O processo de mapeamento de texturas em qualquer ferramenta 3d, consistem em uma das partes mais trabalhosas no processo de criação de um personagem ou objeto em 3d. Quando o detalhamento do modelo 3d é feito com base em texturas, os artistas podem deixar os modelos mais simples e o trabalho acaba ficando mais rápido. Claro que para isso é necessário posicionar as texturas nos locais corretos do objeto ou personagem, nesse ponto os conhecimentos do mapeamento UV é fundamental. Como estive montando algumas aulas sobre Maya nas últimas semanas, acabei encontrando e selecionando muito material complementar para meus possíveis alunos.

Um desses vídeos fala sobre o processo de mapeamento UV no Maya. O material é interessante por dois motivos:

• Usa um exemplo real, no caso um modelo completo de um personagem virtual
• Aborda uma parte pequena do modelo, que pode ser usada como exemplo para o resto da topologia

Bem, esse é o tutorial:

Uma das primeiras coisas que ele faz no vídeo é adicionar um material genérico ao personagem 3d, para que seja possível depois trabalhar com uma textura de testes. Depois que o material está associado ao modelo, ele aciona o Paint select tool do Maya, para que seja possível selecionar partes do modelo 3d de maneira mais fácil e interativa com o Mouse.

Nesse processo, ele até mostra que se a tecla CTRL for pressionada quando um item dos menus é acionado, o Maya adiciona essa opção ao Shelf. Para quem não conhece, o Shelf do Maya é aquela barra superior, que apresenta os ícones das diversas ferramentas disponíveis do software. O nome daquela barra é Shelf.

Com a ferramenta de seleção configurada, o próximo passo é selecionar algumas faces do abdômen desse personagem. O modo de seleção por faces é a melhor opção nesses casos, pois permite a seleção de mais objetos com menos cliques.

Depois o autor do vídeo abre o editor de texturas UV do Maya, e aciona a opção de projeção planar da textura. Ele configura a direção da projeção, como sendo alinhada com o eixo Z, de acordo com o posicionamento do modelo 3d e pronto!

Agora é só ajustar o posicionamento da malha aberta, assim como adicionar uma textura de testes para validar o mapeamento. Esse é todo o processo, depois que isso está feito o artista deve apenas repetir os mesmos passos para mapear o modelo 3d por completo.

No vídeo é até possível visualizar a continuação do trabalho com outras faces sendo trabalhadas.

Se você estiver aprendendo a usar o Maya, esse vídeo ajuda no entendimento e uso do mapeamento UV da ferramenta.

O processo de aprendizagem e domínio das inúmeras ferramentas 3d para modelagem é até curto, se comparado com o perfeito entendimento da topologia de um modelo 3d complexo, como a cabeça de um personagem. Na maioria dos casos, os artistas 3d acabam usando a técnica da tentativa e erro, para conseguir chegar até a forma desejada em um projeto. Isso é fácil de perceber, quando estou ministrando aula no laboratório de informática, passo pelos computadores e observo os alunos trabalhando na criação de um personagem. A grande maioria tenta criar a topologia, percebe que não vai funcionar e desfaz o trabalho, para começar novamente.

Mas, algumas pessoas se destacam pelo planejamento. Uma pequena parte dos alunos, acaba seguindo uma recomendação que sempre passo nas aulas, que é de planejar a topologia do modelo 3d, antes de começar a trabalhar no software de modelagem. Isso é bem simples, tudo que você precisa fazer é rabiscar a face do modelo desejado ou conseguir uma fotografia de referência, para desenhar a topologia sobre a face.

Com isso, o artista pode economizar algumas horas de trabalho, partindo direto para a solução mais próxima do ideal.

Você pode estar se perguntando, como posso começar a fazer esse tipo de planejamento também? O processo é simples, basta selecionar uma imagem de referência e seguir algumas dicas, como identificar as áreas principais que definem a forma do modelo 3d antes.

Recomendo a leitura desse tutorial, sobre o planejamento da topologia facial para modelos 3d. O texto está em inglês, mas é de fácil entendimento.

