A criação de personagens virtuais para projetos de animação ou mesmo para posicionamento em imagens estáticas, pode derivar de duas fontes. Entre as mais simples, temos a criação de personagens fictícios e que são derivados do design de personagens para compor e contextualizar projetos. Esse é um tipo de projeto relativamente simples de desenvolver, pois o artista 3d pode ao longo da modelagem realizar pequenos ajustes e tomar a liberdade de adicionar seu próprio toque pessoal a modelagem. Mas, quando o tema envolve a reprodução de pessoas já existentes, como é o caso dos chamados personagens virtuais, o processo de design e criação complica, pois não é possível fazer nenhum tipo de adaptação do modelo 3d. O artista precisa seguir a risca a anatomia do personagem.

Para as pessoas interessadas em aprender o processo de criação dos chamados personagens virtuais, um artista 3d está desenvolvendo um personagem virtual baseado na atriz Scarlett Johansson. Todo o processo de criação da Scarlett Johansson virtual está documentado com imagens e vídeos, nessa discussão nos fóruns da CG Society.

O começo do projeto parece até simples, mas depois de algumas mensagens e imagens do processo de modelagem o artista conseguiu criar com excelente nível de realismo a atriz Scarlett Johansson.

Para iniciar o projeto é necessário fazer uma boa pesquisa com referências para a modelagem, constituindo fotos encontradas na própria internet que ajudam a projetar com mais exatidão a face da personagem. Com as referências localizadas o artista passa para um conjunto de ferramentas 3d constituídas pelo ZBrush e o LightWave 3D, para conseguir reproduzir as partes iniciais da modelagem. A escultura digital é fundamental nesse tipo de modelagem que envolve a reprodução de figuras orgânicas.

Logo nas primeiras mensagens publicadas no fórum, podemos fazer o download de várias imagens e vídeos com a demonstração de como a modelagem foi realizada. Se você é usuário do LightWave 3D ou tem interesse na modelagem de personagens, esse é o tipo de material que serve de base para criar modelos 3d realistas e os chamados atores virtuais. Claro que com mais recursos, o ideal mesmo seria usar um scanner a laser, para criar um modelo topologicamente perfeito da atriz. Mas, para quem não pode usar esse recurso, o melhor mesmo é recorrer a modelagem 3d tradicional mesmo.

O detalhamento do modelo é feito no ZBrush, com a escultura de partes como a mandíbula com os dentes da personagem virtual. O projeto ainda não está completo, pois o artista ainda não chegou na criação de cabelos e vestimenta. Vale acompanhar essa mensagem, para visualizar a progressão do projeto.

A Pixologic lançou um plugin para ZBrush, seu software especializado na criação de esculturas digitais que pode literalmente acelerar o processo de manipulação de modelos 3d complexos. Quando o ZBrush é usado para criar algum tipo de modelo 3d com base em ferramentas de escultura, o resultado é um objeto com grande quantidade de detalhes e polígonos, que será editado e manipulado em outros softwares como 3ds Max, Maya e Cinema 4D para trabalhar a parte de animação. Essa é a seqüência de trabalho normal de um artista que use o ZBrush. Como não é tão simples assim manipular um modelo 3d com mais de 5 milhões de polígonos, uma ferramenta que reduza essa quantidade e não faça com que os modelos percam qualidade ou detalhes, é muito bem-vinda.

É exatamente esse tipo de otimização que o plugin Decimation Master se propõe a fazer no ZBrush. O Software pode ser copiado no web site da Pixologic diretamente nesse endereço. Quer saber como ele funciona? O vídeo abaixo mostra muito bem o plugin sendo usado para reduzir significativamente o número de vértices de um modelo 3d.

Para saber mais ainda sobre o funcionamento do plugin e visualizar diversos exemplos da aplicação e eficiência do Decimation Master em modelos 3d complexos, visite esse endereço no ZBrush Central em que está disponível também a documentação oficial do plugin.

