Mapeamento básico de texturas no 3ds Max com o UVW Map

A aplicação de materiais em modelos 3d é um dos últimos estágios no processo de modelagem, para atribuir realismo as superfícies na renderização. Quando os materiais representam apenas características como vidro ou plásticos lisos, o uso de shaders próprios para representar esses materiais é suficiente para a renderização. Mas, quando a situação exige um tipo de representação mais sofisticada, é necessário recorrer ao uso de texturas baseadas em imagens. Essas texturas ajudam bastante na representação de superfícies com características visuais distintas como Madeira, metais e outras que são difíceis de representar apenas com shaders e gradientes.

Apesar de oferecer a possibilidade de representar superfícies de maneira mais realista, as texturas baseadas em imagens exigem um pouco mais de trabalho na parte da edição dos modelos 3d. Nesse caso é preciso configurar o tipo de mapeamento que melhor se adequa a morfologia do objeto que vai receber a textura.

No 3ds Max é possível utilizar um modificador simples que ajuda no mapeamento das texturas aplicadas em objetos. Esse modificador é o UVW Map que já possui uma serie de volumes pré-definidos e que ajudam a configurar a distribuição das texturas.

Como usar o mapeamento de texturas no 3ds Max?

Para os que estão aprendendo a utilizar o 3ds Max, o vídeo abaixo faz uma excelente apresentação e demonstração do funcionamento do modificador para ajustar texturas.

Apesar de parecer que o autor do vídeo, que pela voz é uma autora, estar usando o 3ds Max em um Mac OS X, o que está acontecendo ali é o processo de virtualização usando um software chamado de Parallels. Hoje é a única solução para executar o 3ds Max em um Mac Os X, sendo exatamente a mesma solução que eu utilizo, apenas com outro software que no meu caso é o VMWare Fusion.

No tutorial o autor utiliza como referência um objeto com firma cilíndrica, que apresenta problemas na distribuição de uma textura do tipo checker, que é aquele quadriculado usado para avaliar a eficiência do mapeamento. Repare que a distribuição da textura não é regular na parte superior e central do modelo 3d. Assim que o modificador UVW Map é aplicado, a textura já aparece de maneira melhor na superfície dos objetos.

Para objetos simples que não demandem de mapeamento mais sofisticado, como é o caso de superfícies orgânicas, o modificador UVW Map é mais que suficiente, e permitindo até usar modelos de distribuição prontos baseados em primitivas geométricas.

Texturas UV no Blender 2.5: Como funciona?

O processo de configuração de texturas em qualquer projeto que envolve a modelagem ou animação é de fundamental importância para conseguir atribuir realismo aos objetos. A escolha das imagens que devem fazer parte da composição geral das texturas é apenas o primeiro passo nesse processo de configuração de texturas. Em todas as ferramentas 3d o processo mais usado e conhecido de ajuste das texturas é o chamado mapeamento UV, que é a técnica que consiste na planificação do modelo 3d para gerar um mapa com a localização de cada uma das faces do objeto. Esse mesmo mapa é exportado como uma imagem em formato bitmap ou vetor, para receber a parte de pintura das texturas.

A grande vantagem dessa técnica é que podemos ter controle absoluto sobre a posição e escala da textura em todas as partes do modelo 3d. Entre os pontos negativos do processo está a parte da planificação, que pode demandar uma boa quantidade de trabalho dependendo da topologia do modelo 3d e também da ferramenta usada para realizar esse tipo de trabalho.

Caso você esteja começando a usar o Blender 2.5 e queira saber como realizar esse procedimento na nova versão do software, encontrei um tutorial que pode ajudar muito nesse tipo de conhecimento. Esse material pode dar o pontapé inicial no seu aprendizado com o Blender 2.5, que está cada vez mais estável na versão 2.56.

O tutorial é bem básico mesmo, e mostra apenas o processo de planificação de um cubo simples com a marcação das arestas que devem ser separadas na planificação com a ferramenta “Mark Seam“. Essa é a base para todos os tipos de topologias no processo de mapeamento UV. Depois que isso é realizado, podemos partir para a configuração das texturas usando a opção Unwrap na janela chamada de UV/Image Editor que tem como objetivo controlar esse tipo de informação no Blender.

