3ds max básico - Luzes Standard

Neste tutorial vamos conhecer um pouco sobre luzes, sombras e iluminação no Max, iluminar bem uma cena depende de muita prática, eu considero uma das coisas mais difíceis de se fazer bem em 3D. A iluminação é muito importante para ambientar adequadamente a cena, só que não vemos os ajustes em tempo real na Viewport, qualquer ajuste que fizer tem que ser renderizado para ver como está fincado, o que pode ser bem demorado, dependendo da cena e da máquina usada. Uma pequena modificação na luz pode mudar completamente a cena, e em 3D é comum usar mais de uma luz virtual para simular o comportamento de uma luz real, mesmo quando está usando GI, por tudo isso muitas cenas não tem boa iluminação, retirando a beleza dos modelos e das texturas. Não há uma receita, cada caso é um caso, só a prática, só o uso constante por logo tempo vai permitir iluminar melhor e com mais facilidade, o primeiro passo é conhecer muito bem os parâmetros e saber quando usar. Precisamos de alguns objetos na cena para poder estudar os parâmetros das luzes, inicialmente, eu vou usar apenas um Plane e uma esfera com um material cinza padrão do Material Editor do Max, como pode ver na última imagem ao lado. A partir do Max 4 eu uso a interface Discreet Dark, isto modifica as cores dos ícones e da interface, mas as janelas são as mesmas. Se quiser colocar a mesma interface você deve clicar no menu Customize > Load Custom UI Scheme, e escolha o arquivo discreet-dark.cui até o Max 7, a partir do Max 8 o arquivo se chama AME-dark.cui. Leia os tutoriais sobre interface aqui na seção tutoriais do site www.tresd1.com.br para saber mais sobre a interface do 3ds max.

No painel lateral Creat, escolha o ícone Lights e escolha a luz Spot Target, coloque-a na cena como mostra a primeira imagem ao lado, com a luz mais alta apontando o Target na direção da Sphere, mirando ela. No menu Lights existem quatro tipos de luzes, Spot, Omni, Direct e SkyLight, a Spot e a Direct tem as opções Target e Free, geralmente as Targets são mais usadas, pois permitem que se modifique o foco com mais facilidade e independentemente da posição da luz, já a Free, não possibilita essa modificação, pois não possui o Target. A partir do Max 6 houve a integração do Mental Ray ao programa, assim, aparecem também as duas luzes exclusivas para uso dele, MR Area Omni e MR Area Spot.

A luz Spot é a mais usada, emite de forma divergente os raios de luz, a partir do ponto de luz em direção ao foco. Já a luz Direct, emite raios de luz paralelos a partir do ponto de luz em direção ao foco, a Omni também é uma luz com raios divergentes, mas saindo do ponto de luz para todas as direções, é uma luz pontual. A SkiLight é uma luz nova, que vem apenas a partir do 3DS Max 5, ela não funciona no render padrão do Max, somente no LightTracer ou no Radiosity, que vamos estudar em outra oportunidade. Com a Spot criada, renderize a cena, a esfera está sendo iluminada pela Spot, mas sem gerar sombras ainda. Assim que você cria uma luz na Viewport, o Max desliga a luz de serviço, que ele cria na cena para não ficar tudo preto até colocar suas próprias luzes.

