Modelando escadas no Blender 3D usando scripts

Na modelagem 3d direcionada para visualização de projetos arquitetônicos, uma das partes mais complicadas é a modelagem de telhados em projetos de residências. No que se refere a parte interna dos modelos 3d, as escadas representam uma das partes mais trabalhosas de criar em 3d, pois podem apresentar inúmeros pequenos detalhes que estão repetidos e representados em planos inclinados, que sempre dificultam um pouco mais o trabalho do artista 3d. Em vários softwares 3d podemos encontrar scripts e ferramentas que auxiliam na modelagem e criação de escadas dos mais variados tipos, e no Blender 3D isso não é diferente.

Essa semana foi publicado nos fóruns de usuários do Blender 3D, um conjunto de scripts bem interessante que ajuda na modelagem de escadas em 3D. O Script para modelar escadas em 3d pode ser copiado nesse link.

Caso você queira usar o script para auxiliar nos seus projetos de modelagem, resolvi fazer um pequeno guia de como utilizar a ferramenta. No total o script é um compilação de cinco diferentes ferramentas que consequentemente cinco tipos diferentes de escadas. Depois de fazer o download do arquivo com o Script, abra o mesmo em uma janela de texto do Blender e pressione ALT+P para executar o script.

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O menu de seleção dos tipos de escada vai aparecer:

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Na parte da esquerda do menu é possível encontrar três opções diferentes para criar modelos de escadas regulares, e na direita dois tipos de escadas helicoidais. Entre todas as opções, apenas duas delas apresentam painéis e menus de configuração para personalizar a criação das escadas. Nos outros casos apenas o modelo pronto da escada é criado.

No primeiro tipo de escada acionado com o botão Script_dail, encontramos o seguinte menu de opções para elaboração da escada:

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O painel de opções é bem simples e permite selecionar apenas o número de degraus (steps), piso (Height), espelho da escada (Depth) e espessura (Width). Quando tudo estiver configurado, essa é a escada resultante.

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O modelo 3d gerado é bem simples, mas pode ajudar muito na criação de objetos mais complexos e que apresentem mais detalhes, como corrimão e outros elementos. Esse tipo de escada tem um problema de topologia um pouco grave, que é a união dos pontos gerados no modelo 3d conectados em apenas um vértice. Mas, nada que impeça o seu uso em projetos mais simples.

Os outros tipos de escadas são mais simples e não apresentam configurações extras. As imagens abaixo mostram esses outros tipos de escadas.

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Para os outros tipos de escadas temos uma com várias opções de configuração, o que corresponde a complexidade na organização e morfologia das escadas helicoidais. Essas são as opções para o primeiro tipo de escada helicoidal, acionada pelo botão Script_abidos:

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O resultado dessa escada é o seguinte:

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Para finalizar, temos mais um tipo de escada helicoidal abaixo que não permite alterar nenhum tipo de configuração, a não ser que você se aventure a editar o script.

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Com essas ferramentas fica muito mais fácil criar escadas no Blender 3D, mesmo que sirvam apenas como guias para que a modelagem seja feita com mais detalhes, usando as ferramentas de snap.

Como construir paredes em 3D com o 3ds Max?

A modelagem 3d direcionada para projetos arquitetônicos não é tão diferente assim da modelagem que usamos para os demais elementos. Uma das principais diferenças está no uso de objetos e topologias que constroem elementos arquitetônicos como paredes e perfis relacionados as próprias paredes, como rodapés e sancas. Como é possível modelar uma parede em 3d? Em alguns softwares como o 3ds Max, já existe um tipo especial de objeto próprio para modelar paredes e criar os elementos em 3d usando técnicas paramétricas de modelagem. Uma parede é reconhecida pelo software como sendo uma parede, e devido a isso pode receber atributos próprios de paredes como espessura, revestimento e até mesmo índices de permeabilidade ao calor de acordo com o material escolhido.

Esse tipo de informação é especialmente importante na fase de projeto, mas para a representação e visualização dos elementos em 3D, as informações acabam não servindo para muita coisa. Em softwares como o Revit ou ArchiCAD, se espera esse tipo de informação, mas no 3ds Max ou Blender 3D isso é pouco relevante. Para entender um pouco mais sobre o processo de criação de paredes usando técnicas de modelagem poligonal, recomendo assistir ao seguinte tutorial, que mostra a criação de um pequeno ambiente usando o 3ds Max.

