Tutorial de modelagem com NURBS no Blender

As técnicas disponíveis para criar modelos 3d variam significativamente entre si e permitem elaborar objetos com resultados bem diferentes, dependendo da natureza da superfície. A minha técnica preferida é a modelagem poligonal que pode ser aplicada em praticamente qualquer situação, mas com alguma dificuldade extra quando o objeto tem muitas curvas. Um modificador de suavização resolveria esse problema, mas teríamos que trabalhar com edge loops para determinar a suavidade das arestas. Esse é o ponto trabalhoso da modelagem poligonal para casos como a criação de uma chave de fenda. Por outro lado, podemos aproveitar técnicas como a modelagem usando NURBS para criar de maneira bem simples esse tipo de objeto.

No Blender encontramos ferramentas que aproveitam a flexibilidade e maleabilidade do NURBS para gerar curvas complexas. Esse tipo de técnica é bem sofisticada e nem todos os softwares dispõe de módulos NURBS poderosos. Por exemplo, até mesmo o 3dsmax ficou muito tempo com um módulo de NURBS que não agradava muitos artistas 3d, até que nas últimas versões a Autodesk melhorou bastante esse módulo. Um software que tem um excelente módulo NURBS é o Maya.

Mas, e o Blender?

O tutorial abaixo mostra todos os passos necessários para elaborar um modelo simples, mas que usando polígonos teria uma carga extra de controle.

Blender 2.5 – Creating a Screw Driver with Nurbs from 3D Immortal on Vimeo.

No tutorial o autor usa uma técnica clássica do NURBS que é trabalhar com os perfis dos objetos, para conseguir ajustar as suas posições e sequencia na criação do objeto. A modelagem por curvas tem esse tipo de característica, seja ela por NURBS ou Spline. O segredo para conseguir descobrir se um objeto pode ser criado usando curvas é saber se o mesmo possui um perfil que pode receber modificadores, para gerar superfícies. Essas superfícies são geradas por revoluções ou outras técnicas.

Nesse caso os perfis do modelo 3d são posicionados e escalonados ao longo de um eixo, e quando as suas formas e posições estão de acordo com o objeto desejado a opção para gerar uma superfície é acionada. Como resultado temos a chave de fenda.

Esse é um objeto que sempre uso como exemplo nas minhas aulas sobre modelagem, com o Blender em NURBS e no 3dsmax usando Loft.

Modelando uma mão estilo cartoon no Cinema 4D com HyperNURBS

Entre os diversos objetos que podemos modelar em 3d, existem alguns deles que são verdadeiros desafios até mesmo para os artistas 3d e profissionais experientes, como por exemplo as orelhas de personagens. Sempre cito como exemplo para meus alunos esse tipo de topologia como sendo um marco simbólico, para comprovar o domínio das técnicas de modelagem e topologia 3d. Entre as partes de personagens humanóides a orelha é de longe a parte mais complicada, mas ainda temos outras partes igualmente complexas como os pés e mãos dos personagens.

Essa dificuldade em modelar partes como mãos e pés, acaba gerando personagens 3d com essas partes da sua anatomia ocultas por obstáculos ou outros elementos, para esconder a falta de acabamento dos mesmos. O melhor exercício para tentar começar a entender essa topologia é criar modelos estilizados, apenas com a forma básica da mão ou pé. Deixando os dedos do personagem também com forma mais estilizada.

Um tutorial muito interessante desenvolvido com o Cinema 4D, mostra como é possível criar as mãos de um personagem estilizado como cartoon. A topologia é bem simples de criar, pois o artista faz uso de uma poderosa opção do Cinema 4D chamada de HyperNURBS. O tutorial está dividido em duas partes:

O uso de NURBS para criar esse tipo de modelo 3d é um grande diferencial para artistas que tenham essa opção, pois as superfícies com características orgânicas como a mão, acabam sendo criadas usando basicamente curvas. Repare no primeiro vídeo que ao acionar a modelagem com HyperNURBS, o modelo 3d já é criado usando um conjunto de curvas suavizadas.

Caso o mesmo procedimento fosse realizado usando modelagem por subdivisão, seriam necessárias diversas subdivisões nas arestas e estrutura do modelo, para conseguir principalmente a curva suave nos dedos da mão. No final o modelo 3d resultante é bem simples, mas mostra como é possível aplicar HyperNURBS para criar modelos orgânicos.

Se você usa um software que boas capacidades de modelagem via NURBS, esse é um excelente exercício para começar a praticar modelagem orgânica. Caso contrário, a adaptação da topologia para subdivisão também será um ótimo desafio, pois demandará muito mais trabalho de edição.

Tutorial de modelagem 3d com NURBS: Criando superfícies 3d usando curvas

A técnica de modelagem 3d mais comentada aqui no blog é sem sombra de dúvida a subdivisão, que é em termos de facilidade a mais acessível para os artistas 3d iniciantes, por usar princípios e ferramentas simples, disponíveis na maioria dos softwares 3d. Mas, para alguns tipos de objetos o uso da modelagem por subdivisão não é a melhor opção, pois as curvas e superfícies precisam de altos níveis de precisão ou sofisticação na topologia. Esse tipo de precisão em objetos curvos é difícil de conseguir usando subdivisão. Para esses casos o mais indicado é usar NURBS, pois esse método é baseado no controle e criação de curvas para gerar modelos 3d.

Os artistas 3d não gostam muito de controlar curvas, pela dificuldade em conseguir manipular de maneira satisfatória e precisa a posição dos pontos de controle e ajustar um objeto 2d no espaço 3d. Mas, para algumas situações é inevitável usar a técnica. A maioria dos softwares 3d pode usar NURBS, sendo que alguns desses softwares apresentam ferramentas mais ou menos robustas para trabalhar com esse tipo de técnica. Dentre os mais famosos, o Maya é sem sombra de dúvida o que apresenta algumas das melhores opções para trabalhar com NURBS.

O Blender 3D está recebendo melhorias significativas no controle de curvas para modelar com NURBS. Até mesmo softwares caros e famosos foram por muito tempo, considerados um verdadeiro fracasso no uso de NURBS, como o 3ds Max que apenas nas suas últimas versões teve melhorias nessa área.

A escolha dos designers e artistas 3d para trabalhar com modelagem NURBS, geralmente recai sobre o Rhino 3D, pela sua versatilidade e facilidade em criar modelos 3d complexos de maneira rápida. O funcionamento do Rhino é deveras semelhante ao AutoCAD, inclusive com o uso de uma linha para comandos de texto.

Quer ver um exemplo de como é fácil criar modelos 3d complexos no Rhino? O tutorial abaixo mostra a modelagem de uma cadeira relativamente complexa de modelar, pois é basicamente formada por superfícies curvas.

Repare que a base para o modelo 3d é criada usando apenas curvas que delimitam o formato da cadeira. Com as curvas marcando de maneira satisfatória a cadeira, o artista precisa apenas acionar a ferramenta que cria superfícies interligando as curvas, para criar a cadeira em 3d.

Esse tipo de modelo seria muito difícil de criar usando qualquer outra técnica, pela sua topologia complexa e curva. Nesses casos o NURBS mostra a sua importância.