Retopologia com o 3ds Max em modelos do ZBrush

O resultado final da modelagem 3d poligonal é uma malha 3d formada por diversas faces, arestas e vértices. A organização desses elementos para formar o modelo 3d é chamada de topologia. Em algumas situações particulares, precisamos recorrer a processos de retopologia para modificar completamente a estrutura poligonal de um determinado objeto, geralmente para reduzir o número de polígonos. Esse tipo de situação é muito comum quando os artistas 3d produzem a base dos modelos em ferramentas como o ZBrush, que por serem softwares destinados a escultura, acabam gerando malhas 3d com formas orgânicas, mas que quando são convertidas para polígonos, resultam em centenas ou milhares de pequenas faces.

Isso dificulta bastante o processo de animação e deformação dessas malhas usando bones. Para evitar problemas e facilitar a animação, é preciso recorrer a retopologia. O processo pode ser realizado com as mais diversas ferramentas e dependendo do objeto e nível de detalhes desejado no modelo 3d, pode ser bem demorado de finalizar.

Retopologia no 3ds Max de modelos do ZBrush

O tutorial abaixo mostra um exemplo de como podemos realizar o processo de retopologia no 3ds Max, usando como base um modelo 3d importado do ZBrush.

Como podemos perceber pelo vídeo que mostra muito bem a enorme densidade da malha desse personagem, a retopologia é mais do que necessária para facilitar até mesmo a manipulação e ajustes de partes do modelo 3d.

O processo de retopologia pode ser trabalhos, pois o artista precisa acompanhar a distribuição das novas arestas e faces do modelo 3d, e esse tipo de atenção requer um ritmo de trabalho mais lento. Pelo menos a parte mais complicada que é a concepção do modelo 3d já está pronta, precisamos apenas adicionar os elementos necessários para criar uma nova geometria.

No 3ds Max existem ferramentas próprias para a retopologia que são usadas pelo autor do vídeo para ajudar no processo. Para quem trabalha com modelagem de personagens, o processo de retopologia deve ser muito bem entendido para que o resultado do seu trabalho acabe resultando em modelos 3d fáceis de manipular e animar. Caso contrário, mesmo que você tenha muita habilidade com o ZBrush ou MudBox, sempre será necessário recorrer a outros artistas para finalizar os seus projetos.

Tutorial de modelagem poligonal com 3ds Max: Cadeira

As técnicas de modelagem poligonal são muito interessantes, pois permite criar elementos de topologia relativamente complexa e também funcionam como uma maneira universal de criar modelos 3d. Se você aprendeu a trabalhar com modelagem poligonal no Blender, pode perfeitamente passar para outro software de modelagem, e apenas com um pouco de adaptação, é possível começar a trabalhar com o mesmo processo de modelagem 3d. Isso não é diferente para artistas acostumados a trabalhar com o 3ds Max, em que existem objetos como os Polys que ajudam muito na criação em 3d.

Como funciona a modelagem poligonal no 3ds Max?

Para quem nunca teve a oportunidade de usar o 3ds Max para modelagem 3d, ou mesmo, os que já conhecem a ferramenta, e quiserem acompanhar o processo de modelagem de uma cadeira simples, apenas para relembrar um pouco o funcionamento dos Editable Polys, o tutorial abaixo será de grande utilidade.

No vídeo, o autor mostra como criar uma cadeira simples usando apenas o Editable Poly do 3ds Max, e as suas ferramentas de manipulação básicas.

O tutorial mostra a aplicação das ferramentas principais da modelagem poligonal que são:

  • Transformações em objetos como vértices, arestas e faces;
  • Uso do extrude;
  • Ligação entre vértices, arestas e faces;
  • Ferramentas de corte como Loop Cut e Knife;

Com essas ferramentas é possível definir o tutorial como uma grande seqüência de repetição e aplicação dessas opções ao objeto inicial do vídeo, que é uma primitiva geométrica simples, um cubo.

Os usuários que conhecem as técnicas de modelagem poligonal devem reconhecer as transformações e ferramentas do 3ds Max utilizadas, e seus respectivos equivalentes em softwares como Maya, Blender e Cinema 4D. Essa é a vantagem de conhecer a modelagem poligonal. O artista passa ter um conhecimento relacionado com a edição e transformação dos polígonos, e basta uma breve adaptação ao ambiente de modelagem, para começar a criar em 3D.

Se você aceitar um exercício para colocar em prática os seus conhecimentos sobre modelagem poligonal, o que acha de tentar reproduzir essa mesma cadeira, em outro software que não seja o 3ds Max? Isso deve estimular você a procurar soluções para resolver problemas de topologia com as ferramentas do seu software 3d favorito.

Comparação de performance da viewport do 3ds max 2012

Os projetos que demandam o uso de modelos com grande quantidade de polígonos podem ser o maior pesadelo de artistas 3d, pois o conjunto de software e hardware pode não se suficiente para manipular a complexidade do arquivo. Se você nunca passou por esse tipo de situação, posso garantir que é uma das experiências mais irritantes em termos de trabalho com softwares 3d. Para exemplificar esse tipo de situação, encontrei um vídeo que faz uma comparação no ganho de performance entre o 3ds max 2011 e o 3ds max 2012. O autor do vídeo faz uso de um modelo 3d extremamente pesado que é o War Machine, personagem do universo Marvel.

O modelo apresenta mais de 300 objetos e aproximadamente 3 milhões de polígonos, o que é considerável para esse tipo de personagem. Com essa quantidade de detalhes, a manipulação do personagem fica prejudicada. O início do vídeo usa o 3ds max 2011 e mostra como é difícil manipular o modelo, mesmo depois que o mesmo entra no cache da Viewport, operações como a conversão dos objetos para Editlable Poly demoram aproximadamente 5 minutos! Sim, apenas a conversão do tipo de geometria.

