Tutorial all utilizzo di maxwell render con il Plug-in di 3D studio Max

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1 TUTORIAL

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3 Tutorial all utilizzo di maxwell render con il Plug-in di 3D studio Max Premessa Que max. Oltre ai passaggi esclusivi di tale plugin vengono descritte anche procedure di maxwell render, per approfondimenti a tali argomenti vedere il manuale ufficiale (anche tradotto in italiano) e la manualistica offerta da maxwellrender Dot It ad opera dell utente Tiziano. Il tutorial dell utilizzo di rendering mediante l applicativo Studio di maxwell render. Insiem descritto in modo più dettagliato l utilizzo del software. ATTENZIONE: per eseguire questo tutorial collegatevi al link: Il file è nella versione 3Dsmax8, scaricato il file in formato zip, compattare tale file nel vostro HardDisk. (Contiene anche file.3ds e Obj per essere sfruttato da versioni prede o diversi appati) INIZIARE... Dopo aver installato maxwell nel vostro computer troverete tre programmi, maxwell (mxcl) che è il vero motore di rendering, Ma- maxwell material editor (mxed) programma per la creazione e gestione dei materiali. Anche se lavoriamo all interno di 3dsmax in realtà maxwell genera un file esterno (mxs) che viene aperto automaticamente da maxwell (mxcl) e calcolato, ecco perché non vediamo il risultato sull Rendered Frame Windows di 3dsmax. Per l installazione del plugin per 3dsmax basta copiare il file maxwell.dlr nella cartella plugin all interno della cartella principale di 3dsmax. Questo plugin consente la connessione ai vari programmi esterni di maxwell direttamente da 3dsmax. Essendo collegamenti esterni, qualsiasi lavoro fate, dovete ricordarvi di impostare sempre il percorso e nome del file, sia del progetto maxwell (file mxs) sia il risultato finale (file mxi, un file proprietario simile al file HDRI) e anche, ovviamente, per l output del risultato nei vari formati jpg, png, tga, tif, bmp. L installazione di questo plugin comporta l aggiunta di nuovi strumenti all interno di 3dsmax, questi strumenti sono: l nuovo materiale chiamato Maxwell MXM).

4 Benvenuti nel fantastico mondo della Computer Grafica e nel mondo di Maxwell Render. In questo tutorial non vengono descritte le operazioni di modellazioni o animazioni o altri comandi di 3dsmax, ma le procedure ottimali per l utilizzo di maxwell render in abbinamento a 3D Studio MAX. Iniziamo con l apertura del file Tutorialmax.max. Avete a disposizione una scena preparata per un utilizzo classico di 3Dmax (ovvero in raytracer). Prima di iniziare il lavoro dobbiamo impostare Maxwell come motore di rendering di 3dsmax, questa operazione si effettua dal pannello rendering, common, assign renderer. l interfaccia verrà cambiata per avere gli strumenti per lavorare con maxwell render. L unità di misura è IMPORTANTISSIMA, considerando che maxwell lavora solo in metri dovete andare nel pannello System e, nel caso lavorate in cm come in questo file, impostate la scala con valore di questa operazione è importantissima poichè maxwell si basa su un calcolo fisicamente corretto, lavorare fuori scala può provocare ovvi difetti di rappresentazione.

5 1 metodo utilizzo totale di maxwell all interno di 3D Studio Max Una volta aperto il file dobbiamo procedere all inserimento della telecamera (obbligatoria per lavorare in maxwell) e alla sostituzione dei materiali con quelli di maxwell. Applicate una telecamera e posizionatela a piacere fino a trovare l inquadratura giusta. Per fare questa operazione dobbiamo andare nel pannello dei comandi, pannello create, cameras. Oltre alla telecamera tradizionale di 3dmax (nella doppia variante Terget e free ovvero libera) ora trovate anche la telecamera Maxwell (anche questa nella doppia versione maxwell tag ovvero maxwell Target, con destinazione e Maxwell free ovvero telecamera libara). Per utilizzare maxwell è OBBLIGATORIO lanciare il rendering da una vista camera, maxwell segnalerebbe immediatamente errore appena si tenta di lanciare il rendering da una qualsiasi altra vista. Dopo aver posizionato la nostra telecamera si consiglia di procurarsi una vista prospettica basata proprio sulla telecamera appena creata, in questo modo abbiamo il riscontro visivo della camera. Vi ricordo che in 3dsmax abbiamo un comando che ci mostra l effettivo campo di rendering, questo si attiva mediante il tasto destro del mouse sopra il nome della viewport (finestra), nell elenco scegliere show Safe Frame. Con questo comando potete sempre controllare la reale proporzione del rendering.

