herramientas de modelado 3d

Herramientas de Modelado

SketchUp, Blender y 3DS Max

Objetivos: Citar brevemente las etapas en la creación de gráficos 3D.

Destacar algunos ejemplos de aplicaciones de modelado 3D.

Hacer una comparativa entre las herramientas Google SketchUp, Blender y 3D Studio Max, conociéndolas de primera mano y aportando nuestras impresiones personales.

Desarrollo de un caso práctico basado en el modelado de figuras de ajedrez usando las herramientas citadas.

1. Introducción

La Informática Gráfica es la rama de la Informática que se encarga de la creación de representaciones gráficas mediante el uso del ordenador. Hay muchas formas de tratar dichas representaciones y cada una de ellas puede dar lugar a un campo de especialización dentro de la informática gráfica.

1. Introducción

A grandes rasgos, cuando hablamos de diseño 3D nos referirnos tanto a la creación tridimensional de piezas, objetos o estructuras, empleado generalmente en ingeniería y arquitectura, o a la generación de imágenes en 3D relacionadas con el mundo multimedia y la animación 3D.

1. Introducción

Cada uno de estos sectores, cuenta con programas específicos adaptados a las necesidades concretas de los profesionales que los van a emplear.Entre las primeras plataformas 3D que salieron al mercado, y las más conocidas se encuentran Maya, 3D Studio Max, Softimage y Lightwave.

1. IntroducciónCada software tiene sus ventajas y desventajas frente a los demás, pero la posibilidad de realizar un trabajo de calidad no depende de esto, sino de los conocimientos, la creatividad, y no tanto del software.

Bien es cierto que la demanda profesional de un determinado programa como es el caso de 3D Studio Max en España, puede ser mayor que de otras plataformas, y tomar la decisión de decantarse por esa opción.

El mejor programa 3D será aquel con el cual el usuario se encuentre más cómodo a la hora de trabajar, teniendo en cuenta su forma y filosofía de de trabajo.

2. Pasos en el Modelado 3D

ModeladoConsiste en dar forma a los objetos individuales que luego serán usados en la escena.

2. Pasos en el Modelado 3D

SombreadoMediante esta técnica se definen como se comportarán las caras de un polígono cuando es iluminado por una fuente de luz.

2. Pasos en el Modelado 3D

TexturizadoPara incrementar el detalle y el realismo de los modelos creados se pueden añadir texturas. Se trata de una imagen que se coloca en las caras del polígono.

2. Pasos en el Modelado 3D

AnimaciónUna vez creados los objetos se pueden animar mediante transformaciones básicas o bien usando otras técnicas más avanzadas como esqueletos, deformadores o transformaciones dinámicas.

2. Pasos en el Modelado 3D

RenderizadoConsiste en generar una imagen 2D o animación a partir de la escena creada. Este proceso necesita una gran capacidad de cálculo.

3. Aplicaciones del Modelado 3D

Las aplicaciones de modelado y animación en 3D poseen un extenso campo de aplicación, que va desde la publicidad, la cinematografía, la realización de videojuegos y arquitectura.

3.1 Cine

El cine de animación ha experimentado una gran evolución gracias a las herramientas infográficas de modelado y animación 3D. Los estudios Pixar fueron pioneros en investigar las posibilidades de estas técnicas para su adaptación al mundo de la animación.

3.2 Videojuegos

El terreno de los videojuegos cuenta con títulos generados mediante gráficos tridimensionales desde los años 80 aunque no comenzaron a madurar hasta los 90. Su evolución visual está muy ligada a la de las producciones cinematográficas.

3.3 Arquitectura

Las herramientas de diseño 3D permiten a ingenieros y arquitectos obtener planos con cotas y anotaciones, generar la documentación técnica y producir previsualizaciones fotorealistas de sus proyectos. Hacen posible comprobar por ejemplo si un puente será capaz de soportar las cargas sin peligros.

