A animação de personagens é uma das áreas mais complicadas para trabalhar com criação em 3d, principalmente quando esse tipo de animação exige criar animação facial. Fica fácil de perceber que muitas produções em 3d, podem até mesmo apresentar movimentos e dinâmica sofisticada em termos de movimento, mas deixam a desejar na animação facial. Para ajudar nesse tipo de animação existem ferramentas específicas que funcionam com base na deformação dos vértices da face, para mostrar algum tipo de expressão. No 3ds Max existe uma ferramenta chamada Morph Target, que permite criar diversas formas para um mesmo modelo, e determinar o nível de influência daquela forma no modelo 3d.

Por exemplo, para um modelo 3d representando uma face, poderíamos criar modelos representando a face com expressões como “raiva”, “feliz” e outros. Ao determinar a porcentagem com que cada uma das faces influência o modelo 3d, criando a animação. O desafio nesse tipo de procedimento é criar as deformações no modelo 3d, para poder representar as faces. Nesse ponto o ZBrush e as suas ferramentas de escultura digital podem ser de grande ajuda. O tutorial abaixo mostra o procedimento para integrar um modelo 3d, representando a cabeça de um personagem virtual que é exportado para o ZBrush e depois reaproveitado no 3ds Max.

O tutorial também é útil para mostrar um pouco do funcionamento do ZBrush, caso você ainda não tenha usado o software. A primeira coisa que o autor do vídeo faz ao importar o modelo 3d para o ZBrush é separar os objetos em grupos. Depois que cada elemento do modelo 3d está separado, ele cria um Layer 3D que tem função de armazenar deformações específicas para a escultura. Nesse caso o Layer 3D será útil para gravar a expressão do personagem.

Com as ferramentas de escultura, o artista cria uma expressão de raiva no personagem fazendo apenas as deformações necessária para atribuir emoção ao modelo. Esse tipo de deformação deve ser feito com cautela, para evitar problemas de topologia ao trazer o modelo 3d novamente para o 3ds Max.

Quando estiver tudo pronto no ZBrush, o modelo é exportado para o formato OBJ e depois importado para o 3ds Max. Cada um dos grupos do ZBrush acaba sendo considerado no 3ds Max como um objeto independente. Por isso, é necessário usar o Edit Poly, para unir os modelos 3d em apenas um objeto com a opção Attach. Quando tudo fizer parte do mesmo modelo 3d, basta adicionar a escultura como mais uma forma do Morph Target e a animação já pode ser realizada. Ao adicionar keyframes nos níveis de influência do Morph Target, teremos a animação facial.

Entre os diversos softwares de modelagem e animação existentes no mercado, um dos que eu mais simpatizo é o Modo 3D. A maneira como o Modo 3D foi desenvolvido mostra que o mesmo foi criado com base em idéias e conceitos revolucionários. Caso você não conheça a história de como foi fundada a Luxology, que é a empresa responsável pelo Modo, apenas um pequeno resumo para que você fique contextualizado no assunto. Os criadores do Modo formaram até o início dessa década a equipe de desenvolvimento do LightWave 3D. Quando essa equipe propôs uma reformulação geral do LightWave, e as suas idéias e propostas foram todas recusadas pela Newtek, as pessoas envolvidas pediram demissão da empresa e formaram a Luxology, que em poucos anos lançaria o Modo.

Hoje o Modo é respeitado como sendo um dos softwares mais amigáveis para artistas 3d, sendo adotado por empresas como a Digital Domain e Pixar. Muitos dos modelos 3d que vemos em animações como o Wall-E, foram criados usando o Modo. O segredo do Modo é um conjunto poderoso de ferramentas para modelagem aliado a sua interface avançada.

Se você quiser ao mesmo tempo conhecer um pouco mais sobre o Modo e também aprender a modelar uma nave X-Wing do Star Wars, recomendo assistir a essa sequencia de tutoriais que estou indicando nesse artigo. Um artista 3d da Nova Zelândia está produzindo tutorials de modelagem no Modo, mostrando como é possível criar cada parte de uma X-Wing com grande riqueza de detalhes. O tutorial ainda está em desenvolvimento, mas já existem dez vídeos com aproximadamente 10 minutos cada, disponíveis para consulta. Isso já perfaz mais de uma hora e meia de tutorials, apenas para modelar o motor e as armas da nave.

