Realismo nel rendering 3D

Dopo aver modellato i nostri ambienti, è il momento di farne il rendering. Di trasformarli cioè in immagini e animazioni da usare in compositing. Questa è la fase più impegnativa, e da questa dipende la qualità dell'effetto finale.

Durata totale: 6h 19m 20sIl rendering fotorealistico per dare vita alle scene

Il rendering è la cosa più impegnativa. Certo, oggi esistono software basati sulle leggi fisiche (i cosiddetti unbiased path tracers) che forniscono risultati molto realistici a chiunque ma il prezzo da pagare sono immagini che sembrano fatte in serie e tempi di rendering stratosferici.

Invece, noi adopereremo le migliori pratiche del rendering di Hollywood per creare in una frazione di quel tempo risultati di tutto rispetto, che potremo postprodurre con After Effects per realizzare scenari virtuali e effetti speciali.

La seconda parte della lezione contiene la teoria del rendering. È una quantità enorme di informazioni, che non puoi assimilare in una sola settimana. Torna spesso a seguire questi video man mano che vai avanti col corso. Sapere come funzionano le cose è quello che fa la differenza in questo lavoro.

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Iniziamo il progetto

01. Iniziamo il progetto Durata: 8m 58s
Illuminazione di base, luci da interni, ombre...

Illuminazione indiretta

02. Illuminazione indiretta Durata: 7m 50s
GI, il VPR e il draft mode, movimento della camera sugli assi locali...

Illuminazione da Showroom

03. Illuminazione da Showroom Durata: 4m 11s
Pannelli illuminanti, le schiarite, la luminosità funziona solo con l'illuminazione indiretta...

Global Illumination in pratica

04. Global Illumination in pratica Durata: 8m 42s
Numero di raggi, esattezza della soluzione, le macchie o splotch...

L'importanza del bianco e nero

05. L'importanza del bianco e nero Durata: 7m 57s
Solo lavorando sulla luminosità si definisce il contrasto, importanza di illuminare prima di assegnare i materiali, riflessione...

Materiale per il pavimento

06. Materiale per il pavimento Durata: 8m 44s
Texture, proiezione, ripetizione delle tile, rispettare le dimensioni dell'immagine, riflessione lucida...

Materiali metallici, legno e vetro

07. Materiali metallici, legno e vetro Durata: 7m 39s
Texture per il bancone, materiali lucidi per il mobile, vetro e indice di rifrazione...

Bump mapping per esaltare i dettagli

08. Bump mapping per esaltare i dettagli Durata: 7m 21s
Texture procedurali sul vetro, l'importanza del rilievo per percepire la sostanza del vetro, leggero bump sul mobile...

Le piastrelle: texture su più canali

09. Le piastrelle: texture su più canali Durata: 3m 56s
Applicazione delle texture, rotazione, ripetizione, scala appropriata, il bump delle immagini, la resa complessiva...

Creare bump map correttamente

10. Creare bump map correttamente Durata: 4m 15s
Un rapido passaggio in Photoshop, le bump map non sono immagini sfocate, la texture amplitude, il rilievo apparente...

Riflessione controllata

11. Riflessione controllata Durata: 5m 36s
Riciclare le mappe per controllare la riflessione, materiali come lo stucco non riflettono, il metodo di trasferimento PShop Multiply...

Cache per l'illuminazione globale

12. Cache per l'illuminazione globale Durata: 6m 00s
Creare le cache, il preprocess, non ci sono restrizioni su colore e proprietà dei materiali...

Riflessione sfocata (glossy) e riflessione Fresnel

13. Riflessione sfocata (glossy) e riflessione Fresnel Durata: 11m 57s
La simulazione della realtà, la riflessione varia con l'angolo d'incidenza, materiali realistici, riflessione opaca o sfocata...

Ritocchi all'illuminazione

14. Ritocchi all'illuminazione Durata: 11m 19s
Aumentare il contrasto riducendo la schiarita, orientamento delle superfici riflettenti, il campionamento e l'antialiasing...

Il render finale

15. Il render finale Durata: 5m 53s
Analisi del render finale, alcuni possibili problemi e le soluzioni, ottimizzare ogni scena per il proprio sistema e per i requisiti della scena...

Non solo architettura: la cucina versione horror

16. Non solo architettura: la cucina versione horror Durata: 5m 03s
Effetti speciali o render architetturale, le tecniche non cambiano...