O uso do plugin é bem simples e requer pouquíssimos passos na edição e manipulação dos modelos 3d no ZBrush. Depois de consultar o vídeo de demonstração que indiquei logo acima, e também a documentação oficial do Decimator Master, podemos perceber que basicamente é necessário configurar duas partes do plugin para otimizar um modelo 3d. A primeira parte é escolher a pré-análise de qualquer modelo ou objeto selecionado no ZBrush, para depois na parte chamada Decimate ajustar o número desejado de polígonos para o modelo 3d.

Com a redução significativa no número de polígonos e vértices do modelo 3d, o trabalho de edição e ajuste dos mesmos fica muito mais rápido e eficiente. Na verdade, o uso desse tipo de recurso remove geometria desnecessária dos modelos 3d que é gerada durante a escultura. Essa é a desvantagem em usar softwares de escultura digital para modelagem. Com técnicas de modelagem como a subdivisão ou modelagem poligonal é mais fácil controlar a quantidade de objetos no modelo 3d.

A animação de personagens é uma das áreas mais complicadas para trabalhar com criação em 3d, principalmente quando esse tipo de animação exige criar animação facial. Fica fácil de perceber que muitas produções em 3d, podem até mesmo apresentar movimentos e dinâmica sofisticada em termos de movimento, mas deixam a desejar na animação facial. Para ajudar nesse tipo de animação existem ferramentas específicas que funcionam com base na deformação dos vértices da face, para mostrar algum tipo de expressão. No 3ds Max existe uma ferramenta chamada Morph Target, que permite criar diversas formas para um mesmo modelo, e determinar o nível de influência daquela forma no modelo 3d.

Por exemplo, para um modelo 3d representando uma face, poderíamos criar modelos representando a face com expressões como “raiva”, “feliz” e outros. Ao determinar a porcentagem com que cada uma das faces influência o modelo 3d, criando a animação. O desafio nesse tipo de procedimento é criar as deformações no modelo 3d, para poder representar as faces. Nesse ponto o ZBrush e as suas ferramentas de escultura digital podem ser de grande ajuda. O tutorial abaixo mostra o procedimento para integrar um modelo 3d, representando a cabeça de um personagem virtual que é exportado para o ZBrush e depois reaproveitado no 3ds Max.

O tutorial também é útil para mostrar um pouco do funcionamento do ZBrush, caso você ainda não tenha usado o software. A primeira coisa que o autor do vídeo faz ao importar o modelo 3d para o ZBrush é separar os objetos em grupos. Depois que cada elemento do modelo 3d está separado, ele cria um Layer 3D que tem função de armazenar deformações específicas para a escultura. Nesse caso o Layer 3D será útil para gravar a expressão do personagem.

Com as ferramentas de escultura, o artista cria uma expressão de raiva no personagem fazendo apenas as deformações necessária para atribuir emoção ao modelo. Esse tipo de deformação deve ser feito com cautela, para evitar problemas de topologia ao trazer o modelo 3d novamente para o 3ds Max.

Quando estiver tudo pronto no ZBrush, o modelo é exportado para o formato OBJ e depois importado para o 3ds Max. Cada um dos grupos do ZBrush acaba sendo considerado no 3ds Max como um objeto independente. Por isso, é necessário usar o Edit Poly, para unir os modelos 3d em apenas um objeto com a opção Attach. Quando tudo fizer parte do mesmo modelo 3d, basta adicionar a escultura como mais uma forma do Morph Target e a animação já pode ser realizada. Ao adicionar keyframes nos níveis de influência do Morph Target, teremos a animação facial.

Essa semana aqui no blog um artigo indicou tutoriais sobre modelagem 3D no Blender para elaborar modelos de orgãos e partes do corpo humano, com fidelidade em relação à anatomia do objeto. O conjunto de vídeos mostrava como é possível elaborar um modelo 3d de coração com artérias e detalhes reais no Blender 3D. Mesmo sendo de excelente qualidade o tutorial não representa o real desafio de representar a anatomia do corpo humano. Naquele caso o autor usou como técnica para elaborar a modelagem, a subdivisão de faces para conseguir a forma do coração. Mas, será que nessa ocasião a subdivisão é a melhor opção para elaborar esse tipo de modelo? Será quem uma abordagem mais orgânica não resultaria em modelos mais fiéis a realidade?

