O Manual Definitivo de Renderização com o V-Ray 5

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Quem é do universo da arquitetura, engenharia e afins, ou apenas um amante da computação gráfica, certamente já se deparou com o termo renderização. Esse é um conceito bastante comum, especialmente na área de edição gráfica, modelagem 3D e também é muito utilizado na indústria cinematográfica.

Nesse contexto, a renderização no Vray — um dos melhores e mais utilizados renderizadores do mundo —, desponta como um dos processos mais importantes e estratégicos para profissionais que desejam se diferenciar no mercado e desenvolver projetos em um nível de detalhamento e realidade extremamente altos — além de surpreendentes aos olhos do cliente.

Mas, como toda ferramenta tecnológica, o V-ray guarda as suas artimanhas e exige um certo conhecimento e tempo de manuseio para que se possa extrair o máximo desse software. Por isso vamos ajudar você! No post de hoje elaboramos um verdadeiro guia para utilização do V-ray. Mais adiante você encontrará informações valiosas para aprimorar suas habilidades na utilização do software.

E então, ficou interessado? Apresentamos então o Manual Definitivo de renderização com o V-Ray 5. Continue a leitura para aprender mais!

O que é a renderização?

Pois bem, dissemos a você que o Vray é um potente renderizador. Porém, antes de nos aprofundarmos em detalhes mais técnicos de operação do programa, convém conhecermos a essência básica desse software, que é a renderização. Mas, afinal, o que é renderizar? É isso que descobriremos a seguir.

Inicialmente, renderizar é um sofisticado exercício matemático baseado em complexos algoritmos que são decifrados pelos núcleos (cores) do processador do seu computador. Mas pode ficar tranquilo, não é por esse lado que vamos lhe apresentar o render e o Vray. Isso foi apenas para compreender que a renderização é um processo bastante complexo e que envolve um alto poder de processamento do computador.

De forma mais simples, a renderização é como o processo de criação de uma fotografia. Assim, como o fotógrafo tem todo o trabalho para a escolha da melhor lente, a posição da luz, sombras e reflexos antes de tirar a foto, na computação gráfica isso também é feito.

Quando um profissional está trabalhando em uma cena 3D, como a composição de um ambiente de uma sala, os modelos que ele manipula são, na verdade, uma representação matemática de pontos e superfícies (mais especificamente, vértices e polígonos) no espaço tridimensional.

O termo renderização refere-se aos cálculos desenvolvidos pelo mecanismo do renderizador — é aqui que a renderização no V-ray entra — para decifrar a cena composta por dados matemáticos em uma imagem 2D finalizada. Assim como no exemplo da fotografia, durante o processo de renderização no Vray, as informações espaciais, de texturas e de iluminação de toda a cena são combinadas pelo software que, por sua vez, determina o valor da cor de cada pixel na imagem plana e a recria.

Quais os tipos de Renderização?

A título de informação: existem dois principais tipos de renderização, cuja diferença principal é a velocidade em que as imagens são computadas e finalizadas. Vejamos:

Renderização em Tempo Real

Essa é a modalidade mais comum em jogos e gráficos interativos, nos quais as imagens são ser computadas e apresentadas na tela do usuário em um ritmo incrivelmente rápido. As principais variáveis desse tipo de render são:

interatividade: como em jogos o jogador tem liberdade para conduzir a cena e alterar o ambiente a todo momento, as imagens devem ser renderizadas em tempo real à medida que a ação se desenrola;
velocidade: para que os movimentos reproduzidos na tela pareçam fluidos e reais, é necessário que um mínimo de 18 a 20 quadros por segundo (fps) deva ser exibido;
placas dedicadas: a renderização em tempo real é otimizada significativamente a partir de hardwares gráficos dedicados (GPUs). Isto é, São as placas de vídeo que processam toda a informação gráfica e geram imagens em milésimos de segundos, para que a experiência de visualização seja a mais agradável possível.

Renderização offline ou pré-renderização

Esse tipo de renderização é empregada em situações em que velocidade para se gerar imagens não é a necessidade principal. Dessa forma, quase todo o trabalho de processamento e cálculos é realizado por CPUs com diversos núcleos (multi-core), em vez de um hardware gráfico dedicado.
Na renderização offline as variáveis mais importantes são:

Previsibilidade

Diferentemente dos games, em que há uma mudança constante dos ambientes e múltiplas ações ocorrendo, a renderização offline é mais utilizada em trabalhos de animação e efeitos estáticos em que a complexidade visual e o fotorrealismo são extremos, porém previsíveis. Resumidamente, uma única imagem pode levar até 90 horas para ser renderizada.

