Archivio » 2004 » maggio » giovedì 20 »

3ds max 6 e mental ray: fotorealismo estremo

Scritto da Nicola Martello

La sesta versione di discreet 3ds max vanta un numero impressionante di novità, a partire dall’integrazione del motore di rendering mental ray.

L’uscita di una nuova release di 3ds max è sempre un momento molto importante nel settore della modellazione 3D e dell’animazione a computer. Il programma di discreet è infatti un applicativo di riferimento, ed è il più usato per la creazione di giochi a tre dimensioni e per la preparazione di rendering fotorealistici di tipo architettonico.

Il cofanetto del prodotto include tre Cd-Rom con il software, con i file di esempio e con le versioni dimostrative di numerosi plug-in di terze parti. I Cd sono accompagnati da un imponente volume di 1.000 pagine con la spiegazione dei tutorial, una guida con le novità e un cartoncino con il riassunto dei comandi. Il resto della documentazione è disponibile unicamente in linea all’interno del programma. La versione che abbiamo provato è in inglese, ma nel momento in cui leggerete queste righe il software sarà già disponibile anche in italiano.

		Tra i nuovi strumenti di modellazione troviamo le metaball, che si fondono una nell’altra per produrre superfici che imitano i fluidi più o meno densi. In figura vediamo questo effetto applicato a un flusso di particelle, che simula la panna spray.

Le novità di 3ds max 6 sono numerose e molto importanti, e sicuramente rendono questa release una pietra miliare nell’evoluzione del programma. La prima innovazione è il pieno supporto delle routine grafiche DirectX9, che consentono di mostrare un’anteprima realistica della scena in tempo reale grazie agli acceleratori grafici di cui sono dotate le schede video moderne. Inoltre il software è capace di catturare la finestra di disegno attiva e di salvarla in un formato bitmap, come se si trattasse di un rendering qualsiasi. La palette Schematic View ha beneficiato di numerose migliorie e ora supporta la visualizzazione di un’immagine di sfondo, utile per disporre in maniera intuitiva i blocchi che rappresentano gli elementi 3D inclusi nella scena. Ad esempio, è possibile caricare come sfondo la proiezione frontale di un manichino, su cui disporre e collegare tra loro i blocchi che rappresentano le parti del corpo. Il sistema consente di creare più viste schematiche, ciascuna con il proprio sfondo. Ancora, sempre per semplificare il lavoro nel caso di strutture complesse, si possono nascondere o ridurre a puntini i nodi non necessari, per espanderli solo quando servono.

3ds max 6 supporta la tecnologia i-drop di AutoDesk, che consente di caricare nel progetto oggetti completi di attributi semplicemente trascinandoli dalle pagine Web. Inoltre è stata migliorata l’importazione dei file Dwg e Dxf, e il software ora è pienamente compatibile con la famiglia di prodotti AutoCAD 2004.

		3ds max 6 include reactor 2, che oltre a nuovi tipi di vincoli offre uno script per la creazione automatica di un manichino umanoide, dotato di articolazioni realistiche. Questa figura 3D è ideale per simulare le cadute e i movimenti tipici di un corpo umano inerte.

Gli strumenti di modellazione si sono arricchiti di funzioni per la creazione delle forme architettoniche parametriche introdotte in VIZ 4. In effetti, 3ds max 6 è capace di compiere tutte le operazioni che prima erano prerogativa esclusiva di VIZ 4, come l’impiego dei file di rendering Drf. L’inserimento nel progetto di porte e di finestre già pronte non è più un problema: 3ds max 6 possiede una libreria di oggetti Aec, anche con scale, ringhiere e piante. Da notare che i muri così creati si adeguano automaticamente all’inserimento o allo spostamento delle porte e delle finestre.

