Mental Ray in Revit 2009 vs 3ds Max: Deel 2
Ook eens wat anders dan fotorealistisch

Door Jean-Pierre van Gastel

In het vorige artikel over Mental Ray in CAD-Magazine is al aan het licht gekomen dat er flink wat verschillen zitten in de Mental Ray versie voor 3ds Max (Design), AutoCAD, Revit Architecture en Maya. In dit tweede en tevens laatste artikel komen de verschillen op het gebied van materialen en lichtberekeningen aan bod.

Afbeelding 1.

Afbeelding 2.

Het gebruik maken van specifieke Mental Ray-materialen is in Revit Architecture het meest gemakkelijk, aangezien er geen andere keuze voor materialen is te maken. In Revit Architecture worden materialen standaard al gekoppeld aan elementen die de gebruiker bijvoorbeeld uit een zogenaamde ‘Localiser’ haalt. Eventueel zijn deze naar eigen wensen nog aan te passen. Revit Architecture biedt een ruime standaardbibliotheek met materialen variërend van diverse steensoorten, houtsoorten, glas en meer. Deze materialen kunnen weer worden gegeven gebaseerd op de scene, gedrapeerd over een stoel, of over een terrein, zodat een goede weergave wordt gegeven van het eindresultaat, zie afbeelding 1.
Vele materialen werken op basis van een textuur die de gebruiker terugvindt in de installatiefolder van Revit Architecture. Het goede nieuws is dat zowel Revit Architecture 2009 als 3ds Max (Design) exact dezelfde texturen beschikbaar hebben na het installeren van deze producten. Daardoor is het uitwisselen van data geen enkel probleem meer. Indien de Revit Architecture-gebruiker er overigens de voorkeur aan geeft om een eigen textuur te kiezen, dan zal deze ook keurig worden meegenomen naar 3ds Max (Design), zolang hij maar gebruik maakt van het FBX-bestandsformaat om de data uit te wisselen tussen beide applicaties.
Gebaseerd op een materiaalsoort zal Revit Architecture de specifieke eigenschappen van het materiaal tonen. Zo kan de gebruiker na het kiezen van een materiaal van steen, naast de gebruikte textuur, ook de afwerking van de steen kiezen, bijvoorbeeld of dit mat is of geglazuurd. Er kan gebruik gemaakt worden van een ‘Bump’ map om een reliëf te renderen. ‘Bump maps’ zijn overigens een visueel effect tijdens de rendering en vervormen niet de geometrie, zoals een ‘Displacement’ map in 3ds Max (Design) en Maya wel kan doen. ‘Bump maps’ werken op basis van grijswaarden. Witte pixels worden omhoog getrokken en zwarte pixels worden ingeduwd tijdens het renderproces. Dat is het effect van een ‘Bump’ map.
Een materiaal zoals glas in Revit Architecture gebruikt standaard al de juiste brekingsindex van licht (I.O.R.) zijnde 1,52 voor glas. Interessanter worden de materialen die reflecties nodig hebben. Revit Architecture maakt gebruik van zogenaamde BRDF (Bidirectional Reflection Distribution Function), maar baseert dit niet op graden, wat in de werkelijkheid wel zo is. Simpel gezegd houdt dit in dat reflecties zich aanpassen bij de gebruikte hoek van de camera. Uiteraard biedt de Mental Ray-render in 3ds Max (Design) en Maya wel deze realistische instellingen, zie afbeelding 2.

Licht doorlaten
Transparantie en zelfs ‘Translucency’ (lichtdoorlatendheid) komen we tegen in de materialen van Revit Architecture. Papier is bijvoorbeeld een goed voorbeeld van een materiaal dat lichtdoorlatend is. De ‘Cut-Out’ maps zijn bedoeld om op basis van zwart-wit texturen openingen te maken tijdens de rendering of ook wel ‘Opacity maps’ geworden. Zo kan er bijvoorbeeld op basis van een zwart-wit textuur van gaas een compleet traliewerk gerenderd worden zonder onnodig veel in 3D te hoeven modeleren. De laatste, toch wel knappe, eigenschap in Revit Architecture 2009 is de mogelijkheid om op basis van een materiaal licht af te geven in een ruimte. Gebaseerd op een aantal candela per m2 of kant en klare presets zoals LED-verlichting, een kleurtemperatuur in Kelvin (standaard 6500 gelijk aan wit) en een ‘Filtercolor’ die het licht zal kleuren tijdens de rendering, is het aardig compleet.

