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[edit] Capítulo 1: Introduciendo el diseño en 3D
By Roland Hess Traducido por Juan Alcántara
Si estás completamente perdido en el arte del diseño en 3D esta introducción es lo que estás buscando. Por el contrario, si lo manejas minimamente y solo pretendes usar este libro para mejorar el manejo de Blender, entonces es mejor que pases al capítulo 2, la interfaz de Blender(Anque si lo haces te perderás una fantástica alegoría que puede que te de cierta inspiración algún día que tú ratón no quiera hacer su trabajo y todo en lo que puedas pensar sean esferas cromadas y tableros de ajedrez) Por favor, daros cuenta que las capturas de pantalla y referencias a Blender en este capítulo no forman un tutorial , son solo ejemplos generales de lo que puede hacerse. Por lo que de momento no vas a encontrar paso a paso como hacerlo, sino más adelante.
[edit] Tomando fotos de casas de muñecas
El arte del 3D es más que construir un modelo a escala de un edificio y sacar una foto de él.
¿Has organizado alguna vez una casa de juguete, poniendo dentro muñequitos y probablemente habiendo puesto algunos complementos fuera de ella, como ramitas pegadas, para que parecierán pequeños arbustos? Luego, ¿Has tomado una foto cercana al suelo para que pareciera real? ¿Has usado imnumerables horas en tú habitación siendo un chaval para tratar de conseguir el máximo realismo posible mientras otros niños te llamaban el "rey hermitaño"?
Ok, como posiblemente me ocurrió a mi.
Pero eso, menos las burlas, es en esencia el arte del 3D. Crear y tomar fotografías de los modelos. Es cierto que el diseño en 3D es mucho más profundo que todo eso, pero es la forma en la que vamos a empezar nosotros.
[edit] Materiales diversos
Si fueses a construir un modelo de una calle ¿Que nos haría falta? Cajas vacias para los edificios, un cuchillo o tijeras para cortar las ventanas y puertas, o simplemente, un permanente para dibujarlas, todo dependiendo de la fantasía que se tenga. Además, papeles de colores y trozos sueltos de cartón para hacer elementos como el asfalto, la acera o bordillos. Aunque si te sientes flojo, compras directamente los bancos y las señales de tráfico en la tienda de miniaturas ya hechas, pero si eres lo suficientemente hábil puedes cojer pegamento y arena coloreada para dar a los tejados un mejor acabado. En el tema de la vegetación usaremos recortes de algunas hojas de plantas vivas para simular árboles y arbustos.
Si lo tienes todo, podrás construir tú mismo una fantástica escena callejera en miniatura.
Una vez construida, y de la manera que nosotros queríamos, procedemos a poner una cámara digital en el suelo, y nos aseguramos de que en el visor salga perfecta toda la escena, entonces tomamos la foto. Aunque podemos mover la cámara para obtener diversas imágenes desde distintos ángulos. Y si realmente se quiere, puedes hacer una secuencia con muñecos mientras un amigo lo graba con su linda cámara digital.
Trabajar en diseño tridimensional hecho por ordenador es exactamente lo mismo, excepto en que no corres el riesgo de cortarte con el cuter o las tijeras.
Primero construyes el modelo, luego lo pintas, para más tarde organizarlos a todos donde quieras y empezar con las capturas.
[edit] Construyendo modelos
Los ordenadores son estúpidos. Adentrándonos en sus entrañas nos damos cuenta de que todos ellos lo único que entienden son triángulos, esa es la razón por la que lo has golpeado. Afortunadamente, los ordenadores son muy buenos calculando y dibujando triángulos, y hay un montón de gente muy inteligente por hay fuera (como la gente que escribió y mantiene Blender) que saben como construir herramientas que hacen que trabajar con los triángulos sea tan fácil como nunca imaginaste, tanto que a menudo no nos damos cuenta de que lo estamos haciendo.
Y así, usando los triángulos podemos observar que somos capaces de formar un cuadrado.
Con triángulos y cuadrados, podemos construir cualquier cosa que queramos. Una caja para una escena de la calle, un mono, algo bello...
La herramienta han sido diseñadas para ayudar en el manejo de triángulos, dandote opción a mover sus esquinas, sus aristas o el conjunto entero de una vez. Te permite duplicarlo, suavizar los bordes entre ellos, separarlos y volverlos a juntar. Te permiten empujarlo como la arcilla, ordenarlos por filas o rotarlos en el espacio sobre sus ejes.
Vamos a ver algunos de los atajos y herramientas disponibles para el modelado 3D(Lo que sige no es un tutorial , por lo que no te recomendamos que lo intentes todavia. Son solo algunos ejemplos de lo que podemos hacer.)
