Rudimentos do 3D: Modelagem básica de sólidos

Rudimentos do 3D: Modelagem básica de sólidos

Olá amigo!

Depois de criar a apostila de Blender 3D, que foi publicada no GDH em 3 tutoriais, me dei conta de que as pessoas tinham muitas dúvidas básicas sobre o funcionamento do universo dos programas 3D. Sendo assim, decidi escrever um pouco sobre os rudimentos desse universo artístico e científico que vem ganhando a cada dia novas mentes e corações.

Esse texto trata de conceitos que envolvem programas. Caso deseje aprender a modelar efetivamente, sugiro que leia a série de tutoriais sobre Blender encontrada aqui nesse site.

Boa leitura.

Estrutura básica dos sólidos em 3D

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Para se entender o 3D é preciso também entender o que é o Plano Cartesiano. A palavra vem do nome René Descartes (1596-1650), o qual em em 1637 utilizou a ideia de dois eixos que se intersectam para especificar a posição de um ponto no espaço.

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Existem explicações matemáticas mais completas e complexas sobre o plano cartesiano, mas vamos facilitar as coisas relembrando o que o professor nos explicou em algum momento do ensino fundamental.

Lembremos que a linha vertical representa o eixo Y e a linha horizontal o eixo X.

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No cruzamento dos eixos nós temos a origem das coordenadas (0,0), ou seja, 0 em X e 0 em Y.

Vamos construir algo utilizando as coordenas, dessa forma você vai relembrar os tempos de escola e ficar por dentro de como funciona a lógica que o Blender usa para criar objetos 3D.

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Inicialmente posicionamos um ponto no espaço. Por convenção, primeiro informamos a posição do ponto em X e depois em Y.

Temos acima a coordenada (- 2, 4), ou seja, -2 em X e 4 em Y.

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O primeiro elemento que criamos foi um ponto.

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Em seguida criamos outro ponto em (4,4).

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Depois em (-2,-2).

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E por fim em (4,-2). Agora vamos para a próxima fase.

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Que é justamente fazer a ligação dos pontos.

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E ligamos os pontos com o que? Com uma linha.

Então:

1) Criamos pontos

2) Criamos linhas

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Assim, repetiremos o mesmo processo do passo anterior… agora ligamos mais dois pontos com outra linha.

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Mais uma linha entre dois pontos… quase lá…

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E por fim, mais uma linha entre dois pontos. Isso nos leva ao próximo passo.

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Que é fechar as linhas…

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Com um polígono.

Então, hierarquicamente temos:

1) Pontos

2) Linhas

3) Polígono

Guarde essa sequência.

Mas, e cadê o 3D nessa história? Afinal… estamos falando de um espaço com vários lados, várias faces… algo semelhante ao que vemos cotidianamente com nosso olhos. Ma o que apareceu até agora foi um plano cartesiano com apenas duas dimensões, X e Y… como podemos ter um volume com apenas duas dimensões?

Ok… certo… é aí que vem a outra parte da história.

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Esse é o plano cartesiano sem os detalhes que poluem ele visualmente.

Temos então os eixos X e Y. Isso nos dá possibilidade de criar objetos bidimensionais, mas não tridimensionais.

Vamos inserir uma coisinha nele que vai nos possibilitar isso.

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Essa coisinha é o eixo Z. Mas como estamos olhando de topo aparece apenas um pontinho azul onde ele está posicionado.

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Quando trabalhamos com a explicação dos eixos cartesianos, é comum que as figuras fiquem demasiadamente poluídas. A título de um didatismo mais eficiente, vamos dar ênfase aos eixos que representam os valores positivos.

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E ocultamos os que representam os valores negativos. Assim terá menos linha para nos incomodar na explicação.

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Mas antes de visualizarmos em 3D precisamos definir um ponto de vista. Escolhi um que pegasse uma visão privilegiadas dos 3 eixos.

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Depois de definido o ponto de vista, podemos visualizar os eixos em 3D.

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Em contra-partida, o polígono que criamos terá uma visão diferente. Mas, quando falamos em 3D logo imaginamos um sólido e esse plano está um tanto… plano.

Que tal incrementarmos ele para criamos um cubo?

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Antes de criarmos os novos pontos, precisamos lembrar que como inserimos mais uma dimensão, precisamos informar isso nas coordenas…

Logo, a origem que antes era (0,0) agora, com a adição do Z passa a ser (0,0,0).

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Vou assumir que o plano que criamos está no centro do eixo Z, ou seja, no 0 (zero).

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O nosso plano tem 6×6, assim para que ele se torne um cube, precisamos que ele seja 6x6x6.

Assim, se o comprimento e a largura são 6, a altura (Z) também será. Logo, posicionamos os pontos nos mesmos locais em X e Y e adicionamos 6 a coordenada final, que é o Z.

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Em seguida, a exemplo do que fizemos anteriormente, nós ligamos os pontos com linhas.

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Fechamos com novos polígonos e temos o nosso cubo!

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Aqui com um cenário e sombra, para dar um grau.

Vamos agora recapitular o funcionamento da criação do sólido.

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1) Criamos pontos

2) Criamos linhas

3) Criamos polígonos

Essa é a ordem que utilizamos para uma modelagem de sólido em 3D, com uma pequena diferenciação na nomeclatura das entidades geométricas.

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Pontos são Vertices

Linhas são Bordas

Polígonos… bem, são Polígonos mesmo.

Mas tem um detalhe. Geralmente quem trabalha nessa área tem o costume de utilizar mais termos em inglês do que em português.

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Sendo assim, ao invés de uma vértice nós temos um vertex, ao invés de uma borda, nós temos uma edge e ao invés de um polígono, nós temos um polygon.

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