Depth e 3D.

Il depth compositing letteralmente vuol dire compositing per profondità. Nel mondo dei vfx, questo tipo di compositing permette una migliore e più semplice integrazione degli elementi 2D nella pipeline 3D scelta.

L’idea è aggiungere un ulteriore canale alle nostre immagini RGBA che permetta di memorizzare informazioni di profondità. In principio e oggi per consuetudine si utilizza la x e la y per identificare un asse in un sistema bidimensionale; la terza dimensione, la z, definisce la profondità di scena. Il depth compositing può prendere anche il nome di z-compositing e generalmente tra artisti vfx il canale z identifica un canale di profondità. Le nostre immagini diventano così RGBAZ.

Depth e Floating Point.

La maggior parte dei programmi di compositig interpreta correttamente questo canale e permette un compositing più facile evitando di utilizzare clipping o black hole nei frame da compositare più lontani. Un canale di z si presenta come un gradiente bianco nero. Più un pixel è bianco, più è vicino alla nostra macchina da presa, più è nero più si allontana. Questo spazio è normalizzato da 0 a 1 e spesso si utilizzano piu di 8 bit per definire meglio le variazioni intermedie. Un’altra tecnica consiste nell’utilizzare frame in floating point dove il valore di intensità di uno dei componenti rgb rappresentà la distanza in unità virtuali dalla camera. Con questo metodo è più facile definire messe a fuoco in post grazie a valori di profondità non normalizzati ma uguali alla reale distanza dalla mdp degli oggetti nella scena virtuale.

Quando si compositano frame completamente virtuali, il depth compositing è molto piu semplice e richiede meno lavoro. Nel caso di compositing su scene preesistenti, si ricorre al rotoscoping. Le montagne, dietro le quali dovranno volare dei jet in cgi, dovranno essere individuate e mappate a un livello di depth giusto: lo sfondo quindi assume una posizione ben precisa dalla mdp e il software sà cosa sta davanti e cosa sta dietro.

Nel prossimo articolo vedremo il multiplane compositing.

Compositing e stili.

Negli articoli precedenti abbiamo visto l’utilità dei differenti pass. Il numero elevato di pass e i differenti metodi di compositing rendono il look finale dell’immagine molto vario. Le principali azioni che entrano in gioco sono le variazioni sui singoli pass e sull’immagine definitiva.

Ogni compositore utilizza tecniche differenti per blendare i pass; se ogni compositore lavorasse in modo indipendente su ogni shot , sicuramente il film non avrebbe un look unico ma una serie di sequenze con colori differenti.

Senior Compositor.

Per questo motivo, in un workflow di lavoro, un senior compositor si occupa di definire le linee guide da seguire. Gli altri compositor rispetteranno queste linee e applicheranno le dovute modifiche negli shot dove l’illuminazione varia ( interni, esterni,ecc).

Le linee guide permettono di avere un color gradig uniforme senza notare gli stili dei diversi compositori.

Nel prossimo articolo vedremo il depth compositing.

Reflection e Fisica.

Il pass di reflection è l’ultimo pass che vedremo in questo primo esempio di multipass compositing. Nel reflection pass si isolano le riflessioni dell’oggetto all’interno della scena e/o rispetto ad altri oggetti. Generalmente il pass viene creato con una riflessione pura al 100%. Un oggetto fisicamente non può avere una propria texture se riflette completamente. Infatti il reflection pass, nel caso in cui il materiale abbia caratteristiche fisiche, elimina totalmente qualsiasi texture “diffuse”. Il pass di reflection in post viene sommato, in alcune circostanze può essere compositato con uno screen: metodo che vedremo più in là.

Dirt Pass.

Oltre ai pass precedenti ce ne sono altri, indispensabili per rendere una immagine perfettamente fotorealistica. Uno di questi è il pass di dirt o di “sporco”. In passato spesso gli effetti visivi nei film non ottenevano il giusto realismo poichè le texture e i modelli erano rispettivamente troppo puliti o perfetti. Nella realtà tutti sappiamo che l’erosione e l’usura in generale degradano gli oggetti, se non vogliamo infatti creare un macchinario industriale appena assemblato, dobbiamo necessariamente aggiungere elementi di sporco alle texture e malformazioni agli oggetti evitando così forme assolutamente perfette con spigoli senza smussature.

