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Entrevista: Maxwell Render para animación, con Juan Cañada de Next Limit

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De nuevo en DIMENSION 2.5 con Juan Cañada, Jefe de Desarrollo de Maxwell Render en Next Limit, donde trataremos el uso de Maxwell Render como motor de render 3D para animación, publicidad e incluso cine. Sectores que parecían prohibitivos hasta ahora por el elevado tiempo de cálculo de las primeras versiones.

En enero tuvimos la oportunidad de conocer personalmente con mayor profundidad las novedades de Maxwell Render 2.6, en la que destacábais su potencial para animación, no solo para imagen arquitectónica. Pero antes de entrar en materia, conozcamos el término “unbiased” de Maxwell Render.

Unbiased” es una expresión tomada del vocabulario de las matemáticas que significa que dada una ecuación que se quiere resolver se utilizan técnicas que no introducen un error sistemático (bias) sino que convergen a la solución correcta. En el mundo del “rendering” esto se traduce en que la imagen final no muestra artefactos introducidos por resolver las ecuaciones del transporte de luz de forma errónea.

Muchas veces el concepto de “unbiased” se confunde con “físicamente correcto” pero son cosas distintas. Un motor de render puede ser unbiased si los métodos matemáticos utilizados para resolver las ecuaciones de transporte de luz no introducen una desviación sistemática, pero a la vez puede ser físicamente incorrecto si las ecuaciones empleadas no se corresponden con un modelo validado.

En Maxwell Render con el término “unbiased” también nos referimos a que el motor de render es una caja negra de la que el usuario no debe preocuparse, ni debe aprender el significado de parámetros de un algoritmo en concreto que no tienen una equivalencia en el mundo real. El usuario de Maxwell Render sólo debe preocuparse de ajustar las cámaras, materiales, cielo, etc. y dejar que el motor de render haga el “trabajo sucio”.

Una característica de Maxwell Render es que el tiempo de render se adapta al proyecto, teniendo en cuenta que a mayor tiempo, mayor calidad. Un concepto novedoso que choca con el render tradicional.

El tiempo total de producción engloba multitud de fases, y el tiempo de render es sólo una de ellas. Aunque a veces pueda parecer que tener un ordenador trabajando muchas horas en un render supone el cuello de botella de una producción, lo cierto es que normalmente es un periodo insignificante al lado de la preparación de la escena, las múltiples revisiones y ajustes por parte del cliente, los ajustes de iluminación por prueba y error, etc.

Nuestros clientes nos dicen que la configuración de la escena pasa de tardar días a minutos, y que Maxwell Render les proporciona tanta fiabilidad que saben que pueden dejar sus máquinas calculando mientras se dedican a otra cosa. También nos dicen que el cliente suele quedar encantado con los resultados desde la primera prueba. Todos estos hechos son mucho más relevantes para cumplir plazos de entrega que el tiempo de render.

Respecto a la velocidad de render pura cuando Maxwell Render salió al mercado realmente pensábamos más en la siguiente generación de ordenadores que estaba por venir, en ese momento no nos enfocábamos tanto en los tiempos de render como en alcanzar la mayor calidad y usabilidad posible. Queríamos hacer el mejor motor de render del mundo, después ya habría tiempo de hacerlo más rápido. Siempre hemos creído que es mucho más sencillo hacer que algo bueno y lento corra más que hacer que algo malo y rápido se haga más correcto.

El tiempo nos ha dado la razón, renders que hace años tardaban diez horas ahora tardan cinco minutos. Maxwell Render paraleliza linealmente (la máquina más potente en la que lo hemos probado tiene 40 procesadores físicos), y eso es muy difícil de hacer si el motor de render necesita hacer aproximaciones que por su naturaleza no son paralelizables. Esto significa que a mayor número de procesadores, mayor es la ventaja de Maxwell Render en velocidad.

La mejora contínua de velocidad de Maxwell Render ha permitido incorporar su extremo realismo en cada vez más producciones de animación y efectos visuales. ¿Qué comentarios tenéis que hacer al respecto?.

En este momento hay muchos estudios utilizando Maxwell Render en el sector de la animación y los efectos visuales. La mayor parte de ellos se dedican a hacer anuncios pero los estudios de cine también están analizando cada vez más seriamente la migración de los renders tradicionales a tecnologías mucho más modernas que delegan en las máquinas la parte más tediosa del trabajo y permiten que los artistas se concentren en la parte artística del proyecto.

¿En qué influye vuestro “material universal”?.

