Modelling (Modelagem)

Modelagem é o primeiro passo no mundo 3D! É com ela que você pode “ver” um objeto virtual, sem modelagem, sem desenho na tela! Por isso que este é o primeiro capítulo sobre os fundamentos do 3D. Eu não vou ensinar os passos para se fazer algo no software A ou B, hoje todas, e repito, todas as aplicações 3D no mercado, pagas ou freeware, possuem as ferramentas descritas por mim, o que muda é onde se encontra a ferramenta, seu nome e os passos necessários para executá-la. Mas no fim o resultado é basicamente o mesmo. Você pode estar pensando, poxa, eu vi um trabalho feito no software XYZ ser melhor que outro feito no ZXY, isso não quer dizer nada, pois os artistas são diferentes, com níveis de proficiência diversos e assim vai. O software não faz nada para você! Ele é apenas uma ferramenta, que em mãos habilidosas trabalhos maravilhosos são feitos. Já vi desenhos lindos feitos no MS Paint ou puramente por código de computador digitado linha a linha! Eu pessoalmente já usei diversos programas e digo por experiência, são todos iguais! O que muda é a opinião pessoal dos usuários. Chega a ser ridícula a batalha de argumentos a favor ou contra um software.

Por que eles são todos iguais? Porque os “fundamentos” são os mesmos, os algoritmos lógico- matemáticos são os mesmos e os objetivos a atingir também são os mesmos. Para se tornar um excelente artista 3D, antes de tudo, deve-se conhecer os “fundamentos” das artes plásticas como cor e composição, contraste, perspectiva, etc. Só assim você extrairá beleza usando o "martelo" chamado computador.

Aqui eu exponho somente o que é importante aprender e o que percebi como relevante ao longo da minha experiência. Perdi muito tempo aprendendo uma série de ferramentas acessórias ou completamente inúteis para só então me ater aos fundamentos. Não cometa esse erro!

Um modelo 3D é formado pelos seguintes elementos:

Vertex: Em uma Engine 3D possui diversas aplicações. Para modelos define a geometria do objeto, o que será desenhado pela placa de vídeo em tempo real. Também é bastante usado para localizar objetos no espaço tridimensional, como por exemplo, para detectar colisões entre objetos ou localizar uma unidade em um jogo de estratégia ou RTS.

Edge: Usado para definir um canto do objeto 3D ou desenhar uma linha, ou ainda, traçar uma linha imaginária que detecta colisões entre a linha e outros objetos, técnica comumente chamada de Linecast ou Raycast.

Face: Define um “Tri”, a partir de uma face o objeto ganha visibilidade na engine e forma objetos como personagens, cenário, enfim, qualquer representação visual.

Polygon: Conjunto de faces que forma um plano visível ou “Quad”, mas pode ter mais de quatro lados formando um “N-Gon” ou polígono de vários lados. Usado para criar um terreno, superfície de um rio, outdoor, telhados, etc. Também é muito usado em folhagem de árvores, o jogo fica mais leve porque não está desenhando cada folha individualmente. Outra recomendação é a de criar modelos formados predominantemente de polígonos de quatro lados ou “Quads”, pois facilita a edição do modelo posteriormente e evita problemas de mapeamento. Abaixo podemos verificar que a combinação de tris e quads forma o modelo final, que por sinal é o modelo da minha cabeça em 3D!


Surface: (Superfície) Um objeto pode ser composto por vários sub-objetos, em um modelo de uma casa, por exemplo, a parede e a janela podem ser formadas por objetos distintos que foram combinados (ver Combine ou Attach), facilita muito o processo de construção de objetos compostos para edição posterior.

Object: (Objeto) Entidade com atributos individuais, pode ser um carro em um jogo de corrida, um personagem complexo ou um simplesmente um cubo que pode ser usado como uma caixa de munição (crate) em um jogo de tiro.


