Simulação Física

Olá, pessoal.

Ultimamente, o assunto abordado em nossas postagens sobre 3D, tem sido animação. Dando continuidade, hoje falaremos  sobre simulação física. Esta é um tipo de animação que não utiliza keyframes (quadros-chave) e por isso sua aplicação é mais freqüente em jogos de videogame e outras situações que necessitam de um processamento em tempo real.

A simulação física, de maneira genérica, é uma forma de “imitar” o modo como os diversos tipos de corpos se comportam no mundo real, especialmente quando interagem entre si.  São inúmeras as situações que podem ser simuladas por programas de computador, como por exemplo, o choque entre dois corpos rígidos, o choque de um líquido contra uma parede, o movimento de tecidos ou algo que tenha comportamento semelhante, como cabelo.

As simulações físicas realizadas em um programa de computador, como softwares de modelagem e animação 3D, por exemplo, são baseadas em modelos matemáticos, como no caso da simulação dinâmica, que é descrita por uma equação diferencial ou uma equação diferencial parcial. Isso significa que não podemos controlar através de keyframes, o curso desse processo, e sim, através de algoritmos e expressões matemáticas.

Em geral, a essência dessas simulações está na modelagem de contato, que consiste em impedir que os objetos envolvidos se interpenetrem. Para que essa ação tenha eficácia, é necessário buscar no mundo  real quais são as forças responsáveis pelo  evento e, uma vez calculadas, utilizá-las para reproduzir virtualmente o comportamento esperado.

Os resultados são apresentados no monitor, através de sucessivas imagens, com imperceptível diferença de uma dada imagem e sua sucessora.

Segue um vídeo com algumas demonstrações.

Até a próxima.

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Criando Keyframes em 3D

 

Olá, pessoal!

Em animações e produções cinematográficas, os keyframes (quadro-chave) são imagens que determinam os pontos inicial e final de uma transição entre as mesmas, ou seja: na linha do tempo, é marcada  uma imagem em um determinado ponto e outra imagem em outro ponto. Ao avançar o tempo entre uma imagem e outra, a animação acontece.

No ultimo post sobre 3D, falamos em deformadores e outras formas de se colocar objetos em pose. Mas, afinal, qual a finalidade de se colocar objetos em pose?

Exatamente para criar keyframes. Essa é uma das formas de se trabalhar com animação em 3D.

Existem também, as simulações físicas, que são um tipo de animação baseada em um cálculo específico. Isso significa que não podemos controlar cada passo como fazemos com animações desenvolvida através de keyframes. No caso da simulação física, cada vez que executamos a animação, um novo cálculo é realizado e a animação será diferente da anterior ainda que envolva os mesmos elementos e configurações.

Em 3D, o fluxo de trabalho se baseia em transformações de objetos. Isso quer dizer que modificamos os objetos alterando sua forma e assim os deixamos com a aparência desejada.

Essa aparência é o que podemos chamar de pose. Feito isso “fotografamos” e então já temos o primeiro keyframe. Por exemplo: podemos aplicar uma escala em um cubo, diminuindo seu tamanho, em um determinado ponto da timeline inserimos um keyframe do tipo Scale (escala), então já teremos gravado o nosso ponto de partida. Em um outro ponto da timeline (diferente do ponto anterior), aplicamos uma nova escala no cubo, desta vez, aumentando seu tamanho e então inserimos novamente um keyframe também do tipo scale (afinal, estamos trabalhando com escalonamento). Ao executar a animação, teremos um cubo crescendo.

Podemos utilizar outras transformações, como rotação e translação. Além delas, é possível utilizar configuração de parâmetros, entre outras possibilidades de se criar keyframes. Essa é a base para se trabalhar com eles.

Confiram, no vídeo a seguir, como funciona esse processo.

Até a próxima!

Videotutoriais – Blender

Captura de tela - 30-01-2014 - 16:14:22

Olá, pessoal!

