Modelagem de terrenos com o Autodesk Maya

A criação de terrenos em softwares 3d é de extrema importância para qualquer processo que envolva a visualização de cenários, principalmente quando a câmera virtual não é estática. Isso faz com que os artistas 3d precisem conhecer as mais variadas técnicas para gerar terrenos de maneira realista e rápida. A mais simples e intuitiva das técnicas para modelar terrenos é por meio de polígonos, que resulta em formas geralmente lisas e que são ideais para terrenos que apresentem pouca rugosidade na sua superfície. A adição de texturas nessas superfícies acabam escondendo a sua natureza artificial.

Mas, e quando é preciso representar os terrenos com grande nível de detalhe, inclusive representando rugosidade na superfície? Nesse tipo de situação as técnicas de modelagem envolvendo mapas de displace são as mais indicadas. A técnica de modelagem usando displace é simples de entender, e funciona com base em uma textura que deve representar os diferentes níveis do terreno usando pixels com tons entre o brando e o preto. Dependendo da tonalidade do pixel o software 3d pode ou não deslocar um vértice pertencente a um polígono.

Modelagem de terrenos com o Autodesk Maya 2013

Quer aprender como funciona esse tipo de técnica para gerar modelos 3d? No vídeo abaixo podemos acompanhar a configuração de mapas de displace no Autodesk Maya 2013. O artista aplica o mapa em uma superfície perfeitamente plana, que é transformada completamente pelo mapa de displace.

O procedimento pode gerar terrenos com grande nível de detalhe, mas para conseguir isso é necessário “pagar” um preço alto no que diz respeito a performance e contagem de polígonos da sua cena. Para conseguir gerar modelos 3d detalhados com mapas de displace, é preciso que o modelo 3d usado como referência tenha uma quantidade de polígonos bem generosa. Repare no vídeo que o plano usado como base para receber o mapa de displace apresenta excelente densidade de faces, e que apenas assim é possível criar os deslocamentos necessários para modelar usando mapas de displace.

Antes de adotar essa técnica é preciso avaliar bem o impacto que esse tipo de modificação nos modelos 3d pode acarretar em termos de performance. Mesmo que o efeito só seja visível no render, a subdivisão do objeto 3d para receber esse tipo de mapa pode inviabilizar até mesmo a manipulação da cena como um todo.

Importando terrenos do Google Earth para o Blender

A modelagem de terrenos no Blender pode ser um processo trabalhoso, que depende de varias informações para que possamos criar um cenário que corresponda ao que está sendo pedido pelo projeto. Mas, existe uma maneira de aproveitar os terrenos de uma das maiores fontes de informação em termos topográficos do mundo, e jogar esses dados diretamente dentro do Blender. Estou falando do Google Earth, que dispõe de uma enorme quantidade de informações relacionadas a terrenos, tudo de maneira gratuita. Para usar essas informações do Google Earth dentro do Blender, é necessario usar o SketchUp como ponte para adaptar as informações de maneira que o Blender possa importar o arquivo.

Se você nunca realizou esse tipo de procedimento, encontrei um vídeo muito interessante, que mostra exatamente todos os passos para importar um terreno para o SketchUp, e depois exportar o material para o Blender.

A função do SketchUp nesse tipo de processo é funcionar como base para importar o material, e depois gerar um arquivo do tipo Collada, que o Blender 2.5 consegue importar. O SketchUp consegue de maneira nativa importar os arquivos do Google Earth para sua área de desenho, facilitando o processo de localização dos projetos se o mesmo fizer uso do próprio SketchUp para a visualização.

Mas, para projetos que necessitam de animação avançada, usando deformações e outros elementos, o ideal é usar ferramentas como o Blender. Nesse caso o processo é simples e envolve apenas a exportação do arquivo para o formado Collada, que é uma representação do modelo 3d em formato de texto. O modelo 3d não é importado sozinho para dentro do Blender, e junto da malha representando o terreno o arquivo Collada apresenta também a textura que foi usada no Google Earth para o cenário.

O ponto negativo da técnica é que a malha do terreno fica com um nível extremamente alto de subdivisões, o que pode atrapalhar um pouco a manipulação do projeto na 3D View, pois o projeto das edificações e outros elementos do cenário já costuma adicionar carregamento significativo na cena.

Para quem trabalha com o Blender com foco em representação de cenários ou arquitetura, essa técnica é de grande utilidade e pode realmente economizar muito tempo de modelagem.

