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Salón de la casa de muñecas

Un piano de cola presidiendo el salón de la casa

En esta ocasión se me apetecía mucho trabajar en 3D el mundo de las miniaturas. Creé éste salón de una casa de muñecas utilizando Maya, Zbrush, Substance Painter y Arnol. El piano de cola es el protagonista de la imagen.

Salón miniatura con iluminación de noche

Modelado de objetos

Para dar sensación de miniatura he tenido que cuidar especialmente los grosores y proporciones de cada objeto. Si nos fijamos en las miniaturas hechas a mano en una casa de muñecas, podemos ver que los objetos tienen pequeñas dimensiones y grosores gorditos. Suelen contener los detalles principales del objeto al que representa, aunque no todos. Hay que tener en cuenta que están creadas con manos humanas y se requiere cierto grosor para poder manipularlas.

Para este escenario he modelado la mayor parte de las piezas directamente en maya; piano, muebles, chimenea, alfombra, paneles de madera en la pared, techo artesonado, botellas de cristal, jarrones, platos, candiles …

Otras han necesitado esculpido en Zbrush para trabajar los detalles: como en el caso de los cuadros dorados de la chimenea y de la cómoda.

Para crear el marco de los cuadros dorados primero modelé una maya base muy sencilla en Maya. Luego me fui a Zbrush para esculpir; en Z, para crear los detalles de las flores talladas en las esquinas, utilicé simultáneamente simetría en X e Y simultáneamente. Esto me facilitó que las cuatro tuviesen un diseño similar que luego modificaría para dar aspecto de tallado natural.

Tras el re-esculpido en Zbrush, de vuelta en maya, le cree una nueva retopología. Ésta fue la que use para trasladarle los detalles de alta mediante una proyección.

Wire del salón del piano de la casa de muñecas

Creación de UVs

En lo que respecta a las UVs de los objetos de esta sala, están dispuestos de forma muy ordenada, para facilitar el texturizado y shader posterior.

Éstas serían un ejemplo de UVs. Corresponden a la cómoda de cinco cajones que se encuentra en el lateral derecho de la imagen.

UV cómoda de madera

En el caso del piano de cola, al ser éste de mayores dimensiones, lo he trabajado mediante UDIM. Ésto me ha permitido tener mayor resolución al texturizar. Incluso simplificar la creación de los shaders ya que sólo he de aplicar el mismo material a todas las piezas que lo conforman.

udims piano

Texturizado y shader de las piezas

Para hacer todas las texturas de la escena utilicé Substance Painter.

Trabajar con Substance resulta muy agradable y sencillo. Me ha facilitado enormemente el texturizado y el shaider de la casa de muñecas. De haberlos hecho a mano, me hubiese demorado entre 4 y 5 veces más tiempo.

Para la textura de las miniaturas habría de tener especial cuidado en el tamaño proporcional de los materiales. Si quería que los elementos representaran una escala pequeña, los materiales tendrían que tener el mismo tamaño que si se fabricasen en la vida real.

Se observa muy bien en el tamaño de la beta de la madera, o en el del polvo que cubre las superficies. En el piano, incluso, se puede ver alguna huella dactilar causada por la manipulación de la persona que preparó el escenario.

Las telas de sillones y sillas o en las paredes se observa tan grande como si presentara una miniatura que cupiese en la mano.

Otro detalle que deseaba trabajar era crear encajes pequeños como en la tulipa de la lámpara, que se encuentra en el fondo del mueble botellero. He añadido transparencias para el calado de los encajes, así como un poquito de Sub-Surface Scattering (SSS), con el que se simula el paso de la luz a su través. Éste efecto se puede observar tras colocar la iluminación en la escena.

He usado Sub-Surface Scattering en las velas, ya que lo tienen tanto de forma natural como en esta reproducción 3D. El efecto de dispersión bajo la superficie le confiere un aspecto más realista cuando recibe la luz, ya que parte del material la absorbe la luz, que se dispersa, de forma interna para mostrarse en la superficie.

Iluminación del salón

En esta escena deseaba que se transmitiesen dos cosas. En primer lugar que era de noche y en segundo que se sintiera el calor en la estancia.

El primer problema a resolver era simular luz de velas e iluminar toda la estancia simultáneamente. Para lograrlo distribuí varios puntos de luz mediante candelabros, candiles y en las llamas del interior de la chimenea.

Utilicé luces «point lights». Todas llevan decaimiento mediante los light filters de atributos de Arnol. Ésto me permitió mayor control en la atenuación cercana y lejana. Aun con todos los puntos creados, ver todos los detalles sólo con luz de velas, no resulta sencillo.

Para trabajar con volumétricas añadí al enviroment un aiAtmosphereVolume con valores muy pequeños. Al utilizar proporciones reales, con una escala de escenografía pequeña, necesitaría modificar posteriormente la proporción del volumen aplicado en cada una de las luces.

Otro efecto que deseaba conseguir es que la luz procedente de la lámpara se sintiera en la tela como si atravesase la pantalla. La point light de la lámpara tiene características similares a los restantes puntos de luz, pero muestra una apariencia distinta al verse tamizada por la tela de la tulipa.

Render y composición final

Esta imagen tiene un tratamiento muy liviano tras el render final.

Preparé un pequeño ajuste de color desde Photoshop, para acercarlo a la imagen vintage que tenía en mente. Posteriormente realice un ajuste de curvas con las que simularía una mayor apertura de la lente de cámara, permitiendo ver las zonas menos iluminadas.