Segundo o texto do tutorial, o processo deve seguir as seguintes fases:

• Identifique os contornos principais da face
• Delimite contornos para as aberturas, como boca e olhos. Essas áreas exigem arestas de contorno para que a deformação da topologia seja feita de maneira correta
• Por último, com todas as marcações feitas, o artista precisa criar as ligações entre as marcações com arestas menores e preencher a malha

Outro tutorial interessante no mesmo web site, mostra técnicas para manipular e otimizar a quantidade de arestas em um modelo 3d. Apesar do tutorial ser escrito com exemplos do 3ds Max, as dicas do artigo podem ser aplicadas em praticamente qualquer ferramenta 3d. O texto comenta as ações necessárias para que um artista 3d, possa reduzir ou aumentar a quantidade de vértices, em áreas do modelo 3d, sem prejudicar a topologia do modelo.

Qual o motivo disso? Simples, na maioria dos modelos 3d e objetos, algumas áreas em especial precisam receber mais ou menos detalhes. Mais detalhes é geralmente sinônimo de grande número de vértices.

Quem trabalha com modelagem para jogos, pode aproveitar o texto também. Nesses casos a quantidade de vértices e arestas do modelo é bem limitada, portanto o artista precisa otimizar ao máximo o modelo.

Alguns objetos apresentam altos níveis de complexidade e conhecimentos técnicos apurados, para que possam ser modelados de maneira realista em 3d. Isso se aplica a alguns objetos apenas, mas para outros a impressão de dificuldade na modelagem é apenas remanescente da aparente complexidade do objeto real. Ficou difícil de entender? Podemos colocar essa observação da seguinte forma, alguns objetos apenas parecem difíceis de modelar, muito porque os equivalentes reais são complexos de explicar. Por exemplo, esteiras de tratores e tanques são objetos de extrema complexidade e cheios de pequenos detalhes, que aparentemente são difíceis de modelar em 3d.

Nas minhas aulas de modelagem básica, sempre uso como exercícios os modelos de um tanque e um trator, extremamente simples, mas que apresentam esteiras. Não preciso dizer que a parte da modelagem da esteira gerava pavor nos alunos, principalmente os que estavam acostumados apenas com modelagem por subdivisão, em que tudo se resolve com extrudes e cortes na malha.

Para que você veja o quão fácil é modelar um objeto como esse, encontrei um tutorial no Youtube que mostra o processo de modelagem de uma esteira bem simples.

Repare no vídeo que muito pouco se usa do processo de modelagem por subdivisão, a técnica necessária para criar esse objeto é na verdade a combinação de várias ferramentas, para poder chegar à forma desejada. Isso pode ser até mais difícil em algumas situações que a modelagem orgânica por subdivisão, pois exige o conhecimento do funcionamento de uma gama maior de ferramentas. Por isso, quando trabalho no ensino de modelagem 3d é sempre importante deixar claro que se especializar em um determinado tipo de modelagem é a melhor opção.

No tutorial o autor usa várias ferramentas do Blender 3d para conseguir a forma da esteira. Para criar a forma básica da esteira, ele cria e deforma uma curva que depois é usada como base para a modelagem do contorno geral da esteira.

Assim que a forma básica da esteira está pronta, ele cria um objeto simples, que será distribuído sobre a superfície da forma básica. A distribuição acontece com o uso de uma ferramenta extremamente poderosa do Blender chamada DupliFaces. Depois é só ajustar o posicionamento dos objetos na esteira. Claro que seria necessário muito mais trabalho para criar uma esteira detalhada.

Mesmo com uma introdução simples como essa, o tutorial já esclarece algumas das dúvidas dos modeladores que precisam aprender a distribuir objetos por superfícies curvas.

Agora você já sabe!

A construção de maquetes eletrônicas ou cenários virtuais envolve a elaboração de vários elementos para compor o ambiente, sendo que na maioria das vezes os artistas concentram todos os esforços na edificação e sempre deixam o terreno por último. Na construção do terreno é necessário um tipo de objeto comum no trabalho com topografia, que é a chamada curva de nível. Esse objeto mostra de maneira gráfica as elevações e inclinações de uma determinada superfície, sendo de fácil leitura para pessoas que têm visão especial bem desenvolvida.