Nel prossimo articolo vedremo l’importanza del controllo di compositing.

Occlusion e Shadow : il nuovo e il vecchio.

Il pass di occlusion permette di simulare contatto e occlusioni negli elementi 3d, è una tecnica abbastanza recente se paragonata all’utilizzo degli altri pass nel tempo. Generalmente, in un render perfetto e assolutamente reale, gli elementi che entrano in gioco sono i fotoni emessi dalla luce che rimbalzano in tutta la scena e determinano l’illuminazione del’ambiente in base alle caratteristiche dei diversi materiali. Ahimè questo processo infinitesimale chiamato ” unbiased” permette di avere una scena davvero reale ma a discapito di tempi di rendering veramente alti. Spesso quindi si ricorre a tecniche assolutamente fasulle che cercano di simulare e discretizzare un comportamente reale riducendo drasticamente i tempi di rendering. Uno di questi fake è  il pass di occlusion.

Occlusion e fake.

Nel pass di occlusion il motore di rendering creare delle aree scure nei punti di contatto tra due oggetti o in condizioni dove il contatto è davvero prossimo. E’ possibile personalizzare questo raggio via software ma l’importante è capire come questa tecnica non fa altro che simulare la luce. Le zone scure infatti sono meno chiare perchè ha ricevuto meno illuminazione dai ribalzi dei fotoni nella scena a causa dell’occlusione degli oggetti che la delimitano. Una maschera di occlusione è ben identificabile grazie a un frame tutto bianco e le zone di contatto nere. Questo pass generalmente si moltiplica rendendo le zone interessate più scure. Si usa spesso in collaborazione con un pass di final gather.

Shadow e fotoni.

Il pass di shadow è un pass di vecchia data e si occupa di mostrare in nero le zone in ombra. Tracciando linee rette da una sorgente di luce ( puntiforme o area ) in modo che siano tangenti alla forma dell’oggetto in scena, si ottiene una “maschera” di ombra. Generalmente questo pass è nero al 100% nelle zone di ombra, in compositing avverrà un processo di color grading che darà il tocco giusto al frame.

Nel prossimo articolo vedremo il pass di reflection.

Diffuse Pass.

Il pass di diffuse è un rendering in cui l’oggetto è rappresentato solo dall’illuminazione diretta delle luci in scena. Il rimbalzo della luce dovuta alla rilfessioni dei diversi materiali non condizionano l’illuminazione del soggetto. Per tal motivo, le zone in linea retta con la luce saranno visibili, le altre non esposte a luce diretta sono completamente nere. In realtà possiamo immagine questo tipo di render anche in una scena reale. Basti pensare ad una stanza completamente nera e con pareti infinite o estremamente vaste in cui un oggetto posto al centro viene illuminato da una singola fonte luminosa. Immaginiamo anche questo oggetto senza riflessioni, completamente opaco e con una superfice perfettamente levigata. Generalmente questo pass è l’unione di due pass: uno con una superfice totalmente priva di illuminazione esterna ma autoilluminata e un altro con una superficie totalmente bianca con zone grige relative all’illuminazione del set di luci. Avendo una supericie autoilluminata e una bianca con illuminazione diretta, è possibile fondere le due moltiplicandole e ottenendo le zone di “ombra”.

Specular Pass.

Il pass di specular è principalmente un riflessione anche se in CGI viene considerato un pass a sè stante. Questo pass rappresenta la riflessione della luce sulla superficie dell’oggetto. A seconda del materiale queste riflessioni possono variare divenendo circolari o antropomorfe. La luce speculare può assumere il colore della luce sorgente o il colore del materiale stesso ( oro ad esempio ). Generalmente un pass di specular si individua con un frame totalmente nero con la presenza solo dei tagli di luce. Questi verranno aggiunti alla diffuse e fanno parte del workflow di lavoro.

E’ importante notare come i differenti pass permettono correzioni da parte del compositor su ognuno di essi. Infatti se ad esempio la luce speculare risulta troppo forte, è possibile operare con diversi operatori e filtri per ottenere l’effetto desiderato senza rieffettuare il render.

Nel prossimo articoo vedremo i pass di occlusion e shadow.