Os usuários mais experientes com o Blender 3D e o antigo YafRay, devem lembrar que o renderizador apresentava alguns problemas na integração com recursos do Blender 3D. Por exemplo, ao renderizar uma cena modelada usando partículas, as mesmas não eram exibidas quando usávamos o render externo ao Blender 3D. Hoje isso já foi superado e a nova versão do YafRay, chamada de YafaRay suporta a renderização das partículas criadas no Blender 3D. Isso permite que possamos elaborar cenas com efeitos e modelos 3d que antes eram muito trabalhosos, como a criação de superfícies cobertas de grama.

A criação de superfícies que representam grama de maneira realista é uma tarefa fundamental para qualquer artistas 3d, que trabalhe com a criação de cenários e paisagens externas. A área de visualização para projetos arquitetônicos é uma das que mais exige esse tipo de recurso, pois a maioria dos projetos usa grama nas áreas externas, mesmo que seja em pequena escala.

Se você quiser aprender um pouco mais sobre o processo de criação e configuração do Blender 3D e YafaRay, para criar superfícies como a mostrada na imagem abaixo:

Existe nos fóruns de usuários do YafaRay um excelente tutorial organizado como uma pequena apostila em PDF, que mostra todos os passos necessários para elaborar esse tipo de superfície. O material está dividido em duas partes, uma mais básica que mostra apenas a criação da grama e outra que é mais avançada e cria elementos como flores mescladas a grama.

O tutorial de modelagem e renderização de grama com Blender 3D e YafaRay, pode ser copiado nesse link. A técnica é bem semelhante ao que já é feito no Blender, com a criação de inúmeras partículas para representar a grama. A diferença está mesmo na configuração e ajustes do YafaRay. No link indicado é possível fazer o download dos arquivos blend usados no tutorial, caso você queira abrir e analisar o procedimento diretamente no Blender 3D.

Como o ambiente em que a grama será renderizada é externo, a melhor solução nesse caso não é usar Photon Mapping, que foi usado para ilustrar um pequeno tutorial que publiquei essa semana aqui no blog. A solução proposta pelo autor do tutorial é usar Direct Lighting com o Ambient Occlusion habilitado. Isso acaba resultando em renderizações mais rápidas e com um efeito bem convincente de grama.

Apesar dos vários tutoriais e material de consulta que venho publicando aqui no blog sobre o uso do Blender 3d em conjunto com o LuxRender, para criar imagens realistas para projetos de visualização arquitetônica, ainda existe muito espaço para usar YafaRay. O software está evoluindo de maneira bem mais rápida que o antigo YafRay, que demorava em algumas ocasiões mais de doze meses para receber pequenas atualizações. Já existe uma versão de testes do YafaRay 0.1.1 disponível para quem quiser avaliar o que está para ser lançado em termos de ferramentas para a nova versão do renderizador.

O motivo que ainda faz do YafaRay um software muito útil para qualquer artista que use o Blender 3D para seus projetos é bem simples, a velocidade de renderização é insuperável quando comparamos com o LuxRender. Mesmo com o incrível realismo das imagens, ainda é necessário esperar por longos períodos no LuxRender para conseguir uma imagem sem aquela grande quantidade de granulação.

Caso você nunca tenha usado o YafaRay antes, recomendo fazer o download da versão mais atual do renderizador nesse endereço. Para os usuários que já tinham uma versão do YafaRay instalada no seu computador, recomendo remover todas as versões anteriores, inclusive os scripts de exportação para o YafaRay da pasta de scripts do Blender 3D. As duas versões são incompatíveis e não podem ser atualizadas, fiz a instalação sem realizar esse procedimento e apareciam diversas mensagens de erro ao iniciar o Blender 3D.

A melhor maneira de mostrar o funcionamento e vantagem do renderizador é com um exemplo prático, por isso, resolvi fazer um pequeno tutorial em vídeo demonstrando o procedimento necessário para configurar a renderização de uma cena interna, própria para projetos de visualização arquitetônica.

O tutorial aborda a renderização e configuração de uma cena extremamente simples no YafaRay, mas que pode ter os seus ajustes e configurações adaptados para qualquer projeto que tente simular ambientes internos para arquitetura.