Fotorealismo

Como dito, a renderização offline ocorre sem limitações de tempo. Desse modo, níveis mais altos de fotorrealismo podem ser empregados, quando comparados com a renderização em tempo real. Consequentemente, nesse tipo de render, personagens, ambientes, texturas e luzes associadas geralmente são manipulados em maiores contagens de polígonos e em resoluções de 4k ou até superiores.

Quais as técnicas mais comuns?

Existem três técnicas computacionais principais usadas para a maioria das renderizações. Cada uma com melhor aplicabilidade em determinadas situações. Vejamos:

Scanline (ou rasterização)

Utilizada quando a velocidade de geração de imagens é uma necessidade — o que torna a técnica ideal para renderização no V-ray em tempo real e gráficos interativos. Nela, em vez de se renderizar uma imagem pixel por pixel, os renderizadores calculam em um polígono. Isto é, os pixels são renderizados em conjuntos;

Raytracing

Bem mais lento que o modelo anterior. No raytracing, para cada pixel na cena, um ou mais raios de luz são rastreados da câmera para o objeto 3D mais próximo. Dessa forma, a luz passa por um número definido de “rebotes”, que podem incluir reflexão ou refração, dependendo dos materiais na cena. Assim, A cor de cada pixel é calculada por algoritmos com base na interação da luz com objetos em seu caminho. Então é como se fosse simulado o efeito da luz real sobre o objeto. Por esse motivo, o nível de fotorrealismo é bem elevado no raytracing;

Radiosidade

Ao contrário do raytracing, a radiosidade é calculada independentemente da câmera, e é orientada para a superfície em vez de pixel por pixel. A principal função da radiosidade é simular de forma mais precisa a cor da superfície, considerando a iluminação indireta. Por isso a radiosidade é tipicamente caracterizada por sombras graduadas macias e sangramento de cor, em que a luz de objetos de cores vivas reflete em superfícies próximas.

Na prática, a radiosidade e o raytracing são comumente utilizados em associação, pois o conjunto de vantagens de cada sistema pode fornecer resultados ainda melhores de fotorrealismo.

Como é o processo de renderização no V-ray?

Feita essa contextualização sobre a renderização, prosseguimos agora para a parte que mais interessa: como é feita a renderização no V-ray. Já adiantamos que manusear o Sketchup e o V-ray demandarão algumas horas de pesquisas, testes e configurações até que conheça suas ferramentas e possibilidades. Mas, você precisa partir de algum lugar. Por isso, as orientações seguintes ajudarão bastante no processo de renderização no V-ray. Então, mãos à obra!

Enquadramento e modelagem

A qualidade da composição de uma cena final se relaciona com o enquadramento e modelagem feitos. Por isso, observe bem esses elementos na sua imagem, prezando pela perfeita visualização e exploração da luz e demais efeitos.

Da mesma forma, a modelagem da cena deve sem bem executada, respeitando as proporções, perspectivas e a física de cada material utilizado. Então tudo isso será potencializado com o render final, cujo resultado dependerá desses ajustes prévios.

Equilíbrio de iluminação

Outro fator crucial na formulação de um render de qualidade é utilização da luz. Por isso, é ela que torna a cena mais real e bonita — isso, claro, quando utilizada de maneira equilibrada.

Em composições de ambientes internos pode ser que a luz natural (solar) não seja necessária, porém, existem situações em que ela é crucial. Dessa forma, faça o equilíbrio entre a iluminação artificial e a natural, assim como os seus reflexos, cores e sombras.

Utilização de materiais

O V-ray é uma ferramenta rica em materiais e texturas, e você pode explorar bastante isso no processo de renderização. Então é preciso estar atento à forma como cada material reage com a luz, afinal uns podem ser mais opacos e outros mais reflexivos.

No processo de render o V-ray considera cada variável e, quando bem configurado, consegue simular de forma extremamente realista os objetos, suas texturas e sombras.

Definição final

Na hora de renderizar, as imagens costumam aparentar granulação e/ou manchas. Isso se deve à própria configuração do software, que produz resultados ainda não tão perfeitos, mas mais rápidos de serem produzidos.

Na definição final é que as imagens serão limpas. Para melhorar os resultados, recomenda-se utilizar as seguintes ferramentas:

antialiasing: adpatative DMC;
irradiance map: high;
light cache;
noise threshold.

Pós-produção

Após o render final, a imagem gerada poderá receber uma série e ajustes para que fique ainda mais realista. Para isso, softwares de edição de imagens, como o Photoshop, podem dar o acabamento final à cena, tornando-a ainda mais trabalhada e perfeita para ser apresentada ao seu cliente.

Como otimizar esse processo?

