Manipulando superfícies NURBS no Autodesk Maya

A modelagem 3d pode ser realizada com as mais variadas técnicas sendo a mais comum e difundida, a baseada em polígonos. Com essa técnica podemos construir modelos 3d que são gerados pelo posicionamento e ajuste de faces que formam um objeto 3d mais complexo, que depois pode ser suavizado e editado para representar formas complexas. Mas, apesar de ser bem conhecido utilizado para vários projetos de visualização, a modelagem poligonal apresenta algumas dificuldades e limitações, principalmente quando o objetivo da modelagem é representar objetos de natureza totalmente curva. Esse tipo de modelagem mais orgânica acaba encontrando uma base mais sólida quando utilizamos técnicas baseadas em superfícies.

Entre as técnicas de modelagem por superfície mais conhecidos está o chamado NURBS. Essa técnica de maneira muito parecida com a modelagem por curvas, mas temos um nível de sofisticação e controle sobre as curvas muito maior. O controle sobre as superfícies é mais aprimorado em alguns softwares como o Rhinoceros 3D, fazendo com que profissionais de design industrial adotem o NURBS como forma de modelar objetos com superfícies complexas como embalagens e outros objetos que demandam grande nível de precisão sobre as curvas.

Como manipular as superfícies NURBS no Autodesk Maya?

Os usuários que tem a disposição do Maya, possuem uma vasta gama de ferramentas para modelar usando NURBS, e as opções do Maya para esse tipo de criação são bem robustas e estáveis. Se você nunca teve a oportunidade de trabalhar com NURBS no Maya, o vídeo abaixo pode ser de grande ajuda.

Nesse tutorial, o autor explica de maneira bem básica como manipular e editar as curvas de uma superfície NURBS no Maya. Os exemplos usados para as explicações não são difíceis de seguir, até pelo fato de não ser criado nenhum elemento 3d no vídeo, apenas figuras geométricas.

A manipulação de estruturas do tipo NURBS não é complicada, e consiste apenas na transformação dos seus pontos de controle. Ao deformar esses pontos de controle, como aparece no vídeo, já podemos perceber como toda a estrutura se deforma e gera uma curva bem suavizada.

A movimentação dos pontos de controle não é suficiente para modelar com NURBS, mas é o primeiro passo antes de partir para a criação de formas mais complexas. Aguarde por mais tutoriais sobre modelagem com NURBS no Maya.

Tutorial Maya: Simulação de fluidos com o Pond e Wake

Já mencionei aqui no blog várias vezes que um dos pontos mais interessantes para mim em relação ao Maya é a sua parte de dinâmica que é bem completa. As opções existentes para criar animações baseadas em física são muito boas e estáveis, e oferecem uma gama de opções que outros softwares só pode ser igualada com o uso de plugins externos. Uma dessas áreas que oferece uma grande gama de possibilidades para edição é a criação de fluidos, usando o que é chamado de Pond e Wake. Esses dois elementos funcionam como complementos para um animador que esteja interessado em trabalhar com a simulação de superfícies de líquidos, e precisa gerar perturbações nesse líquido.

Para mostrar como funciona essa ferramenta aos usuários interessados em se aventurar pelo Maya, gravei um tutorial em vídeo que mostra a interação entre esses dois elementos. Os nomes não são muito intuitivos, e na primeira vez que fui utilizar a ferramenta para simular fluidos, acabei ficando um pouco confuso para descobrir a relação que ambos os objetos tinham. Espero que o vídeo ajude os artistas interessados nesse tipo de animação.

O processo é bem simples e consiste na escolha do shelf Dynamics do Maya para que as opções relacionadas ao uso de fluidos fiquem disponíveis, e no menu Fluid Effects, devemos escolher as opções de criação do Pond e do Wake. O Pond é a superfície que representa o líquido e sua forma é quadrada e limitada apenas a região em que o objeto foi criado, funcionando como se fosse o domínio da simulação.

Essa superfície do Pond pode ser perturbada pelo objeto Wake que é um tipo de campo de força que está por padrão habilitado para realizar colisões com o Pond. O segredo para gerar animações usando o Wake para gerar ondulações no líquido, é adicionar os Keyframes de maneira a deslocar o Wake sobre a superfície do Pond.

O resultado é que são geradas ondulações que correspondem a velocidade e deslocamentos do Wake sobre a superfície.

Ainda é possível fazer diversos ajustes nas características do Pond para conseguir efeitos diferentes para animação, resultando em outros tipos de ondulação. Sem mencionar as diversas opções disponíveis para fazer objetos boiando sobre o Pond e muito mais! Mas, isso é assunto para outro tutorial.

Script ajuda a criar personagens quadrúpedes no Maya

A criação de personagens para animação já é algo bem complexo quando abordamos do ponto de vista do processo de rigging e depois skinning, e para aumentar um pouco mais a complexidade desse tipo de tarefa basta modificar a morfologia do personagem. Nesse tipo de personagem, a grande maioria dos tutoriais e documentação trabalha com estruturas voltadas para bípedes, que são mais simples de criar pois soam naturais para nós que estamos acostumados a interagir e ver bípedes de maneira bem regular. Mas, quando o personagem muda de estrutura para quatro ou mais pernas/patas a coisa começa a complicar.

A configuração do personagem começa a ser mais difícil e até mesmo a dinâmica do movimento não pode ser planejada com um simples olhar no espelho. É preciso se preparar mais e procurar referências em vídeos.