No vídeo o autor usa uma textura pronta que é apenas ajustada para abranger a área total das faces que foram planificadas no cubo. Mas, a grande vantagem dessa técnica é a possibilidade de exportar uma imagem com a organização das faces e pintar a textura sobre as mesmas.

Caso você queira saber mais sobre texturas no Blender 2.5, recomendo a leitura do Blender 3D – Guia do Usuário quarta edição que foi reformulado para abranger a nova versão do Blender. Existem dois capítulos no livro que abordam apenas o uso de texturas.

Aproveite e faça a atualização para o Blender 2.56a que corrige alguns bugs sérios da versão 2.56.

Tutorial Blender 3D 2.50: Aplicando texturas UV

O Blender 3D 2.50 que ainda está em desenvolvimento e já pode ser usado na sua versão Alpha 0, apresenta diversas mudanças na sua interface, que refletem as alterações estéticas do software e também dos códigos e algoritmos que controlam o funcionamento do software. Nessa fase de desenvolvimento, o ideal é usar o software apenas para fins educacionais, deixando os ambientes de produção e projetos mais sérios para o Blender 3D 2.49. Isso evita que você tenha problemas com perda de dados ou o surgimento de um bug, que impeça um projeto de ser concluído, podendo significar em prejuízos financeiros.

Mas, o que mudou? Como começar a trabalhar com o 2.50? Aos poucos, estou organizado os meus antigos tutoriais em vídeo que publico periodicamente aqui no Blog, e devo adaptar a maioria deles para a versão 2.50. Enquanto os meus tutoriais não ficam prontos, podemos acompanhar alguns vídeos interessantes que já mostram o funcionamento de procedimentos comuns ao 2.49 que mudaram no 2.50.

O vídeo abaixo é um bom exemplo disso, sendo produzido por Pablo Lizardo, mostrando os procedimentos para criar mapeamento UV e aplicar texturas na versão 2.50.

Apesar de ser bem curto e mostrar o procedimento para configurar o mapeamento apenas em um sólido geométrico simples como um cubo, podemos encontrar diversas dicas valiosas no vídeo, como os locais em que adicionamos texturas, e alteramos o tipo de mapeamento para que as UV sejam consideradas. Um dos pontos fortes do Blender 3D, que não foi modificado nem um pouco na versão 2.50 é a qualidade do algoritmo que faz o mapeamento UV, sendo um dos melhores que conheço. No vídeo é possível acompanhar como a ferramenta lida de maneira rápida com formas simples, mas o resultado com formas complexas e modelos 3d apresentando milhares de faces não é diferente.

Para fazer o download do Blender 3D 2.50 Alpha 0, visite o endereço indicado no link. Na época em que a versão 2.50 alpha foi lançada, o artigo que mencionou o lançamento aqui no blog propôs uma pesquisa rápida, para saber o que você pretende fazer com essa versão 2.50. Caso ainda não tenha participado, você pode ler o artigo e dar a sua opinião nesse endereço.

Introdução ao mapeamento de texturas para modelos 3D

O projeto Guerrilla CG lançou mais um vídeo para continuar com o seu projeto de apresentar as diversas técnicas e aspectos da computação gráfica para iniciantes. Para as pessoas que ainda não conhecem o projeto, o Guerrilla CG é uma iniciativa para prover treinamento e material educacional para artistas iniciantes, sempre com vídeos produzidos por pessoas e profissionais de renome na área da computação gráfica. O tema do vídeo lançado essa semana foi o mapeamento de texturas UV. Já comentei várias vezes aqui no Blog que essa é uma técnica de conhecimento obrigatório para qualquer artista 3d, pois todos os softwares e soluções de visualização usam esse tipo de informação para associar texturas em modelos 3d.

