apresentação1 11 pm edição 3d
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Curso Profissional de Técnico de Multimédia
Ano Lectivo 2009/2010
Técnicas de Multimédia
MINISTÉRIO DA EDUCAÇÃODIRECÇÃO REGIONAL DE EDUCAÇÃO DO CENTRO
ESCOLA SECUNDÁRIA DE AVELAR BROTERO
Professor: João Leal
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Edição 3DEdição 3D
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Critérios de Avaliação
Avaliação
Saber Estar: Competências transversais de ordem pessoal e
social - 10%.
Conjunto Atitudes/Comportamentos observáveis.
•É pontual e assíduo;
•Traz o material necessário;
•Participa nas actividades propostas;
•Coopera / respeita os outros;
•Cumpre prazos e regras
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Portfólio (Actualização, Organização, Desenvolvimento)
Ferramentas: Wordpress, Blogspot, Sala 2.0, Wix,….
Testes
Online (em princípio dois…)
Trabalhos
Práticos, individuais, em grupo
Saber: Competências científico-cognitivas e Saber Fazer:
Competências transversais de ordem intelectual e
metodológica -90%
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Material
Plataforma Moodle do professor
http:// www.joaoleal.net/moodle
Página Web do professor
http:// www.joaoleal.net
Fórum Multimédia
http://esabtm.ning.com
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• Blender
• 3ds Max.
• Maya
•…..
Software:
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A criação de imagens 3D tem cada vez maior
importância nos produtos visuais.
Por este motivo, a modulação de objectos 3D
têm uma importância cada vez mais importante no
desenvolvimento destes produtos.
IntroduçãoIntrodução
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Neste módulo pretende-se que o aluno seja
capaz de:
Criar cenas com alguma complexidade em
termos de modulação;
Criar cenas com alguma complexidade em
termos de renderização;
Criar animações básicas.
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• Squash and Stretch Quando os objectos se movem, ouficam rigidos ou se deformam;
•Timing Tempo apropriado para o desenrolar de uma acção;
• Anticipation Preparação de uma acção;
• Staging É fundamental que a ideia fique bem percebida.
• Follow Through and Overlapping Action Transição entreas acções, não devem ocorrer pontos mortos.
•Straight Ahead Action and Pose-To-Pose Action Asdiferentes partes do objecto são transformadas em keyframesdiferentes.
Princípios FundamentaisPrincípios Fundamentais
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• Slow In and Out Afastamento entre as frames para seconseguir sincronismo e movimento.
• Arcs Trajecto visual da acção para fazer um movimentonatural.
• Exaggeration Deve-se ter o cuidado de escolher aspropriedades que pretende exagerar.
• Secondary Action Pode ser usada para aumentar acomplexidade e o interesse de uma cena principal.
• Appeal Uma cena ou uma figura não devem ser demasiadosimples nem demasiado complexos.
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A Animação 3D:
• Cria objectos
• Simula seus movimentos num ambiente virtual tridimensional.
• São criados em computador
• Assim dá uma ideia de profundidade, volume e peso.
• São considerados cinco pontos fundamentais na animação 3D: 1. Modulação 2. Texturização3. Iluminação4. Animação5. Render.
O que é animação 3D?O que é animação 3D?
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• Envolve o estudo da Álgebra, Geometria, Primitivas Gráficas,Sistemas de Coordenadas e Transformações Geométricas entreoutras.
• Tem uma área de aplicação ampla: modelagem desólidos, simulação, animação por computador, processamentode imagens, geometria computacional, visão por computador,robótica, visualização científica, circuitos eléctricos, economia emeteorologia, entre outras.
ModulaçãoModulação
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Primeiro temos:
Exemplo
Ficando com:
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• Estabelecida a sua forma e dimensão (Modulação), o modelo de
objecto criado está pronto para receber a sua textura superficial.
• Foi a partir da texturização, que a imagem tomou esta aparência.
