Tutoriales y apuntes recomendados

Tutorial 14: Inserción de referencias o XREF, aplicado en 3D

Como ya lo hicimos anteriormente en el tutorial correspondiente a AutoCAD 2D, definiremos como referencias externas o "XREFs" a archivos específicos que cumplen la función de servir como guía, calco o referencia para realizar dibujos complejos. Estos archivos pueden ser de imagen, del mismo software (DWG) o también de otros programas similares como Microstation. También explicamos el cómo se realizaban bloques o dibujos complejos utilizando esta técnica, pero en este nuevo tutorial llevaremos el concepto de XREF a la aplicación práctica en la gestión y modelado de proyectos tridimensionales. XREF nos servirá de sobremanera en proyectos 3D de carácter complejo ...

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AutoCAD 2D Tutorial 06b, Cota Leader

Como sabemos, dibujar en AutoCAD tiene como fin llevar lo dibujado en la pantalla a la realidad mediante la construcción de una pieza, una máquina, un producto o un proyecto de Arquitectura. Para que eso sea posible, la teoría del dibujo técnico establece dos requisitos indispensables que deben cumplirse si se ha dibujado algo que ha de fabricarse en un taller (si es una pieza, máquina o un producto) o construirse en un terreno, si es que hablamos de una edificación: - Que las vistas del dibujo no permitan dudas respecto a su forma. - Que la descripción de su tamaño sea ...

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Maquetería 04: Introducción y tipos de maquetas

Concepto de maquetería Definiremos como Maquetería al arte de fabricar maquetas. A partir de esto definiremos una "maqueta" como una representación tridimensional o 3D de un objeto o evento. La maqueta puede ser funcional o no y además puede representar eventos u objetos reales o ficticios: Maqueta de una escena ferroviaria, en escala H0 (1:87). En este tipo de maquetas los trenes y las señales ferroviarias funcionan gracias a un complejo sistema eléctrico. Maqueta de la X-Wing de Star Wars, en escala 1:29. Este tipo de maquetas poseen funciones como abrir la cabina, mover las alas o una base para exhibición. La maqueta generalmente se suele ...

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Maquetería 06: Materiales para maquetería

Uno de los fines de la maquetería es la representación de los proyectos y/o elementos de la forma más realista posible. Por esto mismo es que los materiales que se utilicen deben emular de la mejor forma posible la materialidad, texturas o colores del proyecto original como por ejemplo el concreto, el vidrio o la madera. Los materiales utilizados para la construcción de maquetas son muy variados, y de hecho prácticamente cualquier material puede utilizarse para este fin. Sin embargo en el mercado encontraremos varios materiales especialmente creados para este arte. Los materiales principales utilizados son los siguientes: El Cartón El cartón es ...

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Comandos AutoCAD Tutorial 03: helpers o ayudantes de dibujo

En AutoCAD ya hemos aprendido las unidades básicas de dibujo y las cuatro formas en que podemos realizar estos en el programa. Sin embargo, dibujar elementos y formas complejos es algo difícil ya que el espacio donde trabajamos es un plano de carácter “ilimitado” y por ello es difícil colocar límites claros para nuestro trabajo y además de eso, es difícil dibujar "a pulso" en el programa sin cometer errores. Por esto mismo, AutoCAD pone a nuestra disposición una serie de ayudantes para nuestros dibujos llamados Helpers, de modo de facilitar la ejecución de estos y por ende, ahorrar tiempo ...

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Comandos AutoCAD Tutorial 04: referencia a objetos (OSNAPS)

Si bien en un tutorial anterior estudiamos el concepto de coordenadas X e Y en AutoCAD y que evidentemente el programa lo sigue utilizando como base para el dibujo 2D y 3D, estas fueron pensadas originalmente para equipos sin las capacidades de hoy en día, cuando las primeras versiones de AutoCAD sólo tenían textos y la famosa barra de comandos. En ese entonces los comandos e instrucciones se ejecutaban exclusivamente desde el teclado escribiendo el nombre del comando en la barra y luego presionando la tecla enter. Gracias al avance de la informática y por ende del programa mismo, hoy ...