[edit] Herramientas de moldeado
En Blender, como en todas las aplicaciones de 3D, tienes acceso a un número de diferentes modelos básicos para ayudarte a iniciarse.
Desde el principio, puedes usar las otras herramientas para crear, formar y definir tú modelo. Por ejemplo, si quieres cojer un cubo y construir un símbolo en 3D sobre él, puedes usar una de las más populares herramientas de modelado: Extruir.
Ahora, deberías cambiar la forma del símbolo mas, haciendo en cada brazo un corte en el medio. Para hacerlo necesitarás usar otra herramienta popular: La herramienta de corte Loop.
En la última ilustración, se han redondeado los cuadrados de los extremnos de la cruz, y algunos del centro, dándole una nueva forma muy bonita. Ahora, podrías pensar que los bordes están demasiado bastos, por lo que usamos una combinación de la herramienta biselar y de alisado para que la figura quede tal que así:
Ok, deberías estar pensando en que solo ves uno pocos triángulos.
Ah. Hay están.
Blender, como otras aplicaciones de 3D, te ofreze multitud de herramientas de moldeado que puedes combinar en infinitas formas para formar cualquier modelo que hayas imaginado. Trata de hacerlo con una caja de cartón.
[edit] Materiales
Miremos hacia atras en dirección al modelo de la caja de cartón. Si pegas un montón de cajas lisas en fila, no va a dar una buena impresión de ser una calle. Para hacerlo mejor, necesitas que sea más realista. Vamos a imaginar que quieres que la oficina de correos parezca que está hecha de ladrillos. Tienes varias opciones, la primera es dibujar los ladrillos directamente con rotuladores o pintura; o coger una imagen de una pared de ladrillos, cortarla y pegarla con pegamento a la caja, o simplemente aplicar arena roja y pegamento a la pared, y tallar las líneas de cemento para luego colorearlas.
Por supuesto, para hacer un buen trabajo hay que terminar el resto de la caja, Pintar los marcos de puertas y ventanas. Posiblemente añadir plástico transparente a las ventanas para simular el cristal. Para un mejor detalle, puedes incluso dibujar en la puerta el horario de la oficina.
Por lo tanto ¿Como se traslada eso a 3D? En 3D tú decides como y donde aplicar diferentes materiales a tús modelos, como si fuese tu escena.
En gráficos producidos por ordenador, puedes obtener los materiales de muchas formas distintas. Lo primero, es decir al ordenador las propiedades que quieres que tenga el material, ¿Brillante o mate? ¿Liso o rugoso? ¿Como debe comportarse ante la luz desde distintos ángulos?
Todas estas preguntas se responden usando los Shaders. En Blender, puedes elegir una gran variedad de distintos modelos de shading, cada uno adaptado a las diferentes tareas.
Elegidas las propiedades básicas del material, has de definir otras propiedades como son los colores. Si solo quieres que todo tenga el mismo color es muy simple, pero si quieres algo más complejo, y por ende realista, para que tus ladrillos (por ejemplo) parezcan reales, necesitas añadir texturas, y hay diversas formas de obtener texturas en el mundo digital.
Puedes usar una foto digital de un muro de ladrillo, y encargar a Blender de que su herramienta generadora de texturas haga una simulación del ladrillo. Deberás tambien usar diferentes herraminetas de pintura para pintar los ladrillos directamente sobre su superficie.
Por supuesto, hay más cosas de las que preocuparse que solo esas. Has de decirle a Blender como orientar la textura del modelo para que luzca correctamente.
Hay otras propiedades y cosas que puedes hacer con los materiales, como definir la transparencia, reflexión y bultos. Tambien puedes usar las herramientas de textura para afectar a otras propiedades aparte del color: la textura de los ladrillos puede usarse para definir su forma,con mayor o menor transparencia, y diferentes niveles de brillo o deformidades.
Hemos llegado lejos, hemos hecho los modelos y le hemos dicho a Blender como queremos que sean definiendo y aplicando los materiales. Hay una cosa más que necesitas hacer antes de que empiezes a sacar fotos.
[edit] Luces
No hay duda, habrás visto gran cantidad de muestras de traviesas de ferrocarril, a menudo en un museo de ciencia, o en el sótano de ese tio tan raro que tienes. Una de las cosas que hace que un modelo cobre vida es la adecuada iluminación del mismo. Hay un modelo en miniatura de vías de tren en el centro de ciencias de Carnegie, en Pittsburgh, Pensilvania, que abarca más de 400 metros cuadrados, en donde la iluminación es impresionante, simulando la luz de las farolas, cruces de vía, intersecciones de calles y edificios, con un detalle increible, sin duda un modelo muy laborioso de construir. Lámparas ocultas ayudan a crear diferentes secciones y ayudan a simular diferentes estaciones del año, y otras lámparas se encargan de simular el día y la noche.