Vocês já devem ter visto alguns textos sobre modelagem e animação em 3D aqui no blog. Em geral, ao publicarmos nossos textos, costumamos recomendar vídeos sobre produção em 3D, e, na maioria dos vídeos que recomendamos, o software utilizado é o Blender, que também já mencionamos em nossos posts.

Pois bem, estamos iniciando uma série de videotutoriais sobre o Blender, que auxiliará o usuário na utilização dessa ferramenta tão poderosa. Inicialmente, mostraremos como fazer o download do Blender, falaremos sobre as aplicações de um programa de produção em 3D e a constituição de uma cena. Em seguida apresentaremos os objetos tridimensionais e suas transformações básicas. Trabalharemos também com polígonos e as principais ferramentas de modelagem poligonal. Por fim, desenvolveremos um modelo para exercitar os recursos apresentados nos tutoriais anteriores.

Caso tenha interesse em saber um pouco mais, sugerimos que dê uma olhada nos vídeos. Esses tutoriais trazem um conteúdo básico de maneira genérica, pra que o usuário tenha autonomia para construir seu próprio estilo de trabalho. Contamos com comentários e sugestões para os próximos tutoriais.

Links para acesso direto:

– Youtube –

– AEW –

– PW –

Iluminação em 3D

Olá, pessoal.

Hoje, falaremos um pouco sobre iluminação em 3D.

Iluminação, é algo complexo que se estende às mais variadas áreas artísticas, que vão de ilustrar uma tela a iluminar um palco para uma apresentação musical ou teatral. Uma parte considerável de produções artísticas envolve iluminação. Em Computação Gráfica não é diferente. Para criarmos uma cena em 3D, também precisamos iluminá-la. Para isso, os programas de modelagem e animação em 3D disponibilizam, além de lâmpadas, recursos para simular iluminação global, reflexos, sombras, radiosidade, entre outros.

É comum esses programas disponibilizarem lâmpadas do tipo ponto, que produzem uma iluminação uniforme em todas as direções; do tipo sol, que simulam a luz solar com mais intensidade em uma direção específica e do tipo spot, que diferentemente das citadas anteriormente, emitem luz em forma de cone, apontando em uma única direção.

Existem outros tipos de lâmpadas, que variam de programa para programa. Independentemente do tipo, todas elas podem ser configuradas quanto a sua cor, intensidade, posição, e etc.

Configurar a iluminação de um cenário em 3D, requer uma observação mais apurada do comportamento da luz no mundo real, pois, no mundo virtual, a luz cessa ao atingir um objeto, deixando de se propagar; enquanto que no mundo real, ela atinge os objetos que a reflete espalhando-a por todo o ambiente. Conseguir esse efeito em 3D envolve muitos testes, várias lâmpadas e alguns recursos, como iluminação HDR (High Dynamic Range) e ambient occlusion (oclusão de ambiente).

Cada cena, exige uma estratégia diferente. Algumas dependem de técnicas já desenvolvidas para apresentar um resultado satisfatório. Outras requerem testes, até atingir o aspesto desejado. A depender da quantidade de objetos existentes na cena, da sua disposição no espaço, dos materiais aplicados em suas superfícies, as lâmpadas podem ser configuradas de diversas maneiras diferentes, quanto ao tipo, posição, cor, intensidade e direção.

Nos próximos textos, abordaremos com mais detalhes algumas técnicas aqui citadas.

O vídeo a seguir, mostra como montar e configurar uma iluminação de três pontos, que é a iluminação utilizada em estúdios fotográficos e em alguns cenários de telenovelas.

Até a próxima!

Criando relevo com imagens – Mapas de Impacto

Olá, pessoal.

Se observarmos atentamente as superfícies à nossa volta, muitas delas apresentam as mais variadas rugosidades e deformações, se tornando muito difícil e, em algumas situações, impossível, modelarmos em 3D.

Exemplo disso, são os poros da pele humana, a rugosidade da casca de uma laranja, o relevo de uma rua de paralelepípedo, entre outros.