6 Le due versioni di telecamera sono identiche, la versione maxwell ha in più alcuni paramentri essenziali per il controllo del rendering. FStop= Diaframma, riproduce l effetto dell apertura del diaframma come avviene nel mondo reale della fotografia. Shutter speed= velocità dell otturatore, anche questo viene utilizzato in realtà nel settore fotografico. L abbinamento dei due parametri, come in fotografia, determina anche l effetto chiamato DOF, ovvero Profondità di campo, una tecnica molto utilizzata in fotografia per poter mettere a fuoco l oggetto d interesse e sfuocare ciò che è prima e dopo. Altri paramentri sono: Tipo di diaframma: Poligonal e circolar, questi simulano le lamelle del diaframma, in abbinamento con i controlli Num. Of bledes (ovvero numero di bandiere o lamelle) e Blades Angle (angolo di inclinazione relativa delle lamelle). Di questi parametri particolari verranno trattati in altri tutorial dedicati ad approfondimenti tecnici ed avanzati. Le telecamere sono simili, questo perché potremmo usare anche le telecamere di max ma non avremmo i controlli ESSENZIALI per gestire un buon rendering (come se usiamo una macchina fotografica usa&getta ed una macchina fotografica Reflex con tutti i controlli per avere un ottima foto), al contrario possiamo usare tranquillamente una telecamera Maxwell in max. Effettivamente per l utilizzo in maxwell solo la prima parte dei paramentri sono sfruttabili, tutti gli altri non vengono presi in considerazione da maxwell, il DoF (Depth of Field) di max non ha nessun effetto, in maxwell per avera profondità di campo (dof) dobbiamo utilizzare i due parametri FStop e Shutter. Trovata la giusta inquadratura o punto di vista, possiamo iniziare alla sostituzione dei materiali. Per meglio comprendere la lavorazione ho preferito simulare un lavoro già realizzato in 3Dsmax, compresi i materiali. Essendo questi materiali standard dovrebbero essere più familiari e capirne non solo la struttura (questi materiali sono approssimativi) ma mediante una nomeclatura (è buona regola nominare sia gli oggetti che i materiali in 3Dsmax) anche l associazione agli oggetti della scena.

7 Materiali La scena è stata preparata cercando di utilizzare il minor numero possibile di materiali, questi sono materiali standard di 3dsmax, prima della loro sostituzione vi consiglio di esaminarli per vedere come dovrebbero essere fatti, anche se in realtà sono materiali approssimativi dove sono state gestite solo alcune caratteristiche (colore diffusa o texture diffusa, livelli speculari, rugosità, riflessioni, rifrazione e opacità). proveremo a creare dei nuovi materiali e/o reperirne di già fatti, magari utilizzando l ottima libreria gratuita messa a disposizione dalla Next Limit grazie al lavoro degli utenti.

8 Selezionate il primo materiale in alto a sinistra che si chiama intonaco. Premete il pulsante per accedere alla libreria di materiali, vi compare un elenco. Da questo elenco selezionate Maxwell MXM, le sfere di anteprima nell editor di materiali diventeranno nere, questo fenomeno è normale poichè dal momento che abbiamo cambiato renderizzatore, è cambiato anche il modo di rappresentazione delle preview dei materiali. il materiale maxwell mxm è composto solo da quattro pulsanti, questo perchè non è in grado di generare materiali, ma solo di aprire i file dei materiali di maxwell (con estensione mxm) generati o da stutio o dall mxed. - create new MXM material : con questo pulsante viene creato un nuovo materiale, per prima cosa chiede il nome e percorso del file poichè genera un file esterno, appena salvato il file viene aperto automaticamente il programma esterno MXED dove posso creare il mio materiale, vi ricordo che a modifiche fatte dovete sempre salvare il file. - Choose MXM Material : consente di aprire un file generato precedentemente o di utilizzare un materiale da libreria (sia quella fornita da maxwll che potete trovare nella cartella principale, sia i materiali scaricati dal sito ufficiale). - Edit Material : consente di aprire il materiale già assegnato con l MXED, per effettuare modifiche. - Refresh Preview : aggiorna la rappresentazione dell anteprima nella viewport dell editor di 3dmax dopo che sono state apportate modifiche al materiale.

