Pipeline Bend Normals

Tips & Tricks      Pipeline Techniques      Level: High     Date: 10th June 2008   

Pipeline Techniques :  Bend Normals    We often talk about solutions within particular software, however there are times when it is easier to  work in complimenting software, and speed up the production. This needs technical information across  both or multiple softwares.    One such case it the used of Render Passes. To those who are not familiar with render passes, just think  of any rendered final image, in this final image you may not be happy with the shadow or the specular  and will feel the need to re‐render the shot only because of that. For that reason, if we render the  animation in passes, we can then composite these passes, with the intensity we choose, to get our final  look.     The common render passes used are:  1) Beauty Pass :  The main render having the diffuse illumination and texture maps  2) Specular Pass   3) Reflection Pass   4) Shadow Pass  5) Depth Pass  6) Effects pass  There are more passes as well, depending on the complexity and flexibility that is needed.   Hence, another two option passes are also commonly used.  7) Lighting Pass  8) Ambient Occlusion Pass    We have to remember here that compositing softwares have also developed a great deal and hence the  interoperability of softwares with each other has also increased. For this exercise, we are going to  concentrate on Ambient Occlusion. 

 

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Tips & Tricks      Pipeline Techniques      Level: High     Date: 10th June 2008    Ambient Occlusion in its basic form is to scale down light from ambient areas, and functions more like a  diffuse occlusion. However, using Ambient Occlusion we can achieve much more than just this.    We are going to focus on one attribute of Ambient Occlusion i.e. Bend Normals    Create a scene file of you own. 

 

  

Create render passes. i.e at least a Diffuse Pass and an Ambient Occlusion Pass (with output Mode 2).   

  In the Parameters Set change the Output mode to 2 as we want bend normals. 

 

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Tips & Tricks      Pipeline Techniques      Level: High     Date: 10th June 2008  Output Mode 0 :               Ambient Occlusion  Output Mode 1 :               Diffuse, environment sample, Occlusion  Output Mode 2 :               bent normal in world space  Output Mode 3 :               bent normal in camera space  Output Mode 4 :               bent normal in object space    As this is a pipeline, we will not go into individual Output Modes except what we need i.e bend normal  Now the question why do we need bend normals ?  Before answering that, we should know what normals are. In any 3D package, the 3D models render  based on the surface normals. If the normals are facing camera, the object will render, if it is facing away  from the camera, it will not (unless, backface rendering is on). By default the object normals are  “outwards” and “perpendicular”. However, due to various modeling techniques used they may not be  so. Hence, rotating the normals to suit shading needs (making the part/section of the object dull) is a  common trick.  In simple terms, the normals is how the object shows up based on the light’s position.  But isn’t that inside of the 3D software ? why should one render this as a render pass ?  Rendering a Bend Normal Pass will allow the compositor to tweak the rendered layer based on the light  inside the compositing system.  As we know more high end compositing have lights and each layer can  have a “surface properties” like specular, shadows etc. In conventional terms these layer being rendered  images are flat i.e 2D hence the light does not affect this in the way it would if these were real 3D.  

  That’s where Occlusion Pass with Bend Normals come into great use, as the image now holds the  information of the original 3D object. Hence manipulation of the light inside the compositing software,  changes the look (“shading”) of the rendered layer. 

 

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Tips & Tricks      Pipeline Techniques      Level: High     Date: 10th June 2008     

  Notice the change in the shading across the images. A very watchfull eye will also notice “highlights” in  the sphere and the floor, these “highlights” are not specular of the objects themselves, but created due  to the light in the composite.  This is very vital specifically when we need to match the shading of our Computer Graphics to real life  footage.    

Prem Moraes  

Digitally signed by Prem Moraes DN: cn=Prem Moraes, o=Autodesk India Ltd., ou=M&E, email=prem.moraes@autodesk. com, c=IN Date: 2008.08.19 17:13:55 +05'30'

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