Una strada romana

Ultimamente, Sono stato chiesto di ricostruire virtualmente una zona dello scavo archeologico di Alba Fucens un scavo e studio dell’università di foggia partendo dai disegni 2D di rilievo. In questo esempio mostro il modo in cui è stato modellata con 3dsMax la strada romana usando il modificatore v-ray displacement modifier e il materiale blend per distinguere i due materiali che ha la strada (pietra e terra o prato tra i pazzi di basolato) e praticamente quasi impossibile farlo fedele allo stato reale senza questa tecnica se non modellare una per una.

Sono stati creati ovviamente due materiali Vray una per il prato e una per la pietra e il materiale composto Blend è stato creato per applicare questi due materiali secondo la mappa che è il disegno in pianta del rilievo della pavimentazione che è in bianco e nero. Come si nota dalla figura il bianco della mappa corrisponde al materiale prato nel materiale "Blend", e il nero corrisponde alla pietra, e tutto è fatto.

Per dare il rilievo a questo pavimento abbiamo usato V-ray displacement modifier che è stato spiegato in un post precedente usando la stessa mappa di rilievo.

Per una visualizzazione più realistica si possono usare altre tecniche e plugin per mettere un prato modellato in 3D usando la stessa mappa.

Render elements per il Post processing

Pur essendo  bravi nelle  impostazioni di rendering, è impossibile ottenere un risultato foto-realistico senza un ritocco finale.Quest' ultimo  può essere rapido, facile, ed efficace solo se  si hanno a disposizione strumenti ed informazioni utili  che possono aiutarci  in alcune circostanze (come o/e dove applicare un certo effetto). Questi strumenti sono vari renderings che il motore di render calcola a richiesta.
Per esempio per cambiare  la luminosità dello sfondo dell' immagine prodotta mi serve una selezione pronta (un rendering in cui vedo solo la luce che attraversa la finestra). In altro caso mi serve applicare la profondità di campo, (che è un calcolo troppo lungo per il computer e mi fa perdere tanto tempo e non sarà modificabile dopo il render quando lo applico direttamente dalla camera e il motore di render).. ma se ho la mappa di profondità è molto semplice applicarlo con un programma di fotoritocco e posso personalizzarlo vedendo il risultato in tempo reale.. altri opzioni sono disponibili, cambiare la saturazione di un colore, rafforzare il punto luminoso dei vari oggetti riflettenti.. e tanto altro vi posto alcuni rendering di vari elementi di render per creare la seguente immagine di una cucina.

Attivare vari elementi di rendering

Diffuse Filter

Global illumination

La trasparenza (refraction)

Illuminazione diretta (Vray lightning)

Le riflessioni (Vray reflection)

Vray Specular

La profondità (Z Depth)

CONTINUITA' LIMITATA - rappresentazioni discrete per il disegno delle forme

IQPapers | Progetto editoriale curato dall’Istituto Quasar

Abstract

Il disegno di idee o di forme tratte dalla realtà, e la loro rappresentazione nello spazio bidimensionale del foglio di carta, impone a chi le osserva di fare delle scelte. Ancor prima di scegliere è necessario maturare delle consapevolezze: da una parte vi è lo spazio reale in cui la dimensione degli oggetti è l’infinito, dall’altra vi è lo spazio proposto dai supporti per la rappresentazione, in cui i modelli sono e devono essere emplificati in una quantità di segni chiari e distinti.

Gli oggetti e gli spazi architettonici, dal punto di vista fisico, sono una collezione di superfici composte da una quantità infinita di particelle. Tali superfici si incontrano mutando l’una nell’altra, diventando l’una l’altra senza identificare chiari luoghi di confine, senza esprimere spigoli; questi ultimi non hanno realtà fisica, sono sintesi geometriche utili a razionalizzare le forme all’interno dei “luoghi della rappresentazione”.

I vecchi e i nuovi supporti bidimensionali - quali il foglio di carta e lo schermo del computer - sono i luoghi della rappresentazione. Quando si disegna, l’incertezza e la tolleranza sono le regole assunte per acquisire gli elementi reali, anche quelli che più si avvicinano a chiare forme poliedriche. L’osservazione e l’esperienza di chi disegna aiuta ad individuare il confine più giusto, la discretizzazione è soggettiva, è legata alla forma e mira a degli obiettivi che devono essere fissati a priori. Perché stiamo disegnando? Cosa stiamo disegnando? 

