Diseño Mecánico

Renderizado fotorrealista con Solid Edge y KeyShot

10 octubre, 2019
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Actualmente, con la impresión 3D de productos es posible apreciar “en vivo” las dimensiones y la forma final de una pieza o conjunto mecánico, pero el acabado del objeto impreso hoy por hoy sigue presentando ciertas deficiencias que no permiten obtener una imagen “real” del producto final que se va a comercializar.

Es por lo que el renderizado fotorrealista sigue siendo todavía una opción muy útil, máxime cuando los programas y los procesadores informáticos disponen de la capacidad suficiente para obtener resultados excelentes en un tiempo muy corto, casi a tiempo real.

Al respecto, vamos a ver cómo la combinación de un programa de diseño mecánico tridimensional, como es Solid Edge, con un software de tratamiento fotorrealista, tal como KeyShot, es la opción ideal para generar imágenes que poco tienen que envidiar a una fotografía de estudio.

Como ya hemos comentado en ocasiones anteriores, Solid Edge es un programa de diseño mecánico en 3D que permite realizar el modelado tridimensional de piezas y conjuntos, que facilita enormemente el trabajo del técnico de diseño y reduce las probabilidades de error.

En las últimas versiones del software, viene acompañado de una herramienta que complementa el renderizado de las imágenes: se trata de KeyShot.  KeyShot es “un programa de iluminación global con seguimiento independiente de los rayos de luz y en tiempo real que se utiliza para crear representaciones 3D, animaciones e imágenes interactivas. Con su arquitectura basada en la CPU, la representación fotorrealista en tiempo real se puede lograr tanto en Mac como en PC, incluso en computadoras portátiles, sin la necesidad de tarjetas gráficas de gama alta”, indica su desarrollador, Luxion, en su página web (https://www.keyshot.com).

¿Cómo funciona?

Una vez elaborado el modelo 3D en Solid Edge, bastan 4 pasos para conseguir un resultado espectacular. Según Luxión, se aplican técnicas de “renderización, luz natural (dispersión atmosférica), dispersión de luz por materiales, algoritmos de transporte de luz tales como mapeo de fotones y simulaciones espectrales”.  Aunque técnicamente parece un proceso complejo, la usabilidad del programa por parte del usuario es muy simple. Vamos a verlo.

Paso 1: Renderizado “basto”

Evidentemente lo primero que debemos realizar es elaborar en Solid Edge la pieza o el conjunto tridimensional que deseamos renderizar.

Seguidamente, iremos a la pestaña de “Herramientas”, en la que encontraremos el comando de renderización KeyShot.

Fig.1.- Mecanismo en bruto en Solid Edge.

Al pulsar sobre él se ejecuta de forma paralela el software de renderizado, mostrando un primer resultado “basto” que el usuario podrá definir de forma más precisa con las herramientas que pone a nuestra disposición este software especializado.

Fig.2.- Primer renderizado “basto” al iniciar KeyShot.

Paso 2: Materiales, colores y texturas

Una vez cargado el conjunto, podemos “colorear” las distintas piezas del conjunto asignando a cada una de ellas un material; para ello basta con arrastrar con el ratón el material seleccionado y soltarlo sobre cada componente. La biblioteca disponible cuenta con una infinidad de materiales para elegir, desde metales (aluminio, cobre, acero inoxidable, magnesio, níquel, titanio), plásticos (composites, policarbonato, acrílico, caucho), arquitectónicos (madera, piedra, cristal, hormigón), hasta materiales más específicos (cuero, nylon, terciopelo), e incluso líquidos (café, cerveza, agua, leche o zumo de naranja).

Es posible asignar incluso distintos acabados para un mismo material; por ejemplo, algunos metales suelen admitir acabados del tipo pulido, áspero o cepillado.

También es posible emplear un color de pintura (Pantone, RAL) y una textura (fundición, craquelado, galvanizado, perforado, óxido, rayado) entre otros muchos. La biblioteca dispone de más de 600 ajustes preestablecidos.

Fig.3.- Biblioteca de materiales, colores y texturas.

Paso 3: Iluminación y entorno

Es evidente que la luz y el entorno tienen una gran importancia en una fotografía y en cualquier renderizado fotorrealista no podía ser menos.  Deberemos seleccionar la luz ambiente y puntual que afecta a nuestra imagen, causando brillos y sombras.

Pero también debemos prestar atención al fondo de la imagen (exterior, interior, estudio) y al encuadre, con lo que completamos el proceso de preparación. KeyShot permite obtener en tiempo real una previsualización de cada uno de los cambios que vayamos aplicando.

Fig.4.- Algunas opciones de entorno e iluminación de KeyShot.

Paso 4: Resultado final

Una vez definidos todos los condicionantes, y de forma casi inmediata (depende de la rapidez del procesador de nuestro ordenador), obtendremos la imagen resultante que poco tiene que envidiar a una fotografía del producto realizada en un estudio profesional.

Podremos utilizar la imagen obtenida para complementar un catálogo técnico o una presentación comercial para nuestros clientes.

Fig.5. Resultado final tras el renderizado fotorrealista.

Como vemos el renderizado fotorrealista mediante modelado en 3D se convierte en un complemento muy útil tanto como ayuda para el diseño técnico y funcional de un producto como para el diseño estético del mismo.

Luis Carlos Gracia
Graduado en Ingeniería Mecánica
Profesor del área Industrial de SEAS


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