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Comandos AutoCAD Tutorial 12: comandos Move y Copy

En este tutorial veremos los diferentes comandos de transformaciones move y copy en AutoCAD los cuales, como sus nombres lo indican, nos permitirán desplazar y/o copiar uno o más objetos hacia cualquier posición del área de dibujo. Además veremos aplicaciones exclusivas del comando copy como Array, el cual nos permitirá no solo copiar una gran cantidad de elementos sino que también nos permite distribuirlos en torno a un elemento o distancia. El comando Move Un comando importantísimo en AutoCAD es el llamado mover o simplemente move. Move nos permitirá mover desde una posición a otra uno o más elementos del dibujo sean estos ...

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Comandos AutoCAD Tutorial 15: el comando Array

En este nuevo tutorial veremos otro de los comandos más versátiles de AutoCAD, ya que se trata del comando llamado array o lo que es lo mismo, la copia de objetos mediante matrices o arreglos las cuales permiten distribuir copias en el espacio y pueden ser de tipo rectangular, polar o en referencia a un recorrido o también llamado path. En este artículo veremos los tres tipos de matriz que posee el comando array además de aplicaciones exclusivas (mediante ejemplos y archivos) de este comando, e información complementaria respecto a su uso en el dibujo 2D y en otro tipo de ...

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AutoCAD 2D Tutorial 06: Acotación y estilos de cota

Como sabemos, dibujar en AutoCAD tiene como fin llevar lo dibujado de la pantalla a la realidad mediante la construcción de una pieza, una máquina, producto o un proyecto de Arquitectura. Para que eso sea posible, la teoría del dibujo técnico establece dos requisitos indispensables que deben cumplirse si se ha dibujado algo que ha de fabricarse en un taller (si es una pieza, máquina o un producto) o construirse en un terreno, si es que hablamos de una edificación: - Que las vistas del dibujo no permitan dudas respecto a su forma. - Que la descripción de su tamaño sea exacta. ...

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AutoCAD 2D Tutorial 09: layout y diseño para impresión

El final de cualquier dibujo que realicemos en AutoCAD se refleja siempre en el dibujo impreso. Para los arquitectos, por ejemplo, AutoCAD es ideal para la elaboración de planos, auténtica materia prima para su trabajo en el desarrollo y supervisión de una construcción. Sin embargo, AutoCAD es además una excelente herramienta para el diseño, lo que implica que solamente nos concentraremos en realizar el dibujo sin preocupaciones, ya que no importa si los dibujos están o no dispuestos de manera adecuada para elaboración del soporte (plano) ya que para esto tenemos el layout, el cual nos permitirá configurar el dibujo ...

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Dibujo Técnico: tipos de perspectivas

Acerca de las perspectivas Para la representación de objetos en el dibujo técnico se utilizan diversas proyecciones que se traducen en vistas de un objeto o proyecto, las cuales suelen ser los planos o vistas 3D que nos permiten la interpretación y construcción de este. El dibujo técnico consiste en esencia en representar de forma ortogonal varias vistas cuidadosamente escogidas, con las cuales es posible definir de forma precisa su forma, dimensiones y características. Además de las vistas tradicionales en 2D se utilizan proyecciones tridimensionales representadas en dos dimensiones llamadas perspectivas. Los cuatro tipos de perspectivas base son: Isométrica (ortogonal) Militar (oblicua) Caballera (oblicua) Cónica ...

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Dibujo Técnico: convenciones sobre el dibujo de Arquitectura

Acerca del dibujo arquitectónico Como ya sabemos, la expresión gráfica que se utiliza en la Arquitectura está definida por un conjunto de especificaciones y normas y a la vez estas son parte de lo que conocemos como dibujo técnico. El ojo humano está diseñado para ver en 3 dimensiones: largo, alto y ancho. Sin embargo, estas sufren distorsión dependiendo de la distancia y la posición donde esté situada la persona respecto al objeto que se observa. Por lógica no podríamos construir ese objeto si lo dibujásemos “tal cual” lo vemos, ya que para ello fuera posible el objeto tendría que mantener su ...

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Dibujo Técnico: tipos de línea, grosores y usos

Las líneas en Arquitectura y en Ingeniería Las líneas en arquitectura y en dibujo técnico cumplen un papel fundamental en la representación de nuestro proyecto, pues nos permiten definir las formas y las simbologías precisas para la correcta interpretación y posterior construcción de este. Sin los distintos tipos de línea nuestro dibujo se parecería más a un dibujo artístico y sin los grosores, nuestro dibujo pasaría a ser plano y no sería comprendido en su totalidad por el ejecutante o constructor. Las líneas se clasifican, según la NCh657, en los siguientes tipos y clases: Los tipos de líneas se usan según los ...