I modelli organici rappresentano un caso emblematico in cui la forma reale non conosce lo spigolo: ne è un esempio il corpo umano, sul quale lo sguardo corre senza trovare soluzione di continuità. All’interno dello spazio digitale, la rappresentazione della forma organica esige una parcellizzazione, una pezzatura in cui tutte le porzioni saranno congiunte, creando una composizione a “prova di luce” che simula il reale. 

Discretizzare il continuo ed implementare il discreto sono le operazioni che permettono di dialogare con il digitale rendendolo strumento al servizio delle operazioni progettuali.

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La selezione casuale ed il materiale multi sub-object

Selezionare oggetti casualmente in alcuni casi oltre a farci risparmiare tempo ci fa produrre in poco tempo varianti richiamano l'irregolarità della natura degli oggetti.

Vi introduco un istrumento ed un materiale tramite un'applicazione pratica che affronteremo spesso quella della selezione casuale. Nel seguente esempio abbiamo un "editable-poly" che voglio convertire ad un materiale luminoso con colori diversi distribuiti in modo irregolare.

Il render Finale

Per visualizzare "Graphite Modelling Tools"

Il settore della selezione casuale

selezionando il livello dei poligoni dentro il mio oggetto modificabile e dentro gli istrumenti "Graphite Modeling Tools" che sono molto utili per il lavoro con i sotto oggetti del "editable-poly". Vado al settore "selection" e tre gli istrumenti messi in fila trovo "By Random", dove posso selezionare una percentuale dei sotto oggetti in modo casuale. Indicando la percentuale e selezionando avrò un po' di poligoni a cui posso dare (dentro polygon:Material IDs di questo Editable poly) un certo ID per esempio (2) e con un altro click seleziono altri e gli do ID (3) il resto mantiene l'ID (1).

Indicare l'ID dei poligoni

 

Vado al material editor applico un materiale "multi sub-object" dai materiali standard poi 3 materiali luminosi (nel mio caso V-ray light mtl) con 3 colori diversi attacco ogni una ad un'ID del materiale madre (multi sub-object) ed applico l'ultima al oggetto e tutto è fatto.

Il materiale "Multi sub-Object"

Il materiale luminoso di VRay

Il materiale "Multi sub-object" con i sotto materiali

L'editable poly dopo l'aaplicazione del materiale composto da tre materiali luminosi

Modellare nello Spazio

Clicca QUI per il video

Metti a fuoco il tuo target!

La VRayPhysicalCamera consente di utilizzare, nel mondo virtuale (CG), i parametri della telecamera reale (ad esempio la f-stop, la lunghezza focale, ISO, la velocità di scatto.... ). Questo dispositivo rende anche più semplice l'utilizzo di fonti di luce che simulano la luce reale: VRayLight, VRaySun e VRaySky.

Tutti gli artisti della grafica 3D, quando fanno un rendering non sono altro che fotografi che catturano l'ambiente digitale; per questo motivo la conoscenza di nozioni di fotografia, è indispensabile per fare un rendering foto-realistico. Gli esperti di fotografia che scoprono la camera V-ray dentro 3dsMax rimangono impressionati constatando che le tecniche di fotografia adottate con la luce reale possono essere simulate, grazie alla VRayPhysicalCamera, nello spazio digitale.
La messa a fuoco è la cosa che più mi ha colpito. Quando mi viene voglia di tè il mio target diventa la teiera, la cerco e quando la trovo, è la prima cosa che metto a fuoco.

Vi lascio con alcuni parametri della VRayPhysicalCamera.... mettete a fuoco i vostri target!