9 Materiali: modulo MXED attivabile da Maxwell Studio, dall editor materiali di 3dsmax o in versione standalone Normale/Adattivo (blending Mode) tipo di moltiplicazione dei layer del materiale Browser accede alla libreria dei materiali, consente di scegliere la directory e permette la visualizzazione in anteprima. Diffrazione prismatica (ABBE enable dispersion) Attiva la possibilità di scomporre lo spettro cromatico Preview Immage (set active texture for viewport) imposta l immagine raffigurata nella preview sia di maxwell studio che di 3dsmax Refresh Preview aggiorna la visualizzazione dell anteprima del materiale Preview mostra un anteprima del materiale Layer aggiunta di strati di caratteristiche dei materiali per realizzare effetti avanzati. Reflactance 0 colore o texture del materiale nella parte perpendicolare al punto di vsta Reflactance 90 colore o texture del materiale nella parte parallela al punto di vsta Trasmittance colore o texture che devono influire nei materiali trasparenti Roughness il livello speculare e di riflessione del materiale, simula un materiale lucido o opaco (Lambertian=100) Bump simula la rugosità di un materiale mediante immagine in scala di grigio (ma sempre in RGB24bit) o mediante Normal Bump attivando l apposito pulsante (normal Bumping disabled/enabled)

10 per la creazione dell intonaco procediamo mediante la costruzione di un semplice materiale opaco bianco. cliccate sopra il colore affianco alla voce reflactance 0 ed impostate un valore bianco a 210. Idem per il parametro reflactance 90 Lasciare l opzione Lambertian attiva e procedere alla visualizzazione in anteprima del materiale. Salvate il materiale dal menù file e chiudete l mxed. NOTA: si sconsiglia di usare valori di bianco non superiori a 210 in quanto crea molto più disturbo e rallenta il calcolo. Prima di accedere alla vista in anteprima del materiale possiamo descrivere le varie opzione che abbiamo a disposizione facendo click con il tasto destro del mouse nell area adibita all anteprima. Ci compare un elenco di opzioni, Load scene to preview la possibilità di caricare una scena già realizzata da studio (file mxs... ma essendo una previsualizzazione fate sempre scene molto semplici e veloci da calcolare). Set Preview options consente di impostare alcune caratteristiche. - quality Factor impostare la qualità della preview, a valore basso abbiamo un calcolo molto veloce ma con molta grana, a valore alto (max10) abbiamo una buona qualità ma con tempi più lunghi. - bouces imposta il numero di rimbalzi di luce da calcolare. - Scale possiamo diminuire la dimensione del minirendering per velocizzare il calcolo. - Preview Engine possiamo scegliere il vecchio motore di calcolo di maxwell (molto più veloce) oppure utilizzare lo stesso motore che usa maxwell durante il rendering, il risultato è più veritiero (sopratutto nei materiali dielettrici e sss),ma il risultato sarà più sporco poichè impiega più tempo per il calcolo. Enable autopreview attivando questa opzione consente di avere un preview che si aggiorna ad ogni modifiche che operiamo. sotto a set preview options troviamo una serie di scene precaricate per avere una anteprima più dettagliata rispetto alla classica sfera.

