-Una vez que hemos levantado nuestro modelo BIM en Archicad, aplicado sus materiales y dispuesto la iluminación adecuada queremos conseguir una imagen lo más realista posible a través de un proceso al que llamamos render.

-Bien es sabido que el motor de renderizado que dispone Archicad , Cinerender , tiene ciertas limitaciones en la relación calidad-tiempo. A mí personalmente me obligaba a exportar el modelo BIM creado en Archicad a un segundo programa de modelado donde estuviera implementado Corona Renderer. Con la aparición de la fase alpha del motor de render de Corona , Archicad da un salto cualitativo en la presentación fotorealista del modelo BIM . La versión alpha dará paso a la beta, y acabará el desarrollo del programa con su versión definitiva.

–Me he planteado realizar un  Curso online de renderizado profesional con Corona Renderer y Archicad para arquitectura donde aprenderemos a utilizar el magnífico motor de render de Corona dentro de Archicad.

-Dicho curso se organiza casi como un libro de instrucciones, con texto e imágenes. Siguiendo las citadas instrucciones se conseguirá al final de curso tener la suficiente maestría como para realizar imágenes fotorealistas de nuestro modelo BIM. Como estamos hablando de una labor creativa, ya será la capacidad artística de cada uno la que confiera a las imágenes realizadas su sello personal.

-Advertir que los ajustes del motor de Corona son iguales para 3dsMax, Cinema4D o Archicad. La forma de colocar una cámara, las luces o gestionar los materiales variará en función del programa de modelado donde trabajemos. Sin embargo los temas de creación de materiales físicamente correctos o PBR, balance de iluminación, composición o postproducción son iguales para cualquier motor de render. El curso que se plantea se desarrollará de forma paulatina conforme el programa de Corona Renderer se vaya implementando dentro de Archicad pues en la versión alpha actual  aún falta contenido con relación a sus versiones definitivas de 3dsMax y Cinema4D.

-En este post se hace una introducción somera a lo que se entiende como motor de render y que es fundamental conocer para posteriormente trabajar con Corona Renderer

-Un render es un proceso intermedio entre unos datos de partida ( el modelo BIM ) y una imagen fotorealista de salida.

-Existen dos motores de render : los llamados Biased y los Unbiased.

-Los motores Unbiased son lentos pero precisos y los Biased son más veloces en cuanto a cálculo pero sacrificando precisión.

-En los motores Unbiased, o motor de render sin sesgo, la configuración es más sencilla; la precisión en la imagen se consigue con tiempo; se parte con imágenes que tienen poca definición , con mucho ruido, y se van limpiando a medida que pasa el tiempo. Cuando visualmente la consideramos aceptable paramos los cálculos del motor de render. Motores de render Unbiased son: Maxwell, Octane, Cycles, Arnold.

-En los motores Biased , o motor de render con sesgo la configuración es más complicada; el usuario debe introducir atajos mediante los parámetros de configuración del motor para indicarle en que zonas el cálculo debe incidir más que en otras y reducir tiempos de render. Motores Biased son Vray, Mental Ray.

–Corona Renderer no llega a ser un motor Unbiased puro porque podemos introducir ciertos atajos en sus settings al igual que lo hacemos en los Biased,  pero tiene la ventaja de ser sumamente fácil de configurar como ocurre con los motores Unbiased. Corona ofrece la posibilidad en su configuración de ser un motor puramente Biased y que no es aconsejable.

Sistema de Raytracing

-Como vemos en el gráfico superior y explicado de forma muy sencilla un motor de render trabaja a partir de un sistema de Raytracing donde la cámara de render lanza unos “rays” o vectores hacia los pixels de nuestra imagen y a las que llamaremos “muestras primarias”. Dicho vector en su trayecto llega un momento que se encuentra con alguna geometría (plano inferior) y desde este punto de encuentro se lanzan otros vectores hacia el punto de iluminación y a las que llamaremos “muestras secundarias”. Si no existe geometría interpuesta ( la manzana) el sample o punto de encuentro entre vector y geometría estará iluminado por la fuente de luz ; si existe geometría interpuesta ( la manzana) el sample estará en sombra. En función de la intensidad de la fuente de luz y del color de la superficie de nuestra geometría el motor de render interpreta el pixel renderizado.