Com a Spot selecionada, clique no Menu Modify, para acessar os parâmetros de configuração da luz. A partir do Max 5, o primeiro menu (General Parameters) foi dividido e o ítem Color ficou no menu logo abaixo (Intensity/Color/Attenuation), também não existe mais o Cast Shadow, agora habilita-se a geração de sombras no ON do grupo Shadows do menu General Parameters, como pode ver na primeira imagem ao lado. No Max 4.0 e 4.2, o menu General Parameters mudou um pouco em relação ao Max 3x, foi adicionada a lista Type com os tipos de luzes, e foi adicionado o quadrado de seleção Cast Shadow, para facilitar a habilitação da geração de sombras, como mostra a segunda imagem ao lado. O quadradinho de seleção ON liga e desliga a luz, a partir do Max 5 este ON está no grupo Light Type, do menu General Parameters, a lista Type contém os tipos de luzes, permitindo ao usuário mudar de uma luz para outra sem ter que criar uma luz nova, a partir do Max 5 ainda tem a opção de ligar e desligar o Target, no quadradinho de seleção Targeted logo abaixo. No Max 4 e inferiores, você encontra ao lado do ON o quadrado de cor, onde pode escolher a cor da luz, no Max 5 ele está no menu Intensity/Color/Attenuation, ao lado do Multipler, como mostra a primeira imagem ao lado. Até o Max 4.2, você tem logo abaixo do quadrado de cor as escalas RGB e HSV, para ajustar a cor por um valor preciso, no Max 5, essas escalas só podem ser acessadas na janela do Color Picker, clicando no quadrado de cor. Faça alguns testes com a cor da luz, veja na quarta imagem ao lado a cena renderizada com a Luz branca, e abaixo a imagem do render usando um tom leve de amarelo.

O parâmetro Multipler regula a intensidade da luz, selecione a Spot que criou no início e mude o Multipler dela para 0.5, renderize e veja que a cena ficou mais escura, porque agora a luz tem metade da intensidade que tinha anteriormente, coloque 3 no Multipler e renderize, veja o meu exemplo na última imagem ao lado, a cena fica muito clara, porque a luz está muito forte, três vezes mais forte do que o normal, é comum aumentar um pouco o Multipler quando for simular um Sol de meio dia, ou uma luz muito forte, normalmente o valor 1 é adequado para uma luz na cena, conforme for colocando mais luzes, é comum ir diminuindo o Multipler de todas para não deixar a cena muito clara, mas isso não é uma regra, depende de cada caso, deixe o Multipler da Spot com 1. Lembre-se que iluminação é uma parte muito difícil do programa, leva tempo para sentir-se a vontade, depende de testar muito, pequenas alterações mudam completamente a cena. Tenha em mente que, é normal usar diversas luzes virtuais para simular a ação de uma única luz real, você pode ler mais sobre efeitos de iluminação na seção Matérias aqui do site www.tresd1.com.br, e pode ver grupos de estudo sobre iluminação no fórum do site www.tresd1.com.br. No Max 5, os parâmetros de Affect Diffuse, Specular e Ambient Only estão no menu Advanced Effects, como pode ver na segunda imagem ao lado. O parâmetro Projector Map deste menu é um recurso muito interessante, permite projetar imagens e vídeos, podendo simular desde um projetor de cinema até sombras falsas, como explico no tutorial "Projector Map", aqui na seção Tutoriais do site www.tresd1.com.br, até o Max 4.2 esse parâmetro ficava no menu Spotlight Parameters. Por padrão, os parâmetros Affect Diffuse e Affect Specular já vem ligados, neles você habilita ou desabilita a ação da luz sobre a cor difusa (pintura) do objeto, e sobre a cor especular (brilho), ligando Ambient Only você define que, a luz só afeta a cor Ambient (parte que recebe a própria sombra do próprio objeto - Self Shadow), essa opção normalmente é usada apenas em luzes de atenuação, no Max 1x e 2x não tem a opção de Ambient Only.

A partir do Max 5, os parâmetros Contrast e Soften Diffuse Edge estão no menu Advanced Effects, como foi mostrado no bloco anterior, até o Max 4.2, estes parâmetros estão logo abaixo do Multipler, no menu General Parameters.

No Contrast você pode definir como será a mesclagem entre a parte iluminada e a parte em sombra nos objetos (Self-Shadow), se aumentar o seu valor, a diferença entre a parte clara e a parte escura fica mais drástica, como mostra a primeira imagem ao lado, onde coloquei o valor 100 em Contrast, é comum aumentar um pouco o Contrast em cenas spaciais, onde a diferença entre o lado claro e escuro é maior. O Soften Diff. Edge é bem parecido, mas ele atua apenas na transição entre a parte clara e escura, aumentando ou diminuindo a suavidade da mesclagem. Na segunda imagem ao lado, o Contrast está com 50 e o Soften Diff. Edge está com 0, na última imagem ao lado, apenas foi aumentado o valor de Soften Diff. Edge para 100, deixando a transição mais suave. No tutorial "RayTrace Shadow e Shadow Map", aqui no site www.tresd1.com.br, você pode ler mais sobre as configurações e utilidades de cada tipo de sombra.