11 Proviamo ora a crearci un altro materiale, quello che compare subito dopo è il materiale per il pavimento. selezionate il 2 slot dall editor materiali di 3dsmax, scegliete maxwell mxm dal menù dei materiali, premete il pulsante crate new mxm material e salvatelo con un nome. All avvio dell mxed caricate un immagine del parquet alla voce reflactance 0, quando premete sul pulsante a scacchi vi compare ora una videata che vi consente di caricare le immagini, premete load e selezionate il file del parquet, premete OK. Caricate ora un altra immagine nel menù bump, applicate a questo un valore di 5. Assicuratevi che sia attiva l opzione lambertian. ora avete un materiale opaco rappresentante il parquet, come se fosse grezzo, dobbiamo quindi renderlo più o meno lucido. ora fate un click con il tasto destro del mouse sopra lo spazio dei layer, selezionate la voce Add Basic Layer, ovvero aggiungiamo un altro livello di controllo. Come nel layer precedente inseriamo l immagine in grigio nel campo Bump con valore di 5 ma, a differenza del primo layer andiamo a modificare il livello del roughness, impostiamo un valore di 30, l effetto è simile ad una superfice cerata, se vogliamo una superfice più lucida abbassiamo questo valore fino ad arrivare a 1 (0 risulterebbe troppo lucida, come se ci fosse un vetro sopra). possiamo ora lanciare il calcolo del preview per vedere come si comporta il materiale. Eventualmente potete usare foto in grigio anche per poter variare l effetto speculare, ogni parametro affiancato dal pulsante a scacchi indica la possibilità di usare una texture per il controllo dell effetto. IMPORTANTE: anche se le immagini sono in grigio o anche semplicemente in bianco e nero, questi file devono essere a 16milioni di colori, ovvero RGB24bit. si consiglia anche l utilizzo di file non compressi. terminato il materiale possiamo salvare e chiudere l mxed.

12 Per gli altri materiali potete usufruire della libreria che trovate all interno della cartella di maxwell oppure dal sito ufficiale www. maxwellrender.com potete scaricare i singoli materiali che vi servono. Per applicare questi materiali in scena basta continuare a selezionare i materiali standard di 3dsmax, scegliere il materiale maxwell MXM ma cliccate sul pulsante Choose MXM Material. Ad ogni materiale potete sostituirlo o crearlo mediante la procedura appena descritta. il file del materiale di maxwell ha l estensione.mxm e può essere generato da qualsiasi plugin e addiritura da qualsiasi versione di maxwell, windows, osx o linux (appena verrà ripristinata),come spesso accade il file non ingloba anche le texture, quindi nel caso di trasferimento di file, ricordatevi di copiarvi anche i file delle texture.

13 Variante sui materiali Quando si utilizzano delle texture è importante aggiungere il modificatore UVW Map, durante l importazione in maxwell (mxcl o studio) segnala errore se ad una texture non fosse stata assegnata una mappatura. Per gli utenti che fanno uso dei multi-sub/object, bisogna stare attenti ai canali. quando lavoriamo ad un singolo oggetto, assegnando a vari poligoni un ID materiale, poi possiamo mediante il multi-sub/object associare meteriali diversi a gruppi di poligoni. Se questi materiali hanno texture, dobbiamo mettere il canale (ID) nel menù della texture (ovvero nella coordinates inerente le caratteristiche del file nell editor) corrispondente al canale nel modificatore. Il problema che potrebbe creare confusione è che l equivalente UVWmap di 3dsmax corrisponde a Projector in maxwell studio, la numerazione degli ID in 3dsmax parte da 1,2,3 etc... mentre in maxwell la numerazione parte da 0,1,2,3 etc... Ne consegue che se in 3dsmax abbiamo una texture con ID 3, associata ad una mappatura con ID3, in maxwell avremmo una texture con ID2 associata ad un Projector2.

14 Illuminazione Naturale Appena abbiamo finito di preparare i materiali e l inquadratura, possiamo realizzare l impianto illuminante, la luce in maxwell è ovviamente vitale, come in altri motori di rendering e come in fotografia, senza luce non c è immagine. Il principio fondamentale di maxwell è quello fisico della luce, il comportamento di tali fasci luminosi in base alla propria fisica favorisce un risultato finale realistico a differenza di altre tecniche come la radiosità o mentalray o simili. Possiamo simulare una luce naturale, ovvero una luce solare e del cielo che entra dalla finestra. Per realizzare questo effetto è semplicissimo, basta andare nel pannello rendering, render, Environment e attivare una delle due opzioni. Sky dome genera una luce bianca diffusa, basandosi solo sulla luce ambiente creando una situazione inreale, come se fossimo all aperto, in una giornata nuvolosa e in ambiente nevoso. Physical Sky riproduce uno sfondo e illuminazione simile al cielo raggiungendo i gradi kelvin (luce celeste, dominante del cielo), attivando anche l opzione Use Sunlight abbiamo anche il sole con intensità e colore appropriati. Da questo pannello impostate i valori come descritti in figura. Possiamo anche importare i file KML generati da Google Earth ed inserirli come coordinate del nostro progetto. L unica difficoltà è che non abbiamo un visualizzatore anteprima, per vedere in che posizione è il sole rispetto al nostro progetto conviene utilizzare maxwell studio. Considerate comunque che il nord corrisponde sempre il nord del nostro schermo.