-El número de muestras primarias que lleguen a cada uno de los pixels de nuestra imagen determinarán la calidad del render. Con pocas muestras aparece el típico dentado en líneas inclinadas o curvas de nuestra geometría. A este fenómeno se le denomina Aliasing. Para contrarestar este fenómeno o Antialising deberemos incrementar las muestras .

-Sin embargo es aquí donde los motores Biased tienen la posibilidad de indicar al motor de render donde lanzar más muestras primarias. Superficies muy uniformes con poco contraste necesitará de pocas muestras ( poco antialiasing), sin embargo geometrías muy contrastadas con mucho cambio de zona iluminada a zona en sombra necesitarán más muestras para que no aparezca el mencionado aliasing. Esto se hará mediante un Threshold o umbral el cual fijará a partir de qué cantidad de contraste se deben utilizar más o menos muestras. Esto redundará en rebajar los tiempos de render debido a la optimización del muestreo del motor de render.

-En el gráfico inferior vemos un caso simplificado donde la rejilla serían los pixels y el número de muestras depende del contraste existente en nuestra imagen. Si no existe contraste se lanzaría un número mínimo de muestras y cuando hubiera zonas contrastadas se irían lanzando muestras hasta alcanzar el nivel de umbral o Treshold que nosotros hayamos indicado a nuestro motor de render.

Samples

-Hemos hablado de las muestras primarias que se encargan de definir el aliasing de nuestra geometría pero el tema se complica con las muestras secundarias. En el gráfico superior habíamos visto que las muestras secundarias son los vectores que  relacionan los puntos donde inciden muestras primarias y geometría con la fuente de luz. Pero el motor de render en las muestras secundarias no traza un solo vector a la fuente de luz sino innumerables vectores en todas direcciones para captar información.

-Dichos vectores van rebotando a lo largo de nuestra geometría ( ver gráfico inferior). Estos rebotes, también llamada Iluminación Global o GI , se pueden configurar en el motor de render. Cuantas más muestras secundarias , y por lo tanto más rebotes  introduzcamos en la configuración del motor de render más «limpia» quedará nuestra imagen , es decir , tendrá menos ruido siempre a costa de tiempo de renderizado . En exteriores tendrán mas importancia los rebotes primarios y en interiores lógicamente los secundarios o GI.

-Como habíamos visto las muestras primarias se encargarían del antialiasing ( o bordes dentados) de nuestra geometría mientras que las muestra secundarias tienen que ver con la Iluminación Global o indirecta, las reflexiones y refracciones…. es decir con aquello que realmente confiere realismo a nuestra imagen.

Muestras secundarias

-Para calcular la GI o iluminación global en los motores biased existen diferentes métodos o algoritmos de cálculo. Dichos métodos se diferencian para los rebotes primarios y para los secundarios. El método más preciso y fácil de configurar para calcular los rebotes primarios y secundarios  en el conocido motor de render de Vray es el llamado Brute Force. En Corona se le conoce como Path Tracing en las versiones de 3dsMax y Cinema 4D y Full en Corona para Archicad

-Otro método para el cálculo de los rebotes es LIght cache en Vray, menos preciso y más rápido y que en Corona se denomina UHD Cache.

-Como regla general y para tener un equilibrio entre tiempos de render y calidad utilizaremos para el cálculo de las muestras primarias Brute Force o Path Tracing (llamado Full) en Corona y para las muestras secundarias Light Cache o UHD Cache en Corona. 

-Si quieres descargar la versión alpha 4 de Corona Renderer para Archicad dirígete a la dirección https://corona-renderer.com/forum/index.php?topic=26434.0 y una vez ejecutado te aparecerá el menú de Corona en la parte superior

Menú Corona renderer en Archicad

Imágenes realizadas con Corona fuera de Archicad

Render. Javier Marín Arquitecto

Render. Javier Marín Arquitecto

Render. Javier Marín Arquitecto

Render. Javier Marín Arquitecto