Encontre agora o menu Spotlight Paremeters, todas as luzes tem os mesmos parâmetros, portanto, sabendo uma, sabe-se todas, a diferença está na forma de emissão, como foi explicado no início, e no nome de alguns menus, se estiver com uma Spot, vai haver o menu Spot Light Parameters, se estiver usando uma Direct, as opções são as mesmas, mas o nome do menu muda para Directional Parameters. Até o Max 2.5, havia diversas restrições na luz Omni, nas primeiras versões do Max a luz Omni nem gerava sombras, hoje ela tem todos os recursos disponíveis para a Spot e a Direct. Não houve muitas modificações no menu Spotlight Parameters nas últimas versões, a partir do Max 5 o parâmetro Projector Map foi retirado deste menu e colocado no menu Advanced Effects, como explicado no início deste tutorial, ele permite projetar imagens e vídeos com a luz, simulando desde telas de cinema até sombras falsas, pode ler sobre isso no tutorial "Projector Map", aqui na seção Tutoriais do site www.tresd1.com.br, ainda houve uma pequena modificação na nomenclatura, HotSpot passou para HotSpot/Beam e o Falloff passou para Falloff/Field. No menu Spotilight Parameters ou Directional Parameters, de acordo com a luz que estiver usando, você pode ajustar a abertura do facho de luz, aumentando o valor em HotSpot, o cône da luz fica mais aberto, automaticamente o valor Falloff é aumentado também, pois ele nunca pode ser menor que HotSpot.

O parâmetro HotSpot/Beam define o facho de luz principal, onde realmente ilumina, o parâmetro Falloff/Field define o espaço que a luz do facho principal tem para ir diminuindo a intensidade, até "morrer" e não iluminar mais, se a diferença entre os dois for pequena, a borda que limita a parte iluminada da parte não iluminada é bem definida, como mostra a primeira imagem ao lado, se a diferença entre o HotSpot/Beam e o Falloff/Field for maior, a borda que limita a parte iluminada e a parte sem luz é bem mais suave, como mostra a segunda imagem ao lado. O Parâmetro Circle e Rectangle permite configurar o tipo de cone da luz, se é circular ou retângular, quando estiver em Rectangle vai pode ajustar o aspécto do retângulo, no valor de Aspect, no tutorial "Projector Map", aqui na seção Tutoriais do site www.tresd1.com.br, eu explico em detalhes sobre este recurso.

Ainda tem a opção Overshoot, ele faz toda a cena ser iluminada pela luz, mas a sombra é gerada apenas onde está o HotSpot/Beam, na imagem ao lado, o OverShoot está ligado e o HotSpot/Beam foi definido para englobar apenas a esfera central, assim a sombra é gerada apenas no local onde está essa esfera, as outras recebem a iluminação, mas não geram sombras, é muito útil quando usamos uma Direct para iluminar uma cena externa, simulando o sol, habilitando esse parâmetro, podemos definir para o foco e o tamanho do HotSpot, ficarem sobre uma casa, por exemplo, que é o objeto principal de nossa cena, onde queremos sombras, e mesmo assim, toda a cena ao redor e ao fundo recebem iluminação, para não ficar escuro. Se não precisa aumentar muito o HotSpot/Beam, englobando a cena toda, ganha tempo de render, pois as sombras longes não serão percebidas, mas vão entrar no cálculo da cena, o que pode aumentar bem o tempo de render. As vezes essas sombras ao fundo são indesejadas por outros motivos também, como no caso de usar árvores com Planes para "fechar" o horizonte.