Alla ricerca del foto realismo in 16 ore

Durante le 16 ore del corso di base di rendering l'obbiettivo era creare un rendering foto realistico partendo da un modello semplice di un' architettura. Una scena esterna che nello stesso tempo contiene anche le caratteristiche di un interno dovendo illuminare delle parti coperte con luci da interno.

il modello di partenza

Il compito era creare i materiali adatti ma il più difficile era riuscire a gestire le luci trovando l'equilibrio tra le luci dirette, la luce diffusa del cielo e l'illuminazione indiretta. Il risultato era ottimo ecco i rendering del lavoro in corso.

“Displacement mapping” come una soluzione per la modellazione di insieme

A differenza del bump mapping ed il normal mapping il “displacement mapping” o (displacement) è una soluzione per la modellazione vera calcolata nel momento del render, secondo una mappa “bitmap”. Questa mappa deve essere proiettata (spalmata) sull’oggetto che viene scavato o gonfiato per ottenere il modello desiderato. Questa soluzione è la migliore per ridurre il peso del modello poligonale.

L’effetto è quello che ci offre il modificatore di 3ds Max “Displace” ma le differenze sono, primo,“Displace” ha l’effetto immediato nel “viewport” e non solo nel render; Secondo, a “displace” sevono oggetti ben tassellati (suddivisi) perché qui si tratta di spostamento di vertici ma nel caso di “Displacement mapping” il calcolo della forma si effettua direttamente nel momento del render senza spostare vertici, quindi l’oggetto non deve essere suddiviso e può essere un solo poligono a formare un oggetto complesso. Da questo si nota che per il “displace” servono oggetti pesanti (con tanti vertici e poligoni) ma per il displacement mapping non appesantisce il modello ma in questo caso il calcolo del rendering è ovviamente più lungo.

L’immagine che si usa come bitmap per il “dispacement” è un'immagine preferibilmente in bianco e nero che descrive la profondità secondo la scala di grigio o la così detta “depth map” o  mappa della profondità, dove i pixel più chiari descrivono la parte vicina e quelli più scuri descrivono la parte lontana e tra il bianco assoluto e il nero assoluto c’è la distanza massima di profondità che può essere indicata dall’utente.

Può essere sfruttato bene nel caso della modellazione di insieme come creare griglie, tegole,  mattoni, bassi rilievi… 

Superficie sperimentale S40I

Illusioni

Disegnare la forma dell'acqua

Questo post è a conclusione dell’esperienza organizzata alla Casa dell’Architettura di Latina, oramai da tempo realtà culturale del capoluogo pontino.  

Città legata al mare grazie alla sua provincia che comprende, tra le sue spiagge, i luoghi più belli del litorale laziale. Il rapporto con il mare, passa anche attraverso motivazioni economiche che si concretizzano nei cantieri navali, spesso sfogo per i designer formati nella facoltà di Disegno Industriale della capitle. ParametricArt, e la Casa dell’Architettura, all’interno di questo contesto, e con uno sguardo al futuro, hanno deciso quindi di affrontare, attraverso il disegno, la tematica della rappresentazione di barche. Pongo l’accento sulla parola rappresentazione e non progetto, in quanto l’obbiettivo è stato quello di indagare le tematiche tipiche del disegno di superfici complesse, che costituiscono in particolar modo lo scafo delle barche.

Per questo si è partiti immediatamente da curve bidimensionali rappresentanti in prospetto le sheer lines e la bottom line, riproponendo le stesse anche in pianta. Queste linee sono state accuratamente ricostruite attraverso il minor numero di punti di controllo e adeguato il grado delle stesse, per ottenere ottimi grafici di curvatura. Due visioni ortogonali di una stessa entità permettono la ricostruzione di questa in 3D, e  cosi si è riportata nello spazio la sheer line.

Con sezioni trasversali provvisorie si è determinato l’andamento della carena. Questo generalmente è funzione della spazialità che si vuole ottenere sotto coperta, e delle prestazioni fluidodinamiche che si ricercano. Le prime curve che tengono conto della forma e devono essere manipolate per ottenere curve ad un’unica span, in grado di generare un grafico di curvatura che ne garantisce la bellezza e la prestanza. 

Questa serie di operazioni consente di ridurre al minimo il numero dei punti di controllo, dando vita a curve morbide e non cristallizzate e rese incoerenti da un eccessiva presenza di questi. Gli stessi grafici di curvatura giovano dell’assenza dei vertici di controllo, la cui eccessiva vicinanza non rende possibile l’eliminazione di microflessi, forieri di gibbosità inadatte ad una superficie prestante.

