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Tutorial: Utilización del Mapa de normales, para modificar iluminación virtual.
Febrero de 2012
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El propósito de este tutorial es el enseñar como utilizar en PhotoShop (PS), el mapa de normales que se
obtiene de la mayoría de los motores de renderizado. Para con ello lograr, entre otras muchas aplicaciones,
modificaciones sustanciales y rápidas en las imágenes obtenidas, y así poder modificar las iluminaciones, sin
tener que volver a realizar el proceso completo de renderizado. Lo cual redundará obviamente en ahorro de
tiempo.
Esperando que el lector encuentre esta información no solamente valiosa, sino también útil y práctica.
1.- Antecedentes:
¿Qué es un mapa de normales? , ¿Como se obtiene? y ¿Como se representa gráficamente?
El mapa de normales es la representación en 2D que genera el Motor de Render (MR) y lo representa
considerando que las caras o polígonos de la imagen obtenida de nuestro modelo 3D tienen un color
predeterminado, relacionado con los planos cartesianos básicos de proyección (XY, XZ y YZ) figs. 1 y 2
Fig. 2: Coordenadas en SU
Fig. 1: Coordenadas en C4D
Nota:
Observemos que aunque en estos 2 ejemplos se intercambia la representación de los ejes “Y” y “Z”, el color asignado a
cada uno de ellos no cambia (ya que es un estándar en el mundo de la representación gráfica)
Y
Y
Z
X
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Sabiendo que la Normal (Nombre genérico que se da al Vector Normal, el cual es un vector perpendicular a
todos los vectores contenidos en un plano dado) es una línea imaginaria perpendicular a la cara visible de
nuestro objeto, Para algunos usos, (Principalmente, para definir la cara visible de un objeto) es que se
utilizan, (Algunos modeladores representan la normal como un “alfiler”, fig 3 y otros como SketchUp (SU)
utilizan el cambio de colores para tal efecto. fig. 4
Fig.3: Cara visible, definida por normales, C4D Fig.4: Cara visible, definida por colores, SU
Entendiendo que hay algunos planos que no son siempre paralelos a los planos formados por la
intersección de los ejes ortogonales, es que un Mapa de Normales no tiene solamente los colores
Verde(Eje “Y”), Rojo(Eje “X”) y Azul(Eje “Z”), sino cualquier combinación de exclusivamente 2 de ellos. fig 5.
Fig. 5: Representación de Normales de
objetos de diferentes formas: planas, curvas,
alineadas a los planos básicos y no alineadas.
Imagen Obtenida por casi todos los motores
de renderizado.
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2.- Requerimientos:
Primeramente, teniendo nuestro modelo 3D, fig. 6, asignamos materiales (o podemos no asignarle
materiales fig. 7 y trabajar con el material por defecto una imagen monocromática, fig. 8)
Fig. 6: El modelo mostrando la malla
De polígonos que la conforman.
Fig. 7: El modelo con un material
Aplicado.
Fig. 8: El modelo monocromático.
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Posteriormente hacemos el render. Y obtenemos los 2 mapas que utilizaremos figs. 9 y 10. Aquí es
importante hacer notar que no es conveniente que el objeto proyecte sombras hacia otros cuerpos o reciba
sombras de otros cuerpos, fig. 11. Si así fuera el caso, tendríamos que utilizar el canal Alpha, para aislarlo.
Ya que si no es así el “cambio” de iluminación puede entra en conflicto con el entorno.
Fig. 9: Render sin proyección de sombras. Fig. 10: Mapa de normales
Fig. 11: Render con proyección de sombras, donde se
aprecia que la luz viene de izquierda a derecha (en la
imagen), Al ejecutar el ejercicio, veremos que
podremos obtener un efecto de iluminación total o
parcialmente diferente.
Nota:
El mapa de normales obtenido es el mismo en cualquiera de ambos casos (con sombra o sin sombra).
Recordemos que el MN, no es otra cosa más que una representación gráfica de la orientación de los
polígonos que conforman la imagen del objeto y no esta afectado de ninguna manera por la iluminación.