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Dibujo Técnico: la escala y sus aplicaciones

La escala de los planos Como ya sabemos, si dibujamos un proyecto de arquitectura o un objeto grande es imposible que lo podamos hacer "a tamaño real" pues los formatos de papel son limitados a un ancho máximo de 1,2 mts, y además por razones prácticas (tamaño, peso, transporte y portabilidad) y de lectura es inviable. Plano en tamaño real de Vardehaugen. A pesar de ser un concepto muy interesante y bonito de apreciar, nos muestra el problema de "dibujar" un proyecto en su tamaño verdadero. Si por el contrario dibujamos un objeto muy pequeño en un papel tenemos un problema similar, ya ...

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AutoCAD 3D Tutorial 02: Modelado 3D con primitivas (templo griego)

Uno de los principios básicos del modelado 3D es que todos los objetos que existen en la realidad y en la naturaleza nacen a partir de las llamadas "primitivas". Una primitiva se define como la geometría 3D o Poliedros básicos que pueden representarse tridimensionalmente mediante maquetas físicas o virtuales. Una de las características más importantes de estas es que si estas se modifican y/o editan ya sea mediante adición de estas, sustracción u otras acciones, van definiendo formas mucho más complejas. Por esto mismo y al igual que en cualquier otro programa 3D, en AutoCAD existen geometrías 3D llamadas “primitivas básicas” ...

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AutoCAD 3D Tutorial 11: Consejos para un buen modelo 3D

En este tutorial se pretende dar consejos para realizar una buena gestión del modelado 3D en AutoCAD sin morir en el intento (o lo que es igual, sin que nuestro computador colapse y/o que nuestro archivo 3D pese demasiados megas). Estos consejos están basados fundamentalmente en mi experiencia como docente y sobre todo como modelador y animador 3D, y la idea es que estos les sean útiles para todos quienes quieran gestionar de forma eficiente sus modelos 3D en AutoCAD, o para quienes están comenzando a realizar sus primeros proyectos. Para el correcto modelado 3D es necesario seguir ciertas pautas o ...

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AutoCAD 3D Tutorial 13: UCS, aplicación en modelado 3D

En esta ocasión y dado que hacía mucho tiempo que no se realizaba un tutorial sobre modelado en AutoCAD 3D, hoy nos corresponde mostrar uno de los comandos más eficientes y a la vez de los menos utilizados en el mundo del 3D de AutoCAD: se trata del comando llamado UCS o "User Coordinate System" ya que este es un sistema que nos permite modificar la posición del sistema standard de los ejes coordenados (X,Y,Z), para adaptarlo a cualquier lugar y/o posición para así facilitar el modelado y/o adición o sustraccion de elementos. En esta ocasión modelaremos la estructura en ...

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Planimetría 01: Planta de Arquitectura

Definiremos la planta de Arquitectura como un CORTE de tipo HORIZONTAL del edificio o proyecto mediante un plano virtual el cual a su vez remueve la parte superior del edificio. Este corte se realiza usualmente a 1,20 o 1,40 mts y nos sirve para definir la estructura y los espacios principales del proyecto o edificación, en su largo y ancho. La planta es fundamental para comprender un proyecto pues las proporciones y dimensiones de esta son la base para la construcción de este. El concepto queda graficado en el siguiente ejemplo: En el caso de la planta en particular, al estar el plano ...

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Planimetría 02: Corte de Arquitectura

Podemos definir un corte de Arquitectura como una sección o "corte" (valga la redundancia) mediante un plano VERTICAL de una edificación, edificio o proyecto de Arquitectura, y nos sirve para definir la relación de escala, proporción, alturas y los elementos estructurales del proyecto frente al contexto. A diferencia de la planta, el corte puede en teoría efectuarse en cualquier parte del proyecto y por ello deberá definirse mediante una señalización de este en la planta y además tener un "sentido", es decir, una dirección hacia donde queremos visualizar los elementos del corte mismo. Este concepto se puede graficar mediante el siguiente ...

