A Sidefx disponibilizou mais um tutorial sobre Houdini no web deles, mas dessa vez não é nada relacionado com a impressionante gama de ferramentas para simulações físicas ou partículas do Houdini. O assunto do tutorial é algo muito simples, mas que ainda deixa alguns artistas em dúvida sobre como fazer; renderizar materiais mostrando ao mesmo tempo as superfícies e o wireframe. Por qual motivo alguém poderia querer fazer esse tipo de render? Existem vários motivos. Por exemplo, você pode querer usar esse tipo de render para exibir na sua Demo Reel, as suas habilidades como modelador. Mostrar apenas o modelo em shade é uma coisa, mas quando aparece uma topologia bem resolvida é outra coisa.

O tutorial sobre o Houdini faz uso das ferramentas de composição do software e pode ajudar outros usuários de ferramentas 3d diferentes a reproduzir a técnica. O vídeo pode ser copiado desse endereço.

Dependendo do software, você pode ou não reproduzir a mesma técnica.

Eu mesmo uso essa técnica nas minhas aulas de modelagem 3D. Todos os trabalhos que passo para os alunos, que envolvem a entrega do modelo, eu solicito que o mesmo seja entregue em vídeo, com uma câmera girando ao redor do modelo em shade e com o wireframe a mostra.

Como eles fazem para resolver isso? Quando lancei a atividade isso serviu como um desafio, até pelo motivo do Blender 3D não dispor de um módulo próprio para isso na época. Mas dois alunos acabaram resolvendo isso com um truque muito simples!

O truque funciona assim, você termina de fazer o seu modelo 3d de maneira normal, adiciona texturas e configura os materiais. Assim que o modelo estiver pronto, você deve fazer uma duplicata desse modelo 3d, exatamente no mesmo local do objeto original. Em uma das cópias, você deve aplicar uma escala bem pequena, apenas para que o modelo 3d fique um pouco maior que o original.

No modelo que está um pouco maior, aplique um material com o modo Wire acionado. Na prática a renderização será realizada com dois modelos 3d, mas o efeito no render será o mesmo da imagem exibida no tutorial.

Como praticamente todas as ferramentas 3d tem essa opção, fica fácil de reproduzir essa técnica. Nesse caso a solução mais simples resolve mesmo.

Um dos vários aspectos positivos em relação ao Blender 3D é que ele é uma ferramenta completa, que se propõem a modelar, animar e até montar o vídeo da animação com o seu editor de vídeo embutido. Uma das ferramentas que poucas pessoas usam nele é o editor de texturas, que não é a opção de mapeamento UV, mas sim uma completa plataforma de pintura de imagens rasterizadas (bitmap), que permite criar texturas simples. Claro que fazer a textura no Gimp ou Photoshop pode ser mais rápido e com mais opções, mas o Blender tem um ótimo módulo de pintura.

Com os recentes avanços na visualização em tempo real, proporcionados pela adição da visualização em GLSL pelo projeto Apricot, alguns artistas estão começando a fazer uso desse módulo de maneira muito interessante.

Veja esse exemplo, que ao mesmo tempo é um tutorial de como usar o módulo de pintura de texturas do Blender.

Blender Tutorial, texturing a head with GLSL preview from lile hansen on Vimeo.

No tutorial, o autor faz um procedimento curioso com a visualização em GLSL. No modelo 3d de uma cabeça, ele aplica a textura de uma fotografia. O procedimento segue a risca o que seria uma texturização simples, com o uso de mapeamento UV e tudo mais. A surpresa aparece do meio para o final do tutorial, em que o autor usa a textura para criar uma cópia da superfície e da pele.

Como funciona? O processo é relativamente simples. Ele adiciona ao modelo 3d duas texturas, uma com a imagem da pele (fotografia) e outra textura sólida. Visualizando as nuances da textura representada pela fotografia, ele vai adicionando a segunda textura os detalhes e pigmentos necessários para representação do rosto. Tudo é feito em uma versão especial do Blender, com o módulo de visualização GLSL do projeto Apricot.

O exemplo mostra muito bem a aplicação prática do GLSL na modelagem e texturização de modelos. Algumas pessoas estavam com a impressão que a ferramenta apenas ajudava na visualização de jogos (3d em tempo real), mas a sua utilidade é muito maior.

