Entre os diversos atrativos da conferência Blender, é que podemos acompanhar algumas apresentações e palestras de artistas renomados demonstrando exemplos e técnicas avançadas para conseguir configurar cenas e animações no Blender. Para a alegria das pessoas que não puderam comparecer nas apresentações, como eu, muito do material usado nas palestras está começando a ser disponibilizado para download pelos próprios palestrantes, como é o caso do artista Jiri Heneberk, que realizou uma palestra com o tema “Configuração avançada de personagens” que evidentemente é o tema traduzido. Como forma de divulgar a sua participação no evento, o artista publicou um link para downlado dos slides usados para a apresentação nesse endereço, assim como os arquivos com personagens e exemplos usados para demonstrar as técnicas abordadas.

O material está disponível tanto em PDF como no formato ODP do Open Office, com um total de 42 slides é o tipo de apresentação que ajuda mesmo sem a presença do palestrante.

Essa é a lista de tópicos abordada na apresentação, que conta com arquivos de exemplo com personagens e configurações equivalentes aos tópicos:

• Princípios da configuração de personagens
• Configurando personagens com cinemática inversa “elástica”
• Estruturas baseadas em cinemática direta, com pequenas variações usando cinemática inversa
• Exemplo de interface para controlar expressões e poses de personagens 3d
• Animações com bones para deformar modelos 3d
• Questões sobre o a cópia de rotação de bones

Se você não é usuário do Blender 3D, apenas a primeira parte do material disponibilizado para download já ajuda bastante no aprendizado de conceitos e técnicas necessárias para trabalhar com configuração de personagens. Essa é uma parte extremamente trabalhosa da animação, pois antes mesmo do personagem 3d realizar movimentos ou atuar, a sua estrutura deve possuir características que permitam esse tipo de movimento e deformações.

Durante a palestra o artista faz diversas referências para o projeto Durian e o Blender 3D 2.50 que deve adicionar novas opções e controles para animadores 3d. Mesmo sem revelar muitas coisas, o artista já aponta algumas possíveis direções que o projeto deve tomar para deixar a animação de personagens ainda mais simples de produzir no Blender 3D. Esse é um download mais que recomendado para usuários do Blender 3D, e já estou analisando o material para aproveitar nas minhas aulas e palestras sobre animação 3d com o Blender.

Entre os diversos objetos que podemos modelar em 3d, existem alguns deles que são verdadeiros desafios até mesmo para os artistas 3d e profissionais experientes, como por exemplo as orelhas de personagens. Sempre cito como exemplo para meus alunos esse tipo de topologia como sendo um marco simbólico, para comprovar o domínio das técnicas de modelagem e topologia 3d. Entre as partes de personagens humanóides a orelha é de longe a parte mais complicada, mas ainda temos outras partes igualmente complexas como os pés e mãos dos personagens.

Essa dificuldade em modelar partes como mãos e pés, acaba gerando personagens 3d com essas partes da sua anatomia ocultas por obstáculos ou outros elementos, para esconder a falta de acabamento dos mesmos. O melhor exercício para tentar começar a entender essa topologia é criar modelos estilizados, apenas com a forma básica da mão ou pé. Deixando os dedos do personagem também com forma mais estilizada.

Um tutorial muito interessante desenvolvido com o Cinema 4D, mostra como é possível criar as mãos de um personagem estilizado como cartoon. A topologia é bem simples de criar, pois o artista faz uso de uma poderosa opção do Cinema 4D chamada de HyperNURBS. O tutorial está dividido em duas partes:

O uso de NURBS para criar esse tipo de modelo 3d é um grande diferencial para artistas que tenham essa opção, pois as superfícies com características orgânicas como a mão, acabam sendo criadas usando basicamente curvas. Repare no primeiro vídeo que ao acionar a modelagem com HyperNURBS, o modelo 3d já é criado usando um conjunto de curvas suavizadas.

