Por muito temo o uso de elementos como pelos e cabelo em personagens 3d foi motivo para pânico entre artistas e supervisores técnicos, pois as técnicas e ferramentas disponíveis para reproduzir esse tipo de elementos em softwares 3d eram complicadas e demandavam grande quantidade de trabalho manual. Hoje a coisa está bem mais desenvolvida e existem softwares e plugins especializados nesse tipo de simulação. Ainda assim, a configuração correta de cabelos que possam reagir a interações físicas como vento e colisões com outros objetos é um pouco trabalhosa de conseguir. Mas, se a configuração de cabelos e pelos é difícil, imagine ter que trabalhar com personagens como aves e as suas centenas de penas? Sim, adicionar penas em personagens 3d é ainda mais complicado pela sua dinâmica de funcionamento.

Por exemplo, para os usuários do Softimage XSI existe um excelente plugin que não é gratuito e ajuda muito na execução de animações com personagens com penas. Ele adiciona elementos extremamente complexos aos personagens, como reações aos movimentos realizados pelo personagem. O nome do plugin é mbFeatherTools que é uma ferramenta paga para o Softimage. Mais informações sobre a ferramenta, caso você tenha interesse, podem ser encontradas nesse endereço. Está curioso para ver como funciona o plugin? O vídeo abaixo mostra um pouco do seu funcionamento:

Applying feathers to a bird – mbFeatherTools from Michael Buettner on Vimeo.

Para os usuários do 3ds Max que queiram experimentar a mesma técnica, mas usando truques e artifícios aplicados em ferramentas como o sistema de cabelos do 3ds Max, encontrei um tutorial publicado no início dessa semana que mostra de maneira detalhada o processo de configuração de penas em personagens, para gerar efeitos e dinâmica como as exibidas no vídeo abaixo.

O mais interessante desse tutorial é que o autor deixa claro no início do texto que o desenvolvimento do texto foi inspirado pelo lançamento desse plugin para o Softimage XSI, que como já foi comentado no texto é pago. Para mostrar como é possível criar esse tipo de simulação usando apenas as ferramentas padrão do 3ds Max, o autor do tutorial acabou criando esse excelente guia. O tutorial sobre configuração de penas com o 3ds Max pode ser conferido nesse endereço. Se você não gosta de material em inglês, logo na parte inferior do texto existe uma versão em espanhol do mesmo tutorial.

Assim que já havia comentado aqui no Blog quando publiquei um artigo sobre o uso de luzes fotométricas no YafaRay, o renderizador que melhor se integra com o Blender 3D está com uma versão em desenvolvimento apresentando diversas novidades e novas opções. Entre as opções na área de materiais e texturas encontramos um novo shader que deve melhorar bastante da representação de vidro jateado. Esse tipo de superfície de video é muito usada em projetos de design para interiores e visualização para arquitetura. O shader se chama Rough Glass e tem exatamente o objetivo de representar superfícies transparentes com pequenas deformidades na sua composição.

O painel do novo shader pode ser visualizado na imagem abaixo:

Como fazer para testar esse shader? Se você quiser fazer o download da versão experimental do YafaRay, visite esse endereço e faça o download do instalador próprio para seu sistema operacional, existem versões para windows (32 bits) e Mac OS X. Sempre é importante lembrar que essa é uma versão experimental e que não deve ser usada para abrir arquivos importantes, pois os dados podem ficar corrompidos. Outro detalhe que deve ser levado em consideração é que você precisa desinstalar qualquer versão anterior do YafaRay, para que esse build funcione. Nesse artigo estou usando o build 420.

