Na construção de qualquer tipo de estrutura dedicada para animação 3d envolvendo hierarquias de objetos, os artistas precisam escolher o melhor método para relacionar os objetos 3d. Esses métodos se resumem em cinemática direta e inversa, podendo controlar a influência que cada objeto exerce sobre os outros na hierarquia. Na cinemática direta, também conhecida pela sigla FK (Forward Kinematics), os objetos em níveis mais altos controlam e influenciam os níveis mais baixos. Já com a cinemática inversa, conhecida pela sigla IK (Inverse Kinematics), acontece o oposto. Para estruturas de animação o mais comum em personagens é usar a cinemática inversa nas pernas, para evitar que o personagem passe do nível do piso no cenário, e cinemática direta no resto do corpo.

Mas, a regra da cinemática inversa para as pernas nem sempre é vantajosa para o animador. Algumas situações demandam que o sistema seja alternado entre a cinemática direta e inversa. Para isso existem diversas técnicas e truques que podemos usar, sendo que vários dessas técnicas envolvem o uso de scripts ou plugins. Os usuários do 3ds Max podem aproveitar um plugin gratuito desenvolvido por um artista da Colômbia, chamado Felix Joleanes. A ferramenta se chama IKFK Solver (3ds Max 9 e 2010) e pode ser copiado de maneira gratuita nesse endereço.

Além de oferecer o download do plugin para o 3ds Max, o artista ainda dispõe de diversos vídeos com demonstrações de como aproveitar e usar o plugin para animação.

No vídeo de demonstração é possível perceber como fica simples e trabalho de animação e a mudança entre os sistemas de animação, com a criação de uma perna em 3d. Essa mesma perna recebe um Solver desse tipo e seu sistema de hierarquia pode ser ajustado para funcionar com IK ou FK facilmente. O pequeno tutorial apresentado no vídeo mostra como começar o movimento com IK e depois mover a estrutura em FK.

Esse tipo de dinâmica é muito útil para fazer movimentos em que o personagem está caminhando, mas depois de um salto ou pulo as pernas acabam se movendo sem referência com o piso. É nesse ponto que a animação com IK não serve mais.

O filme 2012 que foi lançado no mundo todo acabou mostrando para muitos artistas 3d que é possível criar efeitos impressionantes, apenas aplicando de maneira inteligente o uso de partículas, em especial se você tiver um bom conjunto de plugins. A maioria dos efeitos do filme foi desenvolvida com o uso de softwares da Cebas, que é a empresa responsável pelo Thinking Particles para o 3ds Max, um dos mais famosos softwares especializados em partículas que trabalham com o 3ds Max. Com o lançamento do filme e os efeitos de destruição em massa, a empresa esperava promover o uso da ferramenta, assim como o seu renderizador Final Render que andava esquecido por muitas pessoas na área de animação 3d e efeitos.

Um artista 3d especializado em 3ds Max e com conhecimentos em MAXScript, conseguiu desenvolver uma estrutura pronta de animação para fragmentar superfícies em 3d com base em partículas do Thinking Particles. O processo é bem simples e pode ser visualizado em tempo real com o uso das ferramentas. No vídeo abaixo é possível visualizar o uso desse tipo de ferramenta para planejar animações e efeitos especiais que simulem fragmentação de objetos:

Procedural Surface Collapse Rig HD – WIP1 from Dreamie on Vimeo.

Esse sistema poderia ser usado para destruir partes do cenário em projetos de animação, cinema ou televisão. Para conseguir esse efeito e reposta em tempo real o computador precisa de configurações boas, como um processador com quatro núcleos e versões em 64 Bits do 3ds Max e Windows. A descrição do hardware usado pelo artista pode ser conferida na página de informações do vídeo no Vimeo.

