Neste tutorial, descreverei a configuração de nós que criei para obter uma renderização NPR (Renderização Não Fotorrealista) a partir de um modelo 3D com materiais e texturas PBR.
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Olá a todos! Neste tutorial, descreverei a configuração de nós que criei para obter uma renderização NPR (Renderização Não Fotorrealista) a partir de um modelo 3D com materiais e texturas PBR. Especificamente, usaremos um modelo 3D de um circuito eletrônico para obter uma renderização semelhante às ilustrações em revistas de eletrônica que eu costumava ler há muitos anos.
Vou começar mostrando a diferença entre a renderização obtida ao importar o modelo 3D, que já tem suas Texturas PBR conectadas a um nó Principled, e a renderização não fotorrealista, que usa apenas a Base Color Texture e um nó Principled configurado adequadamente.
Este tutorial foi criado no Blender 4.1, e o motor de renderização utilizado é o Cycles.
O tutorial seguirá este esquema:
Vamos desativar a iluminação existente na cena;
Faremos uma edição inicial das entradas padrão do nó Principled;
Vamos desativar algumas opções de Ray Visibility para eliminar Color Bleeding e outros efeitos de sombreamento indesejados;
Vamos ativar o Freestyle para fornecer um contorno às geometrias na pós-produção;
Finalmente, modificaremos novamente as entradas do nó Principled para criar uma sombreação simples baseada na orientação das faces dos objetos em relação à câmera, tornando a aparência das geometrias menos monótona.
A primeira coisa a fazer é desativar a iluminação da cena.
A renderização PBR inicial foi criada com uma Textura HDR no World Background e uma fonte de luz Sun, mas, neste caso, o próprio objeto atuará como um emissor de luz para fornecer uma iluminação uniforme a todas as partes do objeto.
Portanto, exclua as fontes de luz existentes na cena e defina a intensidade da iluminação do World para 0.
Em uma pré-visualização Rendered da vista 3D, não veremos nada, precisamente porque não há fonte de luz na cena.
Em seguida, modificamos as conexões do nó Principled. Queremos obter uma iluminação uniforme dos objetos, preservando as cores e o texto presentes na Albedo Texture.
Desconecte a Albedo ou Base Color Texture da entrada Color do nó Principled e conecte-a à entrada Emission, onde podemos manter a intensidade da emissão em 1.
As Texturas Metallic e Normal não são de nosso interesse, portanto, podemos removê-las.
Também removeremos a Roughness Texture e definiremos um valor uniforme de 1 para este parâmetro no nó Principled.
Essas operações precisam ser realizadas para todos os Materiais disponíveis na cena, que neste caso são dois: um para a placa de circuito impresso e outro para os componentes eletrônicos.
Em uma pré-visualização Rendered da vista 3D, agora veremos todos os elementos claramente com uma iluminação plana. No entanto, neste momento, a iluminação é muito uniforme, há reflexos coloridos em objetos próximos (isto é: Color Bleeding), e não há contornos do Freestyle. Vamos resolver esses problemas um por um, começando pelo Color Bleeding.
Abra a aba Object no editor de Properties para um dos objetos na cena e acesse a seção Visibility.
Nesta seção, desative todas as opções na aba Ray Visibility, exceto a opção Camera.
Essa operação também precisa ser realizada para todos os Materiais presentes no projeto.
Desta forma, os únicos raios de luz presentes na cena são aqueles emitidos pelas superfícies e direcionados para a câmera, então não teremos mais os irritantes efeitos de Color Bleeding que eram visíveis até poucos momentos atrás.
Na pré-visualização Rendered da 3D Viewport, já temos um resultado interessante por si só, mas ele pode ser melhorado adicionando algumas linhas para destacar os contornos dos objetos.
O módulo Freestyle é perfeito para isso. Podemos ativá-lo na seção específica da aba Render dentro do editor de Properties. Nesta aba, também podemos definir o modo de implementação da espessura da linha e, no caso de modo absoluto, a espessura da linha em pixels.
Na aba View Layers, agora haverá uma seção Freestyle onde podemos definir muitos outros parâmetros, mas não os abordarei agora. A renderização que mostrei no início do tutorial foi feita simplesmente ativando o Freestyle e deixando as configurações padrão.
No entanto, o Freestyle é aplicado à renderização finalizada, então seus efeitos não são visíveis na pré-visualização Rendered de uma 3D Viewport. Portanto, vamos iniciar uma renderização inicial para observar o resultado alcançado até este ponto.
Para obter um sombreamento baseado na orientação das faces dos objetos em relação à câmera, utilizarei o nó Layer Weight no modo Facing como o fator de mistura entre duas versões diferentes da Base Color Texture.
Antes de implementar a configuração final dos nós, vou mostrar o efeito do nó Layer Weight Facing usando dois nós Emission com cores bem diferentes, conectados a um nó Mix Shader, e usando o Layer Weight Facing como o fator de mistura.
Certifique-se de conectar a saída Facing do nó Layer Weight, e não a saída Fresnel, à entrada Factor do nó Mix Shader.
Como você pode ver, modificando o valor do Blend, podemos usar diferentes shaders dependendo da orientação das faces em relação à câmera.
No entanto, a transição entre os dois shaders não é muito definida. Para obter uma transição mais nítida, inserimos um nó Math no modo Greater Than entre o Facing e o Factor.
O segundo parâmetro do nó Math servirá como o valor de limiar para determinar a mudança de um shader para outro.
Para obter o mesmo valor tanto para o parâmetro Blend do nó Layer Weight quanto para a segunda entrada Value do nó Greater Than, inserimos um nó Value do grupo Input na configuração e o conectamos a essas duas entradas.
Modificando esse valor, mesmo com variações muito pequenas, podemos obter um bom fator de mistura para adicionar uma sombreação sem gradientes às faces dos objetos.
Usaremos esse fator de mistura para criar uma versão ligeiramente mais escura da Albedo Texture com base na orientação das faces dos objetos.
Agora, remova os dois nós Emission e o nó Mix Shader da configuração, reconectando o nó Principled ao Material Output.
Para obter uma versão mais escura da Albedo Texture, conecte a saída Color da Base Color Texture a um nó Brightness Contrast, definindo o Brightness para -0.2.
Insira um nó Color Mix e conecte a saída Color da Albedo Texture a uma das entradas de imagem e a saída do nó Brightness Contrast à outra entrada de imagem.
Conecte a saída do nó Greater Than à entrada Factor do nó Color Mix que acabamos de adicionar à configuração.
Finalmente, conecte a saída do nó Color Mix à entrada Emission Color do nó Principled.
Esta configuração precisa ser replicada para todos os Materiais presentes na cena. No entanto, a pré-visualização visível em uma 3D Viewport no modo Rendered ainda não é a final, pois não inclui o efeito do Freestyle.
Inicie uma renderização para observar o resultado final verdadeiro.
A nova sombreamento tem tanto aspectos positivos quanto negativos.
O aspecto positivo é que, graças ao Freestyle e ao nó Facing, os objetos não são mais tão planos, facilitando a percepção de seus volumes.
O aspecto negativo é que essa sombreamento muda significativamente com base na orientação dos objetos em relação à câmera, então pode ser necessário gastar algum tempo ajustando o nó Value ou a orientação dos objetos.
Também deve ser notado que o nó Greater Than, implementado aqui como um nó de limiar para separar nitidamente a cor com base na orientação das faces, pode produzir um resultado pouco atraente em animações. Nesse caso, considere a possibilidade de remover o nó Greater Than, conseguindo assim transições mais suaves.
Bem, isso é tudo para este tutorial! Espero que você tenha achado útil! Até a próxima!