A produção de uma animação em 3d envolve diversos aspectos que podem deixar qualquer pessoa assustada, caso ela não esteja acostumada com o gerenciamento de tantas informações, para fazer algo que para ela é relativamente simples. Na animação 3d é necessário se preocupar com a dramatização das ações realizadas pelos personagens e também com a gestão dos keyframes e curvas de animação. As curvas apresentam alguns problemas bem específicos, principalmente quando o assunto é rotação. Um desses problemas é o chamado Gimbal Lock, que acontece quando um eixo de rotação acaba girando e sobrepondo outro eixo. Isso é fácil de perceber ao visualizar qualquer manipulador em softwares 3d.

Basta girar o plano de rotação do eixo Z alguns graus, para que esse mesmo plano fique alinhado com os planos do X ou Y. Qual o resultado disso? Se você tentar realizar uma animação por um desses eixos, o efeito será o mesmo para os eixos de rotação em X, Y e Z. O que inevitavelmente acaba gerando uma enorme confusão na organização dos keyframes, e pontos em que o movimento dos personagens que deveria ser suave, acaba ficando truncado.

Para saber como é possível corrigir esse tipo de problema, usando apenas o editor de curvas no Maya 2008, o autor do vídeo abaixo mostra um pouco da sua técnica para ajustar um problema oriundo do Gimbal Lock. Entre os frames 480 e 490 da animação, o personagem apresenta movimento truncado, ele pula ao invés de fazer o deslocamento da posição de maneira suave.

Repare no vídeo que o autor precisa selecionar o objeto e fazer uma verdadeira investigação para descobrir a causa do problema. Provavelmente o erro aconteceu na criação de algum keyframe que deveria estar em apenas um eixo, mas acabou sendo inserido em outro. O primeiro suspeito de causar o problema era o deslocamento da curva no eixo Z. Depois que esse deslocamento abrupto foi suavizado, o problema persistia e fez a investigação continuar.

Mais um keyframe sem suavização é encontrado e corrigido para que a animação possa acontecer de maneira mais fluida. Esse tipo de problema é geral em termos de animação, e mesmo com ferramentas e opções para evitar esse tipo de defeito na animação, é importante conhecer as causas para conseguir fazer as devidas correções quando um dos seus projetos sofrer do mesmo problema.

O estudo da iluminação e efeitos relacionados a exposição do sol em edificações pode assumir papel mais técnico em projetos, como o planejamento da eficiência energética dos edifícios, assim como também fazer parte do planejamento estético e organizacional dos elementos. Em ambas as situações é necessário simular e visualizar a posição do sol em relação as edificações. No 3ds Max 2010 foram adicionadas algumas ferramentas muito interessantes para ajudar na simulação da luz solar em projetos arquitetônicos. No tutorial abaixo, um artista apresenta a técnica necessária para simular um ambiente com luz do sol, configurado inteiramente no Mental Ray com objetivos puramente estéticos.

No vídeo disponível em alta resolução, podemos acompanhar também uma série de pequenas melhorias adicionadas no 3ds Max 2010, como o uso de renderização por hardware diretamente na viewport. Isso faz com que as luzes projetem sombras quando o modo de visualização dos modelos 3d está em shade. Isso ajuda muito no planejamento da cena, pois é possível interagir e fazer correções no posicionamento da luz de maneira totalmente interativa.

O tutorial ainda é muito útil para os usuários que não conhecem muito bem o 3ds Max e Mental Ray, pois o autor faz uso de vários presets para configurar tanto o ambiente da renderização como os materiais nos objetos. Nesse caso, como o objetivo é apenas estudar o efeito volumétrico da iluminação no ambiente, os materiais dos objetos são todos configurados para o Arch & Design (mi), que é um material especialmente preparado para representar objetos em projetos arquitetônicos no Mental Ray.

Esse mesmo material recebe um shader do tipo Matte Finish, que é um material bem simples e com objetivo de apenas mostrar a volumetria.

