Tutorial: Utilización del Mapa de normales, para modificar iluminación virtual.

Febrero de 2012

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El propósito de este tutorial es el enseñar como utilizar en PhotoShop (PS), el mapa de normales que se

obtiene de la mayoría de los motores de renderizado. Para con ello lograr, entre otras muchas aplicaciones,

modificaciones sustanciales y rápidas en las imágenes obtenidas, y así poder modificar las iluminaciones, sin

tener que volver a realizar el proceso completo de renderizado. Lo cual redundará obviamente en ahorro de

tiempo.

Esperando que el lector encuentre esta información no solamente valiosa, sino también útil y práctica.

1.- Antecedentes:

¿Qué es un mapa de normales? , ¿Como se obtiene? y ¿Como se representa gráficamente?

El mapa de normales es la representación en 2D que genera el Motor de Render (MR) y lo representa

considerando que las caras o polígonos de la imagen obtenida de nuestro modelo 3D tienen un color

predeterminado, relacionado con los planos cartesianos básicos de proyección (XY, XZ y YZ) figs. 1 y 2

Fig. 2: Coordenadas en SU

Fig. 1: Coordenadas en C4D

Nota:

Observemos que aunque en estos 2 ejemplos se intercambia la representación de los ejes “Y” y “Z”, el color asignado a

cada uno de ellos no cambia (ya que es un estándar en el mundo de la representación gráfica)

Y

Y

Z

X

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Sabiendo que la Normal (Nombre genérico que se da al Vector Normal, el cual es un vector perpendicular a

todos los vectores contenidos en un plano dado) es una línea imaginaria perpendicular a la cara visible de

nuestro objeto, Para algunos usos, (Principalmente, para definir la cara visible de un objeto) es que se

utilizan, (Algunos modeladores representan la normal como un “alfiler”, fig 3 y otros como SketchUp (SU)

utilizan el cambio de colores para tal efecto. fig. 4

Fig.3: Cara visible, definida por normales, C4D Fig.4: Cara visible, definida por colores, SU

Entendiendo que hay algunos planos que no son siempre paralelos a los planos formados por la

intersección de los ejes ortogonales, es que un Mapa de Normales no tiene solamente los colores

Verde(Eje “Y”), Rojo(Eje “X”) y Azul(Eje “Z”), sino cualquier combinación de exclusivamente 2 de ellos. fig 5.

Fig. 5: Representación de Normales de

objetos de diferentes formas: planas, curvas,

alineadas a los planos básicos y no alineadas.

Imagen Obtenida por casi todos los motores

de renderizado.

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2.- Requerimientos:

Primeramente, teniendo nuestro modelo 3D, fig. 6, asignamos materiales (o podemos no asignarle

materiales fig. 7 y trabajar con el material por defecto una imagen monocromática, fig. 8)

Fig. 6: El modelo mostrando la malla

De polígonos que la conforman.

Fig. 7: El modelo con un material

Aplicado.

Fig. 8: El modelo monocromático.

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Posteriormente hacemos el render. Y obtenemos los 2 mapas que utilizaremos figs. 9 y 10. Aquí es

importante hacer notar que no es conveniente que el objeto proyecte sombras hacia otros cuerpos o reciba

sombras de otros cuerpos, fig. 11. Si así fuera el caso, tendríamos que utilizar el canal Alpha, para aislarlo.

Ya que si no es así el “cambio” de iluminación puede entra en conflicto con el entorno.

Fig. 9: Render sin proyección de sombras. Fig. 10: Mapa de normales

Fig. 11: Render con proyección de sombras, donde se

aprecia que la luz viene de izquierda a derecha (en la

imagen), Al ejecutar el ejercicio, veremos que

podremos obtener un efecto de iluminación total o

parcialmente diferente.

Nota:

El mapa de normales obtenido es el mismo en cualquiera de ambos casos (con sombra o sin sombra).

Recordemos que el MN, no es otra cosa más que una representación gráfica de la orientación de los

polígonos que conforman la imagen del objeto y no esta afectado de ninguna manera por la iluminación.