La creazione di reticoli di spline da cui ottenere superfici complesse è più immediata, grazie alla generazione automatica di linee trasversali che uniscono i vertici delle spline parallele. Ancora, la funzione Shell introduce uno spessore in qualsiasi superficie; l’andamento di questo spessore è regolabile anche con una spline di riferimento. Un’altra novità è lo strumento Blob Mesh, che inserisce sfere metaball in corrispondenza dei vertici di qualsiasi oggetto 3D o degli elementi prodotti da un generatore di particelle. Queste sfere si fondono una nell’altra appena entrano in contatto, per simulare il comportamento di gocce d’acqua o di un altro fluido viscoso. 3ds max 6 riconosce la simmetria delle forme 3D, una funzione molto comoda per specchiare le modifiche effettuate a una metà dell’oggetto, ad esempio quando si stabiliscono i parametri di influenza di uno scheletro per un manichino.

Una novità molto importante è la nuova sezione dedicata ai generatori di particelle, che è stata completamente riscritta e consente di impostare eventi dinamici complessi in cui i corpuscoli fanno parte di una sequenza di eventi. L’interfaccia di questo modulo si avvale di una nuova finestra flottante, in cui si caricano le caratteristiche delle particelle per formare uno schema a blocchi. In sostanza si tratta di scrivere una sequenza di istruzioni che comandano il comportamento di ogni singola particella.

		Una novità molto importante di 3ds max 6 è l’integrazione del motore di rendering mental ray, che genera visualizzazioni dal realismo molto elevato, grazie ad algoritmi di tipo Global Illumination. In figura vediamo come cambia la scena 3D con la semplice alterazione del colore e dell’intensità delle luci.

Ciò che definisce l’aspetto e il comportamento del corpuscolo è chiamato Action, ed è disponibile in due varianti: Operator e Test. Il primo definisce gli attributi come dimensione, forma, colore e velocità, il secondo controlla lo stato della particella e dà una risposta di tipo vero o falso a seconda che sia verificato o meno un determinato criterio (come l’età, una collisione, o il raggiungimento di un bersaglio). Con questi strumenti è ora possibile ottenere l’emissione di particelle a cascata - ciascun generatore è attivato da un evento particolare - oppure creare missili che inseguono un aereo emettendo scie di fumo, per poi esplodere in mille pezzi quando colpiscono il bersaglio.

Sul fronte dei materiali troviamo un nuovo set di finiture di tipo architettonico, con legni, marmi e vetri, derivate direttamente da VIZ Render. La libreria contiene numerosi template, già pronti all’uso. In alternativa all’attribuzione di un materiale, si può dipingere direttamente sui vertici dell’oggetto, applicando i colori su 99 livelli diversi. Questa funzione era disponibile anche nella release precedente, ma ora i risultati ottenibili sono decisamente migliori grazie anche al supporto delle tavolette grafiche sensibili alla pressione. Troviamo importanti novità anche nella sezione dedicata alle animazioni, grazie all’integrazione di reactor 2, il modulo dedicato alla simulazione di eventi fisici realistici, la cui presenza è adesso più visibile grazie a una nuova palette di pulsanti disposta in verticale sulla sinistra dello schermo. Le innovazioni di reactor 2 comprendono la capacità di raggruppare i vincoli, una caratteristica che fornisce risultati più realistici ma al prezzo di una maggiore complessità di calcolo. In più troviamo il nuovo vincolo che imita in maniera completa l’interasse di una ruota, con sospensione e asse di rotazione. Le ruote che si ottengono con questo vincolo seguono fedelmente i movimenti del veicolo a cui sono collegate oppure impartiscono velocità e direzione al mezzo, governandolo di conseguenza.

		Una caratteristica molto interessante di mental ray è il calcolo delle caustiche, gli effetti luminosi dovuti alla riflessione e alla rifrazione dei raggi di luce che interagiscono con le superfici curve. In questo caso il vetro del bicchiere produce una serie di anelli concentrici, proprio come accade nella realtà.

Il software di discreet ora è capace di calcolare i movimenti di un manichino umanoide inerte (rag doll, bambola di pezza) quando questo rotola giù per le scale o è trascinato da una forza qualsiasi. La generazione del manichino è automatica grazie a uno script che imposta anche i limiti di rotazione di tutte le giunture.