Agora, as partes mais importantes da configuração dessa renderização são apresentadas no final do vídeo. O autor adiciona um sistema de Daylight a cena, para que a iluminação represente de maneira fiel o posicionamento do sol. Mas, o que realmente faz a diferença nesse caso é a configuração do Mental Ray Physical Sky como componente do cenário no 3ds Max. Isso é que fará com que a simulação da luz solar seja realista.

Com o cenário devidamente configurado e ajustado, basta fazer alguns testes com o controle de exposição da cena no próprio painel environment para determinar se a luz do sol será mais forte ou fraca. O resultado final é muito interessante para estudar a volumetria dos modelos 3d e planejar como é que o sol deve interagir em ambientes urbanos.

Como a maioria dos usuários ainda não está ainda ambientada com o uso de configuração do LuxRender, para que esse funcione como opção de renderizador externo ao Blender. Resolvi fazer mais um vídeo sobre o assunto, mas agora em formato um pouco diferente. Nesse caso, o vídeo foi acelerado para ficar em formato timelapse, e mostra a modelagem de um pequeno ambiente interno com o posicionamento de uma fonte de luz e os ajustes do LuxRender para que a iluminação simule um dia de sol.

No vídeo, podemos acompanhar o uso de um dos melhores recursos do LuxRender para usuários que não precisam ou querem passar vários minutos configurando o renderizador, para apenas simular a luz do sol. Nesse caso, estou falando dos famosos presets, que são configurações prontas e disponíveis na parte superior do LuxBlend.

Getting started with Blender 3D and LuxRender from Allan Brito on Vimeo.

A parte de modelagem desse exemplo não apresenta nada de especial, sendo o objetivo principal do exemplo, apenas mostrar e simular um ambiente interno para que a luz do sol entre apenas pela abertura da janela. O lado do ambiente que ficou completamente aberto foi deixado assim para que não fosse necessário adicionar mais um tipo de material especial do tipo portal.

Esse tipo de material funciona como se fosse uma abertura invisível apenas para os raios de luz, permitindo que os mesmos saiam do ambiente e entrem no espaço, quando há fontes externas de iluminação. Um ponto interessante do tutorial, que muitas pessoas ainda se queixam em relação ao LuxRender é a configuração de texturas UV. Repare na configuração do material no LuxBlend, em que é indicado na área de ajustes do shader Diffuse o uso de um mapa do tipo Image, com o respectivo arquivo de imagem sendo também adicionando nessa configuração.

Depois que tudo está configurado, basta ajustar o tamanho do render e acionado o LuxRender para que a imagem comece a ser gerada. No final do vídeo, pode até parecer que o render está absurdamente rápido, mas nesse caso a velocidade do render se deve a magia da edição do vídeo, em que fiz vários cortes para mostrar apenas o progresso do render. Se você quiser seguir a mesma configuração, recomendo alterar as configurações do Gain e Turbulence da luz do tipo Sun, para conseguir efeitos diferentes.

O que seria o mundo da computação gráfica sem o mapeamento UV? A resposta para essa pergunta seria uma comunidade de usuários mais felizes e com tempo de sobra para trabalhar em partes dos projetos, como a melhoria da iluminação e os detalhes das animações. Quem sabe até melhorar os modelos 3d? O mapeamento UV é uma necessidade hoje, devido a sua flexibilidade em posicionar e configurar informações de texturas em praticamente qualquer lugar do modelo 3d. O problema dessa técnica é que o processo aplicado em um modelo 3d específico, não pode ser reproduzido em outras topologias, o que faz os artistas especializados em modelagem, sempre partirem do zero quando um modelo é alterado.

A parte mais complicada do processo é a configuração do modelo 3d usando os famosos Seams, que devem servir de referencia para a planificação do modelo 3d. Até mesmo para os usuários iniciantes, o processo é complicado e de difícil entendimento, pois é necessário um pouco de esforço extra para planejar a planificação do modelo 3d.

