Introducción
La iluminación de una escena 3D es muy importante; una mala iluminación puede arruinar al mejor de los proyectos y por el contrario, una buena iluminación puede mejorarlo y lograr que deslumbre.
En algunas aplicaciones (por ejemplo: 3ds Max) el usuario tiene control total sobre los objetos de iluminación y puede lograr todo tipo de efectos, realistas y fantásticos. Si bien esto tiene beneficios, estos se pagan con gran cantidad de variables que debe conocer el usuario, para lograr los resultados esperados. Pero esto es un mal necesario, no nos olvidemos que 3ds Max es utilizado para cine, video y enormidad de video juegos, y en estas disciplinas se mezclan la realidad con la ficción y nada puede estar definido de antemano.
AutoCAD, a diferencia de Max, es una aplicación técnica, utilizada principalmente para diseñar objetos reales. En arquitectura, ingeniería, mecánica o manufactura, el usuario diseña objetos reales y no de ficción. Se considera que dichos usuario conocen de su disciplina, pero que no son, ni tienen que ser, experto en temas relacionados a la iluminación. Partiendo de esta visión del usuario, las herramientas de iluminación de AutoCAD están preparadas para simular la realidad y facilitar el trabajo de diseñador.
En estas lecciones expondremos los temas de iluminación desde un punto de vista práctico, procurando obtener resultados con el menor esfuerzo posible. Aspectos teóricos relacionados a la iluminación y el comportamiento de la luz, deberán buscarse en manuales especializados en dichas áreas.
Unidades de iluminación y luces fotométricas
Lo primero que debemos configurar es la unidad de iluminación; lo hacemos junto con las unidades del dibujo, a través del comando Unidades (Uns)/Units (Un). Las opciones Internacional y Americana utilizan iluminación fotométrica, mientras que la Genérica emplea luz estándar. La iluminación fotométrica (Info_Wikipedia) se basa en unidades de iluminación internacional y permite crear luces físicamente correctas, incluso permite importar archivos de los fabricantes de iluminación, para simular luces con más precisión.
La opción Internacional utiliza unidades de iluminación internacional (lux), en tanto que la opción Americana utiliza unidades de iluminación de Estados Unidos (Candela).
Nota: Dado que nuestro objetivo es buscar los resultados más precisos con el menor esfuerzo, siempre usaremos las unidades de iluminación Internacional, o sea que siempre trabajaremos con luces fotométrica.
Luz predefinida y luces añadidas
Mientras no se añadan luces a una escena, esta se ilumina de dos luces predefinidas que acompañan el desplazamiento del usuario; o sea que desde cualquier punto de vista la iluminación será siempre igual.
Al activar el sol o añadir otro tipo de luz AutoCAD recomendará desactivar la luz predeterminada, para que dichas luces predefinidas no afecten la iluminación creada por el usuario.
DEFAULTLIGHTING: Activa y desactiva la iluminación por defecto para reemplazar otra iluminación.
La iluminación por defecto de AutoCAD 2006 y versiones anteriores era una luz distante. La nueva iluminación por defecto utiliza dos luces distantes para iluminar más el modelo y también ajusta la luz ambiental. DEFAULTLIGHTINGTYPE: Especifica el tipo de iluminación por defecto, anterior (0) o nueva (1). El valor de esta variable de sistema es específico de cada ventana gráfica.
Tipos de iluminación
Partiremos de la existencia de dos tipos de iluminación: natural y artificial. La luz natural se caracteriza por la existencia de una sola fuente de iluminación (iluminación solar diurna), mientras que en la iluminación artificial las fuentes de iluminación serán muchas. Para el primer tipo de iluminación contamos con la luz de Sol y del cielo; en tanto que para la iluminación artificial podremos crear 4 tipos de luces: Punto, Foco, Distante y Red (utilizan información de distribución suministrada por los fabricantes de luminarias).
Comportamiento de la luz
Antes de iluminar una escena es conveniente conocer cómo se comporta la luz en el mundo real. La luz es energía electromagnética, radiante, producida por una fuente (sol, lámpara, vela, etc.) que se propaga siguiendo un comportamiento dual: como radiación electromagnética y como partículas. Cuando la luz choca contra la superficie de un objeto puede desviarse, continuar o absorberse, según las propiedades moleculares del objeto. Parte de la luz desviada puede ser captada por los ojos de un observador y su cerebro decodificará la información, permitiendo "ver" la superficie en cuestión.
Nota: Siempre consideraremos la iluminación como la cantidad de luz que llega al ojo del observador. Daremos este concepto por válido y en adelante estará implícito cada vez que la mencionemos; por ejemplo, al referirnos a la iluminación de un objeto, en realidad nos estaremos refiriendo a la porción de luz que rebota en el objeto, llega al ojo del observador y es decodificada por su cerebro.
Iluminación directa e indirecta
La iluminación directa es la cantidad de luz que recibe una superficie directamente de la fuente que la emite, sin que existan obstáculos. Dicha cantidad de luz está relacionada con la intensidad de la fuente emisora, con la distancia entre el objeto y la fuente y con el ángulo de incidencia.
Los rayos de luz que inciden en una superficie, en parte son reflejados y en parte absorbidos por ésta. Cuanto mayor sea la luz reflejada, más luz llegará al observador y más clara se verá la superficie, y a la inversa, cuanta mayor luz absorba un cuerpo, más oscuro se verá el mismo. El aspecto de una superficie depende de la luz recibida en combinación con las propiedades del material (color, relieve, transparencia, etc.).
Los rayos reflejados que no llegan al ojo del observador, pueden seguir rebotando e iluminando otras superficies hasta agotar su energía, si bien la potencia de esta luz es mucho menor que la del primer impacto, la suma de todas estas interacciones secundarias es la que le permite, por ejemplo, ver debajo de un escritorio o iluminar homogéneamente un ambiente con una o dos lámparas. A este fenómeno se lo conoce como iluminación indirecta y resulta un poco más compleja de calcular.
Para calcular la iluminación indirecta y lograr mayor realismo se utilizan distintos procedimientos basados en algoritmos matemáticos. AutoCAD utiliza uno llamado Final Gather, por ser el procedimiento utilizado por el motor de render Mental Ray. Si bien la simulación de la luz indirecta no es físicamente exacta, lo hace con mucha velocidad y es muy fácil de configurar.
Iluminación natural diurna
En esta primera lección de iluminación simularemos escenas de luz natural diurna y como ya manejamos desde la primera lección de este curso, la iluminación directa la obtenemos activando el sol, y la luz indirecta la obtenemos activando la luz del cielo, estando en una vista en perspectiva.
La iluminación del sol será físicamente correcta y sin necesidad de hacer casi ningún ajuste. Los valores de intensidad y color de la luz estarán relacionados a la ubicación geográfica del proyecto y al día y hora seleccionados. Estos parámetros se definen en el mismo panel en el que activamos la luz solar.
Definir la ubicación geográfica del proyecto
Si nuestro diseño se relaciona a un proyecto de arquitectura, es importante designar su ubicación, a los efectos de obtener un resultado más realista. Para definirlo debemos seleccionar la herramienta Definir ubicación/Set location, que se encuentra en el panel Sol y ubicación/Sun & location. Dicha ubicación se puede importar desde un archivo .KML o .KMZ (tipos de ficheros que contienen información geográfica y que son específicos para visualizarse en Google Earth/Maps.), se puede definir en Google Earth o mediante valores de ubicación. La forma más fácil y precisa de hacerlo es en Google Earth.