Como dito, o processo de renderização no V-ray é bastante complexo e lida com grandes quantidades de polígonos e representações matemáticas. Por isso toda a decodificação das estruturas acaba consumindo um grande poder de processamento do computador e, dependendo da imagem, a renderização no V-ray ou em outros softwares pode levar algum tempo. Porém foi comprovado que a renderização no V-ray demanda menos tempo do que outros softwares de renderização.

Apesar disso, existem medidas e ajustes que podem otimizar o processo de renderização do V-Ray. Vejamos a seguir algumas dicas que pouparão seu precioso tempo na hora de renderizar:

Use a escala em tamanho real

Talvez você não saiba, mas modelar os objetos em escala real pode te trazer mais benefícios do que problemas. Dessa forma, você tem a certeza de que as luzes da sua cena funcionarão como uma iluminação realística.

O V-ray, além de outros renderizadores, tem em suas configurações uma opção para ajustar as medidas usadas. Por exemplo, se você está trabalhando em algo pequeno e mais detalhado, talvez a escala em centímetros seja a mais interessante de se trabalhar. Mas, se está modelando um apartamento, recomenda-se utilizar a escala em metros. Essa é a lógica.

Preocupe-se com sua geometria

Outro fator que pode otimizar o seu render é a contagem de polígonos do seu objeto/cena. Caso um mesmo objeto possa ter uma quantidade menor de polígonos, melhor será para a CPU, que terá menos trabalho e demandará menos tempo para renderizar a cena.

Nesse ponto, é fundamental analisar se não existem vértices duplicados, arestas que se sobrepõem umas às outras etc.

Utilize a Vray Physical Camera

A V-Ray Physical Camera apresenta uma série de vantagens sobre a câmera comum dos pacotes 3D. Seu funcionamento é bem similar ao de uma câmera fotográfica real, permitindo ajustar exposição, velocidade de obturação e white balance como você faria com uma câmera tradicional.

Na prática, o mais recomendado para aliviar o render é aumentar ou diminuir a intensidade da sua luz na configuração da câmera para capturar a iluminação da maneira desejada. Dessa forma você evita esses ajustes durante o processo de renderização, poupando tempo.

Renderize em passes

Muitas profissionais ignoram esse passo por considerá-lo trabalhoso ou desnecessário. Mas, no longo prazo, acaba valendo a pena. Renderize diferentes passes e quando precisar alterar somente uma reflexão, por exemplo, renderize somente o passe correspondente.

Faça o uso dos níveis de transparência/reflexão de forma moderada

A transparência e reflexão são, sem dúvida, elementos que tornam as imagens muito mais reais. Contudo, são também elementos bastante pesados na hora de executar o render. Por isso, se você deseja acelerar um pouco o processo, não exagere nos níveis desses dois itens.

Salve o seu Irradiance Map

Essa é uma dica simples, mas que pode poupar um bom tempo de render. Caso você não tenha mais a necessidade de modificar a iluminação, já salve o irradiance map. Dessa forma você evita que o computador tenha que configurar novamente a cena toda vez que for renderizar.

Utilize poucas subdivs

Ao manipular sombras no V-ray, certamente se deparará com a configuração de subdivs. Nesse ponto, o que ocorre é que quando mais subdivisões você colocar, mais o render demorará. O ideal é testar em quantidades menores e aumentar até atingir o resultado esperado.

Avalie bem o tamanho das imagens

Se está iniciando o contato com o V-ray, certamente vai querer ver todo o potencial do software com a elaboração de imagens em alta resolução. Porém, isso pode atrasar um pouco os seus projetos, já que ficará mais tempo aguardando a conclusão do render. Então, o recomendado é manipular imagens menores e realizar os testes a partir delas e deixar para utilizar alta resolução no render final;

Fique atento ao tamanho das texturas

As texturas conferem mais realismo e vida para as imagens, mas isso se elas forem vistas de perto e em tamanho considerável. Por isso, se você utilizou uma textura grande em um objeto pequeno posicionado ao fundo da imagem, está pesando o seu render sem muita necessidade.

Nesse tipo de situação, seja econômico e redimensione o tamanho das texturas conforme a distância de visualização da câmera. Certamente não afetará o visual da imagem, mas tornará o render mais otimizado e leve.

Atenção às luzes

Compor imagens com muita luz pode travar o seu render completamente. Então, a dica aqui é testar o render em apenas uma área da sua cena, avaliando o nível de luz e performance do render. Então, se tudo sair como planejado, é só renderizar a imagem completamente.