3.4 Diseño Industrial

Las herramientas de diseño permiten realizar el dibujo técnico de productos y la documentación del proceso, además de otras tareas completarías relacionadas con la presentación. También permiten por ejemplo simular el funcionamiento de un producto antes de su producción.

3.5 Diseño Gráfico y Publicidad

Las aplicaciones de modelado y animación 3D permiten dar rienda suelta a la creatividad de grandes profesionales del mundo de la infografía y el diseño gráfico. Es muy frecuente el uso de estas herramientas en publicidad y arte comercial.

3.6 Medicina

El modelado 3D juega un papel importante en campos como en el diagnóstico clínico, ya que la reconstrucción y visualización tridimensional de estructuras anatómicas aporta una valiosa información muy estimable en el campo médico.

4. Herramientas de Modelado 3DExisten multitud de herramientas de modelado 3D en el mercado, muchas de ellas enfocadas a sectores concretos.

Blender

Google SketchUp

3D Studio Max

4.1 Google SketchUp

La mayoría de programas de modelado 3D requieren al menos una base de conocimientos de dibujo. Sin embargo, Google SketchUp está diseñado para que cualquier persona pueda usarlo ya que es una herramienta muy intuitiva, sobretodo en comparación con otros programas de dibujo 3D.

4.1 Google SketchUp

SketchUp permite crear edificios, coches, personas o cualquier otro objeto en 3D. Los edificios creados se pueden localizar geograficamente y colocar sobre las imágenes de Google Earth. Además los modelos pueden ser subidos a la red y almacenarse en Google 3D Warehouse.

4.1 Google SketchUp

Se puede descargar de la página de Google y es muy fácil de instalar. Está disponible para Windows y Mac OS. Tiene dos versiones, la básica y la pro. La primera de ellas es totalmente gratuita y es la más indicada para principiantes. Con la versión básica se pueden realizar todo tipo de dibujos.

4.1 Google SketchUpLa versión pro, con un coste de 495 dólares, cuenta con una serie de opciones inexistentes en la versión básica. Para empezar, carece soporte técnico y no tiene tampoco algunas herramientas 3D específicas de modelado, ni genera informes. Tampoco puede exportar a 3D Studio Max o Autocad como sería de esperar, aunque si puede importar de estos y otros programas.

Lo Mejor

Es una herramienta muy intuitiva y fácil de usar. La versión básica es gratuita.

Lo Peor

No está disponible para Linux. Es muy limitado en comparación con otras herramientas de modelado.

4.2 Blender

Blender no solo es una herramienta de modelado, diseño y animación de gráficos 3D, sino que también incluye, entre otras cosas, un potente software para la elaboración de juegos y un editor de audio y vídeo.

4.2 Blender

Una de las mayores ventajas de Blender es que se trata de software libre y multiplataforma. Su instalación es muy sencilla y solo ocupa unos 20 Mb. Los requisitos de sistema tampoco son muy exigentes. Lo más importante es contar con una placa de video 3D con soporte para Open GL.

4.2 BlenderUna de las cosas que más se ha criticado de esta herramienta es que su interfaz no es muy intuitiva. El uso de los atajos de teclado es casi obligatorio si queremos trabajar con efectividad.

El sitio oficial de Blender cuenta con una sección de ayuda y tutoriales, en la que podemos encontrar videos explicativos. Existe también una guía oficial de más 400 páginas junto con un DVD con todo lo necesario para empezar con la herramienta.

Caracteristicas Capacidad para una gran variedad de primitivas geométricas. Edición de audio y sincronización de video. Motor de juegos 3D integrado. Uso del lenguaje Python para automatizar o controlar varias tareas. Además ofrece también herramientas de simulación avanzada tales como

dinámicas de cuerpos rígidos, de cuerpos suaves y de fluidos, herramientas de animación de personajes, un sistema de simulación física avanzado, y un sistema de composición de materiales.