A interface da ferramenta permite determinar a amplitude dos destroços gerados pela fragmentação, representados pelo plano localizado nas partes inferior e superior do objeto em 3d. Eles podem ser posicionados usando as opções na barra de configuração do 3ds Max. Com a esfera é possível deslocar os fragmentos e gerar o efeito da animação. Para gerar os fragmentos da animação, o artista usou outra ferramenta especializada do 3ds Max, Rayfire que pode facilmente gerar rachaduras em objetos 3d no 3ds Max.

Infelizmente o artista ainda não publicou o arquivo com a cena para download, mas essa é uma excelente inspiração e referência para tentar gerar o mesmo efeito com outros softwares que interagem com partículas. Basta aplicar a fragmentação dos objetos e tentar configurar um sistema que desloque os fragmentos.

Um dos temas mais controversos em termos de uso e aplicação em softwares de modelagem 3d e animação como o 3ds Max, é o aproveitamento de scripts para automatizar determinadas tarefas. Digo isso pelas minhas experiências ensinando o 3ds Max, Blender 3D e outros softwares semelhantes e com os quais já tive a chance de usar um pouco desse tipo de artifício em sala de aula. As pessoas que apresentam mais aptidão artística na maioria das vezes nem quer ouvir falar sobre uso de scripts. Só o fato de começar a falar em estruturas de repetição e outros é motivo para pânico.

Já o pessoal que apresenta algum tipo de experiência com programação é péssimo na área artística e na animação. Apesar dessas dificuldades, o conhecimento e experiência com esse tipo de recurso pode ser decisivo para conseguir trabalhar em grandes estúdios e empresas de animação ou computação gráfica. Se você não estiver lembrado, visite o artigo em que comento sobre os requisitos para trabalhar como animador 3d sênior. Um dos requisitos principais é conhecer técnicas de programação.

Para os usuários do 3ds Max que tenham interesse em começar a trabalhar com MAXScript, existe um excelente tutorial que pode ser copiado de maneira gratuita, e que foi gravado por um supervisor de efeitos especiais e animação australiano, que se chama Allan McKey. É uma introdução ao MAXScript no 3ds Max 2010, abordando os princípios e comandos básicos da ferramenta. O tutorial está disponível em vídeo, com aproximadamente 250MB e 30 minutos de duração.

A principal vantagem para artistas 3d que se interessem em aprender esse tipo de ferramenta no 3ds Max, é a possibilidade de automatizar tarefas. Sempre que posso apresento alguns exercícios como os mostrados no vídeo, quando ministro aulas de 3ds Max para arquitetura. Como essas pessoas já apresentam familiaridade com o AutoCAD e a sua linha de comandos, a criação e edição de objetos via MAXScript acaba sendo familiar.

No final do tutorial o autor mostra o poder desse tipo de técnica ao criar na Viewport do 3ds Max 100 esferas posicionadas em locais aleatórios, e com cores aleatórias também. Isso foi feito apenas com algumas poucas linhas de código. Já pensou ter que fazer isso manualmente? É para esse tipo de tarefa que um artista 3d pode aproveitar esses conhecimentos e reduzir o trabalho manual em qualquer ferramenta 3d.

A criação de qualquer tipo de projeto envolvendo a inserção de edificações em cenários virtuais, geralmente são divididos em duas partes, em que no primeiro momento o artistas 3d dedica os seus esforços na modelagem do projeto em si, para depois compor o cenário. A parte de composição do cenário é uma das fases em que precisamos de muitos blocos e referências para adicionar ao cenário. Em algumas situações podemos até mesmo usar antigos projetos que já estão prontos, para compor uma pequena quadra no plano de fundo do cenário, junto com vegetação e outros obstáculos visuais, podemos criar um bom cenário virtual para nossos projetos.