Como o sistema de modelagem 3d do Modo é baseado em modelagem por subdivisão, podemos muito bem seguir as dicas do tutorial e tentar reproduzir o mesmo modelo 3d, em softwares como o Blender 3D ou 3ds Max. Basta que o seu software tenha suporte a modelagem por polígonos.

O tutorial também é interessante para quem está aprendendo a modelar em 3d, pois o artista começa o primeiro vídeo com a parte de pesquisa por referências. Isso mostra o quanto é importante ter algum tipo de embasamento para seguir, principalmente se a morfologia do objeto em que você está trabalhando não for do seu domínio.

Assim que mais vídeos forem publicados para completar o tutorial, publico aqui no blog. Por enquanto, fique com essa primeira parte do tutorial, que inclusive está disponível em 720p e pode ser assistida em tela cheia sem grandes deformações.

A radiosidade é uma das diversas técnicas usadas para melhorar a iluminação em ambientes 3d, inclusive é um método de representar a luz que não é muito usado hoje nos diversos renderizadores comerciais V-Ray, Mental Ray e outros. No Blender 3D a radiosidade é mais utilizada para adicionar cores em vértices para projetos que usam render em tempo real na Game Engine. A configuração de uma cena com radiosidade no Blender 3D apresenta algumas particularidades, como a necessidade de um objeto do tipo Mesh que emita energia luminosa na cena. Sim, a maneira com que a radiosidade funciona exige que criemos um objeto que emita luz.

Caso você queira aprender a técnica necessária para reproduzir a iluminação com radiosidade com o Blender 3D, usando o YafaRay para renderizar a cena, o tutorial abaixo mostra a técnica necessária para criar uma simulação dessa maneira. No YafaRay existe uma opção chamada Meshlight que permite aos objetos emitir energia luminosa na cena.

O tutorial está disponível em 720p e também pode ser uma excelente introdução a renderização com o YafaRay com o Blender 3D.

O objetivo do vídeo é criar uma cena em que o cubo com várias faces fragmentadas, apresenta cores e níveis de iluminação diferentes. Para isso será necessário transformar as faces dos objetos em entidades independentes, assim será possível editar e ajustar de maneira mais fácil os materiais. Na modelagem da cena o procedimento é exatamente o mesmo que usamos normalmente no Blender 3d.

No momento da renderização é que usamos as opções de iluminação global do YafaRay, para determinar que os objetos devem emitir luz. Você deve escolher o script que faz a integração entre o Blender 3D e YafaRay. Assim que o YafaRay for acionado, você deve acessar a opção Object/Light/Camera e pressionar o botão “Enable Mesh Light”. Apenas se esse botão estiver pressionado é que os objetos podem ser habilitados para emitir energia luminosa. Podemos escolher opções como a cor da luz e também a intensidade.

Esse procedimento é realizado para cada um dos objetos que emite luz na cena. Depois que está tudo configurado na parte de materiais e objetos que emitem luz, o próximo passo é determinar o método de renderização usado na cena. No YafaRay existem vários métodos, sendo que nesse em particular o autor usou Pathtracing.

Pronto! Agora é só acionar o render e a cena será gerada com os objetos coloridos na cena emitindo energia luminosa. O efeito é exatamente o mesmo que a radiosidade cria em renderizações.

Já faz algumas semanas que publiquei um artigo aqui no blog, sobre um problema enfrentado por um artista 3d que não tomou muito cuidado ao criar um modelo específico e quando chegou o momento de editar um pouco mais as faces, a topologia restringia algumas edições. Para ser mais exato, o modelo 3d em questão estava com arestas inclinadas e muitas faces em forma de trapézio, sendo assim a edição dos edge loops no modelo em questão estava um verdadeiro caos. A edição que o artista queira fazer era relativamente simples, adicionar mais uma aresta ao redor de uma abertura, para criar uma moldura. Mas, com o problema de topologia a edição e manipulação dos vértices ficou muito prejudicada.