15 Illuminazione Artificiale Maxwell non gestisce la luce come oggetto separato come in altri motori di rendering, ma utilizza solo un materiale luminoso. Grazie a questa procedura possiamo gestire un infinità di fonti luminose. Se il nostro oggetto d interesse è la lampada come prodotto industriale, possiamo costruire tranquillamente la lampadina con tanto di filamento ed il risultato sarebbe perfetto. Se invece dobbiamo illuminare un ambiente possiamo risparmiarci una modellazione complessa e realizzare forme semplici a cui associare un materiale Emitter. SI CONSIGLIA DI USARE FIGURE A BASSO NUMERO DI POLIGONI, se dobbiamo simulare una classica plafoniera da ufficio, ci basta creare un piano (non 3D ma semplicemente un poligono rettangolare), creare forme più complesse comporta un immagine molto più rumorosa, per avere una qualità maggiore dobbiamo attendere un livelli qualitativo alto (Sampling Level in gergo SL) e quindi tempi di rendering elevati. create un nuovo materiale come fatto in precedenza, eliminate il layer BSDF esistente mediante il tasto destro del mouse Delete layer, ripremete il tasto destro del mouse e selezionate Add emitter. mediante questo pannello potete inserire le caratteristiche luminose dell oggetto a cui verrà associato il materiale, importante ai fini del tutorial impostare almeno 60W e 12 di Efficacy. Abbiamo inoltre la possibilità di usufruire dei preset (load preset) dove possiamo accedere a tradizionali corpi luminosi come ad esempio la lampadina ad incandescenza, neon etc. A fianco è stata riportata una tabella indicativa con le corrispondenze Watt/Efficacy

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17 Rendering Siamo quasi pronti a lanciare il primo rendering, dobbiamo solo controllare e modificare alcune impostazioni. Nel pannello del rendering di 3dsmax andiamo al pannello renderer, qui troviamo i vari settaggi per l utilizzo di maxwell. nel pannello Render Control possiamo impostare il tempo di rendering oppure i Sampling Level. gli SL indentificano un livello di qualità, non è però un valore assoluto, diciamo che per avere una qualità decente dovremmo arrivare almeno a 16SL, al di sotto di questo valore l immagine risulta sgranata. Questo noise diminuisce man mano che aumentano gli SL. se impostiamo 1000 ore di calcolo e 10SL, maxwell considera solo gli SL come obbiettivo poiche sarà il primo traguardo da raggiungere. se al contrario impostiamo SL25 e 10 min di rendering, ovviamente il traguardo più vicino sarà il tempo, terminerà a 10 min. Render system da la possibilità di utilizzare un vecchio motore utilizzato nella versione beta denominato RS1. (non viene utilizzato a tutt oggi). il menù che ci consente maggiori dettagli è sicuramente il manù System. Come già detto in precedenza l unità di misura è IMPORTANTISSIMA, considerando che maxwell lavora solo in metri, dobbiamo impostare un valore di 0.01 nel caso in cui noi lavoriamo in cm in 3dsmax. Threads identifica il numero di CPU logiche da sfruttare in caso di rendering, un valore uguale a 0 indica un riconoscimento automatico delle CPU. Nel reparto MXS Export Options possiamo decidere il nome e percorso di salvataggio del file di rendering. Come detto in precedenza maxwell non lavora all interno di 3dsmax ma solo con programmi esterni. Quando lanciamo un rendering viene salvato un file con estensione MXS, questo viene aperto in automatico da MXCL oppure può essere aperto da maxwell studio, recuperando così tutte le informazioni. In alternativa possiamo lanciare il rendering appena eseguita la scrittura del file (spunta su Launch render after saving MXS), oppure aprire Maxwell studio. Possiamo decidere anche il salvataggio del file grafico finale, in TIF, JPG etc. In render options possiamo anche attivare il salvataggio (con nome e posizione identiche come impostato in output Image: ) di varie soluzioni come il canale alfa, Z Channel etc. Importanti sono le opzioni per abilitare l utilizzo dell HardDisk (nel caso di poca disponibilità di Ram ma rallenta molto il calcolo), attivare il MultiLight ovvero il controllo di ogni singola sorgente luminosa, rendering in Low Priority evita di usufruire di tutte le risorse del PC, da utilizzare se si vpgliono fare altri lavori durante il rendering, e render Display ovviamente mostra il risultato a video. Possiamo sin da subito decidere anche se salvare il file MXI. Questo è un formato proprietario che salva l immagine finale, come se fosse un JPeg ma con molte altre informazioni, come se fosse un HDRI. Lanciate ora il vostro rendering. partirà in automatico l interfaccia dell MXCL dove avete accesso non solo alle info dei settaggi ma è possibile modificare durante il rendering i vari livelli di luminosità.