Mas, já pensou se fosse possível usar ferramentas ou plugins que criem edificações para essa finalidade de maneira totalmente automatizada? Um artista 3d e desenvolvedor chamado Tyson Ibele, publicou de maneira gratuita um script fantástico em MAXScript com essa finalidade. O script se chama Buidling generator e pode ser copiado nesse endereço. O script foi escrito para o 3ds Max 2009, mas segundo relatos de vários usuários do 3ds Max 2010, 9 e até mesmo o 8, a ferramenta pode ser usada sem problemas nessas versões do 3ds max.

Basta fazer o download da ferramenta e executar o script no 3ds Max, para criar as edificações. Como estou com uma versão trial do 3ds Max instalada no computador, resolvi fazer um pequeno vídeo demonstrando o funcionamento da ferramenta.

Como fica evidente pelo vídeo, basta acionar a ferramenta e escolher os parâmetros para os edifícios, para que os elementos comecem a ser criados. Um aspecto interessante do script é que podemos visualizar a montagem dos edifícios, quase como se fosse uma animação. Existem diversos elementos que podem ser personalizados na criação dos prédios como:

• Sacadas
• Instalação para ar-condicionado
• janelas
• Posição dos edifícios
• Número de pavimentos

Caso seja necessário criar vários prédios ao mesmo tempo, ainda podemos desenhar uma curva na viewport e escolher a opção Path. O script cria os edifícios e faz a distribuição de maneira automática dos blocos sobre o caminho.

O único ponto negativo do plugin é que o aspecto dos edifícios é bem parecido com prédios velhos e desgastados pelo tempo, até mesmo um pouco bagunçados. Para cenários de jogos ou projetos que apenas precisam compor cenários, sem nenhum tipo de requisito para a morfologia dos blocos, o material é muito útil. Se você é usuário do 3ds Max corra para fazer o download do script enquanto ele ainda é gratuito.

A compreensão e domínio do espaço 3d é apenas um dos desafios para quem se interessar em trabalhar com animação 3d. Para muitas pessoas a visão espacial não é o problema, mas sim o domínio de um elemento para o qual geralmente não nos preocupamos muito, que é o tempo. No nosso cotidiano, a preocupação com o tempo está mais relacionada com a organização do mesmo em termos de tarefas. Temos os nossos compromissos e precisamos organizar os mesmos de maneira sincronizada para que tudo aconteça.

Em animação, o problema está na organização do tempo para ações e a manipulação de uma unidade de medida nova, que é o frame. Lidar com minutos e segundos já é complicado, ainda mais quando começamos a manipular o tempo usando quadros, que podem variar muito dependendo do framerate. Nos softwares 3d, esse tipo de gerenciamento pode ser realizado em janelas ou menus especiais chamados de timeline.

O gerenciamento do tempo na timeline pode ao mesmo tempo ser fácil ou complicado, dependendo da gama de ferramentas oferecidas pelo software que você escolheu para trabalhar. A timeline do 3ds Max, aquela que fica logo abaixo das Viewports, não é a ferramenta mais prática do mundo de trabalhar, devo admitir que é perfeitamente possível configurar animações com ela, mas o seu funcionamento poderia ser muito melhor. Pois é exatamente essa melhoria da timeline que o script desenvolvido em MAXScript, chamado de Timeline Addon.

O script adiciona uma barra de ferramentas extra na interface do 3ds Max, que permite entre outras coisas o controle e manipulação dos keyframes direto na timeline. O vídeo abaixo mostra as opções que o script adiciona e descreve com vários exemplos os processos otimizados.

Timeline Addon from Andreas Meißner on Vimeo.

Entre as opções disponíveis, estão o ajuste dos frames inicial e final que devem ser exibidos na timeline e também a distância entre o início e começo da animação. Tudo isso sem a necessidade de abrir as propriedades da animação. Outro ponto interessante é a manipulação de keyframes já existentes, em que podemos mover esses keyframes usando medidas exatas de tempo.

Se você é usuário do 3ds Max, pode fazer o download do script de maneira totalmente gratuita. Ao que parece é uma ajuda e tanto para quem precisa usar muito a timeline.