Caso o mesmo procedimento fosse realizado usando modelagem por subdivisão, seriam necessárias diversas subdivisões nas arestas e estrutura do modelo, para conseguir principalmente a curva suave nos dedos da mão. No final o modelo 3d resultante é bem simples, mas mostra como é possível aplicar HyperNURBS para criar modelos orgânicos.

Se você usa um software que boas capacidades de modelagem via NURBS, esse é um excelente exercício para começar a praticar modelagem orgânica. Caso contrário, a adaptação da topologia para subdivisão também será um ótimo desafio, pois demandará muito mais trabalho de edição.

A técnica mais simples que podemos usar para trabalhar com modelagem 3d é a chamada subdivisão, que consiste na criação de primitivas geométricas que devem ser transformadas e deformadas para criar objetos mais complexos. Isso se aplica a praticamente qualquer tipo de topologia ou elemento 3d, desde objetos orgânicos até os mais geométricos. Quais transformações são essas? Sempre que me refiro as transformações que um objeto 3d pode receber, estou falando sobre translação, rotação e escala. Essas são as três operações básicas da modelagem 3d, base para qualquer tipo de modelagem.

Para exemplificar o poder que esse tipo de modelagem com princípios simples e práticos pode ter nas mão de um artista paciente, encontrei um tutorial em vídeo que mostra o processo de criação de um objeto futurista no Autodesk Softimage, usando basicamente esse conjunto de técnicas. O mais interessante do vídeo é que a mesma técnica pode ser reproduzida em qualquer software 3d, pois a grande maioria dos softwares suporta a técnica, diferente de tutoriais que abordam o uso de NURBS.

Só existe um pequeno detalhe em relação ao tutorial que você deveria saber antes, é que o mesmo tem uma hora e meia de duração. Isso mesmo, é possível acompanhar a modelagem 3d no Softimage em detalhes nesse vídeo.

Poligon modelleme – Autodesk Softimage XSI from Emre Şan on Vimeo.

Outro detalhe interessante em relação ao vídeo é que o artista manipula tudo usando apenas uma tablet e um mouse 3d, que é aquele dispositivo com um cilindro na qual é possível determinar ângulos de visão e a inclinação da câmera. Se tem uma coisa que particularmente nunca consegui fazer foi manipular softwares 3d usando tablets, mesmo nos locais em que ministro aulas e que dispõe desses dispositivos em todos os computadores para uso no 3ds Max, acabo levando meu próprio mouse.

No que diz respeito ao tutorial e os métodos usados para construir o modelo 3d, podemos observar que ao longo de todo o processo o autor usa basicamente as mesmas técnicas para construir o modelo, repetindo o processo de maneira levemente diferente para conseguir variações na topologia. Mas, no final é tudo baseado em modelagem por subdivisão. Esse é um excelente exercício de modelagem para usuários que ainda estão aprendendo um software 3d, ou pretendem tentar aprender outra ferramenta. Basta seguir as transformações realizadas nas primitivas e aplicar os extrudes nos locais em que o autor do vídeo indicar.

A configuração de materiais e reflexões pode ser um grande desafio para qualquer artistas 3d, principalmente com o uso de alguns tipos especiais de superfícies que precisam apresentar reflexões. O desafio nesse caso é criar esse tipo de reflexão em ambientes que simplesmente não apresentam nada para refletir. Esse é um problema que vejo com frequência nas minhas aulas em que mostro a configuração de materiais e reflexões, pois a maioria dos alunos usa a cena padrão dos softwares 3d para renderizar. Como essas cenas apresentam apenas o objeto sem nada ao redor a reflexão não é gerada. Para piorar a situação, como o plano de fundo do cenário é escuro, o material acaba ficando escuro também devido a reflexão dessa cor.

Uma das maneiras mais simples de criar esse tipo de reflexão no cenário é com o uso de imagens HDRI, que são mapas esféricos. Podemos adicionar essa textura no ambiente do projeto e ao renderiar, as reflexões configuradas nos materiais são geradas automaticamente ao renderizar a cena.

