Modelagem em 3D, uma visão geral

A estrutura explicada anteriormente é fácil de entender, mas a pergunta que não quer calar vem logo pulular na cabeça dos espertos:

O que eu vou fazer com esse polígono idiota?

Bem… a resposta é: qualquer sólido decente que você quiser. Vamos aos exemplos.

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Temos aqui um simpático e robusto mascote. Aparentemente não existe nenhum polígono simples, como aquele que vimos no exemplo primeiro, mas…

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Se observarmos a estrutura 3D do mascote mais tecnicamente, veremos que ele é feito por milhares de polígonos! E o mais interessante é que todos são formados por quatro lados.

Isso nos leva a outra pergunta:

Então, quando a pessoa quer modelar alguma coisa ela tem que se matar fazendo polígonos um por um até chegar no modelo desejado?

A resposta é que se ela quiser, pode sim… mas obviamente, pouquíssimas pessoas estão dispostas a se submeter a uma modelagem poly-by-poly como é conhecida. Isso por que é tedioso e pouco prático.

Ao invés de fazer sólidos a partir de vértices nós podemos lançar mão de objetos primitivos. Mas o que são esses benditos?

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São formas geométricas comuns a grande parte dos objetos que vemos no nosso dia a dia (menos o macaco).

Isso não significa que você vá empilhar ou encaixar as primitivas até criar o que deseja, mas terá nelas uma referência inicial para modelar o que quer que seja de sólido.

Vamos usar como exemplo uma obra conhecida e bem simples… o Banco Central.

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Observando a foto, qual é a primitiva que se encaixa melhor aos elementos que compõe a obra?

É o nosso amigo cubo!

O fato de ele ser lembrado, não significa que o usaremos tal como ele é, precisaremos fazer algumas modificações em sua estrutura.

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1) Temos então a nossa primitiva cubo.

2) Como vimos anteriormente ele é formado por vértices.

3) Usaremos os vértices como referência das modificações, vamos imaginar que os vértices superiores foram selecionados para deslocamento.

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4) Uma vez selecionados os vértices nós deslocamos eles para cima.

5) De de modo a criar a estrutura principal do prédio.

6) Em seguida adicionamos mais um cubo na parte superior da estrutura, ele representa uma das 4 pequenas torres.

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7) Pela posição do cubo ele parece soldado a estrutura, mas precisamos de mais 3 dessas pequenas torres.

8) A parte esverdeada representa o objeto a ser copiado, nesse caso, a pequena torre.

9) Copiamos ela três vezes nas extremidades.

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10) Assim finalizamos a parte superior do prédio.

11) Inserimos mais um cubo.

12) Que é mais um elemento do prédio que precisa ter as suas dimensões modificadas.

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13) Selecionamos os vértices da frente.

14) E deslocamos eles em linha reta no sentido da estrutura principal do prédio.

15) O afastamento paralelo ao prédio está satisfatório.

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16) Só precisamos selecionar os vértices da parte superior e movê-los para cima.

17) Assim o elemento condiz com a nossa referência.

18) Vamos aproveitar esse elemento que tem a distância paralela satisfatória e prepará-lo para se copiado.

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19) Copiamos respeitando a distância horizontal.

20) Porém, precisamos fazer uma modificação para aumentar a altura do elemento.

21) Para tal selecionamos os vértices superiores dele.

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22) Movemos os vértices até que eles fiquem na altura da extremidade do elemento principal do prédio.

23) Preparamos então os dois elementos para serem copiados.

24) Fazemos 3 cópias, de modo a posicioná-las nas outras faces do edifício.

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25) O modelo está pronto.

26) É feita então a pintura dos sólidos para que fique coerente com a nossa referência inicial.

Esse é um exemplo bastante simples de como utilizamos uma primitiva para modelagens tridimensionais. Ao todo utilizamos 13 cubos ( 1 estrutura principal, 4 para as pequenas torres, 8 para os elementos das fachadas). No entanto, existem modelagens que ao invés de montar um objeto com várias peças, trabalha com a deformação de apenas uma primitiva, através da criação de novas vértices, secção de bordas e escalonamentos gerais.

Nesse ínterim de modelagem por subdivisão e adição de polígonos, temos algumas ferramentas com truques bastante interessantes. Vamos aprender alguns deles com a modelagem de um pequeno recipiente.

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1) Começamos com a inserção de uma primitiva plane, ou plano.

2) Para iniciar a modelagem precisamos lançar mão do comando extrude, que faz a extrusão da face do polígono.