Quando o ambiente da renderização for algo com uma sala fechada, a melhor opção é usar Photon Mapping como método de renderização para o ambiente. Esse método geralmente é o que apresenta melhores resultados com esse tipo de configuração. Para configurar o Photon Mapping você precisa tomar cuidado com os seguintes parâmetros:

• Photons: Quanto mais fótons na cena, melhor será qualidade da iluminação.
• Diff. Radius: Esse valor funciona como se fosse um tipo de blur para os fótons. Valores baixos podem resultar na presença de pontos estranhos de luz nos cantos da parede.
• FG Samples: Aqui temos o controle geral do Final Gather, que vai determinar se a cena apresenta mais ou menos granulado. Quanto maior for esse número, mais qualidade o render terá.

O resultado final desse exercício é a imagem mostrada abaixo:

Se você quiser tentar reproduzir a mesma técnica, pode fazer alterações nos materiais e na iluminação.

A técnica mais simples que podemos aplicar em modelagem 3d para simular a presença de árvores e arbustos em cenas ou maquetes eletrônicas, é com um truque usando texturas. O processo é bem simples e pode economizar no tempo de render também, pois com o uso de texturas nas cenas o uso de geometrias complexas é evitado. Para conseguir usar texturas para simular vegetação, antes de qualquer coisa é necessário conseguir uma boa coleção de imagens em resolução razoável. Se você ainda não tem nenhuma imagem como essa, pode fazer o download de uma coleção de texturas com árvores e arbustos nesse web site de um artista 3d chamado Michal Kotek. As imagens estão em resolução excelente e disponíveis nos formatos TIF e JPG, em que temos mapas com a imagem da árvore e também os chamados mapas de opacidade.

A imagem abaixo mostra as árvores e vegetação disponível na coleção de texturas:

Como podemos usar esse tipo de textura em softwares 3d?

Para mostrar como é possível usar esse tipo de recurso em softwares como o Blender 3D, resolvi fazer um vídeo bem curto, que apresenta o procedimento para editar as texturas. A edição visa criar imagens no formato PNG com o fundo transparente para uso no Blender, que em minha opinião geram o melhor resultado. O vídeo não apresenta narração, apenas uma música de fundo. O procedimento é bem simples e consiste na criação de uma máscara de Layer, aplicada na imagem que deve ter o fundo transparente.

Depois que você cria a máscara de Layer, copie e cole o conteúdo do mapa de opacidade para que o fundo da imagem seja totalmente removido. Esse mesmo procedimento funciona em softwares como o Photoshop, com a adição de uma máscara de camada.

No Blender 3d, basta seguir o procedimento demonstrado no vídeo, em que a textura é aplicada usando UVs no plano e configurada para afetar a transparência do modelo 3d. Para que a transparência fique boa, desligue o botão CalcAlpha na configuração das texturas. caso esse botão esteja ligado, a textura ficará um tanto quanto estranha.

Essa técnica não é nova e já foi usada muitas vezes em ambientes que precisavam simular grandes quantidades de vegetação, mas com poucos recursos de processamento, como jogos mais antigos. O único cuidado com esse tipo de textura é no posicionamento da câmera que precisa ser muito bem pensado e planejado, para que a natureza 2D das árvores não seja passada para quem visualiza a imagem.

Os renderizadores chamados de Unbiased são baseados em física real para computar as informações e interações da luz nos ambientes 3d, o que inevitavelmente resulta em imagens com elevado grau de realismo. A maneira com que esses renderizadores funcionam demanda grande quantidade de cálculos e processamento para que a imagem seja gerada. Alguns usuários iniciantes até estranham a maneira com que os renders funcionam. O processo é chamado de renderização por refinamento progressivo, em que a imagem é gerada com grande quantidade de borrões e um granulado no render. Com o passar do tempo, mais interações são realizadas com a iluminação e a imagem vai ficando mais limpa.

Em algumas situações é necessário um tempo incrivelmente longo para gerar imagens totalmente livres de granulação. Para solucionar esse tipo de problema, existem basicamente duas soluções que são a renderização em rede, para acelerar as interações ou partir para a pós-produção. Caso você não tenha uma rede de computadores a disposição para renderizar, vou mostrar um truque bem simples que ajuda um pouco na finalização das imagens.