Processo de criação:

Normalmente inicio o modelo por um cubo, esta técnica é normalmente chamada de “Box modelling”, a partir daí utilizo apenas algumas ferramentas para esculpir e dar forma. Muitos alegam que os modelos feitos dessa forma ficam com um aspecto quadrado, algo que discordo completamente, tudo depende da proficiência do artista e da sua percepção de onde é necessário adicionar detalhes.

Ferramentas de modelagem poligonal:

Criar polígono: A cada clique na tela com o mouse você define um vértice para a criação de um polígono, excelente para se criar o chão de modelos arquitetônicos a partir de uma planta baixa.

Extrude: Faz uma projeção de uma ou mais faces e adiciona volume ao modelo, normalmente a uso para criar pernas, braços e dedos em um personagem. Outra variação do extrude é o “Bevel”, nele a face resultante pode ser escalonada (reduzida ou aumentada em sua escala). Para o jogo Seja Fofo, confeccionei os sprites em uma aplicação 3D. Usei a técnica de modelagem poligonal para a criação de toda a arte do jogo. Como o personagem principal tem a forma esférica, comecei a modelar a partir de uma esfera com poucas divisões. Algumas extrusões depois e duas esferas fazendo às vezes dos olhos, o personagem estava pronto. Abaixo vemos a orelha do personagem do meu jogo Seja Fofo sendo projetada.

Um detalhe importante é se a projeção mantém as faces juntas (padrão) ou não, quando são projetadas juntas não se cria faces internas, o que deve ser evitado ao máximo em uma engine 3D.

Inset: Uma variação do extrude. Primeiro faz-se a extrusão e depois se reduz o tamanho da face resultante. Muito útil para se criar objetos com variação de espessura como o cano de uma arma ou uma coluna grega. Na imagem o inset é aplicado na estrutura de um poste de luz para se criar a área interna onde a lâmpada fica. Modelo utilizado no cenário do meu jogo sobre o Cangaço.

Cut ou Split polygon: (cortar ou dividir polígonos) Insere um ou mais cortes no modelo, adicionando novas arestas e faces, ótimo para criar detalhes ou organizar a topologia do modelo. Modelo da arma MP-18 usada no meu jogo sobre o Cangaço.

Boolean operations: (Operações Booleanas) Transforma dois objetos em apenas um, utilizando três operações. Eu uso com certa frequência, mas deve-se ter em mente que mesmo nos softwares comerciais essa técnica não funciona 100% das vezes, é comum ter que usar outras ferramentas para “consertar” a malha do objeto, principalmente se o objeto for animado posteriormente.  

As três operações são:  

Union: (União) Combina os dois objetos eliminando as faces que se interpenetram. Na imagem ao observar a malha do objeto resultante fica claro que as faces internas não existem mais.  

Subtraction ou Difference: (Subtração) Normalmente o último objeto selecionado é eliminado, mas a sua forma fica gravada no primeiro objeto. Bom para criar orifícios, como em um queijo suíço.  

Intersection: (Intercessão) Apenas a parte sobreposta é preservada. Raramente usei essa operação, pois é difícil de visualizar a forma final do objeto.

Combine ou Attach: (Combinar ou juntar) Muito útil para transformar vários objetos em apenas um. Os objetos individuais ainda podem ser acessados e modificados, mas fazem parte de um único objeto com nome próprio com várias superfícies isoladas. Não confundir com operações Booleanas. Nesta a geometria do objeto se funde, enquanto que ao combinar forma-se um objeto com duas ou mais superfícies. Uma casa é um bom exemplo, nela temos portas, janelas, telhado e paredes, todos esses objetos podem ser combinados para edição posterior ou enviados diretamente para uma game engine. Para um jogo 3D é recomendado que o máximo de objetos sejam combinados, principalmente aqueles que são estáticos (não possuem animação), isso reduz o número de chamadas à placa de vídeo, e portanto, aumenta a taxa de quadros por segundo FPS (Frames Per Second) do jogo.