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Planimetría 03: Elevaciones en Arquitectura

Definiremos como elevaciones a las proyecciones ortogonales bidimensionales de TODAS las caras visibles de un proyecto, vivienda o edificio, utilizando la ya conocida proyección ortogonal de puntos. Estas caras se proyectan en planos imaginarios paralelos a la cara en cuestión y por ello, pueden ser representadas mediante planos bidimensionales. Las elevaciones también se denominan fachadas o alzados. El concepto de las elevaciones puede graficarse en el siguiente esquema: En el esquema notamos que el Norte geográfico está representado en el modelo ya que el nombre de cada cara dependerá de su ubicación geográfica respecto al terreno. El resultado de la proyección de cada ...

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Planimetría 04: Representación en planos de muros, puertas y ventanas

En este apunte se muestran las representaciones de los principales objetos en una planta de Arquitectura, en base principalmente a la NCh745 para el caso de las puertas y ventanas. Cabe destacar que estas normas son válidas tanto para el dibujo a mano como mediante software. Representación de muros en planta y corte En el caso de la Arquitectura la representación de muros más utilizada es la línea de contorno sin relleno. Esta debe ir valorizada según la importancia jerárquica o estructural del elemento. Este tipo de representación es válido tanto en planta como en cortes de un proyecto. Los ejemplos de abajo ...

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3DSMAX Tutorial 07, parte 2: Sombreados en iluminación

3dsmax_sombrasEn el mundo real, la iluminación afecta nuestras vidas desde ángulos muy variados: permite distinguir siluetas y formas, afecta nuestros estados de ánimo (por ejemplo, las luces de una discoteca), nos alerta sobre peligros u otras indicaciones (semáforo, sirenas, etc.), nos entretiene, etc. Existen muchas fuentes de luz natural y artificial que nos generan muchas variables de iluminación. Intentar emular esas variables en un espacio 3D es el objetivo de las herramientas de iluminación en 3DSMAX. El programa basa a su representación de la iluminación en el ángulo que inciden los rayos en las caras de los objetos. Si este ángulo es perpendicular la iluminación es máxima, en ángulos menores esta irá decreciendo hasta desaparecer cuando los rayos queden tangentes a la superficie.

En la segunda parte del tutorial veremos los tipos de sombreados de las luces standard y sus parámetros más importantes.

Tipos de sombreado

Todas las luces standard a excepción de Skylight comparten parámetros comunes de sombreado que son los siguientes:

Shadows On/Off: en este caso habilitamos o deshabilitamos la proyección de sombra y además podremos elegir el tipo de estas. Al clickear en Use Global Settings, habilitamos la sombra de tipo Shadow Map por defecto.

3dsmax_luces016a_sinsombra

Render realizado con Sombra (Shadow) desactivada.

Los tipos de sombra que podemos elegir en esta persiana son los siguientes:

– Shadow Map: Es el sistema más sencillo de utilizar pero a su vez su sombreado es el menos configurable de todos, y su resultado no es del todo realista ya que no respeta las transparencias de los materiales pero tiene la ventaja de ser relativamente rápida de calcular en el renderizado.

3dsmax_luces016

– Mental Ray Shadow Map: Similar al primero pero se utiliza junto al motor de render Mental Ray.

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– Area Shadows: es el que genera las sombras más precisas y configurables, pero es también la más demorosa en cuanto a renderizado.

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– Ray Traced Shadows: un sistema muy utilizado pues podemos configurar sombreados precisos y realistas, ya que a diferencia de Shadow Map sì respeta la transparencia de los materiales, aunque se debe configurar para generar sombras difusas.

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– Advanced Ray Traced Shadows: Las sombras de Raytrace avanzado son similares a las sombras de Raytrace. No obstante, ofrecen más control sobre el comportamiento de las sombras además de tener parámetros en común con Area Shadows.

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Técnicas de sombreado

En 3DSMAX existen dos populares técnicas para el cálculo de sombras: la primera es mediante el método llamado raytraced shadows y la segunda es mediante depth-mapped shadow o shadow-map.