Qualquer coisa que precise de pré-visualização, principalmente se for procedural, pode se beneficiar do novo módulo GLSL. Você só precisa encontrar uma maneira criativa de usar, e uma placa de vídeo que tenha suporte a opção!

Alguns tipos de materiais em 3d constituem grande desafio para os artistas, principalmente pela complexidade com que suas superfícies são representadas. Assim como os parâmetros de renderização, configurar os materiais e texturas de um modelo 3d não atrai tanta atenção nos artistas iniciantes, como a modelagem. Por isso é fácil encontrar modelos 3d extremamente detalhados, mas com trabalho de materiais e texturas que deixa muito a desejar. Um desses materiais complexos é o chamado metal escovado, que junto com o vidro jateado é um desafio e tanto para alguns artistas, pela dificuldade técnica que alguns softwares impõem na elaboração desses materiais.

Navegando pelos fóruns da Newtek, descobri um ótimo tutorial produzido para usuários do LightWave, que mostra o processo completo de configuração de materiais do tipo metal escovado, usando apenas o node editor do LightWave. O tutorial está todo em vídeo, com 23 MB que podem ser copiados nesse link.

Quem pode se aproveitar esse tutorial? Todos os artistas 3d que usam softwares com sistema de nodes podem tentar adaptar a técnica para a sua própria ferramenta. Por exemplo, o Blender 3D e o Maya dispõem desse sistema e podem facilmente reproduzir o material, tudo que você precisa fazer e seguir as mesmas ligações criadas pelo autor.

Depois de uma breve configuração do ambiente, o autor mostra como adicionar vários nós e criar a superfície de metal escovado. Na verdade ele usa um truque, misturando texturas procedurais e outros artifícios na iluminação para reproduzir o efeito.

A solução não é definitiva, o próprio autor comenta no início do vídeo que ele usou uma técnica que pode muito bem ser alterada e os resultados obtidos por seqüência diferentes de comandos e nós. Mesmo assim, vale pelo conhecimento na elaboração do material, que é complexo! Quem já tentou fazer sabe o que estou falando.

Sempre que mostro esse tipo de desafio em aula, acabo mostrando dois caminhos bem distintos para a solução do material:

• Texturas: Aplicar uma imagem para representar o material
• Procedural: Usar a textura procedural do próprio software

A primeira opção é a que se mostra de menor desempenho e interação com a especularidade do material, além de demandar mapas para texturas com tamanho razoável. Na segunda opção, os materiais procedurais gerados pelos nós são ótimos para tudo, pois economizam recursos na renderização e não dependem da resolução do mapa de textura. A interação com a especularidade e reflexões do ambiente é perfeita.

Quem usa o Blender 3D, pode fazer o download de dois exemplos de cenas já configuradas com materiais semelhantes a metal, não escovado, mas de tipologia muito semelhante nesse arquivo com materiais do tipo Anisotropic, esse é o outro arquivo.

A quantidade de cenas e cenários virtuais sendo criados com o Blender 3d é cada vez maior, isso está tendo reflexos diretos nas revistas e meios de divulgação especializados em computação gráfica, como a CG Society e outros. Essa semana, um making of de uma cena que até pouco tempo atrás, muitos artistas diriam ser impossível ou difícil de realizar com o Blender foi publicado na revista eletrônica Itsartmag. A cena se chama Scifi City e foi produzida por um artista chamado Bertrand Bernoit.

Essa é a cena:

Para conferir o making of da cena, visite esse endereço.

Como o texto está em inglês, resolvi fazer um pequeno resumo do que o artista comentou no making of, que não aborda o processo completo, mas dá várias dicas de como ele conseguiu chegar ao resultado.

Primeiro a modelagem, que é extremamente simples e composta na maioria do modelo por primitivas geométricas simples. Os prédios, assim como a geometria do modelo é na sua grande maioria cubos, com algumas deformações. O detalhamento da cena é proveniente do uso inteligente e estratégico de texturas aplicadas aos objetos.

A parte da iluminação foi um pouco mais complicada, sendo necessário o uso de várias fontes de luz para gerar o efeito desejado para a cena. Segundo o texto do making of, usou várias luzes como Spots e uma Sun.