La iluminación puede crear o romper una escena, una iluminación genial puede hacer que el modelo más simple parezca un objeto real, a pesar de tener otras deficiencias. Sin embargo, una mala iluminación puede hechar a perder horas de minucioso trabajo modelando y texturizando.
Blender, como otras aplicaciones CG, te da muchas opciones de iluminar tus modelos, permitiendo crear condiciones naturales de luz (Sol y lámparas hemi, con algo llamado oclusión del ambiente) y configuraciones de estudio (Spot y lámparas de área), y de ahi poder crear condiciones lumínicas que nunca podrían hacerse en el mundo real, pero pueden en uno digital. Además ayudan a crear profundidad a las escenas. Las luces pueden ser configuradas en diferentes colores e intensidades, pueden tener sombras o no, y pueden seleccionarse para que solo afecten a algunos objetos, dejando otros aparte.
¡Dispara!
Por el momento, hemos creado los modelos y texturas, y como aplicar la iluminación a todo. Es hora de empezar a tomar imágenes.
En el mundo de los gráficos en 3D, esto se llama renderizar. Normalmente, creas una cámara objeto, y la ajustas para que parezca que es real, luego le dices a la aplicación 3D que renderize la imagen a la que la cámara apunta. Este es el momento donde todo lo que hemos hablado se junta.
Cuando le dices a Blender que renderize una imagen, la primera cosa que hace es romper el modelo en triángulos. No te preocupes que no se ven. Sin embargo, los triángulos son la única forma geométrica que entiende el ordenador. Una vez Blender lo ha convertido todo a triángulos, hace algunos cálculos para determinar como aplicar las sombras de las distintas fuentes de luz y otras cosas.
Luego, empieza a generar la imagen.
Imágenes digitales, ya sea generadas por ordenador, escaneadas o capturadas con un cámara digital, están echas de un conjunto de pixels.
Solamente para hecerse una idea del tamaño de un pixel, el monitor del ordenador que estás usando ahora mismo suele tener una resolución de 1024 x 728 pixels (¡sobre 750.000 pixels!). Las tvs estándar americanas emiten a 648 x 486 pixels, mientras que las euopeas lo hacen a 720 x 486. Una cámara digital de 3 megapixels tomará una foto con una resolución de 2000 x 1500 pixels. Una tapa brillante de una revista está sobre unos 2700 x 1500 pixels.
La primera vez que uses Blender, por defecto renderizará las imágenes a 800 x 600 pixels.
Para cada uno de esos pixels, tu aplicaión de 3D ha de decidir que forma de triángulo es la que más cerca está de la cámara, que luces afectan ese punto del triángulo, y de que manera, el color que debe tener, todo ello basado en la eleccion de shaders y las texturas de los materiales. Una vez que está todo echo, el resultado es la imagen. Cuando ha calculado todo los puntos que forman todos los triángulos, la imagen está echa, renderizada.
Si eres nuevo obtendrás algo como esto:
Usando CGI, puedes obtener algo como esto:
Ahora tenemos una bonita representación (¿o no?) del modelo. Es genial, pero, ¿De que sirve? Bieno, para muchos usos, visualización de arquitecturas, hacer fotos falsas para campañas de marketing, diseñar proyectos solo por diversión, es suficiente. Una bonita imagen es el fin.
Pero para muchos otros, este no es el fin del proceso. Necesitas cambiar cosas, puede ser tan simple como mover la cámara alrededor del modelo para mostrar tú duro trabajo. Si de verdad quieres resaltar, debes hacer que el viento fluya sobre los árboles y los girasoles del campo giren lentamente. Luego, un coche acelera perdiendose en el horizonte, perseguido por una piedra gigante, o por un robot de tres cabezas.
Eso es la animación.
[edit] Animación
En CGm hay basicamente 3 formas de crear movimiento.
La primera es decirle a ciertos objetos (por ejemplo un coche) donde ha de estar, y cuanto tiempo, tú dirás:
"Coche, quiero que vayas a este lado de la calle cuando empieze a grabar la cámara, y llega al otro extremo de la calle tres segundos más tarde ¿puedes hacerlo?"
Y el coche dice:"Claro, ¡no soy real! No estoy regido por las leyes de la física. ¡Puedo hacer todo lo que quieras!"
Y respondes:"¡Asombroso!", porque realmente así es.
Animar diciendo a las cosas donde y como han de estar se llama Keyframing.
Cada imagen renderizada que forma parte de la animación se llama frame.
Y por lo tanto, para animar usando este método, vas a un frame (es el cuando) y fijas a key (que es el donde) para la localización del objeto. Para hacer el ejemplo del coche más técnico, iremos al frame 1 en la aplicación 3D (es el principio de la animación), usando las herramientas ponemos el coche al principio de la calle, y fijamos una key. