Nova tecnologia de modelagem 3d baseada em imagens

O uso de fotografias como base para a modelagem 3d é algo muito comum dentro de qualquer processo de produção voltado para a criação de objetos em três dimensões. Uma das técnicas mais simples e eficientes para modelar em 3d é com base no posicionamento de imagens no plano de fundo da viewport do software 3d, para que o artista no controle do software possa aproveitar as proporções e referências visuais da imagens para gerar os modelos 3d de maneira rápida. Assim é possível criar estruturas complexas e de proporções para as quais não estamos acostumados de maneira rápida.

Mas, ainda é possível expandir a técnica mais adiante com o uso de softwares especializados na modelagem 3d baseada em imagens 2d, sendo esse o tema desse artigo. Você já ouviu falar de uma ferramenta chamada 3-Sweep? Esse é um software de modelagem 3d que será apresentado em Novembro na Siggraph Asia 2013, que pretende expandir o conceito de modelagem baseada em imagens.

O princípio de funcionamento do software é muito simples, e ele consegue usar uma imagens totalmente 2D e de maneira automatizada, ou quase, gerar objetos tridimensionais. A única interação necessária por parte do usuário para gerar as imagens em 3d é o desenho de alguma guia ou perfil que marque a forma do objeto para o software, depois é só acionar a criação do sólido geométrico.

É tudo automatizado e deve ajudar bastante na construção da forma principal de objetos em 3d. Você pode achar que o vídeo mostra apenas uma tecnologia simplória capaz de modelar apenas formas simples, mas esse tipo de tecnologia apresentada na Siggraph geralmente ainda é experimental, como é o caso do 3-Sweep.

Ainda é cedo para querer uma ferramenta capaz de criar modelos 3d orgânicos como personagens usando apenas fotografias. Isso seria fantástico, mas está longe de acontecer! Já é complicado para muitos seres humanos identificarem detalhes e características de modelos orgânicos, imagine para processos automatizados baseados apenas em fórmulas e processos matemáticos.

Quando surgirem mais novidades relacionadas com tecnologias voltadas para modelagem 3d ou animação na Siggraph, publico aqui no blog. Por enquanto, confira o vídeo do 3-Sweep!

Quer uma lista completa de artigos e projetos apresentados na Siggraph? Esse endereço lista vários deles, inclusive o 3-Sweep.

Making of e computação gráfica de Prometheus

Uma das coisas que sempre gosto de fazer quando assisto filmes com grande quantidade de efeitos especiais, é procurar por material relacionado ao making of das cenas para visualizar um pouco do trabalho que os artistas 3d tiveram ao produzir determinadas cenas. Apesar de não ser um material propriamente criado para fins educacionais, acredito que isso funciona como motivador para que possamos melhorar a qualidade do nosso trabalho, e até mesmo perceber que o nível de modelagem ou animação usado no filme não está muito diferente do que fazemos no nosso cotidiano.

O último filme com boa dose de efeitos especiais que tive a oportunidade de assistir foi Prometheus. Como história, estava esperando mais do filme, mas de maneira geral os efeitos composição visual do universo alienígena ficaram bem interessantes, e lembram bastante o universo mostrado anteriormente nos filmes da série Alien.

Mas, vamos ao que interessa, você quer assistir a uma entrevista realizada pelo pessoal do FX Guide com a equipe de efeitos que trabalhou em Prometheus? O vídeo abaixo é um documentário uma entrevista sobre a produção e os efeitos visuais do filme. O formato é semelhante ao que encontramos nos extras de qualquer bom DVD, e o melhor de tudo é que o filme ainda está nos cinemas, pelo menos na data em que esse artigo está sendo publicado originalmente.

Se você não assistiu ao filme ainda, recomendo cautela, pois o material pode apresentar imagens que revelam pontos importantes do enredo.

A entrevista é bem longa e infelizmente não conta com legendas sequer em inglês, o que pode ser um impedimento para muitas pessoas. Para facilitar a sua vida, e pelo menos apontar os locais em que aparecem referências visuais interessantes na entrevista, montei essa pequena lista que aponta para trechos específicos nesse mesmo vídeo, em que são apresentados os conceitos visuais discutidos no material.

  • Holotable
  • Prometheus
  • Pouso da Prometheus
  • Star map room
  • Engenheiros – Hologramas
  • Engenheiros – Waterfall
  • Engenheiros – Veneno

Cada um desses links leva você direto para um trecho do vídeo em que são apresentadas imagens, e o making of mesmo das imagens e sequências com grande uso de CG no filme.

Animações com deformações na CryEngine 3: Soft Bodies

As animações baseadas em física são de grande importânica para o ecossistema de softwares especializados em gerar animação, mas para o mercado de jogos e animações interativas eles representam um dos pilares fundamentais  da criação. Já imaginou expremientar um jogo moderno sem a aplicação de física como gravidade e colisões? As tecnologias das chamadas engines 3d que executam a parte gráfica da animação evoluiram bastante ao longo dos últimos anos, mas muito desse avanço acabou sendo direcionado para a parte de render, texturas e iluminação. É claro que tivemos avanços na parte de física e dinâmica, mas ainda existe muito espaço para avançar.

Essa semana foi publicado um vídeo com a demonstração da implementação da engine de física chamada Beam soft-body physics na poderosa CryEngine 3, e pelo nome você já pode imaginar que o vídeo trata de soft bodies . O que isso significa? A maioria das engines suporta o uso de rigid bodies de maneira razoavelmente satisfatória.