Ainda segundo o texto, o autor determinou no Indigo, que apenas a luz do tipo Sun e alguns objetos com texturas configuradas para emitir energia luminosa geram luz na cena. A outra fonte de luz tem função apenas de contextualização, como as luzes existentes nas naves da cena.

Como essa cena deu origem a uma imagem estática e uma animação, ele acabou produzindo duas configurações de iluminação. Uma com o Indigo e outra com o uso do Ambient Occlusion do Blender, que é a melhor opção nesse caso para animação. Usar o Indigo para animação ainda é um pouco complicado, a não ser que ele tenha uma render farm disponível.

Como geralmente a imagem final não representa a concepção do artista, ele ainda teve que fazer muita edição na pós-produção com os nós do Blender e Photoshop. Para facilitar o processo de pós-produção a cena foi renderizada em várias camadas.

Essa parte é interessante, ele até faz uma comparação da imagem sem nenhum tipo de efeito e depois o resultado final com a edição e ajustes. O resultado é muito bom!

Uma coisa que é inerente a todos que estão começando a ter experiências com softwares e sistemas modelagem 3d, é a adaptação aos inúmeros termos técnicos existentes nessa área. Para dificultar um pouco mais esse processo, a maioria desses termos relacionados com a área gráfica são escritos em língua inglesa. Vejo essa dificuldade, sempre que inicio uma nova turma, com alunos muito interessados em aprender computação gráfica, mas sem conhecimento dos termos. Quando começo a falar em Ray Tracing, Shader, Topologia, Mesh, N-Gons e outros, o pessoal fica voando.

Por isso é sempre bom, encontrar referências para estudo dessa área, como uma Wiki sobre termos técnicos de usados apenas na renderização, como essa. Como o próprio nome diz, essa é uma Wiki, em que usuários adicionam um pouco do conhecimento deles, explicando os mais variados assuntos.

Por exemplo, você sabe a definição de Antialiasing? Na Wiki existe uma página inteira apenas explicando o conceito do aliasing, e como ele se dá na finalização da imagem.

Além da parte técnica, existe uma ótima lista com renderizadores externos, que podem ser utilizados por uma vasta gama de ferramentas 3d. A lista de renderizadores nem é apenas ilustrativa e não é a parte de maior destaque da Wiki. Na parte inferior do menu de navegação existe um tópico chamado “How Render Works?”, que em tradução direta seria algo assim “Como funciona o Render?”.

Esses são alguns dos tópicos abordados e explicados na Wiki:

• Aliasing
• Ambient Occlusion
• Final Gathering
• Global Illumination
• Ray Tracing
• Refractions
• Volume Rendering
• Displacement Mapping
• Render Passes

Interessante não é? A Wiki como um todo ainda não está finalizada, mas já conta com muita informação valiosa para quem está interessado em estudar em profundidade o funcionamento das ferramentas de computação gráfica. O material será de uso obrigatório nas minhas aulas, por ser difícil encontrar referências como essa, principalmente para quem está começando na área.

Se você tem dificuldades com o inglês, recomendo usar o Google Translate para traduzir as páginas, mas use apenas para auxiliar o entendimento geral, pois a tradução não é perfeita.

Um dos ideais de um projeto de conteúdo aberto é deixar os usuários participarem do desenvolvimento do projeto, junto com a equipe de criação. Nesse sentido o pessoal do projeto Apricot está indo um pouco além do esperado. Se você queria está lá no Instituto Blender, participando do processo de animação e construção do jogo, mas acabou não sendo chamado, não se preocupe! Você agora pode ter a chance de ver uma animação sua sendo incluída no projeto do primeiro Open Game.

Como? Está vendo a imagem que ilustra esse artigo? Esse simpático personagem se chama Qareeb, sendo um dos personagens do jogo.

Bem, a equipe do projeto está sem tempo para trabalhar nas animações e movimentos desse personagem, por isso o seu modelo 3d foi liberado para download, para que artistas ao redor do mundo que queriam tentar criar algum tipo de animação com ele possam participar do projeto. O que você acha? Fazer o download de um personagem completo, aprender um pouco sobre como eles estão configurando os modelos 3d e ainda praticar animação? Essa é uma ótima oportunidade de fazer parte de um projeto como o Apricot.