Un mapa de sombras o Shadow Map es una imagen que se compone en una fase previa al render de la escena, su principal característica es que puede generar sombras con bordes suavizados. Otra ventaja que tiene es que para calcularla el programa requiere de pocos recursos. Su principal desventaja es que no puede reconocer los distintos grados de opacidad ni puede reflejar los colores proyectados por los objetos semitransparentes.

shadows_001

Raytraced Shadow traza el recorrido de un rayo de luz desde la fuente de iluminación para iluminar cada punto de un objeto. Este tipo de cálculo es bastante preciso al determinar si algún objeto bloquea parte de la luz para crear sombras. Su principal ventaja es que reconoce los distintos grados de opacidad de los objetos y materiales traslúcidos. Su principal desventaja es que es más lenta de calcular que Shadow map y que siempre generan sombreados de bordes duros.

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Parámetros generales de sombreado

Todas las luces standard comparten parámetros comunes de sombreado, los cuales son los siguientes:

Color: por defecto es el color negro, y nos permite definir el color de la sombra, el cual afecta a todos los objetos que la reciben y que por ello sean afectados por el emisor de luz.

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Render realizado con sombras de color amarillo.

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Render realizado con sombras de color azul.

Densidad (Dens.): por defecto posee el valor 1, y define el nivel de oscuridad y/o claridad de la sombra. Mientras más bajo sea el valor de la densidad (menores a 1 y negativos) la sombra será más clara, y viceversa.

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Render realizado con Dens. en valor 0,5.

Map: nos permite seleccionar una imagen (Bitmap), un mapa o video y proyectarlos como sombra.

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Lights Affects Shadow Color: nos indica que la luz afecta el color de la sombra, combinando el color de la luz con el de la sombra. Si lo desactivamos, nos muestra la combinación y si lo activamos, nos muestra el color de la sombra.

Atmosphere shadows: permite que efectos atmosféricos puedan proyectar sombra.

Parámetros extendidos de sombreado

Los parámetros extendidos de sombreado dependen del tipo de sombra que elijamos para realizar el cálculo de sombras.

Parámetros de la sombra Shadow Map

Bias: su valor por defecto es 1. Bias desplaza la sombra acercándola o alejándola en relación al objeto u objetos que la proyectan. A medida que aumenta el valor la sombra se esfuma hasta casi desaparecer.

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Render normal de Shadow Map, con Bias en 1.

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Render de Shadow Map, con Bias en 7.

Size: Su valor por defecto es 512. Size define el tamaño (en píxeles cuadrados) del mapa de sombras que se calcula para la luz. Aumentando los valores de size podremos generar sombras más duras.

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Render de Shadow Map con el valor 2000 en Size, donde notamos que la sombra es más definida.

Sample Range: Por defecto es 4, y especifica qué proporción del área comprendida en la sombra se promedia. Afecta a la suavidad de la arista de la sombra. Su rango va desde 0,01 a 50,0.

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Render de Shadow Map con el valor 16 en Sample Range, donde notamos que la sombra es más difusa.

2 sided Shadow: Cuando está activada, se tienen en cuenta las caras ocultas a la hora de calcular las sombras. Los objetos vistos desde el interior no reciben iluminación de las luces procedentes del exterior. Cuando está desactivado se ignoran las caras ocultas, lo que hace que las luces exteriores iluminen el interior de los objetos.

Parámetros de la sombra Ray Traced Shadow

Ray Bias: su valor por defecto es 0,2. Al igual que la sombra Shadow Map, Ray Bias desplaza la sombra acercándola o alejándola respecto al objeto u objetos que la proyectan.

shadows_002

Render normal de Ray Traced Shadow, con Bias en 0,2.

shadows_010

Render normal de Ray Traced Shadow, con Bias en 5.

Máx Quad tree Depth: Ajusta la profundidad del árbol de cuadrantes utilizado por Raytrace. Los valores altos pueden mejorar el tiempo de Raytrace a costa de la memoria. Sin embargo, hay un valor de profundidad en el que la mejora del rendimiento queda desplazada por el tiempo que se tarda en generar el árbol de cuadrantes mismo. Esto depende de la geometría de la escena.

2 sided Shadow: Cuando está activada, se tienen en cuenta las caras ocultas a la hora de calcular las sombras. Los objetos vistos desde el interior no reciben iluminación de las luces procedentes del exterior. Cuando está desactivado se ignoran las caras ocultas, lo que hace que las luces exteriores iluminen el interior de los objetos.