Ajuste o uso da memória do computador

Por padrão o Vray vem com uma configuração mais moderada do uso de memória RAM — o que não significa que você não possa alterar isso. Dessa maneira, para um melhor aproveitamento do tempo e da sua máquina, mude o Dynamic Memory Limit e deixe o limite máximo em torno de 50% da memória RAM disponível. E então você notará que a performance do render vai melhorar.

Como aplicar texturas no Vray?

A biblioteca de materiais e acabamentos de um arquiteto é peça crucial para o seu trabalho, tanto quanto as suas habilidades como designer. O ajuste e o acabamento representam a sintonia fina que dará mais vida ao projeto.

Um objeto a menos ou uma textura mal colocada pode comprometer todo o trabalho. Por isso é tão importante dominar bem a aplicação de texturas e, também, contar com uma gama variada delas.

Nesse contexto, o Vray fornece a solução para esse problema. Ele possui uma enorme biblioteca de materiais e texturas, que é significativamente maior que as de outros renderizadores.

Ser capaz de fazer simulações e combinações de acabamento com mestria leva a arquitetura de interiores e design para o próximo nível. E é isso que você deseja, não é mesmo? Então, confira adiante algumas dicas práticas de como aplicar texturas no Vray para Sketchup.

Antes, porém, é preciso que você entenda alguns conceitos para manipular texturas e materiais no Vray. São eles:

Refraction Layer

O layer de refração, em tradução literal, é uma das opções mais recomendadas para quem deseja trabalhar com estruturas em vidro. Para chegar ao efeito vitrificado, você precisará mudar o Difuse Color para preto e a Transparency para branco. Esses ajustes tornarão o material totalmente transparente. A adição de um layer de refração dará a espessura e profundidade desejados ao material.

Bump Map

É bem verdade que nem todos os materiais que você manipulará no Vray terão um acabamento suave e liso, já que muitos deles possuem algum tipo de textura distintiva. Isso também é inserido no Vray, mas como? Basta utilizar o Bump Maps! Para um melhor efeito nessa etapa é necessário que a imagem do bump map sempre esteja desaturada. Para isso, você pode utilizar um outro programa de edição de imagem, como o Photoshop, e remover a saturação.

Displacement Map

Composições em 3D, como as de ambientes internos de uma casa, necessitam mais do que apenas texturas e iluminação para parecerem mais reais. Por exemplo, é necessário também que você trabalhe a perspectiva da imagem e a sua profundidade, dando uma noção espacial mais real. Para isso, o Displacement Map é essencial. É ele que permitirá a você obter mais realismo em um tapete ou uma parede de pedras, por exemplo. Em conjunto com o Bump Map, o Displacement pode compor imagens incríveis.

Dito isso, agora podemos passar algumas configurações práticas para que você manipule materiais e texturas no Vray. Confira:

Alvenaria pintada

Para obter essa textura você deve utilizar o acabamento de alvenaria. Já para o Difuse Map, você deverá empregar duas cores — uma para servir de base e outra com tonalidade mais escura para ser a predominante.

Em relação ao tamanho, utilize o size 0,0015. No Reflection Map; você pode utilizar o glossiness e text fresmel 0,5 e 0,5.

Alvenaria pintada com textura

Para o acabamento você deverá utilizar: parede de alvenaria, reboco, chapisco ou pintura texturizada. No Difuse Map, você deve carregar o bitmap com a textura desejada, devidamente dimensionada para o tamanho do objeto — para não pesar o render desnecessariamente.

Já no Reflection Map, o recomendado é utilizar a Text Fresnel e o Glossiness firmado em 0,4. No Bump Map, carregue o bump de textura escolhido e configure em 10 de intensidade.

Azulejos

Para empregar a textura de azulejos na imagem você deve utilizar o acabamento parede de alvenaria com revestimento e rejunte. Rodar o Bitmap com a textura no Difuse Map. Na parte do Reflection Map utilizar o Text Fresnel e o Glossiness 0,8 e 0,7, respectivamente. No Bump Map, carregar o Bitmap com a textura definida e configurar a intensidade em 10.

Certamente, existe uma infinidade de configurações possíveis para se criar e manipular texturas e materiais no Vray. Os exemplos servem apenas para demonstrar como o processo pode ser na prática. O ideal é que você esteja sempre pesquisando e aprendendo novas configurações e funcionalidades para aprimorar os seus projetos.

Por fim, como vimos, a renderização no Vray exige o domínio de uma série de elementos. O resultado final de um projeto pode ser surpreendente a partir da utilização desse software, porém, é necessário saber operar as suas funcionalidades e ainda ter um tino artístico aguçado. Sabemos que você já detém o conhecimento e habilidades arquitetônicas. Agora, com o reforço da renderização no Vray, certamente seus projetos terão uma qualidade ainda melhor.

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