Rudimentos do 3D: Modelagem básica de sólidos

Por: Julio Cesar Bessa Monqueiro

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

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.

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.

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.

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.

O primeiro elemento que criamos foi um ponto.

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

Depois em (-2,-2).

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

Que é justamente fazer a ligação dos pontos.

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

Então:

1) Criamos pontos

2) Criamos linhas

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

Mais uma linha entre dois pontos… quase lá…

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

Que é fechar as linhas…

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.

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.

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

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.

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

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

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

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?

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).

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

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.

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

Fechamos com novos polígonos e temos o nosso cubo!

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

Vamos agora recapitular o funcionamento da criação do sólido.

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.

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.

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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