Para fazer o download, visite esse endereço.

Depois de fazer o download, você terá apenas o trabalho de criar os keyframes para a sua animação, pois o personagem está todo configurado e pronto para receber deformações.

Veja essa imagem, do arquivo disponível para download:

Mesmo que você não queira participar do projeto, essa é uma ótima maneira de estudar a maneira que o pessoal lá do Instituto Blender está usando para configurar os seus personagens.

O que eles querem?

• Ciclo de caminhada
• Ciclo de corrida
• Animações do personagem parado ou em espera
• Animações com ele sendo atingido por um objeto
• Sendo chutado
• Animação do personagem morrendo
• Personagem enfurecido, se preparando para atacar com os chifres

Para abrir o arquivo, você não precisa de nenhuma versão do Blender em especial, mas se o seu objetivo é criar uma animação para o projeto, recomendo que você use uma das versões otimizadas para o Apricot, com o GLSL implementado e as outras ferramentas criadas para o projeto. Essas versões podem ser encontradas no Graphicall.org.

Ao que parece os projetos que estão sendo desenvolvidos para o Google Summer of Code do Blender 3d devem ser concluídos com êxito! No último ano, alguns dos projetos envolvidos foram abortados, por isso eu estava com receio que alguns dos mais complexos projetos pudessem ser abandonados novamente, mas felizmente esse não será o caso esse ano. Um dos projetos que está se destacando no desenvolvimento é o do modificador ShrinkWarp, que promete facilitar o trabalho do pessoal que lida com modelagem, principalmente de personagens, mas com implicações na construção de cenários para jogos também.

O que faz esse modificador? Com ele será possível fazer com que um plano, ou qualquer modelo se adapte ao formato de outro objeto. Por exemplo, você poderá criar um personagem virtual e modelar a roupa desse personagem em separado, depois aplicar o modificador e fazer com que o plano se adapte ao corpo de personagem, tudo automaticamente. As implicações de uma ferramenta como essa são inúmeras, principalmente para as pessoas envolvidas com criação de cenários virtuais.

Veja o exemplo existente na Wiki do projeto, em que o autor cria um cenário virtual composto por relevos de montanhas e depois uma pista, como se fosse o cenário de um jogo. Depois que o modificador é aplicado, a pista se adapta ao formato da topografia do terreno de maneira automática!

Quer ver um exemplo da aplicação do modificador nas roupas de um personagem virtual? Visite esse endereço, para conferir uma seqüência de imagens que mostra o processo completo.

O que vemos na seqüência de imagens é a aplicação de dois planos, como as roupas de uma personagem. No caso, para realizar essa tarefa são necessários vários modificadores, do tipo SubSurf e ShrinkWrap nos planos para realizar o efeito. Apesar de não estar claro ainda como ele funciona, pois na época em que fiz os primeiros testes com ele, a ferramenta ainda estava sem muitas das suas opções mais avançadas.

Claro que o modificador ainda está em desenvolvimento, mas mesmo assim já dá para ficar animado com os resultados apresentados na fase de testes.

Quem trabalha com modelagem de personagens 3d sabe que esse não é o procedimento normal para criar roupas em personagens, que seria modelar a roupa sobre a malha. Isso facilita muito na hora da animação, principalmente nas deformações. Mesmo assim, esse tipo de ferramenta deve ajudar em muito a criação de cenas e modelos 3d ainda mais complexos.

Será que essa ferramenta terá o mesmo impacto que o sistema de fluídos trouxe? Trazendo artistas de outras ferramentas 3D a usar o Blender, apenas para gerar seus modelos 3d? Acredito que sim.

Para saber mais sobre todos os projetos envolvidos no SoC 2008, recomendo uma visita a Wiki do projeto, com links para as páginas de todas as ferramentas em desenvolvimento.

