazioni shell - solidifica dando uno spessore alle superfici di una geometria
Spacewarp	Sono oggetti che influenzano l'aspetto di altri oggetti attraverso la creazione di campi di forza che deformano, oppure l'effetto delle onde, del vento che soffia, e così via. Le curvature dello spazio si comportano un po' come i modificatori, ma influenzano lo spazio fisico anziché quello geometrico
Forme	nel disegno bidimensionale si utilizzano le forme geometriche a partire dalla linea fino ad arrivare all'elica e alla sezione. Attraverso il rollout di creazione è possibile parametrizzare le forme infittendo i vertici e le suddivisioni, cambiando i raggi e le dimensioni