Os parâmetros de atenuação das luzes são muito importantes para ter controle total sobre a iluminação da cena, a partir do 3DS Max 5.0 esse menu tem o nome de Intensity/Color/Attenuation, até o Max 4.2 o nome era Attenuation Parameters, e até o Max 2.5 se chamava apenas Attenuation, como pode ver nas imagenas ao lado. Neste menu podemos atenuar a ação da luz, definindo onde ela começa e onde termina, é bem simples, ele tem funcionamente parecido com do HotSpot/Beam e do Falloff/Field, mas em vez de controlar a atenuação da luz radialmente, como eles fazem, o Attenuation controla a atenuação linearmente. São dois campos disponíveis, o Near Attenuation e o Far Attenuation, nos parâmetros de Near você define o ponto onde a luz começa a iluminar, e nos parâmetros de Far você define o ponto onde a luz para de iluminar, normalmente usa-se mais o Far, já que, geralmente desejamos que a luz inicie a iluminação a partir do próprio ponto de luz. Mas pode ser útil para colocar uma luz "do lado de fora" de um objeto, como uma esfera que envolve a cena, e fazer a luz começar a ser emitida apenas dentro da esfera.

Essa opção só fica ativa depois que marcar o quadradinho de seleção Use, tanto para Near como para Far, assim que habilitar aparecem os Gizmos de Attenuation na luz, como mostra a primeira imagem ao lado, as duas parábolas

menores, mais próximas do ponto de luz, são os Gizmos do Near, e as duas parábolas maiores, mais próxima do Target, são os Gizmos do Far, no exemplo ao lado, a luz só iluminaria os objetos entre eles. O Start do Near define o ponto onde a luz começa a iluminar, o End do Near define o ponto onde ela já está com a intensidade máxima e passa a iluminar normalmente, essa iluminação vai normal até o Start do Far, que define o ponto onde a luz começa a declinar, ela vai diminuindo de intensidade até o End do Far, quando morre e para de iluminar. Veja o exemplo na segunda imagem ao lado, o efeito é notado pelo leque que a luz forma, devido a configuração do Near e do Far Attenuation, perceba como a luz só inicia depois do Start do Near e morre depois do End do Far. As luzes virtuais convencionais não têm a propagação igual a uma luz real, ela se propaga infinitamente, não vai perdendo energia com a distância, a única forma de controlar a propagação é pelo Attenuation ou pelo Decay.

O Decay é outro parâmetro de atenuação, até o Max 2.5 ele ficava junto com os demais parâmetros, a partir do Max 3.0, o Decay recebeu novos recursos e passou para dentro do menu Attenuation Parameters, que mudou de nome a partir do Max 5, e se chama Intensity/Color/Attenuation, como explicado anteriormente. O Decay é muito parecido com o Near e o Far Attenuation, mas tem menos controle, ele usa um algorítimo para calcular a perda de intensidade da luz, a partir do ponto que definir, enquanto estiver com a opção None na lista Type o Decay, ele está desligado, escolhendo a opção Inverse ou a opção Inverse Square, o Decay está habilitado, o parâmetro Start define o ponto onde inicia o declínio da luz, de acordo com a opção escolhida, a Inverse é mais usada para simular a perda de energia da luz em cenas de computação gráfica, e a opção Inverse Square é exatamente como a luz perde energia no mundo real, mas no render padrão do Max, essa opção mais real não é adequada, pois como expliquei, a luz não gera radiosidade (GI), tornando a cena muito escura, assim, é melhor usar apenas Inverse, se estiver usando um render com GI, a opção Inverse Square será mais adequada.

No início do menu de qualquer uma das luzes tem o botão Exclude, com ele podemos excluir alguns objetos da ação de uma luz, é muito útil no ajuste da iluminação de uma cena, pois como usamos diversas luzes virtuais para simular o efeito de uma luz real, pode acontecer de alguns objetos da cena ficarem muito claros ou da luz iluminar objetos que não deseja, excluindo esses objetos da iluminação dessa luz, você pode controlar melhor a iluminação da cena. Para excluir objetos da ação de uma luz, você deve clicar no botão Exclude, na janela que se abre você pode escolher os objetos que estão na cena, eles são mostrados no quadro do lado esquerdo, com os objetos selecionados neste quadro, clique na setinha no centro da janela, indicando para a direita, assim os objetos são movidos para o lado direito, todos os objetos no quadro da direita não vão mais receber iluminação dessa luz e não vão gerar sombras.

