Usando matemática para gerar florestas virtuais 3D

Depois de tirar uns dias de “folga” no início do ano, estou retornando as atividades corriqueiras do blog com uma nova atualização. Mesmo depois de um tempo, desejo um ótimo 2013 para todos os leitores do blog! Como parte da tradição de passar o ano, você provavelmente deve ter feito muitas promessas de mudança nas últimas horas do ano que passou, e espero que entre essas promessas esteja a de estudar um pouco mais para desenvolver as suas habilidades como artista 3d, ou mesmo procurar se aperfeiçoar em áreas como gestão de projetos. Eu mesmo estou decidido a estudar muito mais nesse novo ano, para melhorar minhas aulas e também engajar novos projetos!

Uma das áreas que você pode procurar para estudar é a matemática! Sim, por mais difícil que seja de acreditar, a matemática está diretamente relacionada com a produção de animações em 3d e projetos na área de informática, principalmente se o projeto envolve grandes áreas ou elementos complexos com pequenos detalhes. A manipulação desses elementos manualmente inviabiliza qualquer iniciativa ou tentativa de produzir alguma coisa para fins comerciais. Por exemplo, a criação de florestas e vegetação virtual é quase sempre gerada por fórmulas matemáticas, e com o pessoal da Pixar isso não é diferente.

No seu último projeto chamado de Brave, que não está entre as melhores animações da Pixar, o uso de fórmulas matemáticas para gerar vegetação virtual foi fundamental para conseguir gerenciar as grandes superfícies “verdes” e florestas que fazem parte do cenário da animação. Quer ter uma idéia de como isso foi feito? O vídeo a seguir mostra um pouco da matemática usada pela Pixar na animação Brave.

O que aparece no vídeo é apenas uma amostra, mas deixa claro como o conhecimento desse tipo de algoritmo pode ser fundamental para que uma pessoa possa evidentemente criar de maneira rápida grandes superfícies com vegetação. Mas, para todos os casos existem ferramentas como o V-Ray Scatter e outras que ajudam na tarefa, mas são opções proprietárias fechadas. Você só pode criar aquilo que o software permitir, e gerando a sua própria ferramenta o limite será a sua imaginação, e a capacidade do seu hardware.

Tutorial Blender 3D: Criando árvores com o Script Trees From Curves

Continuando com uma série de artigos, sobre as novidades do Blender 2.46, hoje falo sobre um script desenvolvido para o Big Buck Bunny e que foi responsável por boa parte da vegetação que é apresentada na animação. Ainda não assisti ao vídeo, apesar de já existirem algumas versões no Vimeo e Youtube, prefiro esperar pelo meu DVD ou então o lançamento na internet para ter a melhor experiência possível.

O script em questão se chama Tree from Curves e foi desenvolvido pelo Barton Campbell, também conhecido na comunidade como Ideasman42. Ele atualizou a Wiki do Blender, adicionando um pequeno tutorial, mostrando como fazer uma árvore usando o Script. O tutorial pode ser acessado aqui nesse link.

Para facilitar ainda mais o entendimento do Script, ele disponibilizou um vídeo (39 MB) que mostra a criação de uma árvore em 3d, de maneira bem básica. O link para o download do vídeo pode ser encontrado na mesma página do tutorial.

Uma coisa interessante em relação a esse script, que eu ainda não tinha usado totalmente é o fato da topologia principal da árvore ser criada pelo artista. Por um lado, deixa mais livre a criação e por outro será uma decepção para as pessoas que gostam dos botões, que fazem tudo.

Mas então, para que serve o Script? Qual a utilidade de todas aquelas opções?

O script ajuda no detalhamento, que é a parte mais complexa mesmo na modelagem de uma árvore ou de vegetação em 3d. As formas necessárias para criar caules e galhos, são até fáceis de fazer com extrudes e as curvas do Blender, mas quando o assunto é fazer ramificações e folhas em 3d, a coisa começa a ficar mais trabalhosa.

A maneira como o Script aborda a criação das ramificações é especialmente interessante! Para criar esses objetos, você precisa elaborar uma forma que contenha o volume total das ramificações. O script então usa essa forma como um limite para os extrudes das ramificações. No vídeo, o Campbell usa esferas para criar as ramificações de uma árvore virtual. No final do vídeo, ele ainda mostra como adicionar texturas nos modelos 3d.

Aproveite esse recurso para aprender mais esse fantástico recurso do Blender 2.46, esse script é bem complexo e o vídeo ajuda bastante.