O procedimento para criar vidro jateado é bem simples com o uso desse shader, pois basta aplicar o material em qualquer superfície e configurar o valor do IOR e Exponent. A imagem abaixo mostra como a alteração dos dois parâmetros pode resultar em vidro com mais ou menos transparência:

Para conseguir um bom efeito de luminosidade no painel de vidro, é interessante adicionar uma fonte de luz na parte posterior da cena. Nesse caso, precisei adicionar uma Area Light próxima a parede no fundo da cena, caso contrário a iluminação fica muito escura no vidro. Como essa é uma versão experimental do YafaRay, espere por pequenos problemas ao testar o renderizador, como pequenos pontos pretos na cena. Isso aconteceu comigo ao misturar vários planos transparentes na mesma cena.

Isso é perfeitamente normal e deve ser corrigido ao longo do desenvolvimento do renderizador. Espero que com o tempo o YafaRay ganhe mais shaders que ajudem na composição dos materiais, ao menos para se equiparar ao LuxRender na variedade de opções que temos disponíveis para criar materiais e texturas.

Caso você tenha curiosidade, esses renders de teste foram todos realizados usando Photon Mapping como método de renderização.

As técnicas e opções disponíveis para conseguir criar modelos 3d são bem variadas e oferecem tipos e níveis diferentes de controle. Entre as mais famosas e utilizadas entre artistas 3d estão as variações da chamada modelagem por subdivisão, que consiste na deformação de primitivas geométricas que são transformadas em objetos e elementos mais complexos. Entre as derivações desse tipo de técnica encontramos a chamada edge modeling que consiste na manipulação apenas das arestas dos objetos 3d, com extrudes e cortes para criar geometria. Essa é a técnica que sempre uso para construir elementos para maquetes eletrônicas e mobiliário em 3d para meus projetos, pois com o uso de arestas é possível ter excelente controle sobre os detalhes do projeto.

O controle sobre os detalhes no projeto pode ser bom para criar modelos realistas, mas por outro lado é um pouco difícil e trabalhoso para usuários iniciantes, pois requer muito uso de ferramentas como o Snap e atalhos para alinhar os objetos. Sempre que mostro essa técnica nas minhas aulas de modelagem, o resultado é uma tendência dos alunos a escolher a derivação conhecida como Box Modeling, pois o seu resultado é derivado de um cubo deformado. Com isso a modelagem fica mais rápida, porém o resultado sempre acaba sendo um modelo 3d mais simples.

Por outro lado, o exercício é excelente para usuários menos experientes, pois a prática do Box Modeling é fundamental para que o mesmo domine e passe a trabalhar com o Edge Modeling.

Como funciona essa técnica? Se você é usuário iniciante e gostaria de conhecer a técnica do Box Modeling aplicado a modelagem de prédios, encontrei três vídeos que ajudam muito no entendimento da técnica. O material foi todo gravado no Autodesk Maya, que não é muito usado para visualização de projetos, mas ilustra bem a técnica do Box modeling. Os vídeos estão organizados como uma lista de reprodução.

O processo é bem simples de seguir e consiste apenas na manipulação de um cubo, em que o artista adiciona várias divisões para depois seletivamente deformar e transformar algumas faces. As transformações dessas faces, que podem ser de translação ou escala acabam resultando na criação da geometria do cubo. Com um pouco de extrude também é possível trabalhar com diversas variações.

Para usuários mais experientes o tutorial é bem básico, mas os com menos experiência e prática com modelagem 3d devem achar o mesmo exercício, uma excelente oportunidade de praticar.

Esse é o tipo de exercício que uso nas minhas aulas de modelagem 3d.

As aplicações dos softwares 3d e das simulações que podemos fazer com esse tipo de ferramenta são ilimitadas, podendo beneficiar os mais diversos segmentos e profissionais. Um desses ofícios que recebe pouca atenção dos artistas que escrevem tutoriais e guias é o design de jóias, que por ser muito específico e representar um nicho pequeno em quantidade, acaba tendo pouco material de apoio. Por exemplo, ao criar um modelo de jóia em 3d e renderizar esse objeto usando técnicas avançadas de composição e efeitos óticos, o artista estará economizando o possível desperdício do material, que é bem caro, além de poder fazer experimentações em três dimensões com o design da jóia.