Probabilmente la novità più importante di 3ds max 6 è però l’integrazione completa del nuovo motore di rendering mental ray, un software di riferimento celebre a livello mondiale e già incluso in Maya di Alias. Mental ray si affianca allo scanline di 3ds max e agli algoritmi radiosity e light tracer introdotti con l’edizione precedente, ed è totalmente integrato nell’interfaccia del software di discreet.

Il modulo mental ray è capace di calcolare i campi luminosi di tipo Global Illumination, gli effetti di luce di tipo caustico e le riflessioni e le rifrazioni ray tracing. A tutto questo si aggiungono le luci d’area e le sfocature dovute alla profondità di campo. Naturalmente mental ray supporta tutti i materiali e le luci di 3ds max, anche se per ottenere i risultati migliori è bene impiegare materiali e sorgenti luminose particolari, pensati proprio per questo motore di rendering. Dato che mental ray si basa su un linguaggio di descrizione della scena, in 3ds max 6 è integrato un traduttore che converte la scena in istruzioni adatte a mental ray, il quale genera il rendering nella consueta finestra. Tutte queste operazioni sono automatiche e del tutto trasparenti all’utente. Per il calcolo Global Illumination e per le caustiche il software determina il percorso dei fotoni che partono dalla sorgente luminosa e che vengono riflessi e rifratti dalle superfici che incontrano. Per ottenere rendering di elevata qualità è normale impiegare parecchi milioni di particelle luminose, di conseguenza l’elaborazione può richiedere un certo lasso di tempo.

mental ray offre anche alcune interessanti funzioni accessorie, come il rendering dei soli contorni in stile disegno animato, la generazione di una foschia in lontananza e la sfocatura direzionale degli oggetti e delle ombre in movimento. In più è capace di generare una rugosità rialzando effettivamente la mesh degli oggetti, per fornire risultati assai più realistici di quanto è capace di fare il solo 3ds max. È anche presente la funzione per calcolare un rendering a 360°, con l’eventuale simulazione delle distorsioni ottiche a barile e a cuscino, tipiche di un obiettivo fotografico. Per visualizzare questi rendering a 360° 3ds max 6 dispone di un player interno, che dà all’utente l’illusione di trovarsi dentro la scena 3D. Il programma consente di spostare l’inquadratura e di fare uno zoom, il tutto in tempo reale. Le altre novità di 3ds max 6 comprendono la correzione della parallasse verticale quando la telecamera non è perfettamente allineata con l’orizzonte e il supporto nei rendering delle immagini Hdri (High Dynamic Range Image). Queste immagini sono utilizzabili come mappe di riflessione e d’ambiente ma rendono al meglio con il sistema di illuminazione Skylight, poiché consentono una distribuzione molto realistica delle fonti luminose.

Infine, questa release del software di discreet esporta gli oggetti animati nel formato ShockWave 3D, con texture e luci. Una palette raccoglie le opzioni relative all’esportazione e un diagramma mostra il peso dei diversi elementi che compongono il file ShockWave 3D. Anche in questo caso è disponibile un’anteprima.

In conclusione, 3ds max 6 si conferma come un software versatile e ricco di strumenti per creare ambienti 3D, animazioni e rendering fotorealistici di elevato livello. Le novità dell’edizione 6 sono veramente notevoli e rendono praticamente obbligatorio l’aggiornamento, soprattutto se si usa in maniera professionale questo applicativo. Purtroppo il prezzo d’acquisto è decisamente elevato, soprattutto se confrontato con quello di applicativi equivalenti di pari livello.


discreet 3ds max 6
Euro 5.100,00 Iva inclusa

L’aggiornamento da 3ds max 5 costa euro 1.080,00 Iva inclusa (Euro 1.800,00 da 3ds max 4).

Produttore: discreet, una divisione di AutoDesk, Strada 4, Palazzo A5, Milanofiori (Mi); tel. 02-575.511; fax 02-5751.0105.

PRO
Ottima interfaccia
Potenti strumenti di modellazione e di animazione
Rendering di qualità molto elevata

CONTRO
Mancano strumenti per la generazione di capelli
Manca il rendering volumetrico delle particelle
Prezzo elevato