Nesses casos de modelagem de natureza extremamente orgânica, os softwares especializados em escultura digital são sem sombra de dúvida a melhor opção para esse tipo de projeto. Como forma de exemplificar a complexidade desse tipo de modelagem e mostrar o resultado final de um desses projetos, veja os dois vídeos abaixo que mostram um projeto de modelagem de personagens virtuais.

O desafio proposto nos tutoriais é representar a musculatura associada aos ossos de um personagem. A maior parte da modelagem mostrada se baseia no uso de Zspheres que são moldadas e esculpidas sobre o modelo 3d base formado pelos ossos. O que é necessário para seguir esses tutoriais? Apenas o conhecimento técnico resolve?

No caso específico desses tutoriais é mais importante ter conhecimentos na parte de anatomia, para aplicar a técnica de escultura no ZBrush. Esse é o momento em que um curso ou experiência relacionada a área artística ajudam, pois é nesses momentos que aulas sobre observação e representação tornam um trabalho meramente técnico em escultura com toque artístico. Nos cursos de desenho artístico e plástica, os alunos são geralmente levados e estudas a anatomia por meio da observação, principalmente quando existem experiências relacionadas com escultura em argila ou mateiras mais tradicionais. Para reproduzir esse tipo de modelo 3D isso é muito importante.

Como técnica de modelagen o artista usa as Zspheres do ZBrush para criar os modelos base de cada parte da musculatura e esculpir os detalhes no modelo. A experiência prévia em projetos de escultura ajuda muito, no posicionamento das esferas em pontos estratégicos do modelo base. As esferas são a matéria-prima do modelo, pois a base que foi importada é composta apenas pelos ossos, que no final aparecem muito pouco.

Em suma, esse é um tipo de projeto avançado de escultura, até mesmo em face dos modelos 3d que vemos em jogos e filmes. Pois lá é possível usar a imaginação e encontrar soluções para o projeto no próprio design, aqui o design já está pronto e precisamos seguir a sua forma com fidelidade.

Os tutoriais que mostram a integração entre várias ferramentas sempre são muito úteis, pois é exatamente isso que acontece no mundo real, em estúdios e empresas que trabalham com produção de material. Os artistas precisam conhecer e trabalhar com vários softwares, fazendo a modelagem em um deles e depois passando o material para o próximo software que deve trabalhar a animação. Isso é perfeitamente comum! Esse tutorial que estou indicando hoje, mostra um pouco da integração entre o Maya e o ZBrush para modelar um objeto extremamente simples; um chifre!

Sim, pode até mesmo parecer uma tarefa simplória, mas o chifre que é abordado no tutorial é composto por uma superfície altamente detalhada e digna dos melhores trabalhos no ZBrush. Portanto, o material é interessante e serve muito bem para estudos de modelagem.

A parte do Maya no tutorial é criar o modelo base, com o uso das suas ferramentas de modelagem voltadas a subdivisão. O tutorial começa com a criação de um cilindro no Maya, para que o chifre seja modelado. Um aspecto interessante do tutorial é que ele faz uso de uma opção extremamente poderosa do Maya, chamada de Action History. O 3ds max também tem uma opção parecida com essa, que é o Stack de modificadores.

No caso desse tutorial, o autor cria um círculo e aplica um extrude para que o mesmo se transforme em um cilindro. Usando o Action History é possível aplicar modificações e edições ao cilindro, mesmo depois que o extrude esteja aplicado. Com isso é possível aplicar uma rotação ao círculo, para que o cilindro fique todo retorcido.

Depois, basta deformar o cilindro com algumas opções de deformação e controles de pontos comuns do Maya.

Com a parte do Maya terminada, o autor começa a trabalhar com o ZBrush. Aqui temos mais que uma simples introdução ao Zbrush, pois como o próprio autor comenta, ele mesmo tem pouca ou nenhuma experiência com o ZBrush, o que faz com que o tutorial seja bem detalhado e básico. Isso pode ser ruim para usuários experientes, mas os artistas que não tem nenhuma experiência com o ZBrush devem gostar do texto.

Para quem está interessado em aprender mais sobre esse tipo de integração, recomendo muito acompanhar o tutorial. Eu já tentei reproduzir a parte de modelagem no Maya PLE e as dicas funcionam muito bem.