Art Mesh: Conversão de topologia gratuita

A manipulação da topologia de um modelo 3d sempre é um desafio para qualquer artista, principalmente se o seu objetivo for trabalhar com animação. Nas animações que exigem a deformação dos objetos 3d é desejável que toda a estrutura do objeto esteja organizada em faces quadradas para facilitar a deformação das estruturas. O que acontece se não forem faces quadradas? Nesse caso teremos um problema, que é a exibição de artefatos ao longo da superfície do objeto. Para resolver essa situação seria necessário realizar uma retopologia no modelo 3d e a consequente conversão de todas as faces triangulares em quadrados.

Isso demanda muito trabalho manual e pode eventualmente levar ao abandono do uso daquele modelo 3d em particular, dependendo da urgência do projeto. Mas, já pensou se fosse possível fazer a conversão automática entre faces triangulares e quadradas? Essa é a proposta de uma nova ferramenta gratuita chamada de Art Mesh que consegue fazer a conversão entre objetos construídos usando apenas triangulos, para outros formados apenas por faces quadradas.

mesh-quads

O software é relativamente recente e foi lançado apenas algumas semanas atrás, e pode não funcionar corretamente com todos os modelos 3d. Um ponto negativo do software é que ele não está disponível para todos os sistemas operacionais, apenas Windows. Mas, por outro lado o seu uso é totalmente gratuito.

Esse tipo de ferramenta pode ser extremanente útil em situações que demandam a edição e ajuste de modelos 3d para fins de animação ou deformação de objetos. Apenas recomendo que você use a conversão com cuidado fazendo sempre um backup de arquivos importantes, e analíse o resultado final em modelos 3d orgâncicos que podem requerer mais detalhes na sua topologia.

Aprendendo sobre modelagem 3d

Você tem interesse em modelagem 3d? No EAD – Allan Brito você encontra uma série de cursos sobre modelagem 3d que podem ajudar você no desenvolvimento das suas habilidades:

Tutorial Blender: Usando a topologia dinâmica na escultura

No episódio 07 do meu videocast prometi fazer alguns tutoriais relacionadas com as novidades do Blender 2.66, e parece que agora consegui abordar os principais recursos! Só estava faltando mostrar a topologia dinâmica dentro do Blender, que ajuda muito no trabalho de modelagem usando escultura. Mas, para que serve exatamente a topologia dinâmica? Quando você trabalha na escultura de qualquer objeto em 3d, é sempre necessário adicionar subdivisões nesse objeto seja por meio do multires ou subdivision surface para conseguir uma boa quantidade de polígonos. Caso contrário a ferramenta de escultura não consegue deformar as superfícies dos objetos.

Já pensou se fosse possível adicionar essas pequenas divisões apenas quando necessário durante a escultura em tempo de execução? É exatamente isso que a topologia dinâmica faz! Mas, melhor do que explicar com palavras é mostrar na prática, o vídeo a seguir é um tutorial de como você pode usar o recurso no Blender 2.66 ou superior.

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Como você pode perceber pelo tutorial, o recurso é de grande ajuda na modelagem usando técnicas de escultura, e você precisa somente de um pouco de habilidade manual para conseguir criar modelos com grande quantidade de detalhes. Já aviso que resultados expressivos na escultura geralmente demoram um pouco em termos de edição manual, mas o tempo demandado nesse aspecto compensa o trabalho.

Só recomendo um pouco de cautela com a quantidade de polígonos resultantes em termos de modelagem, pois isso pode facilmente se transformar em um pesadelo técnico caso você precise animar o personagem. Nos casos em que for necessário animar os personagens, é interessante fazer a retopologia do personagem para garantir que a quantidade de polígonos seja passível de manipulação.

Agora você já conhece alguns dos principais recursos do Blender 2.66a, e eu com a promessa paga, posso partir para outros assuntos nos tutoriais. O Blender 2.67 está chegando e com eles muitas novidades como o suporte ao SSS no Cycles e o já quase lendário Freestyle integrado ao Blender como mais uma opção para renderizar projetos no estilo NPR.

Diagrama de modelagem 3d técnica

A modelagem 3d em softwares especializados admite diversas abordagens e parâmetros que englobam a parte artística da criação e também os mais técnicos. Em termos de pesquisa e criação de procedimentos para modelagem a criação baseada em técnica é a mais simples de aprender, portanto a mais acessível também para a maioria dos usuários. Já tive a oportunidade de conhecer muitas pessoas que simplesmente não conseguem criar nada usando ferramentas como o ZBrush ou Mudbox, mas são extremamente eficientes com modelagem poligonal. No que se refere a modelagem técnica, a mais comum e estudada é a chamada modelagem poligonal e suas diversas vertentes.

Nas minhas aulas sobre modelagem técnica sempre tento mostrar os procedimentos e técnicas de organização da topologia dos modelos, para permitir a criação dos mais diversos tipos de geometria. Para conseguir isso reuni muita informação sobre organização de topologia, fazendo diagramas e anotações. Mas, sempre é possível localizar mais material novo sobre modelagem 3d técnica. Essa semana encontrei mais uma excelente referência sobre modelagem 3d técnica que aborda a criação de estruturas em curva de 90 graus.

A imagem abaixo mostra bem a estrutura do diagrama:

modelagem-3d-tecnica-diagrama.jpg

O material foi criado usando Flash e se altera quando clicamos na estrutura desejada. Para visualizar o diagrama de modelagem 3d técnica, visite esse link.