No tutorial podemos acompanhar o processo de criação de uma parede partindo de um polígono simples, que recebe edições e ajustes graduais usando o Editable Poly do 3ds Max. Os comandos e ajustes são os mesmos que realizamos para a maioria dos modelos 3d usando subdivisão, que são as ferramentas de transformação aliadas aos comandos de corte para adicionar novas arestas ao modelo, e também opções para unir e ajustar arestas já existentes.

A geometria que representa o forro e o piso do modelo 3d são criados exatamente dessa maneira, com o modelo 3d sendo totalmente criado com base em um único objeto. Podemos perceber de maneira bem clara, que para todos os efeitos a modelagem paramétrica, ao menos no caso da paredes, pode ser deixada de lado nessas ocasiões. Claro que na criação de objetos como janelas e escadas, seria fantástico poder contar com opções para criar esses elementos de maneira automática. Mas ainda acho melhor modelar as esquadrias e elementos do projeto de maneira individual.

Uma coisa que sempre percebo, principalmente nos trabalhos passados nas minhas aulas de modelagem 3d, é que os alunos acabam usando as opções prontas do software quando essas estão disponíveis. Por exemplo, quando um projeto requer a criação de esquadrias, e existem um módulo de esquadrias no software 3d, todos os projetos acabam usando o mesmo número limitado de opções para gerar esquadrias.

Isso é bom? Certamente não, mas acaba sendo uma realidade.

Controles de animação para maquetes eletrônicas em 3D

Os controles de animação em softwares 3d estão mais associados à animação de personagens, mas os seus usos podem ser os mais variados. Por exemplo, para a animação de elementos direcionados a representação de projetos arquitetônicos, podemos usar esses tipo de ferramenta para criar controles para a abertura de portas e janelas. Já faz algumas semanas que publiquei aqui no blog um tutorial sobre o assunto, mas também direcionado para aplicação em personagens virtuais. No Blender 3D essa ferramenta se chama Shape Keys, mas em outros softwares é possível encontrar a mesma ferramenta com o nome de Morph Target ou Morph.

O vídeo abaixo foi gravado com o objetivo de mostrar a funcionalidade da ferramenta no Blender, com a criação de um sistema parecido com o de uma porta de correr. Nesse caso, a porta tem duas posições, estando totalmente aberta ou fechada e controlada com o uso de shape keys e um widget que fica disponível na 3d View. A vantagem em usar esse tipo de ferramenta é a praticidade, pois com um controle único é possível determinar se as duas portas estão na posição aberta ou fechada.


Shape Keys to animate Architectural Elements in Blender 3D from Allan Brito on Vimeo.

Para assistir ao vídeo em HD, visite esse link.

A parte de criação do tutorial é realmente simples, apenas cubos deformados que mostram a forma de uma parede e depois da porta em si.

O segredo do tutorial é seguir o mesmo princípio usado para a animação dos olhos, mas agora aplicado apenas nas portas. Assim que as portas estiverem criadas, podemos criar os shape keys correspondentes para a posição das portas fechadas e abertas. Para as portas do tipo correr, como foi o caso das portas usadas nesse tutorial, o processo é bem simples, basta mover as mesmas sobre o próprio eixo, para conseguir o efeito.

Quando os shape keys estiverem criados, podemos acionar a janela de scripts e com o Shape Widget Wizard, criar controles de animação para determinar a posição das mesmas. Assim, com maquetes em que é necessário elaborar animações, fica muito mais fácil coordenar a posição da câmera e abrir as portas quando a mesma estiver se aproximando. Sem o uso dos controles, seria necessário adicionar keyframes de maneira individual para cada porta.

Esse é mais um exemplo da aplicação do Blender 3D para a produção de material para visualização de projetos arquitetônicos.

Autodesk Dragonfly: Layouts de plantas e perspectivas isométricas gratuitas

Essa semana a Autodesk publicou um sistema baseado em internet ainda experimental que pode ser do interesse de vários estudantes e profissionais ligados à arquitetura. O projeto se chama Autodesk Dragonfly, sendo um tipo de editor e visualizador de layouts para projetos de interiores em 3d e 2d, totalmente baseado em internet. O sistema funciona diretamente no navegador e pode manipular objetos de maneira semelhante ao que acontece em softwares como o 3ds Max e Blender, mas de maneira muito mais simples. Para falar a verdade ele é semelhante em muitos aspectos, ao que acontece em editores de cenários como de jogos estilo The Sims.