Ao lidar com esse tipo de objeto, os artistas responsáveis pela modelagem têm o seguinte problema; como transformar linhas 2d em um terreno com grande nível de detalhamento? Em algumas ferramentas essa tarefa é mais simples, mas para outras o processo é menos intuitivo. Por exemplo, o SketchUp é famoso pelas suas ferramentas de modelagem geométrica, que facilitam a construção da volumetria em praticamente qualquer projeto. Mas, ele pode ser usado para modelagem de terrenos?

Claro que sim! Para ilustrar o processo e ao mesmo tempo apresentar um plugin útil para o SketchUp, encontrei um tutorial que explica os passos necessários para modelagem de topografia na ferramenta. Apesar de o material estar em língua inglesa, o procedimento demonstrado no vídeo é de fácil entendimento.

O truque é criar todas as linhas de contorno do terreno, seguindo as curvas de nível do projeto. No vídeo o autor usa uma imagem, que se não me engano é um cenário do livro Senhor dos Anéis. Antes de começar a modelagem ele acerta a escala da figura.

O foco mesmo é na criação das linhas, finalizando e fechando os contornos dos objetos para poder criar as superfícies, de maneira semelhante ao Extrude.

Depois que tudo está criado, o autor usa um plugin chamado de selector, que pode ser copiado nesse endereço, para selecionar apenas as faces resultantes. Ele precisa remover as faces apenas, pois o terreno resultante parece mais uma pequena escada.

Com as faces selecionas e posteriormente excluídas, ele faz a união das linhas, criando uma superfície intermediária. Pronto! Isso acaba gerando uma superfície mais suave, que representa muito bem um terreno com topologia mais complexa. A técnica apresentada no tutorial, pode ser aproveitada para modelagem mais orgânica no SketchUp, que não é tão óbvia, mas perfeitamente possível de executar.

Apesar do objetivo claro de criar cenas baseadas em volumetria apenas, o SketchUp é uma ferramenta de modelagem geométrica poderosa. Quando digo modelagem geométrica, lembre que estou falando de modelos baseados apenas em formas retas, nada de modelagem orgânica e personagens. Mesmo já existindo algumas ferramentas e plugins que permitem criar modelos mais orgânicos, o foco dele é na modelagem geométrica mesmo. Mesmo sendo tão poderoso para modelagem, alguns artistas ainda tem preconceito em relação ao trabalho feito no SketchUp, tachando a ferramenta como algo para iniciantes ou produções de baixa complexidade.

Para desmistificar esse tipo de idéia, veja esse ótimo projeto desenvolvido por um artista da África do Sul.

Ele tomou como base uma imagem criada em outra ferramenta 3d, e como desafio tentou reproduzir a mesma no SketchUp com sucesso. Agora quer saber a melhor parte? Ele publicou os resultados da experiência em um fórum de usuários do SketchUp, falando de todo o procedimento e com muitas imagens.

Para acessar o link do fórum, em que ele comenta o projeto, visite esse link.

Agora vamos aos detalhes do projeto, primeiro a modelagem do projeto foi auxiliada por scripts. A parte da modelagem é explicada de maneira superficial, mas alguns detalhes como a modelagem do telhado ele explicou muito bem.

O telhado foi criado com o auxilio do script Sketchy FFD que é muito semelhante ao FFD do 3ds Max. Com ele é possível criar um Lattice em volta do modelo 3d, e ao deformar esse Lattice o objeto assume a mesma forma do objeto. Veja o diagrama em que o próprio autor explica o procedimento:

E o render? Todo o processo foi finalizado no V-Ray para SketchUp. A qualidade da imagem está muito boa e segundo o próprio autor o tempo final de render foi bem alto, provavelmente por causa da grande quantidade de mapas para displacement que ele usou na cena.

Hoje a mensagem do autor com o making of da cena já conta com mais de 7 páginas de mensagens, com usuários e artistas tirando dúvidas sobre a produção dessa cena. Se você ainda tem preconceito sobre o SketchUp ou simplesmente quer aprender como ele fez a modelagem e renderização, recomendo uma visita ao fórum. Quem sabe você não se anima e faz uma pergunta ao próprio autor!

Só um aviso, o fórum está todo em língua inglesa. Mesmo que você não conheça bem a língua, vale a pena o esforço, pois o material é muito bom.