Parámetros de la sombra Advanced Ray Traced

Basic Options: Selecciona el tipo de Raytrace que se va a utilizar para generar las sombras. Podemos elegir entre tres opciones que son:

– Simple: Proyecta un único rayo de luz en dirección a la superficie y en este caso no se realiza ninguna alisación.

shadows_011

– 1 pass antialias: Proyecta un haz de rayos. Cada superficie iluminada proyecta el mismo número de rayos, cuyo número se define en el contador de calidad de 1 pase.

shadows_011b

– 2 pass antialias: Es el modo habilitado por defecto y proyecta dos haces de rayos. El primer haz de rayos determina si el punto en cuestión está totalmente iluminado, sombreado o en la zona de penumbra (área débil) de la sombra. Si el punto se encuentra en la penumbra, se proyecta un segundo haz de rayos para afinar mejor los bordes. El número de rayos iniciales se especifica en el contador de calidad de 2 pases.

Antialiasing options: son las opciones de alisamiento. En estas tenemos:

Shadow Integrity: Número de rayos proyectados por una superficie iluminada.

Shadow Quality: Número de rayos secundarios proyectados por una superficie iluminada.

Podremos ajustar la calidad e integridad de las sombras dejando los valores por defecto o aumentando los rangos que van de 1 a 15. Los valores más altos generarán más pixeles en las sombras.

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Render efectuado con Shadow Quality y Shadow Integrity en 15.

Shadow Spread: Radio, expresado en píxeles, para desenfocar el borde de alisación. Por defecto es 1,25.

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Render efectuado con Shadow Spread en 6,5.

Shadow Bias: Por defecto es 0,25. Shadow bias define la distancia mínima a la que un objeto debe estar para proyectar una sombra, medida desde el punto que se sombrea. Esto impide que las sombras desenfocadas afecten a las superficies en que no deben proyectarse. A medida que se incrementa el valor de desenfoque, debería incrementarse también el Shadow Bias.

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Render efectuado con Shadow Bias en 3.

Jitter Amount: Añade aleatoriedad a las posiciones de los rayos. Inicialmente, los rayos siguen un patrón muy regular que puede mostrarse en la parte desenfocada de la sombra como artificios regulares. La aleatoriedad transforma los artificios en ruido, lo que suele resultar inadvertido para el ojo. Los valores recomendados son de 0,25 a 1,0. No obstante, las sombras muy desenfocadas requerirán una aleatoriedad mayor.

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Render efectuado con Shadow Spread en 6,5 y valor de Jitter Amount en 5.

Parámetros de la sombra Area Shadows

Basic Options: Selecciona el modo en que se generan las sombras de área. Podemos elegir 5 opciones que son:

– Simple: Proyecta un único rayo desde la luz a la superficie. No se realiza ningún cálculo de alisación ni de luz de área.

shadows_012

– Rectangle Light: A partir de la luz, proyecta los rayos siguiendo una matriz rectangular. Es la opción por defecto.

shadows_012b

– Disc Light: A partir de la luz, proyecta los rayos siguiendo una matriz circular.

shadows_012c

– Box Light: A partir de la luz, proyecta los rayos como si fueran una caja.

shadows_012d

– Sphere Light: A partir de la luz, proyecta los rayos como si fueran una esfera.

shadows_012e

Antialiasing options: son las opciones de alisamiento. Son las mismas que en el caso de Advanced Ray Traced Shadows.

Area Light Dimensions: Son las dimensiones que se aplican a una luz virtual que se emplea para calcular el sombreado del área. No afectan al objeto de luz real. Según el modo de proyecxtar las sombras que elijamos podemos definir las 3 dimensiones:

– Length: Define la longitud de la sombra de área.
– Width: Define la anchura de la sombra de área.
– Height: Define la altura de la sombra de área.

shadows_013

Render realizado con las opciones de Alisación por defecto, en el modo Rectangle Light y definiendo los valores de Lenght en 1 y Width en 2.

Este es el fin del tutorial 07, parte 2.

Bibliografía utilizada:

– Tutorial Luces y Sombras del profesor Sebastián Huenchual H., Carrera Animación Digital 3D, Instituto DGM.

– 3DSMAX User Guide reference.

– Manuales USERS 3DSMAX por Daniel Venditti. Ediciones MP, Buenos Aires, Argentina.

 

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