En nuestro camino buscando mejorar la usabilidad todo lo posible vimos que uno de los puntos más confusos en el mundo del render es el concepto de “shader” o de material específico que varía según el contexto. No le vemos sentido a tener un material (o shader, que me parece una palabra que se emplea mal con demasiada frecuencia) “pelo” o “piel”, sino que a una geometría de pelo se le puede aplicar cualquier material de Maxwell Render, basados en un modelo de material multicapa que permite hacer materiales de todo tipo. La búsqueda de caminos para facilitar la creación y edición de materiales es una de las áreas en las que más tiempo invertimos.

Maxwell Render podría ser considerado como el motor de render universal, estándo disponible para Windows y Mac, Maya, Softimage, LightWave 3D, Cinema 4D, 3ds Max, e incluso para Nuke, entre otros.

Maxwell Render tiene plugins para todas las plataformas que mencionas y otras muchas como Houdini, FormZ, ArchiCAD, SolidThinking, .. además incluye plugins para herramientas de postproceso como Photoshop, Nuke o After Effects. Adicionalmente el SDK de Maxwell Render permite crear plugins personalizados para conectarlo a otras plataformas… en suma, como dices es un motor de render universal, que funciona en Windows, Mac y Linux para prácticamente todas las plataformas en las que el rendering juega un papel importante.

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¿Cuál es el flujo de trabajo que recomiendas, en qué momentos recomiendas el uso de Maxwell Studio como solución independiente?.

Siempre recomendamos utilizar los plugins directamente como primera opción. Hemos invertido mucho tiempo y esfuerzo en hacer los plugins lo mejor posible, hemos integrado nuestro motor interactivo Maxwell FIRE en casi todos ellos y son sin duda la solución más directa y sencilla para trabajar con Maxwell Render ya que el usuario no necesita aprender a usar otra aplicación externa. Maxwell Studio es una herramienta muy potente que está más enfocada a usuarios de plataformas para las que no hay un plugin.

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También en composición el concepto es distinto al del resto de motores de render, ¿en qué elementos se puede descomponer un proyecto de Maxwell Render?. ¿Qué ventajas aporta la disponibilidad del plugin para The Foundry Nuke?.

Maxwell Render proporciona una nueva y revolucionaria manera de trabajar en composición. Por un lado el “refinado progresivo” permite componer mientras se renderiza, como explicamos en la pregunta siguiente. Por otro lado los plugins para Nuke, Photoshop y After Effects permiten cambiar la intensidad de las luces dentro de estas plataformas en tiempo real y de forma correcta. Cambiar la iluminación una vez que el render ha terminado sin necesidad de volver a empezar el proceso supone una mejora en el flujo de trabajo tan grande que los usuarios no se lo imaginan hasta que no lo prueban.

¿Cuáles son las ventajas de los formatos MXS y MXI de Maxwell Render?.

El formato MXS es un formato de escena universal y multiplataforma. Por ejemplo un usuario de 3ds Max en Windows podría intercambiar un archivo MXS con un usuario de Maya en Mac o Linux perfectamente, de hecho hay estudios que utilizan los archivos MXS como formato de intercambio. Además, el SDK y las herramientas de Python incluídas permiten la integración de dicho formato en cualquier “pipeline“.

El formato MXI es el formato interno de imagen de Maxwell Render, que además de guardar la imagen final también guarda los canales, la información de “Multilight” para poder ajustar las luces en tiempo real, etc. Además de todo esto el formato MXI tiene dos ventajas fundamentales. La primera es que es un formato “mezclable”, un grupo de imágenes en formato MXI renderizados desde distintas máquinas pueden combinarse en uno sólo que tenga menos ruido. La segunda es que es un formato “continuable” el render se puede parar y continuar más tarde. Esto tiene múltiples aplicaciones, entre ellas permite desarrollar una nueva forma de trabajar que llamamos “refinado progresivo” y consideramos revolucionaria, en la cual los compositores puedan empezar a trabajar en una secuencia mientras esta se está renderizando de forma que las fases de render y composición se solapan, con lo que el tiempo total de producción se reduce enormemente.

¿Qué mejoras se han introducido junto a Maxwell Render 2.6 y 2.6.10?.

La lista de mejoras es tan larga que resulta difícil resumirla en una sola respuesta, recomiendo visitar nuestra web para ver un glosario exhaustivo de todas las novedades.

Una de las mejoras más significativas es la nueva primitiva de pelo, que es compatible con los sistemas de pelo más populares y que permite obtener unos resultados asombros. Por supuesto el pelo en Maxwell Render se gestiona como cualquier otra geometría, no se hace ninguna aproximación que sacrifique calidad ni es necesario aplicar un material simplificado específico para pelo sino que a éste se le puede aplicar cualquier material de Maxwell Render.