Caso você acompanhe o Blog há algum tempo, deve ter conhecido por intermédio de algum dos artigos que escrevo aqui o Subdivisionmodelling.com, que é uma das melhores referências sobre modelagem por subdivisão que conheço. Além de fornecer ótimos exemplos de modelagem nos fóruns, os artistas que freqüentam o web site constantemente publicavam tutoriais sobre softwares como Blender 3D, Maya, Modo, Wings e outros. Bem, estou escrevendo esse artigo para informar que infelizmente o Subdivision Modeling será retirado do ar na próxima semana. Para se mais preciso no dia 30 de Julho.

Os motivos são vários, um dos administradores do site publicou um comunicado nos fóruns, que pode ser acessado aqui.

Entre os motivos do fechamento do site, está a recente tentativa de invasão na página inicial e a falta de tempo para publicar atualizações e manutenção. As atividades dos administradores e moderadores do fórum já estavam limitadas, depois que eles perderam todo o conteúdo da página inicial e da Wiki, a motivação para continuar mantendo o site desapareceu. Isso acabou levando o proprietário a encerrar as atividades.

Mesmo contando com outros fóruns especializados em modelagem por subdivisão, parece que as informações do subdivision modeling eram mais focadas nesse objetivo e com tutoriais e recursos valiosos indicados pelos usuários.

Ainda lembro que houve uma época em que o site era atualizado com certa freqüência, os autores publicavam artigos e tutoriais sobre modelagem por subdivisão genéricos, para ajudar artistas que usam as mais variadas ferramentas. De uns tempos para cá a freqüência de atualizações literalmente despencou. Para ficar estagnado em praticamente um artigo por semestre.

É uma pena, usava o site para indicar material de apoio para minhas aulas e ficava de olho no fórum, para encontrar tutorias de modelagem.

O que você pode fazer em relação a isso? Não há muito que fazer apenas tentar copiar o máximo de recursos que você ache necessários até o próximo dia 30, pois depois dessa data não será possível acessar o site/fórum.

Se você não sabe por onde começar, compilei uma pequena lista com os artigos em que cito algum recurso existente no fórum.

• Tutorial de modelagem para uma cabeça
• Workflow de modelagem por subdivisão, como modelar com guias?
• Tutorial completo de modelagem de um personagem com Edge modeling

Não perca tempo, guarde esses links ou transforme as páginas em PDF para não perder as informações.

Para quem quiser continuar acompanhando tutoriais sobre esse tipo de modelagem, recomendo o fórum de modelagem da CGTalk.

Uma dúvida comum aos usuários que estão começando a trabalhar com computação gráfica é sobre o hardware para esse tipo de atividade. Para ser sincero, até pouco tempo atrás um item que considerava dispensável nessa prática era uma placa de vídeo poderosa, que na grande maioria dos casos ajudava apenas no render em tempo real, usado para jogos. Mas, com o advento de tecnologias de visualização em tempo real e o incrível avanço das GPUs nos últimos anos, esse item começa a ser fundamental para quem precisar pré-visualizar modelos 3d cm texturas direto na Viewport do seu software 3d preferido.

Veja o exemplo do Blender 3D com o seu recém criado sistema de visualização baseado em GLSL, que exige da placa de vídeo o suporte a esse tipo de tecnologia. Se a sua placa for um pouco mais antiga, esqueça, não será possível usar esse recurso.

Quer um exemplo do poder que uma boa placa de vídeo, com uma GPU mais atualizada pode fazer? O pessoal da Autodesk preparou um pequeno vídeo de demonstração, do que está sendo desenvolvido para a próxima versão do Mudbox. Para acessar o artigo completo, com a descrição dos recursos, visite esse endereço e assista ao vídeo que está na parte inferior da página.