‘ProMaterials’
Overigens al deze besproken instellingen komen op exact dezelfde wijze terug in 3ds Max (Design) als men gebruik maakt van de zogenaamde ‘ProMaterials’ specifiek bedoeld voor Mental Ray. Materialen die vanuit Revit Architecture worden geïmporteerd via het FBX-bestand ,zullen om die reden automatisch omgezet worden naar ‘ProMaterials’. Deze materialen bieden echter in 3ds Max (Design) direct nog wat extra mogelijkheden om het geheel nog beter eruit te laten zien. Indien de gebruiker overigens niets doet aan de materialen, zal de rendering in 3ds Max (Design) exact hetzelfde zijn als in Revit Architecture 2009, zij het dat dezelfde scene tweemaal zo snel gerenderd zal worden.
Door gebruik te maken van de ‘Special Effects Roll-Out’ in 3ds Max (Design) kan de gebruiker het materiaal automatisch alle scherpe randen laten afronden tijdens het renderen, waardoor er meer lichtval ontstaat en kan er een zogenaamd ‘Ambient Occlusion’-effect meegenomen worden, wat voor veel meer diepte zal zorgen. Dit ‘Ambient Occlusion’ ofwel ‘AO’-effect is te vergelijken met een indirect lichteffect. Simpel gezegd: als twee vlakken elkaar raken, zal er in de hoek van deze twee vlakken een subtiele zachte schaduw ontstaan, waardoor het diepte-effect beter is te zien, zie afbeelding 3.

Afbeelding 3.

Daarnaast bieden 3ds Max (Design) en Maya nog veel meer natuurlijk op het gebied van Mental Ray. Bijvoorbeeld de ‘contourshaders’ waarmee het mogelijk is om een rendereffect te maken alsof de scene met de hand is getekend. Zonder al te veel werk is dit zeer snel te realiseren, zie afbeelding 4. Een eventueel alternatief is het beschikbaar ‘Ink ’n Paint’-materiaal in 3ds Max, waardoor het effect van technische illustraties gewoon is te renderen, zie afbeelding 5. Of door zelfs verschillende materialen over elkaar heen te leggen (‘Blend’), ontstaat als zeer snel een zogenaamde ‘Clay Rendering’ dat het effect weergeeft van klei. Dit zijn rendereffecten die haast geen extra moeite kosten en eens een keer wat anders doen dan fotorealistisch renderen.

Afbeelding 4.

Afbeelding 5.

Exposure
Naast het geweldig goed uitlichten in 3ds Max, kan de gebruiker natuurlijk nog veel meer informatie halen uit de diverse lichtbronnen die uit Revit Architecture zijn gekomen, of die hij zelf heeft geplaatst. Gebaseerd op een techniek ‘Exposure’ kan 3ds Max Design een lichtberekening uitvoeren die gebaseerd is op de ‘Leed Certification’. Deze lichtberekening kan opgeslagen worden in Microsoft Excel, waardoor de gebruiker zou kunnen aantonen dat hij als architect wel degelijk heeft gekozen voor een duurzaam ontwerp. Dit zal in de toekomst meer en meer belangrijk gaan worden.
Uiteraard zijn er nog veel en veel meer specifieke Mental Ray extra’s terug te vinden in 3ds Max (Design) en Maya. Denk bijvoorbeeld aan ‘Caustics’ die ontstaan als licht door glas heen wordt afgebroken, ‘Global Illumination’ waarbij het licht wordt berekend op basis van Photons, ‘Displacement’ rendering handig voor gras, tapijt en degelijke, en de mogelijkheid om een render apart op te slaan in diverse lagen zodat deze gemakkelijk, in bijvoorbeeld Adobe Photoshop, zijn aan te passen zonder dat de hele boel opnieuw uitgerenderd behoeft te worden. Mental Ray is als laatste een fysisch correcte render engine waar iedereen nog veel van zal horen in de komende tijd gezien de nieuwe ontwikkelingen met name in 3ds Max (Design).
Conclusie voor al diegene die af en toe een render moeten maken en zeer snel tevreden zijn en alle tijd hebben is Revit Architecture voldoende. Wil je echter snel en volledige controle hebben over een rendering, dan is 3ds Max (Design) of Maya een absolute ‘Must Have’.

Jean-Pierre van Gastel jean-pierre.van.gastel@pollux.nl is freelance redacteur voor CAD-Magazine. Voor dit onderwerp zie ook: www.autodesk.nl.