Ontem publiquei um artigo que mostra a modelagem de uma cadeira Panton no SketchUp. Para testar o método de modelagem no Blender 3D, acabei reproduzindo o modelo usando a mesma seqüência de modelagem e renderizei com o LuxRender a imagem. Como não queira ficar esperando por muito tempo para que a imagem ficasse livre do granulado, deixei as interações se desenvolvendo por aproximadamente 2 horas em um computador da faculdade. Para finalizar a imagem, use o Pixelmator para remover um pouco do granulado. Essa é a imagem gerada pelo LuxRender:

Agora a técnica que pode ser reproduzida em qualquer editor de imagens, seja ele o GIMP ou Photoshop. O processo consiste na criação de duas camadas no software de edição, em que o processo de edição é todo realizado na camada superior.

Altere a transparência da camada superior para apenas 40% e aplique um filtro Gaussian Blur de aproximadamente 20%. Pronto! A imagem ficará com um leve efeito de Glow e o granulado será minimizado.

Como as opções de gerenciamento de camadas e o filtro Gaussian Blur são comuns em praticamente todos os softwares de edição, o procedimento pode ser aplicado na maioria dos editores de imagem. Não é uma solução definitiva, mas ajuda a minimizar o granulado de maneira bem rápida.

No que se refere a modelagem de móveis e objetos de design, antes de começar qualquer tipo de iniciativa para modelar cadeiras e outros elementos é muito importante avaliar a topologia. Isso é necessário, para verificar se um determinado tipo de objeto pode ser modelado de maneira mais simples, usando técnicas de subdivisão ou NURBS. Um dos exercícios mais interessantes em termos de modelagem de mobiliário é a chamada cadeira Panton, que além de ser um belo exemplo de design orgânico de móveis é também um excelente exercício de modelagem. No caso específico dessa cadeira, que pode ser visualizada na fotografia renderização abaixo:

A melhor solução para a modelagem de objetos com curvas tão complexas é sem sombra de dúvida usar NURBS. Mas, nem todos os softwares apresentam sistemas de modelagem em NURBS poderosos e fáceis de usar. Para mostrar que a habilidade de um artista 3d pode sobrepor essas dificuldades técnicas, um usuário do SketchUp mostrou como é possível usar uma ferramenta fundamentada quase que totalmente em modelagem por subdivisão, com a ajuda de um plugin de suavização, para modelar uma cadeira Panton.

Para mostrar e ilustrar melhor o processo de modelagem no SketchUp, o autor do modelo elaborou um tutorial em vídeo mostrando como foi realizado do processo completo. O vídeo é esse:

Como você deve ter percebido pelo tutorial, a técnica de modelagem é bem simples e se baseia totalmente no uso de perfis de modelagem que são unidos e posteriormente suavizados. Usando uma imagem da cadeira o autor cria as linhas guia para o formato base da cadeira e depois faz a ligação entre as partes. O plugin usado para esse tutorial é pago, mas ainda assim o tutorial é útil.

Assim com acontece com outros softwares de modelagem 3d como o Blender, o SketchUp teria muitas dificuldades para modelar um objeto tão orgânico como a cadeira Panton usando apenas subdivisão. Mas, com o exemplo desse tutorial e a aplicação da técnica em softwares 3d que já possuem por padrão ferramentas de subdivisão, é possível modelar usando o mesmo procedimento.

Se você for usuário de algum software que não possua, ou com ferramentas NURBS trabalhosas de usar, aproveite o exemplo mostrado no tutorial para tentar reproduzir esse modelo 3d, que é um excelente exercício de modelagem 3D.

Esse modelo 3d foi o ganhador de um concurso oferecido pela empresa que desenvolve do plugin para o SketchUp.

Na modelagem 3d direcionada para visualização de projetos arquitetônicos, uma das partes mais complicadas é a modelagem de telhados em projetos de residências. No que se refere a parte interna dos modelos 3d, as escadas representam uma das partes mais trabalhosas de criar em 3d, pois podem apresentar inúmeros pequenos detalhes que estão repetidos e representados em planos inclinados, que sempre dificultam um pouco mais o trabalho do artista 3d. Em vários softwares 3d podemos encontrar scripts e ferramentas que auxiliam na modelagem e criação de escadas dos mais variados tipos, e no Blender 3D isso não é diferente.

Essa semana foi publicado nos fóruns de usuários do Blender 3D, um conjunto de scripts bem interessante que ajuda na modelagem de escadas em 3D. O Script para modelar escadas em 3d pode ser copiado nesse link.