Veja que, nesta janela tem as opções Illumination, Shadow Casting e Both, elas definem o tipo de ação da luz. Habilitando Illumination, os objetos no quadro da direita apenas são excluidos da iluminação, mas geram sombras, habilitando Shadow Casting, os objetos excluidos continuam sendo iluminados por essa luz, mas não geram sombras, e habilitando Both, os objetos excluidos não são iluminados e não geram sombras. Ainda tem a opção Include, ela é o oposto do Exclude, pode acontecer de ter poucos objetos que deseja iluminar com uma luz, fica mais fácil apenas incluir estes objetos, do que excluir todos os outros, mudando para a opção Include, apenas os objetos no quadro da direita vão sofrer a ação desta luz, de acordo com as opções Illumination, Shadow Casting e Both.

A partir do Max 6 houve a integração do poderoso Mental Ray ao corpo do programa, sendo assim, aparecem em todas as luzes as opções para serem usadas exclusivamente com o Mental Ray, estão divididas em 2 menus, Mental Ray Indirect Illumination e Mental Ray Light Shader, como mostram as imagens ao lado. Antes do Max 6 o Mental Ray poderia ser usado como plugin, quando instalado ele também criava o menu Mental Ray Indirect Illumination nas luzes, mas o Light Shader é novo.

A iluminação de uma cena esta ligada a cor do Ambiente definida no menu Rendering > Environment, como mostra a primeira imagem ao lado. Normalmente não mudamos essa cor, e quando mudamos, mantemos em um tom de cinza escuro, pois, se colocar amarelo por exemplo, toda a cena fica amarelada. Essa cor é útil quando está tudo certo mas ainda queremos clarear ou escurecer um pouco o ambiente, mas normalmente não se modifica, pode acontecer dela ser modificada por causa da importação de um arquivo 3DS mais antigo, ela pode ficar mais clara deixando toda a cena mais clara, e até os Slots do Material Editor, para ajustar entre no Environment, pode teclar o atalho "8" a partir do Max 5, o valor padrão é RGB 0 (Preto) desde o Max 4.0, até o Max 3.1 o valor padrão é RGB 11.

Iluminação depende de muita prática, mesmo conhecendo muito bem todos os parâmetros das luzes, pode não fazer uma boa iluminação até treinar e testar muito, porque cada caso é um caso, e pequenas modificações mudam completamente a cena, conhecer de iluminação real para estúdio ajuda muito, mas deve ter em mente que, se usa

diversas luzes virtuais para simular a ação de uma luz real, mesmo quando estiver usando GI na cena, é comum aplicar mais de uma luz para ajudar na solução da iluminação e economizar tempo de render, mas em renderização sem GI usa-se diversas luzes na cena, para simular essa radiosidade, você pode ler mais sobre efeitos de iluminação nas matérias do site www.tresd1.com.br, e pode ler mais sobre sombras no tutorial Ray Traced Shadows e Shadow Map, aqui na seção tutoriais do site www.tresd1.com.br. Ao lado deixo dois exemplos de iluminação só com luz Ray Trace e Shadow Map do Max, sem o uso de nem um plugin de Radiosity ou Global Illumination, as imagens foram criadas na época do 3D Studio Max 2.0, por volta de 1998, nem havia estes renderizadores de hoje, como V-Ray, Brazil Render, Final Render, e ainda não havia nem plugin de integração do Mental Ray com o Max, apesar do Mental Ray já existir, mas era coisa muito longe da nossa realidade na época. Estudar e conhecer bem iluminação padrão do 3ds max é muito importante para poder partir para um renderizador com GI, sem essa base fica muito mais difícil. André Luiz Buttignoli Vieira