18 2 metodo utilizzo di un progetto 3D Studio Max con l ausilio di Maxwell Studio Esiste anche un ulteriore metodo per lavorare con maxwell, quello mediante Studio. Nel caso in cui abbiamo la necessità di lavorare con maxwell e i suoi motori (maxwell non è veloce, ma solo perchè lavora in alta qualità mentre non è possibile avere compromessi) per ovvi motivi di tempo o formati (come ad esempio mantenere le info per un file DWF), possiamo preparare la scena e parallelamente gestire un altro progetto con maxwell. Se prendiamo il file del tutorial e, invece di preparare luci e materiali etc, prepariamo una telecamera (anche una cinepresa max, l importante è che viene lanciato il rendering da una cinepresa altrimenti maxwell segnala l errore), cambiamo motore di rendering, nel menù rendering, render, system, togliamo la spunta enable bitmap ed impostiamo il nome ed il percorso del file MXS, quest ultimo può essere aperto da maxwell studio. La conversione è totale ed efficente, ad eccezione dei materiali. se abbiamo usato materiali mxm non ci sono problemi ma se abbiamo usato materiali di max, questi devono essere rifatti. L unica eccezione sta nei materiali standard di 3dsmax, se lavoriamo con i materiali standard di max questi vengono importati come materiali base, quindi gli oggetti hanno il materiale con il nome originale, non vengono importate le caratteristiche del materiale, solo il colore della diffusa. I materiali in maxwell studio devono comunque esere rifatti ma utilizzando i materiali standard di 3dsmax ci basterà perfezzionarli ed aggiungere le texture (o almeno recuperando i nomi sarà più facile la sostituzione). Per l utilizzo di maxwell studio leggere il manuale allegato o la versione tradotta in italiano che troverete nell area download in

19 Compiti per casa... Avete appena lanciato il rendering e... con molta pazienza vedrete il risultato finale. Potete ora cominciare a giocare con i vari materiali e combinazioni luminose, nonché aggiungere oggetti per migliorare la scena. Provate ad esempio a crearvi un materiale per lo schermo TV, questo non solo deve essere composto da un immagine ma deve essere anche emitter, deve emettere luce. Un ulteriore opzione che potete attivare è nel menù rendering, render, system, attivate l opzione multilight, aumenta la richiesta di risorse e tempi di calcolo ma sia durante che dopo la fine del rendering vi consente di intervenire sull intensità luminosa di ogni singolo punto luce, come se fosse un mixer luci. Per maggiori dettagli su maxwell studio o materiali, consultate la guida di maxwell e tutorial sui materiali ad opera di Tiziano e dello staff di Maxwellrender Dot It. Buon Lavoro e buon divertimento.

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21 Si ringrazia: Next Limit per averci offerto un software tanto affascinante come la fotografia in particolare: Pietro Spampatti Rivoli Tiziano tutto lo staff di maxwellrender.it i membri dell I-Team tutti gli amici del forum Tutorial 3DsMaxwell by Motopiku

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