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3.- Procedimiento:

Abrimos PS y cargamos ambos mapas, en capas diferentes, figs. 12 y 13,

Fig. 12: El render original, en la capa inferior, con el mapa de normales en la capa superior, pero apagado,

así se debe ver. Lo renombramos Original.

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Teniendo cuidado que el mapa de normales quede en la capa superior y le asignamos, en opciones de

fusión el canal Luminosidad, sin modificar ningún porcentaje, fig. 13.

Fig. 13: El mapa de normales, en la capa superior, con la opción de fusión en luminosidad. Lo renombramos

MapaNormales.

Nota:

Si tuviéramos ambos canales visibles simultáneamente, veríamos la imagen combinada, como se ve en la

fig. 14.

Fig. 14: Se nota la mezcla de ambos

mapas

Luminosidad Opacidad 100%, relleno 100%

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Trabajáremos sobre la capa Original, Seleccionamos nuestro objeto, fig. 15

Fig. 15: Objeto

seleccionado en la capa

Original.

Una vez seleccionado, activamos la capa MapaNormales y en el botón crear nueva capa de relleno o ajuste,

seleccionamos el canal Tono-saturación, repetimos la operación y

seleccionamos Mezclador de canales. fig.16.

Fig. 16: Capas de ajuste,

creadas mediante la

selección del objeto,

aplicadas sobre la capa

MapaNormales.

Nota:

Se seleccionan una por una.

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Una vez obtenidas esas 2 nuevas capas, las cuales tienen los nombres de Mezclador de canales 1 y

Tono/saturacion1, respectivamente. Dejamos en ambos el modo de fusión en Normal y seleccionamos en

Mezclador de canales 1 Mezc. canal “A medida”, fig. 17.

Fig. 17: Nuevas capas obtenidas

mediante el uso del botón crear nueva

capa de relleno o ajuste, notándose el

efecto que tienen sobre la capa Original.

Seleccionamos ambas capas y haciendo click derecho, seleccionamos Crear mascara de recorte, fig. 18. Y

obtendremos entonces la imagen ya afectada por los cambios realizados, fig. 19.

Fig.

18: Selección de crear mascara de

recorte.

Fig. 19: Ambas capas aplicadas como mascara de recorte.

Notese la diferencia entre las imágenes de las fig. 17 y 19.

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Por ultimo, para equilibrar la perdida de luminosidad que se produce por el acoplamiento de la capa

MapaNormales y sus capas de ajustes respectivas. Seleccionando nuevamente nuestro objeto en la capa

Original, y utilizando nuevamente el botón de crear nueva capa de relleno o ajuste, creamos dos nuevas,

una llamada Exposición 1 Asigando los siguientes valores: Exposición = +1.20, Desplazamiento = 0.000 y

Corrección de gamma = 0.75., Ubicándola entre las capas MapaNormales y Original Y la otra llamada

Brillo/Contraste 1. Asignado los siguientes valores: Brillo = 95 y Contraste = -50. Ubicándola sobre la capa

MapaNormales. fig 20.

Fig. 20: Capas de ajuste de

iluminación, ya ubicadas y por el

momento con sus valores por

defecto, salvo las modificaciones

indicadas ya hechas a las 2 últimas

capas.

Fig. 21: Capas de ajuste de

iluminación, totalmente apagadas,

muestran la imagen original.

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A continuación, comenzaremos a manejar los valores en las capas Mezclador de canales 1,

Tono/saturación 1 y Brillo/contraste 1, para poder ver los cambios y ajustes que se pueden lograr, abajo

se muestran algunos resultados. Es solamente cuestión de que el lector, practique y aprenda el manejo,

figs. 22 a 26,

Figs. 22 a 26: Ejemplo de combinaciones del manejo de los valores en ambas capas.

Como podemos observar en estas imágenes de prueba, esta

herramienta es muy versátil y poderosa. Si aunado a ello,

manejamos también la selección de objetos mediante los

mapas de MaterialID u ObjectID, podremos lograr resultados

asombrosos. ¡El límite es nuestra imaginación!.

Esperando que este tutorial sea útil:

Para Sketchando.net :

Arq. Pedro Alexanderson Rodríguez.

(La totalidad del contenido intelectual y gráfico de este documento es propio, se puede usar solamente mencionando la fuente, gracias).