Informatica Grafica
per le arti
Marco Gribaudo
Le luci
L'illuminazione diretta
Per poter produrre delle immagini che diano il senso della tridimensionalita', i programmi di grafica 3D si servono di tecniche per simulare l'illuminazione degli oggetti presenti in una scena.
A questo scopo forniscono la possibilita' di inserire sorgenti di illuminazione nella costruzione di un mondo 3D.
L'immagine finale dipendera' in modo significativo dal tipo e dalla posizione delle luci impiegate.
L'illuminazione diretta
Le sorgenti luminose si dividono in dirette ed
indirette.Le sorgenti dirette, rappresentano luci
provenienti da posizioni spaziali e con direzioni ben definite (es. una lampadina, il sole in una scena esterna).
Le sorgenti indirette, considerano invece tutte quelle altre forme di illuminazione, derivanti principalmente dalle riflessioni che si instaurano tra le varie superfici.
L'illuminazione diretta
Vi sono 5 tipi di fonti di luce diretta in Blender:
Luci omnidirezionali (Lamp) Luci spot (Spot)
Luci dirette (Sun) Luci ad area (Area) Luci emisferiche (Hemi)
L'illuminazione diretta
Appena avviato Blender inserisce automaticamente una luce gia' preimpostata.
Se non la si adopera, occorre ricordarsi di eliminarla.
L'illuminazione diretta
E' possibile vedere un'anteprima del risultato
dell'illuminazione selezionando la modalita' shaded o textured.
L'illuminazione diretta
In queste due modalita', in assenza di luci gli oggetti appaiono di colore nero (o comunque uniforme).
L'illuminazione diretta
Le fonti di luce diretta si inseriscono dal menu Add...
L'illuminazione diretta
E si modificano, dopo averle selezionate, nell'apposita pagina della finestra delle proprieta'
L'illuminazione diretta
Tutti i tipi di luce condividono alcune proprieta' quali il colore e l'intensita'
In piu' alcuni tipi di luce hanno alcune proprieta' specifiche.
Le luci
La luce omnidirezionale (Lamp) e' una luce che parte da una sorgente puntiforme e si diffonde uniformemente lungo tutte le direzioni.
Le luci
E' principalmente caratterizzata dalla sua posizione.
Si sposta come tutti gli altri oggetti Blender attraverso la funzionalita' Grab (tasto G).
Premere LMB sul colore per cambiarlo
Le luci
Tra le proprieta' che la contraddistinguono vi e' il colore della luce.
Le luci
Ed anche la potenza della stessa, attraverso il parametro di energia.
Le luci
La luce spot (Spot) e' una luce che parte da una sorgente puntiforme ma limita la sua azione lungo un cono nello spazio.
Le luci
E' contraddistinta sia dalla posizione (come per le luci puntiformi).
Le luci
Che dalla direzione, impostabile ruotando la luce (Rotate - Tasto R).
Le luci
La forma della luce puo' essere resa quadrata
selezionando l'apposita opzione.
Le luci
E' possibile specificare il diametro del cono, ed una regione di fall-off in cui l'intensita
dell'illuminazione cala gradualmente.
Le luci
Le regioni di fall-off vengono specificate attraverso un numero compreso tra 0 (nessun fall-off) ed 1 (lungo tutto il diametro del cono).
AoLuce assente Luce
massima
Decadimento graduale
Le luci
Al centro del cono, la luce e' massima.
Al di fuori del cono, la luce e' nulla.
Nella zona di fall-off, la luce diminuisce gradualmente.
Le luci
Nelle viste, la luce viene calcolata solo per i vertici delle figure. Per avere anteprime piu' accurate occorre aumentare il numero di vertici.
Le luci
La luce diretta (Sun) e' una luce composta da raggi paralleli che illumina in modo uniforme l'intera scena.
Le luci
Non importa il punto in cui essa venga posizionata, ma solamente l'angolo che forma rispetto agli oggetti (impostabile ruotando la luce con Rotate - tasto R).
Le luci
Le luci Spot e direzionali sono caratterizzate da colore, ed energia come le luci omnidierezionali.
Le luci
Le luci omniderzionali sono le piu' comuni, e vengono utilizzate per simulare sorgenti luminose in interni, come ad esempio le lampadine - da questo il nome Lamp.
Le luci spot servono per simulare faretti, ed altre luci con azione localizzata.
Le luci direzionali vengono invece adoperate per sinulare sorgenti distanti e molto potenti, quali ad esempio il sole in scene esterne - da questo il nome Sun.
Le luci
Le luci ad area (Area) simulano l'illuminazione proveniente da una sorgente rettangolare di grosse dimensioni, come un neon od una finestra.
Le luci
Come le luci Spot, sono caratterizzate da una posizione e da una direzione.
Le luci
In piu' sono contraddistinte da una dimensione.