Quando o assunto é modelagem ou desenho técnico, umas das ferramentas ou artifícios mais usados por artistas e desenhistas são as chamadas linhas de construção. Na semana passada, um artigo aqui do blog comentou o uso dessas linhas na modelagem com base em fotografias no SketchUp. Na modelagem 3d é até mais complicado usar esse tipo de linha, mas no desenho 2D é muito comum. Considere desenho 2d, todas as categorias de desenho, seja ele feito no AutoCAD ou no Illustrator. Como funciona? Imagine a seguinte situação, você precisa fazer um desenho com figuras geométricas simples, como um quadrado que tem um círculo, desenhado exatamente no seu centro.

Se a ferramenta de ilustração tem opções para alinhar os objetos, ótimo! Mas no caso dos sistemas de CAD esse tipo de ferramenta é praticamente inexistente, então entra em cena a figura da linha de construção, em que você pode traçar uma diagonal no quadrado, para depois desenhar o círculo, usando o ponto mediano da linha em diagonal como centro do círculo.

Estou falando sobre esse tipo de ferramenta, pois na última semana um ex-aluno estava com dificuldades em desenhar um projeto, exatamente por falta de experiência com linhas de construção. No caso dele eu até recomendei que verificasse o Object Tracking do AutoCAD, a ferramenta que ele estava tentando usar.

O object tracking é uma opção relativamente recente do AutoCAD, que permite criar de maneira dinâmica essas linhas de construção.

Veja esse vídeo, que mostra um exemplo igualmente simples, sobre o uso da ferramenta:

O que essa ferramenta faz? Com ela é possível desenhar de maneira dinâmica as linhas de construção, apenas arrastando o mouse sobre o objeto desenhado e desenhando a projeção. No exemplo do vídeo, o autor mostra como criar um círculo, usando a referência de duas linhas criadas com o Object Tracking, apenas arrastando o mouse sobre elas para criar as referências.

Apesar de ser uma ótima ferramenta de desenho, ainda tenho algumas restrições no uso desse tipo de ferramenta. Sempre deixo bem claro nas minhas aulas, que esse tipo de ferramenta tem um lado positivo e negativo:

• Positivo: Economia de tempo e recursos, sem a necessidade de criar camadas especiais e novas linhas no desenho.
• Negativo: Você não pode usar as mesmas linhas depois para fazer ajustes e correções. À medida que o desenho vai ficando mais complexo, com vários objetos na tela, fica muito difícil se localizar com o Tracking novamente.

Para usuários mais experientes, o uso dessa ferramenta não deve trazer maiores problemas, mas usuários com menos experiência no desenho técnico, podem encontrar dificuldades na hora de lidar com projetos mais complexos. Por isso, ainda recomendo o desenho mesmo das linhas de construção, com camadas próprias e que ficam sempre desligadas ou congeladas, ao longo do desenho, sendo ativadas apenas para criar linhas de construção quando necessário.

Usar luzes como fonte de iluminação é a primeira opção quando pensamos na iluminação de um ambiente, mas existem outras opções. Quando o trabalho envolve visualização de projetos arquitetônicos é sempre bom ter mais opções de iluminação, principalmente no que se refere a possibilidade de usar os próprios modelos 3d como emissores de energia luminosa. O Blender 3D não consegue fazer isso de maneira nativa, mas com o auxílio de renderizadores externos como o Indigo Renderer é possível usar objetos como emissores de luz.

Para exemplificar o uso dessa ferramenta, vou mostrar hoje um projeto em que estive trabalhando nas últimas semanas, que na verdade foi um trabalho bem rápido que fiz para um conhecido. Ele estava querendo um estudo preliminar sobre o projeto de uma galeria de arte, principalmente no que diz respeito ao estudo da iluminação interior.

O objetivo do projeto é verificar a viabilidade estética da iluminação. Como a imagem era um estudo, não avancei muito nos detalhes e pormenores da imagem. Apenas modelei o ambiente com base em algumas orientações verbais, nem croquis eu tinha, e acabei com o modelo do ambiente, que já foi mostrado aqui no tutorial sobre o Grease Pencil.

Não vou entrar nos detalhes da modelagem, apenas da iluminação. Para usar objetos como emissores de luz no Blender e renderizas com o Indigo, você deve seguir algumas pequenas regras para evitar problemas:

• Use objetos simples, quanto mais simples melhor. Se for possível use apenas um plano, pois com objetos mais complexos, com muitas faces o Indigo acaba tento dificuldade para resolver a iluminação e o render pode demorar muito.
• Na modelagem, tente seguir uma escala real. Uma boa comparação para o Indigo é considerar que uma unidade do Blender (Blender Unit) é igual a 1 metro. Isso é muito importante para o Indigo.
• Configure as normais dos planos de maneira que elas controlem a direção da iluminação.