Por otro lado hemos añadido una primitiva partícula que permite renderizar una cantidad monstruosa de ellas, hemos hecho pruebas con muchas decenas de millones de partículas (incluso llegando a más de cien millones) y los resultados son espectaculares. Como por supuesto que la primitiva partícula sea con iluminación global (como cualquier otra cosa en Maxwell Render) la consecuencia es que poniendo un número alto de ellas se obtienen efectos volumétricos de la misma forma que en el mundo real se comportan partículas como ceniza o polvo.

El “motion blur” se ha optimizado enormemente y ahora además permite hacer movimientos curvos y con múltiples pasos intermedios. Hay muchísimas otras mejoras como un sistema de displacement mucho más rápido, soporte a referencias a objetos y materiales externos, mejor integración con RealFlow, soporte a Python, etc.

Aunque sea novedad en los sistemas de Autodesk o Cinema 4D, los usuarios de LightWave 3D llevan tiempo disfrutando de una vista de render interactivo con calidad casi final?. ¿Qué aporta Maxwell FIRE en general, y en particular a los usuarios de LightWave 3D?.

Maxwell FIRE es un motor interactivo que se integra dentro de los plugins y Maxwell Studio y que permite tener un feedback instantáneo sobre los ajustes que se están haciendo en la escena. Maxwell FIRE es también “unbiased” y físicamente correcto, de hecho converge a la misma imagen que el motor final, simplemente está optimizado para dar más información en los primeros segundos. Incluir un motor interactivo con Maxwell Render ha cambiado completamente la forma de trabajar de los usuarios, haciendo la experiencia mucho más agradable e intuitiva.

La vista interactiva de LightWave 3D ofrece tal y como dices, una calidad quasi-final. Puede utilizarse para tomar una idea del aspecto del proyecto. Pero FIRE representa un visor interactivo con un grado de calidad que el nativo de Lightwave 3D no puede alcanzar. Tanto la iluminación, como los materiales, el DOF, el sombreado… es en Maxwell FIRE de una calidad muy superior, la calidad visual de Maxwell Render. De alguna forma podríamos decir que Maxwell FIRE es al interactivo de LightWave 3D, lo que Maxwell Render es al motor de render de LightWave 3D.

Durante la presentación privada conocimos algunas de las novedades en las que se está trabajando Maxwell Render 3.0 y que no podemos desvelar hasta se produzca el lanzamiento de la nueva versión, pero lo de lo que sí podemos hablar es de la clara intención en aumentar la velocidad de cálculo como una prioridad.

Maxwell Render 3.0 está en desarrollo y aún es pronto para poder concretar cosas pero desde luego la calidad y la velocidad van a ser objetivos fundamentales como siempre lo han sido. De todas formas, antes de Maxwell Render 3.0 habrá otra actualización gratuita de Maxwell Render 2 (v2.7) con nuevas características que seguro que le encantarán a nuestros usuarios.

¿Qué relación tenéis a nivel de soporte técnico con los clientes?. Un aspecto fundamental para solventar problemas de producción y que seguramente os dará a conocer los problemas de clientes y situaciones insospechadas.

Nuestra relación con los clientes es muy estrecha. Un buen soporte es un aspecto fundamental de cualquier producto y nosotros lo ofrecemos a distintos niveles: mails, soporte en nuestros foros, tutoriales, webminars, normalmente contestamos en menos de un día independientemente de la zona horaria.

Y ahora, unas preguntas directas de los usuarios de esta web desde Facebook y Twitter:

Antonio Mendoza. Preguntaría sobre la nueva política que se dice que quiere implantar Adobe para sus productos, que se supone que serían por subscripcion mensual. Me parece una buena idea para producciones pequeñas y sería interesante saber qué piensan otras compañias.

Estos movimientos son interesantes. Estamos revisando nuestra política de licencias y pronto veremos mejoras en este sentido.

José González. Pues por ejemplo, si los amigos de Next Limit le han dado una vuelta de tuerca para optimizar los tiempos en animación, ya que con el motor de versiones anteriores era prácticamente inviable. Y de paso si se han planteado lanzar una versión más acotada en física para ofrecer a otros fabricantes a modo de motor integrado en la aplicación 3D.

Como he explicado anteriormente los tiempos de render son muy dependientes de la escena, pero Maxwell Render hace tiempo que proporciona tiempos muy competitivos manteniendo a la vez una calidad superior. Por ejemplo esta escena fue renderizada en tres minutos en alta resolución:

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O esta animación en 4 minutos por frame:

Sobre la integración de Maxwell Render en otras aplicaciones, ya ofrecemos un producto llamado Maxwell Core que consiste justamente en esto. Ya hay varias compañías trabajando en integrar Maxwell Render en sus plataformas.