Aqui vai uma pequena lista resumida das melhorias citadas no artigo:

• Eles estão chamando essa nova versão apresentada no artigo como Mudbox 2009
• O foco dessa versão é no desempenho, com várias ferramentas, como o pincel para escultura, foram reformulados do zero
• A ferramenta estará otimizada para usar ao máximo os processadores de múltiplos núcleos, tanto da CPU como da GPU
• Pelas configurações e exemplos mostrados no vídeo e na página, a ferramenta deve suportar bem modelos extremamente complexos, que exigem muito do hardware

Quando você assistir ao vídeo, se prepare para encontrar um exemplo fantástico do que pode ser feito com uma GPU poderosa, que é a sensação de estar esculpindo um modelo renderizado! No vídeo um artista usa o Mudbox, com várias opções de pré-visualização acionadas, como a simulação de sombras, materiais e texturas com especularidade e outros atributos que geralmente só vemos no Render final.

No final do vídeo, eles ainda mostram a manipulação da fonte de luz, e até mesmo adicionam uma imagem HDRI para iluminar a cena, que dá um resultado ainda mais realista ao modelo.

Agora vem a parte divertida, para a demonstração do vídeo, o pessoal da Autodesk usou um computador com Windows de 64 bits, 8 GB de RAM e uma Nvidia Quadro FX 4600 no vídeo.

Bem, está decidido então, da próxima vez que trocar de computador devo procurar uma placa de vídeo mais poderosa. Qual? Não sei ainda, mas com certeza será da NVidea. O último computador que comprei tem uma placa da ATI que simplesmente não funciona com o Blender, seja no Windows ou Linux. No Ubuntu até que fica melhor, mas mesmo assim não é perfeito, linhas tracejadas na seleção de objetos e péssima visualização.

Muito provavelmente você já deve ter ouvido a seguinte afirmação; a melhor solução geralmente é a mais simples. Isso se aplica a praticamente todas as áreas do conhecimento, e com a computação gráfica 3d não é diferente. Quando apresento modelos 3d para meus alunos, geralmente eles acabam tentando resolver a modelagem com as mais variadas técnicas, desde NURBS até subdivisão, quando em algumas situações a modelagem som primitivas geométricas resolve muito bem a modelagem.

Que tal conferir um exemplo disso na prática? Encontrei um tutorial, que é simples e ao mesmo tempo um ótimo exemplo de como o uso inteligente de primitivas geométricas pode ser usado para construir modelos 3d de complexidade mediana e até mesmo difíceis.

O tutorial foi elaborado no Blender 3D, mas a técnica pode ser reproduzida em praticamente qualquer suíte 3d.

Modeling a Cartoon Face in Blender from darek on Vimeo.

Simples não é?

O tutorial é basicamente o treinamento e exercício de posicionamento e ajuste de primitivas geométricas, que o autor posiciona estrategicamente alinhadas com uma imagem de referência. No final ele ainda aplica um material no estilo toon do Blender, para finalizar o efeito cartoon.

Mesmo sendo extremamente simples o modelo, podemos tirar uma lição importante desse tutorial. O planejamento do modelo 3d pode evitar o trabalho excessivo em itens desnecessários na modelagem 3d.

Por exemplo, antes de começar a trabalhar em um modelo 3d, você se pergunta se esse modelo será usado para animação? Se for usado para animação, como será essa animação? Dependendo das respostas, a preocupação com o detalhamento do modelo será diferente.

Um modelo 3d que deva ser usado para animação, deve ter topologia pensada em prol das deformações que ele provavelmente irá sofrer na animação. Mesmo sendo difícil prever com exatidão os problemas na malha, no momento da animação, um bom planejamento pode acelerar os ajustes ao longo do processo.

Se o modelo não for usado para animação, a preocupação com a topologia deve ser apenas para atender as especificações visuais. Esse é um ponto chave na produção de modelos, que pode representar a conclusão de um trabalho no prazo.

Imagine a seguinte situação, um modelador ou artista começa um projeto de personagem, para ilustrar anúncios em jornal e se preocupa com a topologia e modela tudo com subdivisão, quando a modelagem poderia ser facilmente resolvida com primitivas geométricas. No final, ele acaba extrapolando o prazo, pois o cliente fez modificações no modelo 3d, que demandam a reestruturação da topologia do modelo. Se o modelo fosse baseado em primitivas a atualização seria mais rápida, e o prazo de entrega do trabalho não seria prejudicado.

Pode parecer exagero, mas é muito importante planejar até mesmo o modelo 3d!