El desenfoque que se puede ver está configurado desde el panel de Arnol de la cámara dentro de Maya, así como los efectos de volumétricas que pueden verse en las todas luces.

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Dragones de relojero

En los últimos días he estado trabajando en esta imagen realizada íntegramente en 3D, modelada en Maya, texturizada con Sustance Painter, y renderizada con Arnol. Para la colorización y composición final utilicé photoshop.

Dragones de relojero

El propósito era hacer un robot en Maya, con un toque steampunk y  buceando en pinterest encontré una imagen que fue base conceptual para la creación del dragón principal.

Para comenzar, lo primero era, hacer un blocking del personaje para encajar proporciones; cuerpo central esférico, cola tosca atrompetada, ruedas idénticas simétricas desde el punto central de apoyo del robot, cuello de tubos con cilindros, ojos creados con conos sin tapas y boca abocetada con cubos alargados para simular la apertura.

Una vez terminado el bloking empecé con el modelado de los elementos mas sencillos buche, tapa, cola, ruedas, ojos … para luego pasar a los elementos más entretenidos, adornos del cuello, barba de metal, cejas y alas.

Todos aquellos en los que era posible he trabajado con simetría.  En los qué no, como el adorno del cuello, utilicé técnicas de simplificación distintas. En el caso de la pieza que nos ocupa modelé una única forma de las 16 que lo conformarían, de modo que, mediante instancias en  ángulos de 22,5º lograba crear la forma circular que tendría una vez acabado.

wire dragones de relojero

Topología de dragones 3D

Con el modelo terminado quedaba hacer uvs con un objetivo: tener el menor número de materiales posibles. En el dragón agrupé dejando 4 materiales: dos metálicos, el cuerpo ovalado central y el cristal de los óculos.

En la dragoncita que puede verse a su lado los materiales serian los mismos, salvo, el del cuerpo central, que deseaba cambiar tonalidad.

El elemento más llamativo en cuanto a su texturizado, el cuerpo esférico del dragón, fue el que requirió mayor cuidado; en el modelo original observé un enervado que pretendía reproducir en 3D. Para poder imitarlo necesitaba crearme una textura voromoi tileable; la preparé en photoshop. Una vez importada como recurso en Sustance cree una capa adicional con la textura utilizando proyección triplanar a la que sumé dos efectos de ruido y varias capas de filtro para conseguir el efecto tanto de color como de relieve deseado.

Creados los personajes principales, procedí con los props de la escena. Os muestro la topología de aquellos  que están sobre el tapete.

wire escenario de dragones de relojero

wire composición

En cuanto al shaider, primero ajusté la posición de la cámara para el render final. Una vez finalicé el texturizado del resto de los objetos en Sustance, los monté en la escena de Maya con materiales de Arnol.

Llegado a este punto tocaba el paso de colocar las luces; aunque inicialmente comencé con la idea de utilizar la técnica de 3 puntos, terminé usando 4 para el escenario. En este caso, además tenia que generar luces especificas e independientes para cada uno de los dragones de la imagen.

Para acabar el render de la imagen tuve que tener en cuenta la transparencia del cristal . En Arnol existen dos parámetros relacionados con la transparencia. Uno es la refracción y otro es la opacidad. Por lo que había que tener en cuenta los dos y deseleccionar la opción Opaque de la geometría.

La refracción y la opacidad son bastante similares en Arnold, en comparación con otros motores, sin embargo, existen diferencias. Arnold tiene dos formas diferentes de calcular la transparencia, la refracción y la opacidad. Son diferentes tipos de rayos y, por lo tanto, tienen diferentes controles y opciones de renderizado.

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Materiales PBR (Pysically based redering)

Los materiales PBR (Pysically based redering) son materiales basados en la física real, Su comportamiento con respecto a la luz depende de sus propiedades físicas por lo que es la manera más sencilla de obtener materiales reales.

Podemos distinguir dos grandes familia de materiales:

  • Materiales dieléctricos: Tienen baja conductividad eléctrica o son aislantes.
    • Asfalto
    • Tierra
    • Cemento
    • Hielo
    • Madera
    • Ceramica
    • Plástico
  • Materiales Metálicos: son principalmente conductores de la electricidad.
    • Acero
    • Plata
    • Oro
    • Aluminio
    • Cobre
    • Titanio
    • Platino

Estas familias son opuestas y de su comportamiento con respecto a la electricidad, deriva su forma de reaccionar en relacción a la luz.

Un material PBR está formado por :

  • Base Color: color base del objeto

  • Roughnnes: % rugosidad ( micro imperfecciones de la superficie, que provocan que los rebotes de luz vayan en muchas direcciones, haciendo que el reflejo sea menos nitido)

    Rougness = 0 : Espejo
    Rugosidad =1 : Objeto completamente mate, que no refleja nada

  • Specular: % intensidad del brillo.

  • Metalic : % de componente metálico.

La reflexión y la difusión son mutuamente excluyentes pues para que haya difusión primero la luz ha de penetrar en el objeto ( es decir, no ser reflejada).

Este funcionamiento se basa en el principio de la conservación de la energía, la luz reflejada por un objeto ( ya sea por reflexion o difusión) no puede ser mayor que la luz que recibe

Los objetos con mucha reflexión mostrarán poca luz difusa, porque penetra muy poca luz en su superficie tal y como ocurre en un espejo. Por la misma causa, si un objeto tiene una luz difusa muy intensa, no pude ser especialmente reflectante.

Os facilito el enlace de esta guía de materiales PBR, seguro que os puede ayudar a ver, de forma practica las diferencias de modificar los parámetros e los materiales PBR para conseguir el material deseado.