Caso você queira assistir ao vídeo que mostra uma introdução ao mapeamento de texturas UV, visite esse link.

tutorial-mapeamento-uv.jpg

A técnica é um pouco complicada de assimilar, pois é necessário ter a visão espacial bem desenvolvida e treinada para conseguir planejar o procedimento. Essa é uma das maiores causas de problemas com o mapeamento de texturas nas minhas aulas de introdução a modelagem 3d, pois os artistas que estão começando a trabalhar com modelagem 3d ainda não conseguem visualizar de maneira precisa o próprio modelo, ainda mais a malha aberta.

O procedimento para realizar o mapeamento de texturas UV é bem parecido em todos os softwares 3d, e consiste na seqüência de passos descritas abaixo:

  1. O modelo 3d deve ter algumas arestas marcadas como seams, que servem de referência para o procedimento.
  2. Com base na marcação dos seams, o modelo 3d deve ser planificado. Todas as faces do objeto 3d devem ser posicionadas apenas em um plano. Essa é a parte mais delicada do processo, pois um objeto 3d deve ser transformado em 2d.
  3. Quando o modelo 3d estiver planificado, a malha resultante desse processo deve ser exportada para um formato de imagem como TGA ou PNG.
  4. A textura deve ser pintada em algum editor de imagens como o Photoshop ou GIMP.
  5. O mapa resultante é aplicado novamente ao objeto como uma textura.

Simples, não é? A parte inicial do processo é a mais complicada e pode gerar um pouco de dificuldade na organização do modelo planificado, mas depois as coisas ficam mais fáceis. Se você não conhecia a técnica ou está começando a trabalhar com computação gráfica 3d agora,

Ptex: Nova técnica promete abolir o mapeamento UV

O que seria o mundo da computação gráfica sem o mapeamento UV? A resposta para essa pergunta seria uma comunidade de usuários mais felizes e com tempo de sobra para trabalhar em partes dos projetos, como a melhoria da iluminação e os detalhes das animações. Quem sabe até melhorar os modelos 3d? O mapeamento UV é uma necessidade hoje, devido a sua flexibilidade em posicionar e configurar informações de texturas em praticamente qualquer lugar do modelo 3d. O problema dessa técnica é que o processo aplicado em um modelo 3d específico, não pode ser reproduzido em outras topologias, o que faz os artistas especializados em modelagem, sempre partirem do zero quando um modelo é alterado.

A parte mais complicada do processo é a configuração do modelo 3d usando os famosos Seams, que devem servir de referencia para a planificação do modelo 3d. Até mesmo para os usuários iniciantes, o processo é complicado e de difícil entendimento, pois é necessário um pouco de esforço extra para planejar a planificação do modelo 3d.

Para tentar resolver a maioria desses problemas, uma técnica inovadora desenvolvida por pesquisadores da Disney, promete abolir o uso de mapeamento UV no futuro. Essa técnica se chama Ptex, sendo quase que totalmente baseada em ferramentas de configuração automatizada.

Como funciona? Segundo a descrição dos idealizadores do Ptex, a técnica é baseada no mapeamento individual de cada face do modelo 3d, que é posteriormente agrupada em áreas delimitadoras de superfícies. Com isso é possível armazenar um arquivo em separado para as texturas, sem a necessidade de nenhum tipo de intervenção ou configuração manual. O vídeo abaixo demonstra o uso da técnica em um modelo 3d:

A técnica já está em uso em algumas das últimas produções relacionadas com animação da Disney. A mais famosa animação que já fez uso da técnica foi o Bolt, que foi exibido poucas semanas atrás nos cinemas. Segundo o próprio artigo, o processo acelerou de maneira significativa a produção, evitando que fossem necessárias várias horas de trabalho para ajustar mapeamento UV dos personagens.

Se você está interessado na parte científica da técnica, basta visitar a página com a descrição do Ptex e enviar um e-mail solicitando o texto, que os idealizadores encaminham para você o arquivo PDF. Agora é só esperar que a técnica seja avaliada e implementada na maioria dos softwares 3D. Na mesma página é possível fazer o download do vídeo que ilustra esse artigo em maior resolução, e também slides usados para apresentar o Ptex em congressos.