Se você for usuário do 3ds Max e renderize suas cenas com o Mental Ray, existe um tutorial simples e objetivo que mostra o processo de configuração necessário para aplicar mapas HDRI em cenas 3d, para gerar esse tipo de reflexão e também iluminação. Uma das vantagens em usar mapas HDRI é que além das reflexões é possível usar esse tipo de textura para adicionar energia luminosa na cena. O tutorial está em vídeo e tem apenas 4 minutos aproximadamente:

Image Based Lighting With Mental Ray from Oguz Ayoglu on Vimeo.

No vídeo o autor cria uma cena bem simples composta por um plano e o Utah Teapot para gerar as reflexões. O material associado ao objeto é do tipo Raytracing, excelente para esse tipo de propósito. A textura HDRI é adicionada como mapa no painel environment e configurada como base para gerar a iluminação e background de uma Skylight presente na cena. Um passo importante é instanciar a textura no painel de materiais, para que o tipo de mapeamento da textura seja alterada para esférico. Assim, na renderização o mapa é distribuído ao redor do objeto 3d como se estivesse aplicado na superfície de uma esfera.

No final, podemos conferir como as reflexões geradas pela textura ajudam na composição do material aplicado ao teapot.

Entre todos os renderizadores externos disponíveis para o Blender 3d, um dos mais simples de usar e configurar é o YafaRay. Mas, mesmo sendo simples o YafaRay ainda exige dos seus usuários o conhecimento sobre o funcionamento dos seus parâmetros para que seja possível criar imagens de qualidade e materiais com características que se assemelhem a superfícies reais. Nesse quesito o LuxRender e o seu script de exportação no Blender são bem mais amigáveis para usuários menos experientes. No LuxBlend é possível encontrar uma excelente gama de presets (ou modelos) prontos para uso em qualquer projeto. Os presets abrangem tanto as configurações do render como os materiais usados na cena.

O problema dos presets é que nem sempre podemos avaliar o impacto que a escolha de cada preset tem no projeto. Para ajudar nessa avaliação, existem algumas tabelas de materiais e luzes com a aplicação dos presets em cenas renderizadas no LuxRender. Com esse tipo de recurso podemos usar uma referência visual para selecionar o melhor preset para nosso projeto. Uma dessas tabelas acaba de ser atualizada e representa a aplicação dos espectros de luz em objetos configurados para emitir energia luminosa no LuxBlend.

Como funciona esse espectro?

Nos projetos envolvendo o LuxRender é necessário usar planos ou objetos que emitem energia luminosa, que são mais adequadas para a simulação de física real nos renderizadores Unbiased. Quando escolhemos um material do tipo Light é possível associar texturas nessa luz, que por padrão sempre ficam marcadas como blackbody.

Existe outra opção chamada de “lampspectrum” que habilita o uso de diversas opções de luzes prontas no render. Pelo nome da lâmpada fica complicado diferenciar os tipos e efeitos que cada luz terá na cena. O processo fica muito mais simplificado com a ajuda da tabela.

Essas informações armazenadas no LuxBlend funcionam de maneira muito semelhante as luzes fotométricas, mas com a vantagem de não necessitar dos arquivos com extensão “.ies” com as informações da fonte de luz. Tudo está pronto para uso no LuxRender.

É por esse tipo de recurso que o LuxRender está se tornando de longe a opção preferida pelos meus alunos, sempre que mostro os presets e comparo com o YafaRay e Indigo, os alunos acabam preferindo usar o LuxRender pela rapidez na configuração da cena e dos materiais. O tempo de render é maior, mas a parte mais complicada fica muito mais simples para pessoas sem experiência com ajustes de materiais e parâmetros de renderização.

Claro que essa é uma solução que deve ser adotada apenas no primeiro contato com a ferramenta, para com o tempo deixar os presets de lado e criar suas próprias configurações e ajustes personalizados.