Compositing buffer export

17. Compositing buffer export Durata: 9m 09s
Selezionare i buffer, impostazioni del pannello, quali buffer esportare, i file OpenEXR Layered...

Sfocatura e grana della versione Horror in After Effects

18. Sfocatura e grana della versione Horror in After Effects Durata: 6m 38s
Breve retouch in After Effects, gestione dei layer, sfocatura con Camera Lens Blur, grana, tinta, correzione del colore...

Introduzione alle immagini sintetiche

19. Introduzione alle immagini sintetiche Durata: 4m 36s
La luce, le ombre, la necessità della direzione digitale della fotografia nel 3D...

Luci e Ombre

20. Luci e Ombre Durata: 8m 08s
Gli angoli di proiezione, il significato cinematografico, le ombre forniscono informazioni, le ombre divergenti...

Il principio del RayTracing

21. Il principio del RayTracing Durata: 4m 15s
Le ombre richiedono il RayTracing, concetto di campioni, piramide di visione, tracciamento dei raggi...

L'antialiasing e i campioni

22. L'antialiasing e i campioni Durata: 5m 04s
Aumento del numero di raggi con l'antialiasing, crescita esponenziale dei campioni...

Il sole e la luce direzionale

23. Il sole e la luce direzionale Durata: 4m 19s
Principio fisico della proiezione dei raggi divergenti, perché i raggi del sole si considerano paralleli, inesattezza dell'approssimazione e dimostrazione...

Luci Dome

24. Luci Dome Durata: 4m 10s
Le semisfere di illuminazione, il campionamento stocastico o casuale, la necessità di un numero infinito di campioni, il rumore...

Il rumore e i campioni

25. Il rumore e i campioni Durata: 3m 40s
L'integrazione, l'antialiasing è sempre lo stesso, i sistemi a campionamento unificato, il rumore può essere un vantaggio...

Luci puntiformi e sferiche

26. Luci puntiformi e sferiche Durata: 5m 13s
Corrispondenza con le luci create dall'uomo, ombre divergenti, nitidezza delle fonti di luce puntiformi (infinitesimali), passaggio a luci campionate e quindi dotate di dimensione, ombre sfumate...

Intensità luminosa

27. Intensità luminosa Durata: 6m 51s
Luci puntiformi e luci di schiarita, l'intensità luminosa, l'uso di luci per la proiezione di ombre e luci per la leggibilità della scena...

La Spotlight: regina delle luci

28. La Spotlight: regina delle luci Durata: 3m 56s
Il cono di illuminazione, la naturale attenuazione della spot, rilevanza di posizione e orientamento, i vecchi metodi per accelerare i rendering, simulare l'occlusione di una Dome o GI con le Spotlight...

L'area light e le Softbox fotografiche

29. L'area light e le Softbox fotografiche Durata: 7m 14s
I pannelli illuminanti, superficie di emissione, le ombre morbide dovute alle dimensioni, il problema della direzionalità, simulare uno snoot o grid per dimostrare la somiglianza con le softbox della realtà...

L'illuminazione 3 punti: il Male

30. L'illuminazione 3 punti: il Male Durata: 4m 29s
Uno schema tradizionale ma banale, semplice da spiegare ma inutile in pratica, senso delle key/fill/rim, impostazione da studio, inutilità in animazione...

I Renderer Unbiased e il mito dell'accuratezza fisica

31. I Renderer Unbiased e il mito dell'accuratezza fisica Durata: 4m 09s
Le luci della computer grafica, i metodi di rendering unbiased, il path tracing e il trasporto di metropolis, ottenere risultati simili con i renderer da produzione...

L'illuminazione globale

32. L'illuminazione globale Durata: 6m 55s
La luce indiretta nei renderer biased, i metodi di monte carlo, i rimbalzi indiretti, l'interpolazione (irradiance caching) delle soluzioni di illuminazione indiretta...

I gradienti dell'Irradiance Caching

33. I gradienti dell'Irradiance Caching Durata: 7m 43s
uso di una luce per il primo bounce, il paper originale dell'Irradiance Caching, i gradienti rotazionali e traslazionali, approssimazione accurata delle aree di illuminazione (estrapolazione)...