Alejandro Suárez Medina. Pues no estaría de más saber si tienen pensado algún tipo de optimización de los archivos al exportar para animación, es decir, que se exporte solo lo que cambia de la escena en lugar de un MXS completo por cada frame.

Una forma de reducir dramáticamente el tamaño de los archivos en animaciones es utilizando referencias a archivos MXS, y almacenar en ellos todos los objetos que no cambian en la animación. Esta forma de trabajar es un estándar en Renderman y otros motores usados en producción en los que se genera un archivo por frame.

Jordi Amposta Perez. Ahora mismo no se como estará el tema, pero recuerdo cuando usaba Maxwell Render más habitualmente que no había ninguna opción para excluir objetos de los emisores de luz. Me gustaría saber si se esta pensando o preparando algo para eso.

Multilight permite hacer esto en composición separando cada luz en una imagen distinta y jugando con los canales de ID de materiales y objetos. Además estamos estudiando cómo integrar esta característica también en tiempo de render.

Turno para Iñaki González, especializado en iluminación y shading con LightWave 3D, y usuario de Maxwell Render desde sus primeras versiones que añade una serie de preguntas que pueden ser claves para muchos usuarios:

¿Es posible realizar un “bake” de texturas?.

El “baking” de texturas no está entre nuestros objetivos ya que consideramos que es una tecnología demasiado limitada y que en términos de calidad no ofrece lo que el usuario de Maxwell Render demanda. Incluso en la industria videojuegos parece que la tendencia es ir abandonando el “baking” y tal y como están evolucionando las tarjetas gráficas parece que pronto veremos juegos que utilizan motores de trazado de rayos.

¿Existen luces volumétricas o un equivalente en Maxwell Render?.

En Maxwell Render se puede utilizar Simulens para añadir “bloom” y “glare” al render final, que simulan los efectos volumétricos que ocurren dentro del globo ocular y que hacen que veamos las luces con un halo y con distintas aberraciones en forma de destellos.

El concepto de luz volumétrica no existe en Maxwell Render, la volumetría la da el medio en el que se propaga la luz, que define cómo esta se esparce y absorbe. Esto en Maxwell Render se puede simular añadiendo muchas partículas a la escena tal y como ocurre en la vida real:

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o añadiendo un material con “subsurface scattering” como se puede ver aquí:

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En este momento estamos investigando en mejoras en render volumétrico.

¿Existen licencias educativas de Maxwell Render?.

Sí, existen tanto licencias educativas como un programa de certificación que acabamos de lanzar. Recomiendo mirar los precios actualizados en nuestra web ya que justo ahora hay promociones de lanzamiento.

¿Es posible exportar un buffer de render de “motion vector” para su uso en composición?. ¿Qué otros buffers de render son posibles exportar para composición?.

Sí, se puede sacar un buffer de “motion vector“. Otros buffers que Maxwell Render puede exportar son alpha, shadows, material ID, object ID, positions, normals, fresnel, roughness, ZBuffer.. además de cada luz por separado que como ya se ha comentado es una característica única.

¿Se pueden realizar desplazamientos de geometría animados con Maxwell FIRE y Maxwell Render?.

Sí, nuestro “displacement” es compatible con animación, cualquier parámetro de “displacement” es animable y por supuesto genera “motion blur”.

¿Cuándo serán soportados los sistemas de partículas y de pelo de LightWave 3D?.

Hasta LightWave 3D 11 no era posible renderizar pelo desde un render externo porque la plataforma no disponía de un API para ello. Parece que en la última version hay muchos cambios y vamos a volver a intentar soportarlo, al igual que las partículas.

Agradecer a Juan Cañada, Darío Lanza y al equipo de Next Limit su tiempo durante la realización de esta entrevista con nuevos detalles sobre Maxwell Render.

Más información | Next Limit | Maxwell Render

07/03/2012 | , , , | Entrevistas Animación

Miguel Gómez

Miguel Gómez

vuestroscomentarios

Fran 08-01-2013

Gracias

Next Limit anuncia RealFlow OnDemand y actualizaciones de plugins para Maxwell Render | Dimensión 2.5 02-04-2012

[...] información | Maxwell Render | RealFlow | Entrevista Juan Cañada sobre Maxwell Render para Animación Noticias [...]

Manuel López 07-03-2012

Muy buena e interesante la entrevista.

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