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Lección 19: Iluminación natural 

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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 deiluminación 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).

http://www.arquy.net/video/AutoCAD_3d/pdf18.pdfhttp://www.arquy.net/video/AutoCAD_3d/pdf18.pdfhttp://www.edu-cad.net/video/AutoCAD_3d/leccion19.ziphttp://www.edu-cad.net/video/AutoCAD_3d/leccion19.ziphttp://es.wikipedia.org/wiki/Fotometr%C3%ADa_(%C3%B3ptica)http://es.wikipedia.org/wiki/Fotometr%C3%ADa_(%C3%B3ptica)http://es.wikipedia.org/wiki/Fotometr%C3%ADa_(%C3%B3ptica)http://es.wikipedia.org/wiki/Fotometr%C3%ADa_(%C3%B3ptica)http://www.edu-cad.net/video/AutoCAD_3d/leccion19.ziphttp://www.arquy.net/video/AutoCAD_3d/pdf18.pdf

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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.

http://docs.autodesk.com/ACD/2011/ESP/filesACR/WS1a9193826455f5ffa23ce210c4a30acaf-50a3.htm#WSfacf1429558a55de125a23510603d8cc4a-7899http://docs.autodesk.com/ACD/2011/ESP/filesACR/WS1a9193826455f5ffa23ce210c4a30acaf-50a3.htm#WSfacf1429558a55de125a23510603d8cc4a-7899http://docs.autodesk.com/ACD/2011/ESP/filesACR/WS1a9193826455f5ffa23ce210c4a30acaf-50a3.htm#WSfacf1429558a55de125a23510603d8cc4a-7899

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DEFAULTLIGHTINGTYPE: Especifica el tipo de iluminación por defecto, anterior (0) o nueva (1).

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. 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" lasuperficie 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.

http://docs.autodesk.com/ACD/2011/ESP/filesACR/WS1a9193826455f5ffa23ce210c4a30acaf-50a1.htm#WSfacf1429558a55de125a23510603d8cc4a-7892http://docs.autodesk.com/ACD/2011/ESP/filesACR/WS1a9193826455f5ffa23ce210c4a30acaf-50a1.htm#WSfacf1429558a55de125a23510603d8cc4a-7892http://docs.autodesk.com/ACD/2011/ESP/filesACR/WS1a9193826455f5ffa23ce210c4a30acaf-50a1.htm#WSfacf1429558a55de125a23510603d8cc4a-7892

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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 hastaagotar 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 laprimera 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.

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La iluminación del sol será físicamente correcta y sin necesidad de hacer casi ningún ajuste. Los valores de intensidad ycolor 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 hacerloes en Google Earth.

Ver Vídeo 1 >>>  (Duración 8:48 min.)

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Solucionar problemas de iluminación

Cuando renderizamos una escena estamos ejecutando un procedimiento similar al de tomar una fotografía; los que no

somos expertos solemos evitar problemas configurando la cámara en modo automático, para evitar la falta o

sobreexposición de luz. Los ajustes predefinidos que hace AutoCAD para capturar nuestra imagen no siempre aseguran

la buena iluminación de nuestra escena, ante una situación de este tipo podemos modificar los valores de algunas

variables de sistema, para incrementar o reducir la luz de nuestra escena.

LOGEXPBRIGHTNESS:  Controla el nivel de brillo de la ventana gráfica cuando se activa la iluminación fotométrica. El

intervalo de valores válidos va de 0.0 a 200, y el valor por defecto es 65.

LOGEXPCONTRAST: Controla el nivel de contraste de la ventana gráfica cuando se activa la iluminación fotométrica.

El intervalo de valores válidos va de 0.0 a 100.0, y el valor por defecto es de 50.  

Nota: Estos valores son muy sensibles y debe modificarse muy levemente.

Propiedades del solDesde la paleta Propiedades del sol/Sun properties realizaremos otras modificaciones a la luz natural diurna. Algunas

de ellas son automáticas y no podemos modificarlas; por ejemplo, el color de la luz. Este color depende de la ubicación

terrestre, del día del año y de la hora del día.

http://docs.autodesk.com/ACD/2011/ESP/filesACR/WS73099cc142f48755122971b10defe3d6c0-7e6f.htm#WS73099cc142f48755101a4f310e3ac86dfa-7dc3http://docs.autodesk.com/ACD/2011/ESP/filesACR/WS73099cc142f48755122971b10defe3d6c0-7e6f.htm#WS73099cc142f48755101a4f310e3ac86dfa-7dc3http://docs.autodesk.com/ACD/2011/ESP/filesACR/WS73099cc142f48755122971b10defe3d6c0-7e48.htm#WS73099cc142f48755101a4f310e3ac86dfa-7dc2http://docs.autodesk.com/ACD/2011/ESP/filesACR/WS73099cc142f48755122971b10defe3d6c0-7e48.htm#WS73099cc142f48755101a4f310e3ac86dfa-7dc2http://docs.autodesk.com/ACD/2011/ESP/filesACR/WS73099cc142f48755122971b10defe3d6c0-7e48.htm#WS73099cc142f48755101a4f310e3ac86dfa-7dc2http://docs.autodesk.com/ACD/2011/ESP/filesACR/WS73099cc142f48755122971b10defe3d6c0-7e6f.htm#WS73099cc142f48755101a4f310e3ac86dfa-7dc3

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 En las persianas General y Propiedades del cielo  podremos desactivar y activar estas luces, y también modificar el

Factor de intensidad. Este valor permite incrementar (valores mayores a 1) o reducir (valores menores a 1) la intensidad

de estas luces, y así mejorar la iluminación de la escena o, por ejemplo, crear una escena nocturna, a plena luz del día.

Jugar con estos valores puede ayudar a mejorar el color de la escena.

La Turbidez/Haze (0 a 15) es un valor que nubla el cielo y que, por supuesto, afecta la luz ambiente.

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El color del suelo ayuda a esbozar lo que sucede detrás de la escena.

La altura del horizonte hunde o eleva nuestro proyecto en el espacio.

El Desenfoque/Blur (0 a 10) mezcla el suelo y cielo, afectando la nitidez de la visibilidad.

En la persiana Avanzadas es posible activar una niebla que oscurecerá toda nuestra escena. Está será más o menos

intensa, en función de su cercanía.

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En la persiana Aspecto del disco solar/ controlaremos las características de la imagen del sol en la escena. Este será

visible, especialmente, en los momentos en que sale y que se oculta.

A estas horas la luz suele se escasa, pero ya conocemos varias formas para mejorarla.