4.2 Blender

El éxito de este software es cada vez mayor y lo demuestra el hecho de que es utilizado en proyectos publicitarios o para películas de animación como Elephants Dream , Plumíferos o Big Buck Bunny. Participó en la producción de la película Spider-Man 2, en donde fue utilizado para crear previsualizaciones del storyboard.

4.2 BlenderLo Mejor

Se trata de un software libre y gratuito. La comunidad que hay alrededor. Multiplataforma.

Lo Peor

Interfaz poco intuitiva y curva de aprendizaje muy lenta al principio.

4.3 3D Studio Max

3D Studio Max es uno de los programas de modelado y animación 3D más utilizados por los desarrolladores de videojuegos, en proyectos de animación como películas, anuncios de televisión o efectos especiales y en arquitectura.

4.3 3D Studio MaxDispone de una sólida capacidad de edición y una arquitectura de plugins. Solo esta disponible para Windows.

La página oficial cuenta con una sección de ayuda y tutoriales, así como videos explicativos. Además existen multitud de libros sobre el uso de la herramienta. En la biblioteca de la facultad están disponibles “El Gran Libro de 3DS Max 2009”, “Decostructing the Elements with 3DS Max”, “Animación con 3DS Max” entre otros.

Caracteristicas Cuenta con más de 100 herramientas de modelado, escultura y

manipulación de objetos. Existen infinidad de plugins, muchos de ellos de pago, que facilitan la

creación de nuestros proyectos. Compatible con multitud de formatos . Permite la integración con Adobe Photoshop. Podemos importar los

archivos PSD como texturas.

4.3 3D Studio Max

Es uno de los programas más reconocidos y utilizados en el ámbito de los videojuegos. Usando esta herramienta se han desarrollado títulos como Tom Raider, Splinter Cell o Halo entre muchos otros.

4.3 3D Studio MaxLo Mejor

Dispone de gran cantidad de herramientas y plugins. Es potente y estable.

Lo Peor

Su alto precio. Requisitos de hardware elevados. No es multiplataforma.

5. Caso PrácticoUna vez expuestas las principales características de las tres herramientas, lo interesante es realizar un estudio que nos sirva para conocer de primera mano las posibilidades y limitaciones de cada una.

El objetivo del estudio es familiarizarnos con las distintas herramientas y decidir cual o cuales se adaptan a nuestras necesidades.

Hemos decidido modelar 3 piezas de ajedrez en cada herramienta. En concreto un peón, una torre y un caballo, siendo esta última la que presenta mayores dificultades. Para no extendernos demasiado elegiremos una figura como representante de cada herramienta. Explicaremos en cada caso los motivos de esta elección.

5.1 Modelar un Peón con SketchUp

Hemos elegido SketchUp para modelar la figura más simple porque se trata de la herramienta más fácil de utilizar. No nos ha llevado mucho tiempo familiarizarnos con la herramienta porque es bastante intuitiva. Con tan solo 3 o 4 herramientas básicas hemos creado un peón con unos resultados bastante aceptables.

5.2 Modelar una Torre con Blender

Continuando con nuestro caso práctico, modelaremos ahora una torre en Blender. Esta figura es un poco más compleja que el peón aunque se modela de forma muy similar. Al contrario que con SketchUp, nos ha costado bastante acostúmbranos a su interfaz de usuario ya que requiere mayores conocimientos y grandes dosis de paciencia.

5.3 Modelar un Caballo con 3DS Max

Aunque la interfaz de 3D Studio Max no es tan sencilla como la de SketchUp, en un par de horas podemos manejar las herramientas básicas. Eso sí, para desenvolverse con soltura, se requiere mucha práctica y conocer bastantes combinaciones de teclas. Hemos elegido 3D Studio Max para la figura del caballo porque dispone de gran cantidad de herramientas de modelado.