Forzare un renderer a lavorare in modo unbiased

34. Forzare un renderer a lavorare in modo unbiased Durata: 5m 57s
Il rumore dell'illuminazione ottenuta solo con metodi di monte carlo, le chiazze dell'interpolazione, l'enorme vantaggio delle luci NON fisicamente accurate...

Salvare le cache di irradianza

35. Salvare le cache di irradianza Durata: 4m 59s
Il flicker dei metodi interpolati, salvare le cache di irradianza per eliminare il flicker, una soluzione valida solo per l'architettura, limiti dell'animazione quando si adoperano le cache salvate...

Cache, campioni e tolleranza geometrica

36. Cache, campioni e tolleranza geometrica Durata: 6m 09s
Tutti i renderer si basano sullo stesso principio, il calcolo in base alla varianza geometrica, il numero di campioni, i diagrammi di vornoi per la distribuzione equa della luce...

La legge del diminishing returns

37. La legge del diminishing returns Durata: 3m 01s
Al crescere dei campioni interpolati cresce il rumore a bassa frequenza, ulteriori vantaggi dell'interpolazione basata sui gradienti...

Perché il rendering con le cache può essere più lento di Monte Carlo

38. Perché il rendering con le cache può essere più lento di Monte Carlo Durata: 6m 21s
Gli Octree, le strutture dati tridimensionali, funzionamento interno di una cache di irradianza, problema della ricerca dei dettagli, tempi di calcolo superiori alle aspettative...

Illuminazione basata sulle immagini

39. Illuminazione basata sulle immagini Durata: 5m 06s
Le ricerche originali di Paul Debevec, le Light Probes, la cattura delle sfumature e delle riflessioni, l'illuminazione indiretta basata sulle immagini...

Light Probe e alta gamma dinamica

40. Light Probe e alta gamma dinamica Durata: 5m 37s
L'illuminazione a bassa gamma dinamica, l'esposizione delle immagini, il problema del clipping delle alte luci, importanza fondamentale della cattura della luce reale...

La percezione e perché i preset sono inutili

41. La percezione e perché i preset sono inutili Durata: 6m 48s
Adelson e la percezione, l'illusione ottica, i materiali dipendono dalla scena, impossibilità di illuminare e creare materiali validi in qualsiasi circostanza...

I Materiali in Fisica: Conduttori, Semiconduttori e Dielettrici

42. I Materiali in Fisica: Conduttori, Semiconduttori e Dielettrici Durata: 5m 51s
Classificazione dei materiali, approssimazione della realtà attraverso le simulazioni fisiche di Mental Ray e Lightwave, limiti della approssimazione fisica, senso di conduttore e dielettrico...

Diffusione, Specularità, Riflessione: sempre la stessa cosa

43. Diffusione, Specularità, Riflessione: sempre la stessa cosa Durata: 3m 09s
La differenza tra i tre parametri di tutti i software, perché in realtà non esiste nessuna differenza, semplificazioni dei software e modelli di shading...

La conservazione dell'energia

44. La conservazione dell'energia Durata: 3m 54s
Somma matematica dei parametri disgiunti nei software, mantenere l'energia, considerare l'assorbimento, riflessione direzionale...

Le glossy o blurry reflections

45. Le glossy o blurry reflections Durata: 5m 08s
Approssimazione della realtà, ponte tra i parametri disgiunti, inutilità di simulare la diffusione attraverso la riflessione glossy, altri vantaggi dei renderer biased...

La legge di Fresnel

46. La legge di Fresnel Durata: 5m 27s
La riflessione controllata dall'incidenza, il glancing angle, la legge di Fresnel, l'approssimazione di Schlick usata nei software, le complete formule di Fresnel, angolo di incidenza e decadimento non lineare...

Fresnel in pratica

47. Fresnel in pratica Durata: 4m 38s
L'angolo di massima riflessione, dipendenza dall'angolo di incidenza e dall'indice di rifrazione del materiale, il realismo naturale di Fresnel...

Fresnel, metalli e i tutorial sbagliati su internet

48. Fresnel, metalli e i tutorial sbagliati su internet Durata: 4m 04s
Simulazione dei metalli con indice di rifrazione elevato, la disinformazione assurda che si trova nei tutorial su internet, il vero indice di rifrazione è un numero complesso, errori da non fare...