Como trabalhamos com polígonos e a manipulação de pontos, se fôssemos criar esse relevo com vértices, seria necessário um para cada elevação, a malha ficaria com excesso de vértices, tornando impossível a manipulação do arquivo. Para resolver esse problema, surgiram os bump maps também conhecidos como mapas de impacto.

Os programas de 3D são munidos de recursos próprios para a realização desses efeitos. O processo é baseado na utilização das informações de cores dos mapas (imagens) para produzir perturbações nos pixels do objeto que está sendo renderizado. A texturização de um muro de tijolos é um exemplo muito interessante, que contribui consideravelmente com o entendimento. Nesse caso, são utilizadas duas imagens iguais, uma colorida e outra preta e branca. Essas imagens são aplicadas ao objeto e configuradas em seus respectivos canais. A colorida no canal de cor e a preta e branca no canal Bump Map.

A imagem colorida dará a cor à superfície, e a imagem preta e branca contém as informações de relevo. Toda a parte clara terá altura e toda a parte escura terá profundidade.

O vídeo a seguir mostra todo o processo. Vale destacar que a narração está em inglês.

Até a próxima!

Mapeamento de textura

Olá, pessoal!

Como já foi mencionado em textos anteriores, a texturização é uma alternativa muito útil na simulação de superfícies e consiste no uso de imagens que serão fixadas à superfície do objeto semelhante a um embrulho de presente.

Em 3D, podemos modelar qualquer forma, da mais simples à mais complexa, sendo que a deformação do objeto influencia consideravelmente na texturização. Ou seja, cada forma modelada exige uma maneira diferente de dispor a imagem sobre sua superfície.

O mapeamento de textura é um recurso utilizado para melhor posicionar essas imagens em qualquer tipo de superfície. Existem vários tipos de mapeamentos, entre os mais utilizados está o mapeamento baseado em coordenadas  UV.

Quando imaginamos forrar um cubo, não é difícil deduzir quais procedimentos seguir; mas, e se, por exemplo, quiséssemos forrar um rosto? Ou uma esfera? Considerando as formas arredondadas desses modelos, forrá-los com um pedaço de papel já não seria tão simples assim. O que o mapeamento faz é cortar, abrir e planificar o objeto, facilitando arrumar a imagem sobre a malha.

Com ele, é possível dividir o modelo em várias partes, gerando um mapa, o qual servirá como um guia, para, a partir dele, criarmos uma textura personalizada em um editor de imagem. Dessa forma, é possível ilustrar qualquer objeto do jeito que o usuário desejar.

Confiram no vídeo a seguir como funciona o recurso.

Até breve!

Escultura Digital

Olá, turma! Tudo bem?

Como foi dito em textos anteriores, é possível desenvolver qualquer forma que se queira em um ambiente de modelagem 3D. A modelagem orgânica, uma das mais almejadas por aqueles que desejam ingressar no mundo da Computação Gráfica, nos prova isso. Ela está entre as mais complexas e impressionantes desse universo, nos permitindo desenvolver objetos que simulam organismos como pessoas, animais, plantas e etc.

Essa é uma modelagem ousada, que exige experiência e habilidade. Artistas esculpem estátuas, monumentos e outras formas exóticas. Assim como no mundo real, no virtual também é possível esculpir modelos inusitados e formas orgânicas com vários níveis de elevações em suas superfícies.

Sem Título-1

Nos programas de modelagem e animação em 3D, há uma modalidade de trabalho conhecida como sculpt (escultura). Nesse ambiente, o usuário tem à sua disposição, ferramentas que simulam os mais variados acessórios de uma escultura real. São os chamados brushes (pincéis).

Além de um banco variado de brushes, há também a possibilidade de configurá-los de maneira a ampliar sua área de influência, bem como peso e sensibilidade ao toque.

Por ser um trabalho desenvolvido com polígonos, as ferramentas atuam basicamente puxando e empurrando vértices, para cima e para baixo, para frente e para trás, para direita e para esquerda. A rugosidade aplicada à superfície depende do tipo de brush escolhido.

O vídeo a seguir mostra um excelente exemplo dessa modalidade de trabalho.

Até mais!