Então podemos detectar colisões e gerar movimento por meio de reações entre dois objetos diferentes. Mas, esses objetos dificilmente sofriam danos com base nesse tipo de im pacto. Com o uso dos soft bodies, poderemos configurar dentro desse tipo de simulação a deformação das superfícies! O vídeo abaixo mostra uma das situações em que o uso de soft bodies pode ajudar de maneira significativa a melhorar a experiência, jogos de carro!

No vídeo podemos perceber como o impacto dos carros em obstáculos acaba causando deformações progressivas no modelo 3d, deixando a experiência de dirigir o veículo e causar acidentes muito mais realista! Claro que esse tipo de recurso exige mais do hardware usado para executar a simulação, mas a maioria das placas de vídeo e processadores possuem os recursos necessários para criar esse tipo de efeito sem grandes problemas.

O segredo para esse tipo de efeito está no software, e nesse caso a união da CryEngine 3 com a Beam soft-body physics criada por Pierre-Michel Ricordel para um jogo chamado Rigs of Rods. Agora é só aguardar a disseminação desse tipo de engine, para que possamos encontrar soluções semelhantes em outras engines e jogos.

Parece que agora teremos que realmete dirigir com cuidado em jogos.

Placas profissionais para render em computação gráfica

O uso de placas de vídeo profissionais como opção para trabalhar com renderização para 3d sempre gera dúvidas entre usuários e artistas de ferramentas como Blender, 3ds Max, Maya e outros. Será que uma placa dessa realmente faz a diferença? A NVidia tem uma linha de placas profissionais de alto desempenho chamadas Tesla que são incrivelmente caras demandam um investimento significativo por parte do usuário para que possa ser usada em projetos. O preço de mercado dessas placas Tesla gira em torno de 2200 dólares nos EUA, e aqui no Brasil você encontra pelo equivalente a um rim no mercado negro R$ 6.000,00 ou mais. Esse é o preço só da placa de vídeo!

Mas, será que vale a pena? A equipe do Instituto Blender está para responder a esse questionamento, pois a NVidia fez a doação de duas placas Tesla para serem usadas no projeto. Portanto, a equipe poderá utilizar na renderização do projeto Mango o que existe de mais moderno e veloz em termos de GPU. Nesse quesito, é preciso fazer uma observação em relação a velocidade das placas. Pelo que foi apresentado em testes preliminares com o uso das placas, o render foi um pouco mais lento do que o realizado com opções similares e mais baratas.

O vídeo abaixo mostra um pouco dos testes realizados pela equipe usando as placas Tesla.

Eu mesmo já tinha visto isso em diversos testes e comparações realizadas entre placas Quadro e Tesla com opções de render baseadas em GeForces. Qual a vantagem de usar esse tipo de placa então? Uma das diferenças práticas das placas Tesla e Quadro consiste na quantidade de memória disponível para cada uma dessas placas. Essas placas Tesla mesmo possuem cada uma 6GB de memória. E para renderizar uma cena pela GPU, é preciso armazenar toda a cena com as texturas nessa memória. As placas do tipo GeForce não possuem toda essa quantidade de memória, o que limita um pouco o seu uso em grandes projetos.

As placas destinadas a jogos podem até ser mais rápidas em alguma situações, mas quando for necessário trabalhar com esse tipo de hardware para grandes projetos a coisa pode ficar bem limitada. E quando o objetivo é criar animações com cenários elaborados e qualidade, é muito fácil extrapolar os limites de armazenamento desse tipo de placa.

Visita as instalações da ILM

Uma das coisas que sempre tive vontade de fazer mas ainda não foi possível realizar, é viajar para conhecer alguns dos estúdios e locais mais influentes na área da computação gráfica, como os estúdios de animação e efeitos localizados nos EUA e também o instituto Blender. Mas, ainda pretendo ir visitar esses locais e até mesmo quem sabe participar da Siggraph desse ano, que acontecerá em Los Angeles. Assim poderia cobrir a feira e mostrar as novidades aqui no blog.

Enquanto não consigo realizar essas visitas, preciso me contentar com os vídeos que outras pessoas acaba, fazendo nas visitas a esses locais. Essa semana encontrei um video bem interessante, publicado pelo famoso animador Shawn Kelly em que ele faz uma visita ao quartel-general da ILM (Industrial Light and Magic).

Para quem não conhece o estúdio, esse é nada mais do que o local em que os pioneiros dos efeitos visuais e da computação gráfica nasceram. Hoje o estúdio é responsável pelos efeitos visuais e animações de produções de peso como os filmes do Star Wars, Indiana Jones e vários outros.

O vídeo da visita foi gravado na sede da ILM na Califórnia, em que o Shawn Kelly passeia pelas instalações e mostra um pouco da estrutura do estúdio e vários dos objetos relevantes que estão decorando o espaço, como a bicicleta usada na cena clássica do filme E.T.

É claro que o video não mostra nada comprometedor relacionado aos projetos que a ILM está desenvolvendo agora, mas sim os espaços comuns e “públicos” nas instalações do estúdio. Como a cafeteira disponível para os artistas do estúdio, e até mesmo a academia. Um dos espaços que mais freqüentaria caso estivesse na ILM seria a academia cafeteira! Esse trabalho exige muitas horas na frente do computador, e um café sempre ajuda. O processo de seleção para entrar nesse tipo de estúdio não é fácil, mas depois que se está integrado ao ambiente, o trabalho deve fluir de maneira bem fácil com espaços de trabalho que proporcionam o suporte ideal a atividades criativas.

Aproveite o video para conhecer um pouco mais sobre a ILM e como funciona a estrutura interna dos grandes estúdios de animação e efeitos. Quanta coisa interessante não deve ter sido exibida naquele cinema particular!