Modelagem de terrenos com o Blender 2.5

A modelagem de terrenos e cenários pode ser realizada de várias maneiras dependendo do software usado para o projeto. Uma das técnicas mais usadas é a modelagem baseada em superfícies, em que o artista criar diversas curvas de maneira semelhante as curvas de nível do terreno e depois faz a ligação entre essas curvas, gerando uma superfície que representa de maneira fiel a topografia do terreno. Apesar de ser relativamente eficiente, o trabalho com esse tipo de procedimento exige muita edição e ajuste nas curvas, e dependendo do software isso pode ser bem complicado. Por exemplo, ainda me recordo do trabalho que dava criar esse tipo de geometria no AutoCAD, usando o comando Ruled Surface e ajustando a forma das curvas para conseguir um bom resultado com o terreno.

Mas, já existem opções bem mais flexíveis e intuitivas para trabalhar com modelagem de terrenos. Um desses exemplos é o próprio Blender com a sua ferramenta chamada de Surface Sketch. Para quem não conhecem essa ferramenta do Blender, o seu funcionamento é muito semelhante a um sistema de desenho manual, em que vamos criando linhas. Com as linhas desenhadas é possível criar superfícies baseadas em polígonos, o que pode ser muito bem usado para criar terrenos.

No vídeo abaixo você pode acompanhar todo o processo de modelagem de um terreno no Blender, usando como referência uma imagem da área e as suas respectivas curvas de nível. O autor do vídeo faz uso de uma mesa digitalizadora para ajudar no desenho das linhas, o que facilita bastante e dá precisão ao traço.

T&T Blender for Architecture n°4 : landscape from contour lines from Viralata on Vimeo.

Um dos segredos para conseguir gerar esse tipo de linha é aproveitar o controle que temos sobre o cursor 3D. Se a opção Cursor do Surface Sketch estiver marcada, as linhas são geradas na mesma altura do cursor 3D. Como precisamos trabalhar com as curvas usando algum deslocamento vertical para representar a inclinação do terreno, o autor faz ajustes na altura do cursor antes de criar uma linha. O resultado é uma superfície que representa muito bem o terreno.

Como nem tudo é perfeito, a superfície gerada ainda é passível de pequenos ajustes para que a topografia siga de maneira mais fiel a forma representada pelas curvas.

No final do vídeo ainda somos apresentados a uma técnica alternativa, usando o Add-on Bridge do Blender para modelar um terreno.

O vídeo é muito bom para quem trabalha com topografia ou arquitetura, e precisa constantemente trabalhar com modelagem de terrenos.

Tutorial de modelagem para topografia com o Blender 3D

A cada nova versão do Blender 3D são adicionados novos recursos e ferramentas que facilitam muito o nosso trabalho de modelagem e animação. Mas, alguns desses recursos não ganham tanto destaque no lançamento pelo simples fato de serem scripts desenvolvidos em Python. Como esses recursos não estão totalmente integrados ao sistema do Blender, mas são executados como ferramentas auxiliares acabam ficando de fora da lista de recursos. Desde que o Blender 2.49a foi lançado, tenho pesquisado os diversos scripts que foram adicionados ou atualizados para aprender o que cada um deles pode fazer.

Um desses scripts ajuda na modelagem para topografia e criação de paisagens ou cenários virtuais. O script se chama Landscape generator e pode ser copiado nesse endereço, caso você não tenha o mesmo instalado na sua versão do Blender. Na atualização de software do Blender, alguns scripts podem não ser atualizados e também nas versões copiadas no formato zip.

O tipo de modelagem realizada pelo script é um combinação de modelagem 3d poligonal e escultura, para adicionar detalhes as superfícies. Para demonstrar o funcionamento do script, gravei um pequeno tutorial em vídeo mostrando o que é necessário para começar a elaborar as suas paisagens virtuais com o Blender 3D.

O segredo para usar esse script é conseguir realizar uma boa quantidade de testes, para identificar o conjunto de configurações ideal para o terreno que você precisa criar para seu projeto. Como é possível perceber pelo vídeo, a quantidade de informações e personalização que podemos realizar na ferramenta é muito grande.

Para criar terrenos com mais detalhes e suavização, aumente a resolução do grid inicial que precisamos adicionar a cena, com o cuidado de não usar valores altos demais para não travar o computador. Os terrenos são gerados com uma combinação entre a aba Noise e a Effects, que determinam a maneira como o terreno será exibido.

A melhor parte desse tipo de ferramenta é que os modelos 3d gerados são totalmente compatíveis com renderizadores externos que funcionam com o Blender 3D. Portanto, os terrenos gerados com ele podem ser renderizados com o LuxRender e YafaRay sem maiores problemas. Se você precisa criar cenários e paisagens virtuais com o Blender, esse script vai ajudar muito nos seus projetos.