Para tentar resolver a maioria desses problemas, uma técnica inovadora desenvolvida por pesquisadores da Disney, promete abolir o uso de mapeamento UV no futuro. Essa técnica se chama Ptex, sendo quase que totalmente baseada em ferramentas de configuração automatizada.

Como funciona? Segundo a descrição dos idealizadores do Ptex, a técnica é baseada no mapeamento individual de cada face do modelo 3d, que é posteriormente agrupada em áreas delimitadoras de superfícies. Com isso é possível armazenar um arquivo em separado para as texturas, sem a necessidade de nenhum tipo de intervenção ou configuração manual. O vídeo abaixo demonstra o uso da técnica em um modelo 3d:

A técnica já está em uso em algumas das últimas produções relacionadas com animação da Disney. A mais famosa animação que já fez uso da técnica foi o Bolt, que foi exibido poucas semanas atrás nos cinemas. Segundo o próprio artigo, o processo acelerou de maneira significativa a produção, evitando que fossem necessárias várias horas de trabalho para ajustar mapeamento UV dos personagens.

Se você está interessado na parte científica da técnica, basta visitar a página com a descrição do Ptex e enviar um e-mail solicitando o texto, que os idealizadores encaminham para você o arquivo PDF. Agora é só esperar que a técnica seja avaliada e implementada na maioria dos softwares 3D. Na mesma página é possível fazer o download do vídeo que ilustra esse artigo em maior resolução, e também slides usados para apresentar o Ptex em congressos.

No início dessa semana, mais um número da revista eletrônica gratuita sobre computação gráfica e design, chamada de RenderOut! foi disponibilizada para download. Esse é um tipo de diferente de revista eletrônica, com uma abordagem mais generalista em termos de softwares e ferramentas, sendo assim encontramos grande variedade de artigos e tutoriais usando softwares como 3ds Max, Maya, Blender 3D, Cinema 4D e Softimage XSI. É um estilo diferente de revistas como a BlenderArt, que se dedicam exclusivamente ao Blender 3D. Mas, o detalhe que vai chamar a atenção nessa revista é que a mesma é distribuída em inglês e espanhol. Como muita gente ainda torce o nariz para material em inglês, o espanhol nesse caso ajuda no entendimento, mesmo que não seja total.

Como de costume, resolvi fazer um breve comentário sobre os principais artigos e tutoriais abordados na revista. Essa é a lista, já com tradução para o português:

• Usando o Softimage XSI para visualização de projetos arquitetônicos: Esse artigo mostra de maneira breve, como é possível configurar uma cena para renderização realista usando o Mental Ray no Softimage XSI. Segundo as palavras do próprio autor do artigo, ele quer mostrar as ferramentas do Softimage para tirar o estigma que apenas com Maxwell Render e FryRender é possível conseguir imagens realistas para arquitetura.
• Limitações do sistema RGB: Aqui temos um artigo que descreve o funcionamento do sistema de cores RGB para renderização e suas limitações. O artigo é ótimo para os interessados em teoria de computação gráfica.
• O que é a criatividade?: Será que podemos responder perguntas como essa de maneira exata e precisa? Acho difícil, mas no artigo em questão você vai acompanhar uma série de observações importantes sobre o tema.

Com esses três artigos em destaque, recomendo muito que você faça o download e leia o material atentamente. Claro que além desses artigos mais generalistas, ainda podemos encontrar diversos tutoriais e textos mostrando o processo de criação de muitas cenas diferentes. Com temas como tanques, carros, personagens alienígenas. Mas, todos esses artigos acabam caindo no comum, por repetir muitas das técnicas que já encontramos regularmente em tutoriais na internet.

Outro ponto interessante, são os textos que falam sobre arte egípcia e história da animação. Para fazer o download da RenderOut! visite esse link.