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Il Radiosity in Lightwave 3d, parte 3: I parametri nel radiosity di Lightwave 6]

Di Gianluca Panebianco, Data di pubblicazione: 10 Agosto 2000, Ultimo aggiornamento: 10 Agosto 2000

Abbiamo visto come poter realizzare una scena di radiosity preparando modeler e layout in pochi minuti. Vogliamo adesso addentrarci meglio nelle impostazioni per capire meglio quali sono i parametri che conidzionano la qualita' finale del rendering e (non dobbiamo mai dimenticarcelo), i tempi di calcolo.

Osserviamo prima di tutto la scheda con le opzioni:

illuminazione 3d

La prima riga riporta due impostazioni, la checkbox "Enable Radiosity" che serve solo ad attivare il calcolo radiosity in fase di rendering e "Type". Questa e' una novita' della versione 7.0, in quanto sono state introdotte due opzioni all'unica presente nelle versioni 6.x:

  • Interpolated : e' il vecchio algoritmo presente nelle precedenti versioni, che calcola un solo rimbalzo della luce sugli oggetti. Nella maggior parte dei casi comunque si configura ancora come la migliore soluzione, essendo un ottimo compromesso tra qualita' e velocita'. Inoltre, essendo stato sviluppato da piu' tempo, e' stato velocizzato rispetto alle versioni 6.x

  • MonteCarlo : questo algoritmo e' stato introdotto dalla versione 7.0. Dovrebbe sfruttare l'algoritmo omonimo che permette di calcolare rimbalzi infiniti. Tuttavia e' ancora molto lento e consiglio di valutare molto bene se ne vale la pena implementarlo nella scena che dovremo renerizzare. Ci sono molte parti nascoste ai raggi luminosi e che a nostro avviso sarebbero raggiunti dalla luce solo tramite alcune iterazioni (rimbalzi) dei fasci luminosi? Se la risposta e' si, allora puo' convenire usare questo metodo, altrimenti la migliore qualita' ottenuta non giustificherebbe l'enorme tempo di calcolo necessario a renderizzare l'immagine. Ad esempio, la scena con il castello del paragrafo 2 non avrebbe pressocche' alcun vantaggio da un calcolo in modalita' Montecarlo.

  • Backdrop only : E' l'opzione che userete di meno. Serve ad applicare il radiosity usando come dati di illuminazione il solo background. Poco utile in (quasi) tutti i casi.

Ma quali sono effettivamente le differenze in qualita' tra l'Interpolated e il Montecarlo? Osserviamo qui di seguito due rendering. Apparentemente sono molto simili; nell'interpolated quindi per comprendere meglio le differenze abbiamo operato un'operazione in photoshop, in cui all'immagine Montecarlo abbiamo sottratto l'immagine Interpolated:

lightwave tecniche radianza
Radiosity Interpolated
lightwave 3d radianza
Radiosity Montecarlo

Apparentemente le due immagini sono molto simili. Per mostrare meglio le differenze tra esse abbiamo utilizzato un'utile funzione di Photoshop, ovvero il calcolo di 2 immagini: abbiamo sottratto alla luminosita' dei pixel del radiosity Montecarlo la luminosita' del rediosity Interpolated. In questo modo, se le due immagini fossero identiche, il risultato dovrebbe essere una schermata completamente nera, invece otteniamo la seguente:

illuminazione, radianza

Il risultato e' ben diverso. In questo modo possiamo osservare come il radiosity Montecarlo tenda a produrre delle immagini leggeremente piu' luminose, come evidenziato dalle aree grigie (che corrispondono alla luminosita' "in piu'" che ha montecarlo rispetto all'interpolated). Come mostrato sempre dalla figura, le aree piu' luminose sono quelle non direttamente colpite dai fasci luminosi, mentre nelle aree illuminate direttamente le due immagini tendono ad coincidere. Ovviamente, questa luminosita' maggiore nelle aree in ombra e' dovuta proprio all'algoritmo Montecarlo che producendo piu' rimbalzi di luce permette alle aree in ombra di ricevere luce indiretta da piu' fonti rispetto al tradizionale Interpolated.

Procediamo con le altre impostazioni del pannello Radiosity.

La checkbox "Cache Radiosity" permette a Lightwave d memorizzare i dati relativi al radiosity in un'animazione: in questo modo i rendering successivi al primo saranno molto piu' veloci. Ci sono pero' dei vincoli: questo funziona solo se nell'animazione gli oggetti non vengono spostati (come ad esempio in un volo d'uccello tra delle ricostruzioni arhcitettoniche), altrimenti lighwave dovra' ricalcolare i dati del radiosity.

"Intensity" e' un'altra novita' della versione [7]: in poche parole corrisponde alla quantita' di radiosity che verra' calcolato. Maggiore sara' il valore, piu' dettagliato sara' il radiosity (ma maggiore sara' anche il tempo di calcolo). Viceversa, al diminuire di questo valore, meno intenso sara' il radiosity: il tempo di calcolo diminuira'.
Attenzione tuttavia ad usare questo parametro: con intensity a 0 l'immagine renderizzata sara' qualitativamente equivalente ad una una senza radiosity abilitato, ma il tempo di calcolo sara' superiore. Se si desidera disabilitare il radiosity usare sempre e solo il checkbox "enable radiosity".

Adesso entriamo nelle impostazioni "delicate": il parametro "Tolerance" e', fin dalla versione [6.0] uno dei valori che piu' influenzano il risultato finale cosi' come il tempo di rendering. Esso e' anche il principale artefice delle "macchie d'ombra" che si vedono sugli oggetti quando si renderizza con il valore di tolerance di default. Al dimuire del valore di tolerance queste macchie tendono a svanire, e le ombre del radiosity risultano uniformi; i tempi di calcolo pero' possono crescere esponenzialmente!
E' possibile impostare la tolerance su 0 per ottenere risultati ottimali.

"Rays per Evaluation" corrisponde a quanti raggi di luce vengono calcolati dall'algoritmo in fase di rendering: valori alti corrisponderanno ad una qualità migliore, ma nel contempo saranno necessari dei tempi di rendering maggiori.

Infine abbiamo il parametro "Minimum Evaluation Spacing": al contrario del precedente parametro, a valori bassi corrisponderanno qualità migliori e tempi di rendering piu' elevati.



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