3) Criando um deslocamento e o espaço desse deslocamento é preenchido por uma face copiada idêntica a original, e mais quatro outras, resultantes da união das bordas da extremidade.

4) Assim temos a base do nosso recipiente.

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5) Precisaremos aplicar o extrude novamente.

6) Numa altura compatível com a anterior.

7) Assim criamos novas divisões no sólido, para que possamos deformá-lo.

8) É necessário selecionar a face superior.

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9) A deformação consistem em escalonar o objeto.

10) E criar uma espécie de marquise sobre a base do recipiente.

11) Novamente usamos o extrude.

12) Até uma altura 4 vezes maior do que as anteriores.

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13) A aparência da base do recipiente não está agradável, precisamos aplicar o escalonamento novamente para harmonizar a forma.

14) Selecionamos a face superior.

15) E escalonamos.

16) Essa abertura começa a dar uma aparência compatível com o que desejamos.

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17) Novamente usamos o extrude.

18) Até mais ou menos a mesma altura anterior.

19) Precisamos fazer o depósito do recipiente, ou seja, um buraco em cima para colocar alguma coisa 🙂

20) Agora, ao invés de usarmos o extrude para cima, nós vamos fazer a extrusão e escalonar negativamente para o centro.

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21) Assim criamos as divisões necessárias para a próxima deformação.

22) Usamos o extrude novamente, agora para baixo.

23) Assim conseguimos fazer o depósito do recipiente.

24) Agora é que vem o pulo do gato! Existe um comando chamado SubSurf que subdivida a malha 3D ( 3D mesh) criando novas bordas e arredondando elas… não é magia, é tecnologia!

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25) Perceba que a linha original a esquerda é reta e tem dois vértices, já a direita, temos a nova vértice criada pelo comando. Ele não apenas criou mais uma vértice, como deu um aspecto mais arredondado a ela.

26) Assim ao recipiente começa a tomar forma. Mas ainda está quadriculado, precisamos arredondá-lo mais.

27) Aplicamos o SubSuf novamente.

28) E mais uma vez, até a aparência ficar agradável aos olhos.

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Mas tem um porém, mesmo que acionemos o SubSurf por mais de 8 vezes o modelo (o que vai sobrecarregar a RAM e pode travar o PC), ainda que bem arredondado, apresentará um brilho quadriculado. É aí que vem o comando Set Smooth, ele dá um aspecto de polido ao modelo em questão e faz isso sem subdividí-lo ainda mais, como mostrado no vaso a direita. Esses são os dois pequenos e importantíssimos truques da modelagem 3D: o SubSurf que subdivide arredondando e o Set Smooth que dá uma alisadinha caprichada.

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Parece mágica, não? Mas lembremos que o recipiente veio daquele plano largado no “chão”. São as maravilhas do 3D, com isso concluímos que:

Um modelador não é um masoquista e os computadores não são tão potentes assim.

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Agora vem a luz a “verdade” sobre o gentil mascote. Ele originalmente é composto por um número reduzido de polígonos que, sem o SubSurf o fazem inapropriado para a visualização do cliente.

Esse fato faz o modelador ficar longe de ser um masoquista, pois ele trabalha o mínimo possível para o máximo de resultado. Ao criar um número pequeno de polígonos ele tem mais poder sobre o seu sólido e pode fazer modificações sem maiores problemas.

O computador por sua vez, lançando mão de recursos como o Set Smooth acaba jogando o gargalo da visualização num truque genial ao invés de sobrecarregar a RAM com milhões de faces.

Daí vem a pergunta:

Então é só isso? Só esse negócio de dividir um pouco, mexer aqui e ali e arredondar automaticamente?

Sim meu dileto leitor. Por incrível que pareça, o segredo de uma boa modelagem é simplesmente obter o máximo com o mínimo. Basta um plane idiota e uma boa idéia na cabeça para a coisa começar a acontecer.

Grande abraço!

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Guia da computação gráfica com software livre

Cícero Moraes (cogitas3d) é digital designer, eventual palestrante e instrutor de cursos técnicos de informática. Autoditada, aprendeu a sua profissão na internet, lendo diversos tutoriais e artigos sobre computação gráfica. Hoje retribui essa informação escrevendo seus próprios documentos, onde compartilha o que aprendeu. Colaborou com diversas publicações online e impressas lidas em todo o Brasil e outros países. Participa de vários projetos voltados para instituições de ensino superior e prefeituras, cujo principal objetivo é levar ao dia-a-dia das pessoas não apenas o software livre, mas todo o conhecimento que ele oferece através de oficinas, cursos e eventos. Mais informações e contato pelo site pessoal: http://www.ciceromoraes.com.br

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