Caso você queira usar o script para auxiliar nos seus projetos de modelagem, resolvi fazer um pequeno guia de como utilizar a ferramenta. No total o script é um compilação de cinco diferentes ferramentas que consequentemente cinco tipos diferentes de escadas. Depois de fazer o download do arquivo com o Script, abra o mesmo em uma janela de texto do Blender e pressione ALT+P para executar o script.

O menu de seleção dos tipos de escada vai aparecer:

Na parte da esquerda do menu é possível encontrar três opções diferentes para criar modelos de escadas regulares, e na direita dois tipos de escadas helicoidais. Entre todas as opções, apenas duas delas apresentam painéis e menus de configuração para personalizar a criação das escadas. Nos outros casos apenas o modelo pronto da escada é criado.

No primeiro tipo de escada acionado com o botão Script_dail, encontramos o seguinte menu de opções para elaboração da escada:

O painel de opções é bem simples e permite selecionar apenas o número de degraus (steps), piso (Height), espelho da escada (Depth) e espessura (Width). Quando tudo estiver configurado, essa é a escada resultante.

O modelo 3d gerado é bem simples, mas pode ajudar muito na criação de objetos mais complexos e que apresentem mais detalhes, como corrimão e outros elementos. Esse tipo de escada tem um problema de topologia um pouco grave, que é a união dos pontos gerados no modelo 3d conectados em apenas um vértice. Mas, nada que impeça o seu uso em projetos mais simples.

Os outros tipos de escadas são mais simples e não apresentam configurações extras. As imagens abaixo mostram esses outros tipos de escadas.

Para os outros tipos de escadas temos uma com várias opções de configuração, o que corresponde a complexidade na organização e morfologia das escadas helicoidais. Essas são as opções para o primeiro tipo de escada helicoidal, acionada pelo botão Script_abidos:

O resultado dessa escada é o seguinte:

Para finalizar, temos mais um tipo de escada helicoidal abaixo que não permite alterar nenhum tipo de configuração, a não ser que você se aventure a editar o script.

Com essas ferramentas fica muito mais fácil criar escadas no Blender 3D, mesmo que sirvam apenas como guias para que a modelagem seja feita com mais detalhes, usando as ferramentas de snap.

As pessoas interessadas em trabalhar com modelagem 3d para projetos arquitetônicos, podem sempre escolher começar a trabalhar em softwares como o SketchUp que apresenta inúmeras vantagens e facilidades em termos de modelagem. Como o processo de modelagem é muito semelhante a criação de um esboço mesmo, lembrando a criação de uma ilustração, o artista não precisa ficar preocupado com aspectos mais técnicos da modelagem como a organização da topologia. Mas, isso acaba tendo um preço que é o aspecto mais simplório dos modelos 3d e dos volumes gerados no software. Um dos itens nos quais o SketchUp poderia melhorar em muito é na representação de vegetação.

Mesmo que o seu objetivo seja apenas representar a volumetria de um projeto relacionado com edificações, a representação de vegetação vai ajudar a atribuir uma melhor sensação de escala na ilustração e ambientar de maneira mais realista o modelo 3d. Para criar vegetação no SketchUp podemos importar modelos prontos de vegetação ou então usar ferramentas gratuitas como o RP TreeMaker que adiciona ao SketchUp um painel de criação de árvores e vegetação.

O plugin é muito útil e flexível em termos de criação, pois permite personalizar vários aspectos das árvores. Se você quiser saber como a ferramenta funciona, o vídeo abaixo mostra muito bem o processo de configuração de uma árvore com o RP TreeMaker.

RP TreeMaker from Dennis Bostwick on Vimeo.

O processo de configuração do plugin é relativamente simples e consiste em apenas três abas que ajustam parâmetros gerais, galhos e folhas da árvore.

A parte de configuração das folhas é baseada no uso de texturas para representar as folhas, e junto com o plugin já existem alguns tipos prontos de folha para escolher. Uma das vantagens em termos de desempenho para esse plugin é que as árvores geradas com ele não são modelos 3d e sim planos 2d que representam exatamente o mesmo design e estrutura configurada no painel da ferramenta.

Um dos problemas em usar modelos 3d para representar vegetação é a perda de performance do software 3d ao adicionar vários desses objetos no cenário. Basta imaginar a quantidade de vértices e faces necessárias para representar de maneira realista uma árvore, e como isso pode demandar mais processamento do computador. Até tarefas simples como alterar o zoom podem perder performance.

Se você usa o SketchUp, essa é uma opção muito interessante e gratuita para gerar vegetação.