As estruturas estão dividias em três grupos:

  • Cross Hatch: Tipo de estrutura em que a organização das arestas determina a suavidade.
  • Tube: Aqui os loops seguem o formato do modelo 3d, ficando a suavização por conta da adição e posicionamento dos loops.
  • Edge Weight: O controle é feito com base na suavização da malha usando modificadores e o parâmetro Edge Weight. Esse parâmetro é muito usado junto com o Bevel.

Esse tipo de diagrama com diversas opções para criação de topologia pode parecer desnecessário para quem já tem muita experiência em modelagem 3d, mas não subestime o potencial dele em resolver problemas de topologia. Ao tentar seguir os exemplos mostrados nas imagens, podemos aprender novas maneiras de criar em 3d e ajudar nos momentos em que precisamos tomar decisões para construir determinado modelo 3d.

Para os usuários iniciantes, a recomendação é tentar reproduzir todos os elementos apresentados e aos mais experientes, recomendo analisar com atenção a estrutura de cada um dos exemplos. Quem sabe tem um deles que você nunca teve a oportunidade de elaborar.

Processo de modelagem 3d para personagens

A criação de personagens virtuais pode demandar uma grande quantidade de trabalho dos artistas e pessoas envolvidas com o design, principalmente quando é preciso entregar material em alta resolução, oriundo de sistemas de escultura digital como é o caso de softwares como ZBrush ou Mudbox. Mas, qual é o melhor processo de modelagem? Como podemos aperfeiçoar a criação desse tipo de personagem? Bem, a verdade é que não existe uma maneira certa ou errada de produzir esse tipo de material, mas sim uma série de recomendações e técnicas usadas por vários artistas e que tem se provado muito eficiente na modelagem.

Cada artista acaba tendo a sua própria técnica para criar modelos 3d. Um usuários dos fóruns da CGSociety publicou uma descrição do seu método de modelagem 3d para personagens, que pode ajudar outros usuários iniciantes com dúvidas sobre como começar esse tipo de projeto. Como o material está em inglês, resolvi fazer a tradução, mesmo que de maneira resumida.

modelagem-processo-personagem.jpg

O processo todo é dividido em seis etapas:

  • Criação do modelo base com poucos polígonos: Aqui o objetivo é criar um modelo 3d básico usando apenas ferramentas de modelagem poligonal.
  • Modelagem de objetos orgânicos: Se for necessário adicionar objetos orgânicos ao modelo 3d, isso é feito com as opções de modelagem de softwares de escultura.
  • Escultura de partes do modelo usando ferramentas como o ZBrush: Na escultura propriamente dita o artista adiciona elementos que seria difíceis de criar com modelagem poligonal.
  • Adição de detalhes usando ferramentas de escultura: Depois da escultura chega o momento de adicionar detalhes ao objeto 3d.
  • Retopologia: Com a malha toda esculpida é preciso alterar a topologia do modelo para deixar o mesmo com a malha mais organizada, ou preparada para receber animação.
  • Criação de mapeamento para texturas e detalhes nos materiais: O último passo é a preparação para render com a criação de mapas e imagens que devem compor o visual do personagem.

Esse é o processo usado pelo artista e que pode ser usado como base para a criação de outros modelos. Algumas coisas são praticamente obrigatórias quando usamos escultura, como é o caso da retopologia, pois a malha do modelo 3d fica muito bagunçada e pode criar artefatos no momento em que o objeto for deformado em animação.

Tutorial 3ds Max: Como usar o ShapeMerge para cortar modelos 3d?

Um artista 3d precisa lidar com diversas situações e pequenos detalhes no processo de modelagem que podem dificultar, ou servir de aprendizado para aplicação de novas técnicas ou ferramentas. Entre os desafios que geralmente afligem o artista 3d está o corte em modelos 3d já criados, que envolve a criação de geometria regular como quadrados e círculos sobre superfícies curvas, que são difíceis de trabalhar com ferramentas regulares da modelagem por subdivisão. As opções de retopologia são excelentes nesse tipo de situação, mas dependendo do software utilizado é possível encontrar ferramentas ainda mais especializadas.

No 3ds Max existe uma opção chamada de ShapeMerge que ajuda significativamente nesse tipo de situação. O que essa ferramenta faz é bem simples, e pode ser descrito como a projeção direta de uma superfície 2d sobre um modelo 3d, qualquer que seja a sua forma. Caso você seja usuário do 3ds Max e nunca tenha usado essa ferramenta, o vídeo abaixo mostra em detalhes como é possível adicionar novas formas no modelo 3d de um terreno, com bom nível de detalhamento como asfalto, meio fio e grama. Qualquer tipo de intervenção nesse modelo seria extremamente complicada, devido a topologia irregular do modelo 3d, mas com o ShapeMerge a tarefa fica bem simples.

Repare que no tutorial, o autor cria um quadrado posicionado um pouco acima da forma principal do terreno. Depois ele seleciona o modelo 3d do terreno e aplica do ShapeMerge, localizado junto de outras ferramentas bem comuns do 3ds Max como o Loft. Basta determinar qual será o objeto usado para projetar a forma e a ferramenta automaticamente adiciona as formas necessárias.

O mais interessante é que podemos aplicar modificadores e deformar a forma criada como referência, e as mesmas transformações são reproduzidas no modelo 3d. Repare que o autor do tutorial aplica um Edit Poly ao quadrado, e quando esse objeto é deformado a forma resultante se atualiza na projeção também. Para os casos em que ferramentas de retopologia não estão disponíveis, o ShapeMerge pode ajudar muito na criação de modelos 3d derivados de partes específicas de objetos maiores, como o terreno mostrado no tutorial.

As aplicações para modelagem 3d voltada para arquitetura são ainda mais nítidas, com a possibilidade de criar formas compostas com apenas um modelo 3d.