Le luci
Sebbene si possa variarne le dimensioni con una trasformazione di scala, occorre definirne la forma attraverso gli appositi controlli.
Le luci
A seconda che si scelga una luce quadrata o rettangolare, si potranno definire una o due dimensioni.
Le luci
Le luci Hemi rappresentano la luce proveniente da un emisfero (come un cielo molto nuvoloso).
Le luci
Esse sono caratterizzate unicamente dall'angolo con cui illuminano la scena.
Le luci
Le luci inserite possono essere cambiate di tipologia semplicemente premendo il pulsante corrispondente nella pagine Preview.
Le luci
Anche le luci Area ed Hemi sono
contraddistinte da un colore e da un'energia.
Le luci Area sono molto efficaci, ma piuttosto complesse da calcolare. La loro presenza allunga notevolmente i tempi di rendering.
Le luci Hemi, pur essendo molto semplici, non vengono piu' molto utilizzate in quanto superate in qualita' da altre tecniche quali il calcolo
dell'occlusion su cui torneremo piu' avanti.
Le ombre
Per rendere le immagini realistiche occorre considerare anche le ombre proiettate dagli oggetti.
Il calcolo delle ombre non e' facile: in mancanza di specifica richiesta da parte dell'utente viene generalmente omesso.
Inoltre esso viene eseguito solamente in fase di
rendering e non calcolato nelle normali visuali
di lavoro.
Le ombre
E' necessario impostare le luci per generare le ombre, attivando l'appostia opzione.
Le ombre
Blender visualizza le luci che proiettano ombre circondandole con un alone tratteggiato.
Le ombre
Inoltre si puo' disabilitare globalmente il calcolo delle ombre per accelerare le anteprime di rendering.
Le ombre
Esistono diversi modi in cui le ombre possono essere realizzate. I piu' comuni sono:
Le mappe d'ombra Il raytracing
Le ombre
In Blender le luci di tipo Lamp, Sun e Area possono avere solamente ombre di tipo Raytrace.
Le luci di tipo Spot possono avere entrqambe i tipi di ombra.
La luce di tipo Hemi non e' in grado di proiettare ombre di alcun tipo.
Le ombre
Con le mappe d'ombra il programma calcola
prima le ombre e poi le applica sugli oggetti
come se fossero texture.
Le ombre
In questo caso e' possibile stabilire la dimensione in pixel della bitmap utilizzata per memorizzare le ombre.
256
1024
Le ombre
Piu' la risoluzione e' elevata, migliore e' la resa dell'ombra, ma maggiore la memoria utilizzata.
Le ombre
Nel raytracing le ombre vengono calcolate mentre viene renderizzata la scena.
Le ombre
Vengono calcolate per ogni pixel dell'immagine genrata, per cui sono in grado di fornire contorni piu' netti.
Le ombre
Per luci di tipo Lamp, Spot e Sun, e' possibile sfumare i contorni dell'ombra aumentando il parametro Soft Size.
Le ombre
In questo caso occorre anche aumentare il numero di campioni Samples (e di conseguenza i tempi di rendering) per ottenere bordi meno puntinati.
Le ombre
Solitamente, sfumare i contorni dell'ombra di un oggetto produce risultati piu' realistici rispetto ad ombre nette.
Le ombre
Per le luci di tipo Area, si deve invece specificare una risoluzione orizontale e verticale (solitamente
proprozionati con le dimesnioni).
Le ombre
In questo modo Blender puo' simulare l'effetto di ombra diffusa naturale che avrebbe una sorgente di questo tipo.
Le ombre
Le mappe d'ombra sono piu' veloci da gestire ma sono meno precise (specialmente quando vi sono piu' luci che incidono sopra un oggetto) e richiedono piu' memoria.
Il raytracing produce risultati migliori ma richiede un notevole incremento nei tempi di calcolo, cosa che spesso rende il suo utilizzo proibitivo.
Le ombre
E' inoltre possibile "colorare" le ombre prodotte da una sorgente luminosa attraverso l'apposita casella in fondo alla pagina delle ombre.
Luci volumetriche
Il fenomeno che permette di visualizzare nel rendering il cono di luce prodotto da un faretto viene chiamato Luce Volumetrica.
Simula la presenza di pulviscolo nell'atmosfera
che risplende al contatto con la luce che lo
illumina.
Luci volumetriche
In Blender le luci di tipo Spot possono essere trasformate in luci volumetriche attivando l'opzione Halo.
Luci volumetriche
Durante il rendering verra' visualizzato il cono proiettato dal faretto.
Luci volumetriche
E' possibile regolare l'intensita' del cono di luce attraverso il parametro HaloInt.
Luci volumetriche
Se si utilizzano le mappe d'ombra e si imposta il parametro Halostep ad un valore superiore ad 1...
Luci volumetriche
... e' possibile includere anche l'ombra degli oggetti all'interno del cono di luce.