Como o sistema é baseado totalmente em internet, ele pode ser executado em qualquer sistema operacional como mostra essa imagem que tirei do Dragonfly rodando no Ubuntu.

autodesk_dragonfly-3d

O que é possível fazer no sistema?

Entre as diversas possibilidades de edição estão à visualização de elementos em perspectiva isométrica e em planta, com a colocação e edição de objetos e elementos arquitetônicos, como portas e mobiliário. Tudo isso é feito diretamente na interface, entre as opções a única que apresentou problemas foi a adição de móveis no modo de perspectiva isométrica. Em planta, os objetos foram adicionados sem maiores problemas.

Outro ponto interessante sobre o sistema é a possibilidade de detectar colisões nas paredes, quando estamos posicionando algo como um quadro, o próprio sistema detecta quando o objeto se aproxima de uma parede e faz as rotações e ajustes para alinhar os objetos.

Mesmo sendo uma opção sem muita flexibilidade e de estar bem distante das opções oferecidas por uma boa suíte 3d, o Dragonfly pode ser uma ótima opção para desenvolver protótipos ou idéias rápidas de projetos, principalmente quando o assunto é organizar o mobiliário em uma planta. Todos os layouts desenvolvidos no sistema são salvos no próprio Dragonfly, você pode inclusive compartilhar a sua criação com outros usuários e consultar outros layouts de diversos arquitetos ou usuários.

Se você estiver pensando em testar o Autodesk Dragonfly, saiba que ele ainda tem dois pontos negativos muito fortes:

  • Não gera imagens dos layouts! Tudo deve ser visualizado no próprio sistema;
  • Os designs podem ser impressos apenas na versão 2D em planta. Quando estamos visualizando os objetos em 3D na vista isométrica a opção de impressão fica desabilitada
  • A edição e ajuste do modelo só podem ser realizados na vista em planta

Fora esses pontos negativos, a idéia é muito interessante. Como é totalmente gratuita, vale a pena fazer um teste.

Demonstração do processo de modelagem para paredes no Blender 3D

No próximo mês devo estar finalmente publicando um projeto que é adiado há quase um ano, o curso de renderização usando o Blender 3D e Indigo. Já faz um bom tempo que anunciei esse curso aqui no blog, mas ele nunca se concretizou devido aos diversos problemas técnicos com a hospedagem dos vídeos. O curso é todo baseado em vídeo e texto, sendo que a parte do vídeo estava me gerando muitas dores de cabeça. A hospedagem no servidor próprio não funciona, alguns usuários me reportaram problemas no carregamentos dos mesmos ou a incapacidade do player em começar a executar o vídeo. Fiz alguns testes com um sistema de armazenamento externo que se mostraram promissores, mas no final do ano passado um novo sistema foi lançado com o atrativo de oferecer os vídeos em 720p. Depois de um curto período de testes, avaliei o resultado que foi muito bom!

Agora já estou gravando o material do curso novamente em alta definição, para que a experiência com o material seja a melhor possível! Todos os vídeos existentes no curso devem ter resolução de 1280 por 720 pixels. Esse semana já estou com 60% do material já reconfigurado para a nova resolução.

Para ter uma idéia de como está sendo o desenvolvimento do curso, montei um vídeo no estilo timelapse em que usei o material da aula 03, sobre modelagem usando edge modeling para arquitetura, como forma de demonstrar a nova resolução. O tempo real do vídeo é de aproximadamente 19 minutos, mas aqui ele foi comprimido para aproximadamente 1 minuto e meio.

Essa é a técnica usada para a maior parte da modelagem, em que arestas são escolhidas e com as ferramentas de modelagem do Blender, os planos são organizados de maneira que o resultado final seja o modelo 3d desejado. Um aspecto interessante em relação ao vídeo, repare que o processo não é linear, pois em alguns momentos do vídeo o modelo 3d é desfeito para que a topologia seja reorganizada e os planos são criados usando outra técnica.

Como o vídeo acompanha uma narração em áudio, estou explicando nesses momentos os diversos problemas e caminhos que podem ser tomados na modelagem, assim com as conseqüências de cada decisão. A técnica escolhida para o curso é a mais apropriada, pois permite controle quase que total sobre os detalhes do modelo, muito necessários para um ambiente representando uma sala com detalhes no forro e nas paredes.

A música usada no vídeo foi retirada do ccmixter.org e está licenciada em creative commons, você pode encontrar o arquivo original aqui.