O modelo em si tem planos que emitem luz, nas laterais das paredes, no topo e na armação de destaca os quadros da galeria.

Qual a configuração do material? No Blendigo você deve escolher o material do objeto como sendo do tipo Emitter para que o mesmo emita energia luminosa. Você deve apenas ter muito cuidado com a cor da luz, que deve ser alguma coisa próxima do branco, para que você não tenha um ambiente com iluminação distorcida.

Pronto! Com tudo configurado é só acionar a renderização, que no meu caso levou aproximadamente 1 hora e meia para gerar esse resultado. Todo o processo foi feito no Ubuntu, com o Indigo sendo executado com o Wine.

Espero que com esse exemplo, os artistas envolvidos com renderização no Mental Ray, V-Ray ou Final Render descubram que o Blender com o Indigo pode gerar o mesmo tipo de simulação, com objetos emitindo luzes como eles fazem com o 3ds Max ou Maya.

Uma dúvida comum aos usuários que estão começando a trabalhar com computação gráfica é sobre o hardware para esse tipo de atividade. Para ser sincero, até pouco tempo atrás um item que considerava dispensável nessa prática era uma placa de vídeo poderosa, que na grande maioria dos casos ajudava apenas no render em tempo real, usado para jogos. Mas, com o advento de tecnologias de visualização em tempo real e o incrível avanço das GPUs nos últimos anos, esse item começa a ser fundamental para quem precisar pré-visualizar modelos 3d cm texturas direto na Viewport do seu software 3d preferido.

Veja o exemplo do Blender 3D com o seu recém criado sistema de visualização baseado em GLSL, que exige da placa de vídeo o suporte a esse tipo de tecnologia. Se a sua placa for um pouco mais antiga, esqueça, não será possível usar esse recurso.

Quer um exemplo do poder que uma boa placa de vídeo, com uma GPU mais atualizada pode fazer? O pessoal da Autodesk preparou um pequeno vídeo de demonstração, do que está sendo desenvolvido para a próxima versão do Mudbox. Para acessar o artigo completo, com a descrição dos recursos, visite esse endereço e assista ao vídeo que está na parte inferior da página.

Aqui vai uma pequena lista resumida das melhorias citadas no artigo:

• Eles estão chamando essa nova versão apresentada no artigo como Mudbox 2009
• O foco dessa versão é no desempenho, com várias ferramentas, como o pincel para escultura, foram reformulados do zero
• A ferramenta estará otimizada para usar ao máximo os processadores de múltiplos núcleos, tanto da CPU como da GPU
• Pelas configurações e exemplos mostrados no vídeo e na página, a ferramenta deve suportar bem modelos extremamente complexos, que exigem muito do hardware

Quando você assistir ao vídeo, se prepare para encontrar um exemplo fantástico do que pode ser feito com uma GPU poderosa, que é a sensação de estar esculpindo um modelo renderizado! No vídeo um artista usa o Mudbox, com várias opções de pré-visualização acionadas, como a simulação de sombras, materiais e texturas com especularidade e outros atributos que geralmente só vemos no Render final.

No final do vídeo, eles ainda mostram a manipulação da fonte de luz, e até mesmo adicionam uma imagem HDRI para iluminar a cena, que dá um resultado ainda mais realista ao modelo.

Agora vem a parte divertida, para a demonstração do vídeo, o pessoal da Autodesk usou um computador com Windows de 64 bits, 8 GB de RAM e uma Nvidia Quadro FX 4600 no vídeo.

Bem, está decidido então, da próxima vez que trocar de computador devo procurar uma placa de vídeo mais poderosa. Qual? Não sei ainda, mas com certeza será da NVidea. O último computador que comprei tem uma placa da ATI que simplesmente não funciona com o Blender, seja no Windows ou Linux. No Ubuntu até que fica melhor, mas mesmo assim não é perfeito, linhas tracejadas na seleção de objetos e péssima visualização.