Por isso, apresentei o problema no artigo e questionei as possíveis soluções para o problema. Hoje estou publicando esse artigo com um vídeo, em que abordo a resolução desse problema de modelagem, usando como referência o Blender 3D. No caso do problema relatado pelo usuário, o modelo 3d havia sido produzido no 3ds Max.

Qual a solução que encontrei? Simples! Usando um conceito oriundo do desenho técnico em softwares como o AutoCAD ou ArchiCAD, podemos resolver o problema com objetos de construção! Assista ao vídeo para entender o que é isso.

Para assistir ao vídeo em 720p(HD) e também fazer o download da fonte, visite a página do vídeo no Vimeo. Se você preferir, o vídeo também está no Youtube.

Agora que você já assistiu ao vídeo, podemos discorrer um pouco mais sobre a solução. No desenho técnico 2D, muitas vezes usamos um tipo especial de linha chamado de linha de construção, que nada mais é que uma linha destinada a servir como apoio no desenho, quando os snaps ou referências do software não ajudam.

Nesse caso, podemos aplicar o mesmo conceito no Blender 3D, ou qualquer outro software de modelagem, para ajudar em momentos que as ferramentas tradicionais não ajudam. Foi exatamente isso que usei para conseguir fazer mais um edge loop ao redor da abertura, que resultou em arestas com distâncias e alinhamentos totalmente fora de alinhamento. Com o uso de quatro pequenos planos, alinhados e posicionados nos cantos da abertura, podemos usar o snap do Blender 3D para mover os vértices.

Depois que o seu modelo 3d estiver perfeitamente alinhado e posicionado, basta excluir os objetos auxiliares, ou então mudar o layer dos mesmos para que fiquem ocultos. Esse é um tipo de exercício excelente para aulas de modelagem 3d, em que o desafio é corrigir a topologia sem a possibilidade de remover ou mudar nenhuma face.

O cuidado com a topologia de um modelo 3d é fundamental para qualquer artista especializado em modelagem, pois uma topologia bem organizada é o melhor sinal que temos para identificar se a pessoa que elaborou o modelo 3d tem prática ou conhecimento sobre o que estava fazendo. Antes de mais nada, o que é topologia? Caso você não saiba o que é topologia, essa é a palavra que usamos para designar a organização das arestas sobre uma superfície em 3d. Da próxima vez que você visualizar um modelo 3d, perceba como existem diferentes maneiras de representar a topologia para as mesmas partes de um personagem. Por exemplo, na modelagem do nariz é possível encontrar o mesmo modelo 3d representado com faces e arestas organizadas de várias maneiras. Algumas delas mais limpas e outras com pequenos problemas, como faces triangulares.

Algumas vezes um artista 3d percebe que a topologia usada no seu modelo 3d não é adequada para um determinado uso, que geralmente está relacionado com animação, e precisa alterar a topologia do modelo. Nesse ponto é que entra a retopologia, ferramenta que está presente na maioria dos softwares 3d. No 3ds Max existe um script desenvolvido em MAXScript que facilita em muito o trabalho de retopologia em modelos 3d. Para ter uma idéia do que é possível fazer com o script, o vídeo abaixo mostra o processo de retopologia para um personagem virtual:

Esse é um exemplo bem comum de aplicação da retopologia, em que você pode muito bem receber um modelo criado por outra pessoa para participar de uma animação. Mas, assim que você adiciona os bones e começa a deformar a malha para animação, percebe que a estrutura do modelo não favorece a deformação desejada.

No vídeo podemos acompanhar o script sendo usado para criar um modelo 3d derivado do que está sendo editado. A retopologia funciona exatamente dessa maneira, em que você usa um modelo como base, e usando técnicas para redesenhar a malha 3d, cria um novo objeto com a organização da arestas exatamente da maneira como você estava querendo. Com o script o processo fica mais fácil, mas mesmo assim é importante planejar a divisão das arestas antes de começar o processo de edição da malha, para evitar erros e a organização errada da malha.

A retopologia também é muito útil para artistas que gostariam de fazer versões diferentes de modelos 3d já existentes, em que a topologia e forma das faces pode ser usada como referência na modelagem de novos objetos.