4 - Profundidade de Campo

Aula 4: Profundidade de Campo

Introdução

A profundidade de campo (DoF) é um elemento essencial da fotografia e do cinema que também encontra aplicações significativas na computação gráfica e no desenvolvimento de jogos. Ela se refere ao alcance de distâncias em uma cena que aparecem aceitavelmente nítidas na imagem. Nesta aula, exploraremos o conceito de profundidade de campo, como é usado em fotografia e cinema, e como simular esse efeito no Unity para realçar a imersão visual e a narrativa dos jogos.

Profundidade de Campo em Fotografia e Cinema

Conceitos Básicos

A profundidade de campo é controlada por três principais fatores:

1. Abertura do Diafragma: Quanto menor a abertura (número f maior), maior a profundidade de campo, e mais elementos da cena estarão em foco. Uma abertura maior (número f menor) reduz a profundidade de campo, desfocando o fundo e destacando o sujeito.

2. Distância Focal: Lentes com distâncias focais mais longas (teleobjetivas) tendem a ter uma profundidade de campo mais rasa, enquanto lentes com distâncias focais curtas (grande angular) apresentam uma profundidade de campo maior.

3. Distância do Sujeito: Quanto mais próximo o sujeito estiver da câmera, mais rasa será a profundidade de campo.

Aplicações Práticas

• Fotografia de Retrato: Frequentemente utiliza uma profundidade de campo rasa para separar o sujeito do fundo, trazendo foco e atenção aos detalhes do sujeito.

• Paisagem: Geralmente emprega uma profundidade de campo ampla para manter todos os elementos da cena, do primeiro plano ao fundo, em foco.

Simulação de Profundidade de Campo no Unity

Implementação Técnica

No Unity, a profundidade de campo pode ser simulada usando o sistema de pós-processamento, que é parte do Unity's Universal Render Pipeline (URP) ou High Definition Render Pipeline (HDRP).

1. Configuração Inicial:

   • Certifique-se de que o projeto está configurado para usar URP ou HDRP, pois o pós-processamento é mais integrado e possui mais recursos nessas pipelines.

   • Adicione um Volume Global ao seu cenário e crie um novo perfil de pós-processamento.

2. Adicionando o Efeito de Profundidade de Campo:

   • No perfil de pós-processamento, adicione um novo efeito de Profundidade de Campo.

   • Ajuste os parâmetros como Foco, F-Stop, e Distância de Foco para controlar a aparência da profundidade de campo.

using UnityEngine;

using UnityEngine.Rendering;

using UnityEngine.Rendering.Universal;

public class DepthOfFieldControl : MonoBehaviour

{

    public Volume volume;

    private DepthOfField depthOfField;

    void Start()

    {

        if (volume.profile.TryGet(out depthOfField))

        {

            // Configura o DoF para focar em objetos a 10 metros de distância

            depthOfField.focusDistance.value = 10.0f;

            depthOfField.aperture.value = 5.6f; // Simula uma abertura média

            depthOfField.focalLength.value = 50.0f; // Simula uma lente padrão

        }

    }

}

Dicas para Ajuste de Profundidade de Campo no Inspector do Unity

Ajustar a profundidade de campo (DoF) no Unity requer uma combinação de ajustes técnicos e criativos para atingir o efeito visual desejado. Esses ajustes podem ser feitos no Inspector, onde você pode modificar as propriedades do efeito de DoF em tempo real. Vamos explorar mais detalhadamente as dicas mencionadas, oferecendo métodos específicos e considerações para otimizar a experiência visual em seu jogo.

1. Foco Dinâmico

Implementação de Foco Dinâmico

O foco dinâmico é crucial em jogos dinâmicos onde a distância entre a câmera e os objetos de interesse pode mudar frequentemente. Implementar um foco que ajusta automaticamente com base na cena pode significativamente aumentar a imersão e a relevância visual dos elementos.

• Script de Foco Dinâmico: Você pode criar um script em C# no Unity que ajusta a distância de foco do efeito de profundidade de campo com base na distância de um objeto de interesse ou da posição do jogador. Aqui está um exemplo de como implementar isso:

using UnityEngine;

using UnityEngine.Rendering;

using UnityEngine.Rendering.Universal;

public class DynamicDepthOfField : MonoBehaviour

{

    public Transform target; // Alvo para focar

    public Volume volume; // Componente de Volume onde o DoF está configurado

    DepthOfField depthOfField;

    void Start()

    {

        // Assume que o componente de Volume já tem um perfil com DoF configurado

        if (volume.profile.TryGet(out depthOfField))

        {

            depthOfField.active = true;

        }

    }

    void Update()

    {

        if (target != null && depthOfField != null)

        {

            // Ajusta a distância de foco para ser igual à distância até o alvo

            depthOfField.focusDistance.value = Vector3.Distance(transform.position, target.position);

        }

    }

}

• Considerações: Ao implementar foco dinâmico, considere os limites de quanto a profundidade de campo pode mudar e quão rapidamente essas mudanças devem ocorrer para evitar desorientação nos jogadores. Ajustes suaves e graduais geralmente proporcionam uma experiência mais natural.

2. Teste e Iteração

Processo de Ajuste no Game View

Testar e iterar configurações de profundidade de campo em tempo real é vital para alcançar o equilíbrio estético ideal. Unity oferece ferramentas poderosas que permitem visualizar e ajustar efeitos em tempo real enquanto você está desenvolvendo o jogo.

• Uso do Game View: Ative o Game View no Unity e jogue a cena com o efeito de DoF ativado. Enquanto o jogo está rodando, você pode ajustar os parâmetros do DoF diretamente no Inspector para ver imediatamente os efeitos de suas mudanças.

  • Ajuste de Parâmetros: Experimente com diferentes valores de abertura (aperture), distância focal (focal length) e a própria distância de foco (focus distance) para ver como eles afetam a nitidez dos objetos e o desfoque de fundo. Essas mudanças podem ajudar a destacar elementos importantes ou criar uma atmosfera mais envolvente.

• Feedback Visual: Preste atenção em como os ajustes afetam a jogabilidade e a percepção visual dos jogadores. Por exemplo, um DoF muito agressivo pode dificultar a visualização de inimigos ou obstáculos importantes.

• Documentação das Configurações: Manter registros das configurações que funcionam bem pode ajudar a estabelecer padrões para diferentes tipos de cenas ou níveis dentro do seu jogo.

Conclusão

Ajustar a profundidade de campo no Unity envolve tanto a manipulação técnica quanto a avaliação artística. Utilizando scripts para adaptações dinâmicas e iterando no Game View, você pode aprimorar significativamente a experiência visual dos seus jogos, proporcionando cenas que não apenas parecem boas, mas também suportam a narrativa e a jogabilidade de maneiras significativas.

Exemplos de Jogos

• The Witcher 3: Wild Hunt: Utiliza profundidade de campo durante diálogos para focar nos personagens enquanto suavemente desfoca o fundo, aumentando a imersão nas interações.

• Red Dead Redemption 2: Aplica profundidade de campo nas vistas do modo de câmera fotográfica, permitindo que os jogadores capturem imagens com um realismo fotográfico impressionante.

Conclusão

A profundidade de campo é uma ferramenta poderosa na caixa de ferramentas de qualquer desenvolvedor de jogos, permitindo controlar onde os jogadores focam sua atenção e como percebem seu ambiente. Ao aplicar essas técnicas no Unity, você pode criar experiências visuais ricas que realçam tanto a narrativa quanto a jogabilidade dos seus jogos.