Aproximadamente na metade do vídeo o autor faz a troca do software para o 3ds max 2012, e o ganho de performance com a tecnologia nitrous é assustadora. O mesmo modelo 3d com aquele quantidade absurda de polígonos é carregado e atualizado quase que de maneira instantânea, e para piorar a situação o max adicionar automaticamente oclusão as sombras, gerando um efeito bem legal na Viewport. A conversão para Editable Poly também acontece praticamente de maneira instantânea!

É com esse tipo de comparação que podemos avaliar a evolução de um software.

A manipulação desse tipo de objeto é um dos desafios do trabalho em grandes projetos, pois o software acaba não conseguindo trabalhar com a quantidade de dados apresentada. Já pensou adicionar nessa cena outro personagem, para conseguir trabalhar com animações de luta ou interação entre os dois? Pior ainda seria se o objetivo fosse trabalhar com o personagem usando um cenário também baseado em geometria, por isso é que acabamos recorrendo para composição de imagens para gerar imagens com objetos muito complexos.

Usando os modificadores do 3ds max para modelagem 3d

A criação de animações é o objetivo da maioria das pessoas que começa a trabalhar com softwares 3d, e o meio tradicional de realizar esse objetivo é aprender a manipular e inserir os chamados keyframes. Com a adição de keyframes em uma linha do tempo podemos facilmente elaborar as chamadas animações por interpolação. Esse é o tipo de animação padrão para todos os softwares 3d, em que as diferenças entre dois keyframes distintos é que dará as informações necessárias para que o software possa gerar a animação com base nessas diferenças em cada momento do tempo.

A animação é quase que totalmente baseada na edição manual das propriedades desses objetos que estão no nosso projeto. As animações baseadas em transformação são trabalhosas, pois é preciso literalmente gerar as poses principais do movimento de maneira manual. Mas, existem outras maneiras de gerar esse tipo de transformação e inclusive aproveitar as transformações para modelagem.

Para quem não conhece, ou ainda está aprendendo, muitos software possuem um tipo de elemento que serve tanto para modelagem como animação. Os chamados modificadores permitem trabalhar com transformações e outros tipos de alteração nos objetos, possibilitando realizar diversos tipos manipulação. O 3ds max é um dos softwares que trabalham com o conceito de modificadores muito bem, e possibilita gerar animações e modelagem baseadas totalmente em modificadores. O vídeo abaixo demonstra diversos desses modificadores e as suas respectivas, aplicações na modelagem de objetos.

Modeling with Modifiers from dannymcgrath on Vimeo.

O uso desse tipo de ferramenta gera muitas dúvidas em usuários iniciantes do 3ds max, pois o conceito de modificadores em pilhas acaba demorando um pouco para ser compreendido. O conceito funciona com a possibilidade de adicionar vários modificadores em seqüência a qualquer objeto, sendo que a ordem com que esses modificadores é adicionada influencia no resultado final.

No vídeo apresentado nesse artigo podemos acompanhar o autor criando diversos tipos de estruturas e modelos, usando apenas parâmetros de configuração de modificadores do 3ds max. Já participei de projetos que usavam animação apenas gerada com o uso de modificações em parâmetros de modificadores. Alguns dos modificadores interessantes para animação no 3ds max incluem o FFD e o Bend, que permitem realizar deformações simples em objetos.

Tutorial 3ds max e Realflow: Criando chocolate derretido

Antes de continuar a ler esse artigo, recomendo que você o faça de barriga cheia, pois apesar de se tratar de uma simulação, as imagens podem gerar um desejo incontrolável de comer chocolate. A representação de elementos orgânicos sempre foi bem mais complicada de reproduzir em 3d, mesmo com softwares e shaders avançados os detalhes e pequenas variações no comportamento da iluminação fazem desse tipo de superfície um verdadeiro desafio para artistas. Na época em que estavam produzindo o Ratatouille, a Pixar colocou toda a sua equipe de animadores para fazer cursos de culinária, para que pudessem perceber as texturas e dinâmica dos alimentos antes de partir para a produção usando computação gráfica.

O artigo que vou recomendar para quem tiver interesse nesse tipo de produção é um tutorial detalhado, sobre os procedimentos para gerar uma simulação que envolve uma barra de chocolate coberta com chocolate derretido! Sim, a imagem abaixo mostra o resultado final do tutorial:

3ds-max-realflow-chocolate.jpg

No tutorial podemos acompanhar o processo completo de desenvolvimento da imagem que usa o 3ds max e o Realflow para realizar a simulação.

Para quem nunca usou as ferramentas, ambas funcionam de maneira integrada por meio de scripts que exportam cenas no 3ds max para o Realflow, mas boa parte do trabalho de criação dinâmica é feita dentro do Realflow. O tutorial mostra exatamente esses procedimentos, orientando o leitor a gerar um objeto básico no 3ds max e depois exportar o mesmo para o Realflow.

Dentro do Realflow é que teremos o posicionamento do objeto representando a barra de chocolate, e os ajustes de gravidade e keyframes para gerar o movimento do fluido que será o chocolate derretido. Na verdade, a configuração do fluido é genérica em termos de material, e no Realflow são aplicados apenas filtros e modificadores para grudar o fluido na superfície da barra.

O próximo passo é exportar o objeto para o 3ds max e finalizar a cena. Nesse caso foi usado o V-Ray para a renderiazação, em que o artista configura a iluminação da cena e também o material que representa o chocolate. No final temos um render que é formado pelo conjunto da iluminação, modelos 3d e materiais. Hoje em dia esse tipo de composição é muito usada na publicidade, pois é infinitamente mais barato de realizar do que montar esse tipo de imagem usando fotografia tradicional.

E você, ficou com fome?