Le normali alla superficie

49. Le normali alla superficie Durata: 3m 14s
La normale di un poligono, la direzione delle normali, la magnitudine delle normali, normalizzazione delle normali, tipi di poligoni, importanza della normale nel calcolo di illuminazione...

L'illuminazione e il prodotto scalare di due vettori

50. L'illuminazione e il prodotto scalare di due vettori Durata: 5m 41s
La semplicissima formula dell'illuminazione, il prodotto scalare di due vettori, il coseno dell'angolo determina la luminiosità...

Decrescimento con l'inverso del quadrato

51. Decrescimento con l'inverso del quadrato Durata: 4m 41s
La distanza, simulazione dei raggi divergenti, il decrescimento con l'inverso del quadrato della distanza, il livello di illuminazione uniforme...

L'illuminazione diffusa in 3D

52. L'illuminazione diffusa in 3D Durata: 5m 10s
La formula dell'illuminazione, torna il prodotto scalare, perché le luci direzionali o distanti sono sempre le più veloci, i termini e la semplificazione...

Illuminazione speculare

53. Illuminazione speculare Durata: 4m 07s
Riflessione del vettore entrante intorno alla normale, riflessione speculare o mirror, il mirror dei modellatori 3D è lo stesso principio, angolo di incidenza e riflessione...

Ancora Fresnel e Metalli

54. Ancora Fresnel e Metalli Durata: 5m 41s
La riflessione di Fresnel non influisce solo sull'intensità, i metalli hanno un colore, riflessione a diverse lunghezze d'onda, approssimazione della luce bianca sui contorni nella riflessione di Fresnel...

La riflessione e le normali

55. La riflessione e le normali Durata: 5m 09s
Deformare la riflessione, catturare elementi dall'ambiente circostante, la riflessione distorta, le forme particolari di riflessione non uniforme e l'anisotropia...

La trasparenza e la rifrazione

56. La trasparenza e la rifrazione Durata: 5m 05s
L'indice di rifrazione di un materiale, la velocità della luce, le componenti n e k, assorbimento del materiale...

Trasparenza colorata

57. Trasparenza colorata Durata: 6m 34s
Assorbimento a diverse lunghezze d'onda, semplificazione con l'uso del solo indice di rifrazione, la sfocatura della rifrazione, o glossy refraction, la legge di Snell, come viene deviato un raggio di luce...

Fisicamente accurato ma trascurabile?

58. Fisicamente accurato ma trascurabile? Durata: 6m 37s
Simulare la riflessione con Fresnel, il senso degli indici di rifrazione elevati, anche i software che accettano sia nn che k suggeriscono la soluzione sbagliata, il vero problema: nessun materiale è puro...

Normali e Smoothing

59. Normali e Smoothing Durata: 7m 07s
La grande confusione tra suddivisione e illusione ottica, importanza dello smoothing ottico, interpolazione delle normali, contorni, suddivisione geometrica...

Bump mapping e normali

60. Bump mapping e normali Durata: 7m 29s
Heatmap per capire il verso delle normali, piegare le normali con il bump mapping, perdita di realismo sui contorni, il bump mapping è una illusione ottica...

Come NON creare le bump maps

61. Come NON creare le bump maps Durata: 6m 14s
Altra disinformazione su internet, come non creare una bump map, dimostrazione del perché è sbagliato, disturbi derivanti dalle bump errate, le bump corrette, la texture amplitude, le derivate dell'immagine in s e t...

Le Normal Map

62. Le Normal Map Durata: 5m 00s
Derivare le informazioni con software come CrazyBump, l'approssimazione migliore offerta dalle normal map, l'operatore di Sobel, una normal map archivia tre valori ma ne usa due, realismo di una normalmap...

L'integrazione di Monte Carlo

63. L'integrazione di Monte Carlo Durata: 7m 00s
Alla base di tutto il rendering, le semisfere di illuminazione, cattura dei raggi, bounce indiretti, crescita esponenziale del numero di raggi...

L'integrazione di Monte Carlo II

64. L'integrazione di Monte Carlo II Durata: 6m 32s
L'inutilità dei bounce successivi al secondo, le strategie impiegate dai software, la roulette russa secondo il principio del Photon Mapping di Henrik Wann Jensen, assorbimento e early termination...

Materiale didattico

Animare lungo i Percorsi
Download PDF: Particolarità e limiti di questo metodo...

Materiale didattico
Download ZIP: Progetti, texture, scene...

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