Se você é uma pessoa que acompanha filmes de ação, ou um profissional da indústria da construção civil, provavelmente já se deparou com uma imagem 3D e não soube dizer se era real ou computação gráfica. Esses tipos de imagem podem trazer peças cinematográficas à vida, e ajudam de maneira precisa a planejar as paisagens urbanas do futuro. No artigo de hoje, o expert em 3D Ricardo Ortiz, da Chaos, nos explica o básico sobre renderização, desde os métodos computacionais que criam a imagem, até técnicas de renderização.

O que é a renderização? 

De maneira geral, a renderização é o processo que gera uma imagem 2D a partir de uma cena tridimensional. Para gerar uma imagem, são usadas algumas técnicas, softwares e hardwares específicos. Portanto, precisamos entender que a renderização é um processo – o de se construir a imagem

Tipos de renderização 

Nós podemos criar tipos diferentes de imagem. Podem ser realistas ou não realistas. 

Uma imagem realista pode ser um design de interiores que se parece com uma fotografia, uma imagem de um produto como um mobiliário, ou uma renderização de um carro. Por outro lado, podemos criar imagens não realistas como um diagrama tipo esboço, ou uma imagem com aparência de desenho, com o aspecto conhecido de uma imagem 3D.

E como o render é usado? 

Renderização é uma técnica essencial usada por muitas indústrias, como a de  arquitetura, design de produtos, propaganda, vídeo games e efeitos visuais para filmes, séries e animações. No Design e na Arquitetura, o render permite que pessoas criativas comuniquem suas ideias de um jeito claro e transparente. O render lhes dá a chance de avaliar o seu propósito, experimentar materiais, conduzir estudos e contextualizar suas criações no mundo real, antes que eles sejam construídos ou produzidos. 

Para a indústria do entretenimento, o render 3D é fundamental para a criação de sequências e animações, para contar histórias, seja assistindo uma animação, um filme de época ou uma sequência com explosões, carros do futuro ou criaturas extraterrestres. 

Nos últimos anos, a evolução da computação gráfica nessas indústrias substituiu outras técnicas tradicionais. Por exemplo, efeitos especiais foram substituídos por efeitos visuais, o que significa que dublês não precisam mais arriscar as suas vidas em batidas de carro. Na propaganda, eu ouso dizer que 90% dos comerciais de carro são computação gráfica – ou talvez ainda mais. Na indústria da arquitetura, muitas técnicas tradicionais de representação, como modelos em escala, foram substituídas por imagens fotorrealistas para garantir que vejamos o que exatamente vai ser construído. Aceleração de processos, redução de custos e a demanda por melhor qualidade ajudaram a tecnologia a se desenvolver. Hardwares são mais poderosos do que nunca e a mudança para a computação gráfica é inevitável. 

Como uma imagem de um render 3D é gerada? 

Duas partes de um software, com características diferentes, são usadas para gerar imagens computadorizadas e animações: ferramentas de render e ferramentas de jogos. A ferramenta de render usa uma técnica chamada ray tracing, enquanto a ferramenta de jogos usa a rasterização – Alguns programas misturam as duas ferramentas, mas vamos falar disso depois. 

Vamos começar com a ferramenta de ray tracing, o V-Ray usa essa técnica.

O que é ray tracing? 

O Ray tracing gera uma imagem calculando os raios de luz de uma câmera através de um plano virtual de pixels e simulando os efeitos de seus encontros com objetos. Para criar os efeitos, são rastreados diferentes raios. Por exemplo, para conseguir obter sombras ele considera o traçado de certos raios, para obter reflexos é necessário rastrear outros raios e assim por diante.

Essa técnica é usada para criar imagens fotorrealistas. Se temos que calcular um grande número de luzes e objetos na nossa cena, o tempo para renderização pode aumentar consideravelmente. Artistas que usam o 3D devem considerar as implicações de tudo dentro de uma cena, incluindo reflexos, refrações e objetos translúcidos ou muito complexos. 

O que é rasterização? 

Existe essa outra metodologia, muito popular, onde você consegue imagens de maneira muito rápida, mas sem o realismo que o ray tracing pode oferecer. Rasterização é muito comum em ferramentas de jogos, e a maior vantagem é que oferece uma experiência em tempo real, onde os usuários podem se mover e interagir com a cena. 

Na rasterização, os objetos na tela são criados a partir de uma triangulação virtual, o que cria o modelo 3D. Nessa configuração, os vértices de cada triângulo se encontram entre si, independente de tamanho ou forma. Cada ponto possui uma série de informações e, ao juntar todas, a forma do objeto é criada. Então, o computador converte os triângulos do modelo 3D em pixels, e então em imagem 2D, e somos apresentados à imagem final. 

O V-Ray Vision, do V-Ray 5 para SketchUp, faz uso de rasterização para prévias interativas cenas.

Como foi dito, essa técnica é muito comum em ferramentas de jogos virtuais. Pode ser desgastante para o computador a leitura desse arquivo, por conta dos milhares de polígonos que cada objeto na cena pode gerar, além dos milhares de pixels na tela. 

V-Ray e sua área 

V-Ray é um produto que usa o ray tracing para uma renderização comprovadamente eficiente, que oferece qualidade, velocidade, e controle criativo. O V-Ray é construído para lidar com projetos de grandes proporções e cenas de alto grau de dificuldade. Integra-se perfeitamente com os programas de modelagem mais famosos do mercado e se apresenta aos usuários com um workflow dinâmico e simples. 

Por anos, o V-Ray possibilitou que estúdios criassem imagens e animações extremamente realistas, criando uma comunidade de usuários que confiam na sua usabilidade e versatilidade. Também recebeu um Academy Sci-Tech Award em 2017 pelas suas criações hiper realistas para os cinemas. 

V-Ray tudo em um 

O V-Ray para Arquitetura, Engenharia e Construção (Sketchup, Rhino e Revit) combina o ray tracing e renderização simultânea. O V-Ray Vision é uma nova ferramenta baseada em rasterização que permite o usuário a navegação pelo modelo, aplicando materiais, configurando luzes e câmeras – tudo em visualização simultânea. E quando a cena está pronta para ser renderizada, é fácil usar o V-Ray para criá-la.

Bem legal, né?

A intenção deste artigo é a de passar informações básicas mas fundamentais sobre o V-Ray. Na minha opinião, conhecimento desses aspectos é importante para qualquer artista social que tem interesse no assunto de renderização. Falar a linguagem e entender o contexto nos permitirá sempre estar um passo adiante, Existe um oceano de teorias adicionais que você pode pesquisar, se você se sentir inspirado e apaixonado. 

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Sobre o autor

Ricardo Ortiz 

Como parte da equipe do Chaos, Ricardo é responsável por cultivar e apoiar a comunidade de usuários de língua espanhola, incluindo o Hablamos V-Ray, que tem mais de 60 mil membros no Facebook.

Ricardo é profissional certificado em V-Ray para 3ds Max, V-Ray para Maya, V-Ray para Rhino e V-Ray para SketchUp. Ele trabalhou como instrutor por mais de 10 anos em indústrias, incluindo arch viz, VFX e design de produtos. Ricardo é também professor universitário de desenho industrial, arquitetura e animação digital.

Traduzido de: https://www.chaosgroup.com/blog/what-is-3d-rendering-guide-to-3d-visualization

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