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3.- Procedimiento:
Abrimos PS y cargamos ambos mapas, en capas diferentes, figs. 12 y 13,
Fig. 12: El render original, en la capa inferior, con el mapa de normales en la capa superior, pero apagado,
así se debe ver. Lo renombramos Original.
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Teniendo cuidado que el mapa de normales quede en la capa superior y le asignamos, en opciones de
fusión el canal Luminosidad, sin modificar ningún porcentaje, fig. 13.
Fig. 13: El mapa de normales, en la capa superior, con la opción de fusión en luminosidad. Lo renombramos
MapaNormales.
Nota:
Si tuviéramos ambos canales visibles simultáneamente, veríamos la imagen combinada, como se ve en la
fig. 14.
Fig. 14: Se nota la mezcla de ambos
mapas
Luminosidad Opacidad 100%, relleno 100%
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Trabajáremos sobre la capa Original, Seleccionamos nuestro objeto, fig. 15
Fig. 15: Objeto
seleccionado en la capa
Original.
Una vez seleccionado, activamos la capa MapaNormales y en el botón crear nueva capa de relleno o ajuste,
seleccionamos el canal Tono-saturación, repetimos la operación y
seleccionamos Mezclador de canales. fig.16.
Fig. 16: Capas de ajuste,
creadas mediante la
selección del objeto,
aplicadas sobre la capa
MapaNormales.
Nota:
Se seleccionan una por una.
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Una vez obtenidas esas 2 nuevas capas, las cuales tienen los nombres de Mezclador de canales 1 y
Tono/saturacion1, respectivamente. Dejamos en ambos el modo de fusión en Normal y seleccionamos en
Mezclador de canales 1 Mezc. canal “A medida”, fig. 17.
Fig. 17: Nuevas capas obtenidas
mediante el uso del botón crear nueva
capa de relleno o ajuste, notándose el
efecto que tienen sobre la capa Original.
Seleccionamos ambas capas y haciendo click derecho, seleccionamos Crear mascara de recorte, fig. 18. Y
obtendremos entonces la imagen ya afectada por los cambios realizados, fig. 19.
Fig.
18: Selección de crear mascara de
recorte.
Fig. 19: Ambas capas aplicadas como mascara de recorte.
Notese la diferencia entre las imágenes de las fig. 17 y 19.
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Por ultimo, para equilibrar la perdida de luminosidad que se produce por el acoplamiento de la capa
MapaNormales y sus capas de ajustes respectivas. Seleccionando nuevamente nuestro objeto en la capa
Original, y utilizando nuevamente el botón de crear nueva capa de relleno o ajuste, creamos dos nuevas,
una llamada Exposición 1 Asigando los siguientes valores: Exposición = +1.20, Desplazamiento = 0.000 y
Corrección de gamma = 0.75., Ubicándola entre las capas MapaNormales y Original Y la otra llamada
Brillo/Contraste 1. Asignado los siguientes valores: Brillo = 95 y Contraste = -50. Ubicándola sobre la capa
MapaNormales. fig 20.
Fig. 20: Capas de ajuste de
iluminación, ya ubicadas y por el
momento con sus valores por
defecto, salvo las modificaciones
indicadas ya hechas a las 2 últimas
capas.
Fig. 21: Capas de ajuste de
iluminación, totalmente apagadas,
muestran la imagen original.
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A continuación, comenzaremos a manejar los valores en las capas Mezclador de canales 1,
Tono/saturación 1 y Brillo/contraste 1, para poder ver los cambios y ajustes que se pueden lograr, abajo
se muestran algunos resultados. Es solamente cuestión de que el lector, practique y aprenda el manejo,
figs. 22 a 26,
Figs. 22 a 26: Ejemplo de combinaciones del manejo de los valores en ambas capas.
Como podemos observar en estas imágenes de prueba, esta
herramienta es muy versátil y poderosa. Si aunado a ello,
manejamos también la selección de objetos mediante los
mapas de MaterialID u ObjectID, podremos lograr resultados
asombrosos. ¡El límite es nuestra imaginación!.
Esperando que este tutorial sea útil:
Para Sketchando.net :
Arq. Pedro Alexanderson Rodríguez.
(La totalidad del contenido intelectual y gráfico de este documento es propio, se puede usar solamente mencionando la fuente, gracias).