Para os usuários do Maya existe um script gratuito desenvolvido por um artista chamado Ingo que adiciona um Rig automático em personagens quadrúpedes. O nome da ferramenta é Quadruped Rigger, e o seu funcionamento é relativamente simples se compararmos com o trabalho necessário para criar esse tipo de Rig. O vídeo abaixo é uma excelente demonstração de como funciona a ferramenta:

No vídeo, podemos perceber como o artista começa selecionando um modelo 3d representando o personagem quadrúpede, e depois adiona o script. É necessário adicionar um nome para o esqueleto, e depois ajustar detalhes do personagem como a quantidade de articulações para a espinha, pescoço e outras partes flexíveis do personagem.

Depois que todos esses detalhes estiverem bem definidos, basta pressionar o botão Create Skeleton que fica no painel de configuração do plugin para que a mágica aconteça.

O script consegue criar a estrutura básica do personagem, mas ainda é preciso fazer diversos ajustes para posicionar os ossos no local correto. Por exemplo, o vídeo mostra que as pernas do cavalo são criadas de maneira correta, mas deslocadas em relação a posição em que as pernas do modelo 3d estão posicionadas. O artista precisou fazer pequenos ajustes na posição dos bones para configurar as pernas no modelo 3d. Sem mencionar que apenas um conjunto de pernas é criado, sendo necessário trabalhar para criar o outro conjunto.

Para quem trabalha com animação de personagens no Maya, esse tipo de script é de grande utilidade!

Tutorial Maya: Usando o Rigid Body para animação com física

O uso de simulações baseadas em física são o meio mais rápido de conseguir criar animação, apesar de exigir dos artistas uma gama de conhecimentos relacionados com física que geralmente estão fora do escopo do material puramente artístico. Apesar de ser um pouco mais trabalhoso pelo lado técnico, as animações baseadas em física são muito legais de criar, pois a maioria de nós sabe que os resultados obtidos pelo software são muito parecidos com a interação entre objetos no mundo real. Essa familiaridade com os movimentos de algo puramente digital acaba atraindo a atenção de artistas e animadores iniciantes.

Posso afirmar isso devido ao sucesso que esse tipo de técnica tem em aulas sobre animação para usuários com menos experiência com 3d. Hoje vou mostrar no vídeo que está presente nesse artigo o funcionamento de um tipo de animação baseada em física no Maya 2011, que é o Rigid Body Dynamics. Com esse tipo de animação é possível fazer com que os objetos sofram ação da gravidade e sejam suscetíveis a colisões.

O processo para criar esse tipo de simulação no Maya é relativamente simples, sendo necessários apenas alguns ajustes básicos na área de Dynamics para gerar uma simulação. O primeiro passo mostrado no vídeo é a criação da cena base que é composta por um plano e duas primitivas geométricas.

No Maya existem basicamente dois tipos de Rigid Body que são o passivo e o ativo. As primitivas geométricas existentes na cena são convertidas em Rigid Body ativos, pois é esse tipo de comportamento que faz com que os objetos sofram ação da gravidade e possam colidir uns com os outros. Já o plano recebe o Rigid Body passivo, pois esse tipo de objeto recebe colisões dos outros elementos do Rigid Body, mas não sofre ação de campos de força como a gravidade.

Quando todos os elementos estão configurados, basta acionar o play na timeline do Maya para visualizar a animação.

Esse tipo de animação ainda permite fazer diversos experimentos e testes com parâmetros relativos ao comportamento físico, como é o caso do Bounciness mostrado no final do vídeo. Aproveite esse tipo de animação para gerar grandes seqüências de movimento de maneira automatizada.

Tutorial básico de modelagem poligonal: Criando uma perna

A modelagem 3d poligonal é fascinante por diversos motivos e um deles é a possibilidade de trabalhar com formas simples no início como uma primitiva geométrica, e depois adicionar pequenas modificações no objeto até que a primitiva se transforma em algo mais complexa. Nesse tipo de situação os artistas acabam tendo liberdade para adicionar quantas transformações no objeto forem necessárias, até que seja atingida a forma fina do modelo 3d. Mas, quando a modelagem 3d é limitada por requisitos como a contagem de faces, muito comum em ambientes de produção para jogos, o artista deve medir e pensar nas consequências para a topologia sempre corresponder a quantidade de faces desejada.

Um exemplo muito interessante de modelagem usando poucos polígonos, que é conhecida por modelagem do tipo Low Poly, pode ser conferida no vídeo abaixo. Nesse vídeo o artistas utiliza como base para iniciar o objeto um cubo, que é gradativamente subdividido e modificado até gerar a forma de um pé. Esse pé apresenta poucos detalhes e será utilizado como forma para contextualização por meio de texturas.

A técnica usada pelo artista utiliza apenas a subidvisão da primitiva inicial e adiciona arestas para conseguir deformar o objeto como um todo. A forma é moldada usando o polígono principal apenas com o deslocamento dos vértices do objeto até que o mesmo fique parecendo com uma bota. A imagem de fundo que guia o processo de modelagem ajuda muito a conseguir a forma final do projeto.

O vídeo utiliza o Maya para criar o modelo 3d, mas a técnica é tão simples e os procedimentos apresentados no tutorial são simples o suficiente para que você possa reproduzir em praticamente qualquer software 3d.

A ausência de detalhes na topologia desse modelo 3d é proposital, e o artista pode aproveitar a forma do pé que fica semelhante a uma bota, que será contextualizada com texturas.

Para continuar o processo de modelagem usando esse mesmo pé, podemos seguir com o modelo 3d da perna completa que é visualizada no vídeo abaixo. A técnica de modelagem é exatamente a mesma usada para o pé, o que significa que é simples aproveitar o mesmo procedimento para aplicação em outros softwares.

Um ótimo exercício de modelagem seria continuar com o processo de modelagem do resto desse corpo!