In continuità con questo ragionamento si è scelto di utilizzare un’unica superficie per la rappresentazione di metà scafo, anch’essa matematicamente leggera. La superficie loft, è l’entità adatta ad assolvere questo compito. La superficie non tagliata poco si addice a rappresentare la carena costretta tra sheer line e curva della chiglia che con il gomito di raccordo a prua non presenta soluzioni di continuità per il posizionamento dei vertici della superficie. La soluzione è creare una superficie tagliata, cercando comunque di essere accurati nella manipolazione della gabbia di controllo per uniformare il diagramma di Gauss, creando porzioni di superfici che gradualmente cambiano di segno. L’obbiettivo è, osservando il grafico, evitare chiazze sparse di colore rappresentante il segno della curvatura gaussiana, ottenendo così una buona riflessione della superficie.

Si specchia la superficie, cucendola attraverso una superficie blend lungo la center line. Lo scafo a questo punto è completo, e si può pensare alla modellazione della tuga, meno complessa, ma che richiede comunque un certo grado di accuratezza nella rappresentazione. Su questa si proietta l’ingombro della cabina e del pozzetto, modellati attraverso il supporto di una sezione longitudinale. Alla carena si collega la deriva, disegnata attraverso una superficie loft regolata da una rapida costruzione di linee longitudinali che opportunamente sezionate con piani paralleli al piano dell’acqua, creano punti interpolati da curve che costituiscono lo scheletro dell’entità appesa allo scafo. Con facili passaggi si arriva alla completa rappresentazione Nurbs dell’imbarcazione, che opportunamente tassellata sarà importata in software per la modellazione numerica utile alla creazione di immagini per la comunicazione.

Un lavoro importante è stato fatto per il disegno della texture della coperta, delle vele e dell’acqua. L’ideazione di questi effetti e della scena ha portato all’illustrazione di tecniche avanzate di rappresentazione mesh tramite rendering.

Un grande lavoro è stato fatto dai partecipanti che ringraziamo, e grande supporto all’iniziativa è stato dato dalla Casa dell’Architettura di Latina nella dirompente figura dell’arch. Cefaly. 

20000 GRAZIE

Ringraziamo tutti quelli che in questi mesi hanno seguito il nostro blog ed hanno partecipato alle nostre esperienze!

Il modello per il Design

L'ultimo corso dello studio ParametricArt, oltre a modellare ed analizzare un'architettura famosa, ha affrontato anche il tema della modellazione per il design. Il soggetto scelto è stato la tegliera dell'Alessi di Michael Graves, semplice oggetto di design che presenta alcuni luoghi di modellazione complessa, utili a richiamare importanti concetti e comandi del software.

Quando si modella un qualunque oggetto, prima di tutto bisogna capire se questo è una forma organica o al contrario, contraddistinto da chiare primitive geometriche. La teiera Alessi fa parte del secondo insieme. Passo successivo è stato estrapolare le primitive geometriche che per questo soggetto sono principalmente forme di rivoluzione: due tronchi di cono (corpo principale e becco), un toro ed una porzione di toro per il manico e l'impugnatura. Generate velocemente le superfici di rivoluzione, si è passati alla modellazione dei particolari, come i raccordi sul corpo principale e l'impugnatura. Tra questi, importanti riflessioni sono scaturite durante la costruzione della superficie per rete di curve che connette i due tronchi di cono. La continuità delle parti è stata perseguita attraverso comandi avanzati ed il continuo controllo delle curve isofote.

Per la costruzione delle immagini in 3DsMax è fondamentale una tassellazione in linea di massima strutturata, ottenendo un modello mesh semplice ed ordinato su cui porre i materiali che sono stati creati dai partecipanti, che in questo modo hanno proposto delle varianti al modello originale. 

Attraverso questo lavoro si è cercato di acquisire gli strumenti per la costruzione di modelli corretti ed essenziali nella matematica, arrivando ad un prodotto più facile da comunicare per mezzo di Rendering.