Multi-pass CGI Compositing – fondamenti e concetti

Il processo di rendering è la parte delle pipeline CGI che comporta il maggior uso di risorse di calcolo e tempo-macchina, per questo le tecniche di compositing si sono evolute per rimuovere il “collo di bottiglia” rapppresentato dal rendering.
In tal senso il flusso di lavoro non è orientato solamente a renderizzare separatamente ogni oggetto, ma anche a “separare” le immagini in “light passes”.
Questo approccio consente di intervenire su un singolo componente dell’immagine senza la necessità di eseguire nuovi render (con conseguente dilatazione dei tempi) in caso di modifiche alla luminosità, dominante cromatica, contrasto, ombre, etc.

Oltre al risparmio di tempi, l’utilizzo di render pass si dimostra utile quando è necessario sovrapporre elementi in CGI con contributi “live action” (clip cinematografiche / video). Agggiustare interattivamente glow, color shift – corretion, ombre, profondità di campo, permette agli artisti di ottenere composizioni realistiche in minor tempo.

Indipendentemente dal motore di render che si decida di utilizzare, i paradigmi rimangono i medesimi: si tratta di effettuare render “separati” dei componenti costitutivi dell’immagine: colori di base, diffusione, riflessione, rifrazione, occlusione ambientale, ombre, alpha channel, etc.

Render Passes (comuni)

Di seguito una breve guida ai pass più comuni (detti anche “AOV” – Arbitrary Output Variables) utilizzabili in Arnold per Maya (render settings / AOV).

Color pass / Base Color pass / diffuse pass: render contenente le informazioni colore e texture rgb. Non contengono informazioni circa le ombre, speculari, luci, etc. Usato come “livello di base”

Specular pass / Highlight pass: contiene immagini in bianco e nero dell’indice di specularità, senza informazioni sul colore. Normalmente utilizzato al di sopra dei color pass con metodo: Add – Plus – Aggiungi.

Reflection pass: contiene immagini di riflessione, tra il soggetto e gli oggetti circostanti. Normalmente utilizzato al di sopra dei color pass con metodo: Add – Plus – Aggiungi.

Ambient Occlusion: contiene immagini in bianco e nero, le aree scure rappresentano essenzialmente angoli, sottosquadra, crepe, e scanalature dove la luce non riesce a penetrare. Normalmente utilizzato al di sopra dei color pass – light pass con metodo: Multiply – Moltiplica.

Shadow Pass: solitamente immagine a singolo canale (alpha o altro), contiene le ombre e viene gestito come maschera per il compositing e la color corretion. Normalmente utilizzato al di sopra dei color pass.

Z-depth Pass: immagini su singolo canale, definiscono la profondità (Z) e permettono di gestire D.O.F (depth of field – Profondità di campo) in maniera interattiva in fase di compositing.

Alpha Pass: non propriamente un “pass” come i precedenti, ma un canale singolo in grado di definire le trasparenze (può essere contenuto in tutti gli altri render pass di base).

Render pass in Nuke e Photoshop

I software posso sfruttare i renderpass con metodologie differenti.
Di seguito esempi di pipeline di Nuke (V12.X) e livelli in Photoshop (CC2020).

Immagini e files scaricabili qui

Le immagini mostrano i differenti render pass provenienti da AOV di Arnold (in Autodesk Maya).

Per versioni precedenti a Nuke 12.1