Paso 1

En la vista frontal, seleccionamos la herramienta Line en Create panel > Shapes > Line y dibujamos la silueta de la figura. Para que las curvas queden más naturales podemos usar el método Smooth en Creation panel > Creation Method rollout.

Paso 2

Se pueden ajustar mejor los puntos a la imagen de referencia usando la herramienta Select and Move [W]. Seleccionamos los vertices marcados en la imagen y con el botón derecho marcamos la propiedad Bezeir Corner. Adaptamos las esquinas usando los manejadores y la herramienta de Select and Move.

Paso 3

Conectamos los vértices tal y como se muestra en la imagen. Para ello hacemos click en Redefine marcando la opción Connect.

Paso 4

Para dar volumen a la figura, seleccionamos los puntos centrales, y en la vista Superior, los movemos en el eje Y.

Paso 5

Seleccionamos Modifier List > Surface, para dar la apariencia de solido a la figura. Es posible que tengamos que activar la opción Flip Normals.

Paso 6

Haciendo uso de la herramienta Redefine creamos la línea de la crin del caballo. A continuación hacemos click Modifier list > Edit Patch y con el botón Patch activado seleccionamos las áreas que aparecen en la imagen.

Paso 7

En la vista frontal, con las áreas que forma la crin aun seleccionadas, hacemos una extrusión con la herramienta Extrude.

Paso 8

Aplicamos una simetría a la figura sobre el eje Z mediante el modificador Symmetry.

Paso 9

Creamos la base de la misma forma que hemos hecho con el peón o la torre. El resultado es el que se muestra en la figura.

5. ConclusionesSketchUp

Resulta tremendamente sencillo e intuitivo. Es idóneo para proyectos arquitectónicos y modelado de

edificios. Presenta dificultades a la hora de modelar cuerpos orgánicos

o con muchas curvaturas como es el caso del caballo de ajedrez.

Es el más adecuado para principiantes ya que la curva de aprendizaje es muy suave y en poco tiempo puedes realizar tus modelos de forma sencilla.

Hay disponible además gran cantidad de videos y tutoriales de ayuda.

No es tan completo como las otras dos aplicaciones.

5. ConclusionesBlender

Se trata de una potente herramienta gratuita de modelado 3D y ofrezca muchas opciones.

Su interfaz es compleja y poco intuitiva.

Su pronunciada curva de dificultad no lo hace adecuado para principiantes como es nuestro caso.

Por este motivo, no hemos conseguido realizar el caballo de ajedrez.

5. Conclusiones3D Studio Max

Nos ha parecido una herramienta muy profesional y aunque requiere algunos conocimientos previos y no es tan inmediata como SketchUp, es mucho más accesible a la hora de iniciarse que Blender.

El punto negativo es su elevado precio ya que está dirigida a los profesionales del sector. De todas formas hay disponibles versiones de evaluación.

6. Trabajo PrácticoComo trabajo práctico hemos decidido modelar una escena en 3D haciendo uso de SketchUp y 3D Studio Max . Estudiaremos la posibilidad de introducir animaciones. También utilizaremos una herramienta de edición de imágenes como Photoshop para la creación de las texturas.

7. Bibliografía y ReferenciasPágina Oficial http://www.autodesk.es/adsk/servlet/index?siteID=455755&id=12341473 http://www.google.com/intl/es/sketchup/product/gsu.html http://www.blender.org/

Turoriales http://wiki.blender.org/index.php/Doc:ES/Manual http://es.wikibooks.org/wiki/Blender_3D:_novato_a_profesional

Wikipedia http://es.wikipedia.org/wiki/Autodesk_3ds_Max http://es.wikipedia.org/wiki/Google_SketchUp http://es.wikipedia.org/wiki/Blender

Otros http://www.visiblebody.com/ http://elmundodelaanimacion3d.blogspot.com/ http://tecnoloxiasmultimedia.blogspot.com/