Para as pessoas interessadas em tentar representar e renderizar jóias como diamantes e outras pedras preciosas no 3ds Max e Mental Ray, um artista chamado Zap publicou no seu blog um guia detalhado sobre renderização de jóias com o Mental Ray.

O guia não aborda a parte de modelagem 3d, que é relativamente simples no caso da criação de diamantes, pois na maioria das vezes são primitivas geométricas com deformações e vértices organizados de maneira a representar algo semelhante a um prisma.

O processo é longo e envolve a configuração do ambiente em diversos painéis e propriedades como a correção de Gamma e também a maneira como a luz é emitida no ambiente. Esse tipo de tutorial é interessante, pois o artista explica diversos detalhes e pequenas modificações realizadas no ambiente que são contextualizadas para o render de jóias, mas que podem muito bem ter aplicação direta em outros projetos. A cena usada é muito parecida com um ambiente de estúdio, mas com a adição de fontes de luz posicionadas de maneira estratégica para gerar sombras e reflexões para as pedras.

Na parte final do tutorial é possível encontrar diversas dicas sobre os ajustes necessários na renderização da cena e principalmente no ajuste dos materiais, para que a renderização e os efeitos óticos das jóias sejam realistas e criem as reflexões e interações com a luz. Esse tipo de tutorial pode ajudar também no ajuste de materiais avançados para vidros em janelas e outros elementos com transparência. O tutorial é mais que recomendado para artistas usando o 3ds Max e Mental Ray.

Um artista 3d precisa lidar com diversas situações e pequenos detalhes no processo de modelagem que podem dificultar, ou servir de aprendizado para aplicação de novas técnicas ou ferramentas. Entre os desafios que geralmente afligem o artista 3d está o corte em modelos 3d já criados, que envolve a criação de geometria regular como quadrados e círculos sobre superfícies curvas, que são difíceis de trabalhar com ferramentas regulares da modelagem por subdivisão. As opções de retopologia são excelentes nesse tipo de situação, mas dependendo do software utilizado é possível encontrar ferramentas ainda mais especializadas.

No 3ds Max existe uma opção chamada de ShapeMerge que ajuda significativamente nesse tipo de situação. O que essa ferramenta faz é bem simples, e pode ser descrito como a projeção direta de uma superfície 2d sobre um modelo 3d, qualquer que seja a sua forma. Caso você seja usuário do 3ds Max e nunca tenha usado essa ferramenta, o vídeo abaixo mostra em detalhes como é possível adicionar novas formas no modelo 3d de um terreno, com bom nível de detalhamento como asfalto, meio fio e grama. Qualquer tipo de intervenção nesse modelo seria extremamente complicada, devido a topologia irregular do modelo 3d, mas com o ShapeMerge a tarefa fica bem simples.

Repare que no tutorial, o autor cria um quadrado posicionado um pouco acima da forma principal do terreno. Depois ele seleciona o modelo 3d do terreno e aplica do ShapeMerge, localizado junto de outras ferramentas bem comuns do 3ds Max como o Loft. Basta determinar qual será o objeto usado para projetar a forma e a ferramenta automaticamente adiciona as formas necessárias.

O mais interessante é que podemos aplicar modificadores e deformar a forma criada como referência, e as mesmas transformações são reproduzidas no modelo 3d. Repare que o autor do tutorial aplica um Edit Poly ao quadrado, e quando esse objeto é deformado a forma resultante se atualiza na projeção também. Para os casos em que ferramentas de retopologia não estão disponíveis, o ShapeMerge pode ajudar muito na criação de modelos 3d derivados de partes específicas de objetos maiores, como o terreno mostrado no tutorial.

As aplicações para modelagem 3d voltada para arquitetura são ainda mais nítidas, com a possibilidade de criar formas compostas com apenas um modelo 3d.