TexturizaçãoTexturização
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• O passo seguinte é simular uma determinada luz sobre o objecto
na cena.
• Assim as luzes e sombras são agregadas ao contorno do objecto,
simulando a realidade e a interactividade dentro de um dado
cenário.
• Este é um exemplo muito claro de um
objecto já iluminado
IluminaçãoIluminação
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• De seguida é necessário animar a cena.
• Para isso é necessário ter em conta que cada objecto tem a sua
natureza própria!!
AnimaçãoAnimação
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• Depois de pronta, a imagem precisa ser "renderizada" para quepossa ser vista.
• Quanto mais objectos, efeitos, luzes, movimentos, ou qualqueroutro parâmetro desejado, mais longo e complexo se pode tornar orender.
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Para que servem os programas de Para que servem os programas de modulação modulação em 3D ?em 3D ?
Os programas de modulação 3D são usados para a criaçãode cenas e modelos tridimensionais que permitem a geração deimagens e animações com qualidade muito próxima a de uma fotoou vídeo real.
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A importância da A importância da modulação em modulação em 3D 3D na área industrialna área industrial::
A confecção de qualquer tipo de imagem pode ser realizada
de maneira tradicional, através de ilustrações. No caso de
equipamentos e máquinas industriais, profissionais aprendem a
desenhá-los em cursos de desenho industrial. O profissional,
geralmente um artista com determinada habilidade, pode desenhar
a mão livre e fazer desenhos artísticos ou técnicos. Porém, realizar
tal tarefa a mão livre pode ser muito demorado e pouco prática.
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Principais exigências para os Principais exigências para os programas de programas de modulação modulação em 3D:em 3D:
Existem muitos programas de modelagem 3D. Porém
poucos são os programas que atendem as necessidades específicas
para a modelagem em 3D de equipamentos e sistemas industriais
algumas exigências devem ser levadas em consideração: o
programa deve ter ferramentas que permitam a modelagem de
sistema de partículas, para que sejam feitas animações que
simulem a dinâmica de fluidos. E os programas mais utilizados são
Blender, Maya e o 3D Studio Max.
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BlenderBlender::
O Blender é um programa de código aberto, desenvolvido
pela Blender Foundation. Originalmente, o programa foi feito como
uma aplicação fechada pelos estúdios holandeses de animação
Neo Geo e Not a Number Tecnologies (NaN), até que a NaN faliu em
2002. Porém uma campanha para financiamento do Blender foi
iniciada a fim de colectar doações. Por esse motivo hoje o código-
fonte do Blender é livre.
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Vantagens:Vantagens:
Possui ferramentas para se obter imagens com efeitos de iluminação
e textura estão presentes no Blender.
As animações de corpos rígidos, que envolvem colisão, podem ser
feitas através de uma interface gráfica, que evita a necessidade de se
programar.
Outra vantagem do Blender é a compatibilidade de arquivos.É
possível salvar arquivos para serem abertos em outros programas de
modelagem 3D como o 3D Studio Max e existem diversos tipos de
formato de arquivo (extensão), como OFF e OBJ que podem ser
atribuídos aos modelos tridimensionais.
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Desvantagens:Desvantagens:Não possui ferramentas elaboradas para simplificar a modulação,
como a ferramenta Bend, que deforma o objecto segundo parâmetros
numéricos (entortar).
A mesma deficiência se encontra na quantidade de materiais e
texturas disponíveis no próprio programa, não existem muitos
materiais prontos, restando ao utilizador a criação de um material
sempre que necessário.
Outro ponto refere-se à simulação de fluídos, que na versão actual
do programa ainda não está totalmente desenvolvida.Por exemplo,
ainda não é possível simular um fluxo de água.
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MayaMayaA ideia de criar o Maya surgiu Em 1993 quando a Wavefront
comprou a TDI e em 1995 se uniu com a Alias incorporadas pela
Silicon Graphics Inc (SGI) formando a Alias|Wavefront. Três anos
depois o programa Maya foi lançado. Recentemente, a Autodesk
fundiu a Alias|Wavefront e ampliou seu domínio sobre o mercado
3D.