Várias vezes você já leu aqui no Blog, textos que classifiquei os tipos mais difíceis de modelagem. Na modelagem para personagens existem algumas partes da anatomia humana que são particularmente difíceis, um ótimo exemplo é a orelha. Essa é de longe a parte da anatomia que os modeladores 3d mais evitam fazer, pela complexidade e quantidade de detalhes da topologia. Podemos dizer que é o primeiro lugar no ranking, caso existisse um.

Qual o segundo lugar? Considerando o nível de dificuldade da topologia, podemos dizer que o segundo lugar está dividido entre as mãos e os pés. Sim, essa é outra parte que dá muito trabalho de modelar. O motivo é simples, muita subdivisão e detalhes! Se você parar para analisar a sua mão ou o seu pé, sugiro que faça isso quando ninguém estiver olhando, você vai perceber que a quantidade de detalhes existentes, principalmente na junção dos dedos é considerável.

Caso você nunca tenha tentado fazer esse tipo de modelagem, mas quer tentar fazer um exercício, encontrei um tutorial muito bom em vídeo que mostra o processo de modelagem no Maya. Apesar de ser executado no Maya, o tutorial usa técnicas que podem ser reproduzidas em qualquer ferramenta 3D.

No vídeo o autor do tutorial usa uma fotografia como referência para a modelagem, o que é altamente recomendável para quem não tem experiência nesse tipo de modelagem.

O processo é totalmente conduzindo usando modelagem por subdivisão, que consiste no uso de extrude e transformações como rotação e escala. A técnica usada pelo autor é simples e no final ainda são necessários vários ajustes para que a mão fique perfeita. Se você reparar o resultado da modelagem no final do vídeo, a mão não está perfeita. Fora a topologia, o modelo 3d ainda precisa de texturas e detalhes para passar a impressão de uma mão real.

Mesmo assim, o procedimento usado no tutorial pode ser reproduzido em outras ferramentas sem maiores problemas. Use a seqüência de extrudes e edições usadas pelo autor e tente reproduzir o modelo na sua ferramenta 3d preferida.

Já faz algum tempo que o Blender 3D ganhou uma opção para esculpir geometria, possibilitando a artistas com alguma habilidade em escultura digital a criação de modelos 3d com métodos diferentes dos usados tradicionalmente, como a subdivisão. Mas, o Blender 3d não é a única ferramenta que dispõe de um módulo capaz de gerar esse tipo de modelagem com base em esculturas. O Maya também tem essa opção, e encontrei um vídeo que mostra bem o processo de escultura usando o Maya.

Para ajudar no aprendizado de quem está estudando Maya, resolvi mostrar o local em que a ferramenta está localizada também, no Maya PLE que tenho instalado no meu computador.

Veja o vídeo com a demonstração da ferramenta:

O tutorial mostra a existência de uma ferramenta no Maya chamada Sculpt Geometry Tool, ela está localizada naquela barra de ferramenta superior, que se chama Shelf no Maya.

Depois que você cria um objeto como um plano, no exemplo mostrado no tutorial, você pode acionar a ferramenta de escultura e começar a modificar a superfície. Um aspecto interessante em relação ao funcionamento do pincel de escultura, ele pode se adaptar as normais das superfícies e deformar os vértices de maneira alinhada.

Veja o menu do Sculpt Geometry Tool no Maya.

Para quem já utilizou alguma ferramenta de escultura no Blender ou até mesmo no ZBrush, as ferramentas disponíveis no menu são bem intuitivas. O processo se baseia em um pincel, que tem propriedades como espessura e operações.

As operações são definidas no sub-menu Sculpt Parameters. Os ícones mostram e exemplificam o resultado de cada uma das operações.

Bem, se você é usuário do Maya e nunca tinha tentado usar essa ferramenta, fica a dica para tentar criar modelos 3d de outra maneira. Se você não tem o Maya, lembre que existe uma opção chamada Maya Personal Learning Edition para aqueles que não têm uma licença da ferramenta, mas querem estudar o seu funcionamento de maneira gratuita.

Estou estudando bastante o Maya nos últimos dias, pois existe a possibilidade de ministrar um curso sobre ele agora no segundo semestre, mas nada está acertado ainda. Mesmo assim já estou montando material para as aulas e montando exercícios.

Esse é um ótimo motivo para estudar!