Iluminando con imágenes HDR y V-Ray - Lighting using HDR images and V-Ray

El siguiente tutorial muestra 4 formas diferentes de iluminar una escena en 3ds Max usando imágenes de alto rango dinámico (HDRI) y utilizando V-Ray como motor de renderización. También comparará los resultados de los 4 métodos. Se asume que el lector conoce lo que es una imagen HDR.

The following tutorial shows 4 different ways to light a 3ds Max scene using High Dynamic Range images (HDRI) and V-Ray as render engine. It will also compare their results. Knowledge of what an HDR image is is assumed.

Escena base:

Creamos 6 esferas sobre un plano infinito provisto por un VRayPlane de color blanco. Colocamos las esferas activando la opción Base to Pivot para que apoyen sobre la base de la esfera y no sobre su centro. Se les dan 64 segmentos para proveer una superficie suficientemente suave y se le aplican materiales reflectantes como cromo y porcelana. Luego se coloca una VRayPhysicalCamera con sus opciones por defecto en contrapicado de manera que no se observe el horizonte.

Base scene:

We create 6 spheres on top of an infinite plane provided by a white color VRayPlane. While doing so, activate the Base to Pivot option so each one base itself on its lowest point instead of its center. Use 64 segments to provide a smooth surface and apply reflective materials such as chrome and porcelain. Then locate a VRayPhysicalCamera looking down on them so the horizon is not seen. Use its default settings.

 

Opciones de renderización:

La escena se renderizó con las mismas opciones de V-Ray para todas las pruebas de manera de poder compararlas. Se utilizó V-Ray 1.5 SP5 en 3ds Max 2009 utilizando el V-Ray Frame Buffer con sRGB y el Frame Stamp activados. La resolución utilizada fue 800x600.

Rendering settings:

The scene was rendered with the same V-Ray render settings for all tests so they could be compared. V-Ray 1.5 SP5 was used within 3ds Max 2009 using the V-Ray Frame Buffer with sRGB option and Frame Stamp activated. 800x600 image resulution was used.

Seleccionamos OpenfootageNETlowerAustria01_small.hdr para la imagen HDR, la cual se encuentra en http://www.openfootage.net/ , que si bien no es hemisférica, está realizada de manera que se pueda utilizar como tal (la mitad inferior no aporta a la iluminación/fondo/reflejos de la escena). La imagen fue escogida por tener una fuente de luz claramente identificada y nubes que reflejar en el cielo.

OpenfootageNETlowerAustria01_small.hdr was used as the HDR image for all tests. You can find it in http://www.openfootage.net/ It is not hemispherical, but it can be used as such (the bottom half does not bring lighhting/background/reflections to the scene). It was chosen for its well defined light source and its clouds to reflect.

MÉTODO 1: VRayLight - Dome

En el primer método colocamos una VRayLight del tipo Dome (domo). Se puede colocar en cualquier parte de la escena, pues no afecta el resultado. Utilizamos un bitmap VRayHDRI en el recuadro de Texture, y lo copiamos al editor de materiales como una instancia. En el editor de materiales, seleccionamos Spherical environment como Map type y dejamos el resto de los valores por defecto.

1st METHOD: VRayLight - Dome

Locate a VRayLight type Dome anywhere in the scene (it won't affect the outcome). Select a VRayHDRI map as Texture for the light and copy it to the Material Editor. Once there, select Spherical environment as Map type and leave the the default values for the rest.

Después de varias pruebas, escogimos el multiplicador de intensidad de la VRayLight con un valor de 256 para iluminar la escena con las unidades por defecto - Default (image). Esta cantidad de luz será el parámetro para encontrar el equivalente en los demás métodos. Se dejó visible la VRayLight.

After some trial and error, we kept 256 as the intensity multiplier in Default (image) units for the VRayLight. This will set the parameter against what we'll compare further tests and find equivalences. The VRayLight was left visible.

El resultado con la VRayLight invisible (abajo) fue idéntico, como era de esperarse, pues esta opción sólo la hace invisible a la cámara directa, más no a los objetos, y de ahí los reflejos.

The resulting image with the VRayLight invisible (below) was identical, as expected, for this option only make it invisible for the camera, but not the objects, hence the reflections.

En la imagen se identifica la dirección de donde proviene la luz aunque los objetos arrojen sombras difusas. Por el color del cielo y los rasgos terrestres en los reflejos, se puede apreciar que la exposición es cercana a la correcta.

In the image, one can clearly identify the location of the light source even if the spheres shed diffuse shadows. You can also tell near the right exposure was achieved by the color of the sky and earth features on the reflections.

Luego se comprobó la equivalencia de la intensidad lumínica entre las unidades por defecto de la VRayLight y los mutiplicadores de intensidad de VRayHDRI. Colocando el Overall mult en 32 y el Render mult en 32 y dejando el multiplicador de la VRaylight en 1 en las unidades Default, se obtiene la misma intensidad lumínica que en las imágenes anteriores. Dado que estos valores se multiplican para obtener la intensidad total, el valor multiplicador total es 32x32=1024.

Light intensity equivalence between VRayLight and VRayHDRI multipliers was then stablished by using 32 both in Overall and Render multipliers  in VRayHDRI settings for a total of 1024 (for the total intensity is one times the other) to achieve the same result.

Concluimos así que la equivalencia entre unidades es:

Hence, we conclude the equivalence between units is:

256 VRayLight Default (image) units = 1024 VRayHDRI units   o/or

    1 VRayLight Default (image) unit  =       4 VRayHDRI unit

NOTA: para los efectos de la intensidad resultante, no importa qué valores coloquemos en Overall mult y Render mult siempre y cuando su producto sea el mismo. Es decir, podemos colocar 1024 en uno y 1 en el otro y obtendremos el mismo resultado.

NOTE: you will obtain the same resulting intensity as long as the product of both Overall and Render multipliers is the same; i.e. you can use 1024 and 1 on each and get the same results. 

__________________________________________________________________

En la próxima entrada: MÉTODO 2: Environment map

Next post: 2nd METHOD: Environment map