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Vantagens:Vantagens:
Além de possuir todas as ferramentas básicas de modelagem e
animação, o Maya possui diversas ferramentas extras que facilitam a
modelagem de objetos rígidos.
O programa também possui uma vasta quantidade de materiais e
texturas pré-configurados para serem utilizados, apresentando
ferramentas que facilitam a aplicação de textura e pintura de
superfícies.
Além das ferramentas de modelagem, é completo para a elaboração
de animações com sistema de partículas. viabilizando a criação de
qualquer animação que represente o fluido a simulação de fluidos.
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O programa também dá a opção de leitura de alguns tipos de
extensão e possibilita que um modelo 3D possa ser salvo em
extensões como “OBJ” e “WRL”, sendo compatível com outros
programas.
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Desvantagens:Desvantagens:
A principal desvantagem do Maya se encontra no
preço do programa, que custa o equivalente a um
computador pessoal top de linha. E sua interface
também é pouco intuitiva, pela quantidade de opções e
botões presentes.
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3D Studio Max:3D Studio Max:
O 3D Studio Max é um software bastante usado e
referenciado em diversas áreas da computação e animação gráfica,
sendo uma delas a indústria dos jogos. Actualmente o programa
possui uma versão de demonstração gratuita válida durante um mês
com todas a funcionalidades do 3D Studio Max.
![Page 29: Apresentação1 11 pm edição 3d](https://reader033.vdocuments.pub/reader033/viewer/2022051818/54948be7ac7959042e8b4c0c/html5/thumbnails/29.jpg)
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Vantagens:Vantagens:
O 3D Studio Max possui uma ferramenta que fornece um
conjunto de funcionalidades de forma a melhorar e acelerar o
processo de criação de personagens individuais, nomeadamente
bípedes, e de multidões. Esta ferramenta possibilita uma melhor e
mais fácil modelação de criaturas, nomeadamente ao nível da pele,
músculos, ossos e mãos.
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Desvantagens:Desvantagens:
O 3D Studio Max é um programa muito utilizado para criação de
animações para produção de filmes e jogos, porém para as
aplicações na área industrial ele foi descartado, por não possuir
ferramentas específicas de modelagem de sistemas em partículas,
que simulem a dinâmica de fluidos.
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A terceira dimensãoA terceira dimensão
• Modelagem tridimensional
• Elaboração tridimensional
• Realidade virtual
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Modelagem tridimensionalModelagem tridimensional• Métodos de representação tridimensional:
– modelos geométricos;
• superfícies poligonais;
• superfícies curvas;
• representações de varredura;
• geometria sólida construtiva;.
– modelos procedimentais;
– modelos volumétricos.
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• Modelos geométricos:
– contêm informação da geometria de uma cena: objetos,
facetas, arestas, vértices
– podem ser construídos com editores 3D internos ou
externos a um sistema de animação 3D
– contêm informação adicional sobre a natureza das
superfícies (cor, material, texturas etc).
![Page 34: Apresentação1 11 pm edição 3d](https://reader033.vdocuments.pub/reader033/viewer/2022051818/54948be7ac7959042e8b4c0c/html5/thumbnails/34.jpg)
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• Superfícies poligonais:
– compostas por vértices, arestas e faces;
– malhas poligonais: superfícies poligonais abertas;
– poliedros: superfícies poligonais fechadas;
– normais: direções perpendiculares às faces.
![Page 35: Apresentação1 11 pm edição 3d](https://reader033.vdocuments.pub/reader033/viewer/2022051818/54948be7ac7959042e8b4c0c/html5/thumbnails/35.jpg)
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• Malha poligonal
![Page 36: Apresentação1 11 pm edição 3d](https://reader033.vdocuments.pub/reader033/viewer/2022051818/54948be7ac7959042e8b4c0c/html5/thumbnails/36.jpg)
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• Superfícies curvas:
– Superfícies cónicas
• Esferas, elipses, cilindros, cones etc
– Superfícies cúbicas
• Superfícies de Bézier, “splines” etc
![Page 37: Apresentação1 11 pm edição 3d](https://reader033.vdocuments.pub/reader033/viewer/2022051818/54948be7ac7959042e8b4c0c/html5/thumbnails/37.jpg)
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• Superfície cúbica:
![Page 38: Apresentação1 11 pm edição 3d](https://reader033.vdocuments.pub/reader033/viewer/2022051818/54948be7ac7959042e8b4c0c/html5/thumbnails/38.jpg)
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• Geometria sólida construtiva:
– operações booleanas sobre sólidos básicos;
– uso conceitualmente fácil;
– nem sempre produz resultados esperados:
• dissonância com modelos baseados em superfícies.
![Page 39: Apresentação1 11 pm edição 3d](https://reader033.vdocuments.pub/reader033/viewer/2022051818/54948be7ac7959042e8b4c0c/html5/thumbnails/39.jpg)
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• Operação de geometria sólida construtiva:
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• Representações de varredura:
– geradas por deslocamento de uma forma 2D ao longo
de uma trajectória;
– deslocamento paralelo: extrusão;
– revolução em torno de um eixo: superfícies de
revolução.
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• Exemplo de extrusão:
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• Superfície de varredura:
![Page 43: Apresentação1 11 pm edição 3d](https://reader033.vdocuments.pub/reader033/viewer/2022051818/54948be7ac7959042e8b4c0c/html5/thumbnails/43.jpg)
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• Modelos procedimentais:
– descrevem objetos de geometria muito complexa;
– os objetos são descritos por algoritmos;
– adequados para imitar muitos fenómenos naturais;
– o grau de detalhe pode ser controlado para evitar
tempos excessivos de elaboração.
![Page 44: Apresentação1 11 pm edição 3d](https://reader033.vdocuments.pub/reader033/viewer/2022051818/54948be7ac7959042e8b4c0c/html5/thumbnails/44.jpg)
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• Tipos de modelos procedimentais:
– fractais: relevo, hidrografia, formas abstratas;
– graftais: plantas;
– sistemas de partículas: fogo, névoa, vapores;
– modelos físicos: baseadas nas propriedades físicas de
objetos reais.
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• Montanha fractal
![Page 46: Apresentação1 11 pm edição 3d](https://reader033.vdocuments.pub/reader033/viewer/2022051818/54948be7ac7959042e8b4c0c/html5/thumbnails/46.jpg)
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• Modelos volumétricos:
– descrevem tanto a superfície como o interior dos
objectos;
– o espaço é dividido em cubos elementares (voxels), com
cor e transparência individuais;
– adequados para a reconstituição de objectos naturais:
tomografias, sub-solos.
![Page 47: Apresentação1 11 pm edição 3d](https://reader033.vdocuments.pub/reader033/viewer/2022051818/54948be7ac7959042e8b4c0c/html5/thumbnails/47.jpg)
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• Elaboração de imagens (“rendering”):
– obtenção de imagens representativas de projecções da
cena 3D;
– constitui normalmente a etapa de produção mais
intensiva em processamento, mas não precisa de
intervenção manual.
![Page 48: Apresentação1 11 pm edição 3d](https://reader033.vdocuments.pub/reader033/viewer/2022051818/54948be7ac7959042e8b4c0c/html5/thumbnails/48.jpg)
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• Elementos da elaboração:
– modelos da cena, incluindo geometria e materiais;
– câmeras e luzes;
– parâmetros da imagem: resolução, canais, grau de
foto-realismo.
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www.joaoleal.net Professor: João José Leal 49
• Modalidades de elaboração:
– elaboração em fio-de-arame: geração de vistas da
geometria, para fins de modelagem;
– elaboração preliminar: geração de imagens para
avaliação;
– elaboração definitiva: geração de imagens para pós-
produção e gravação.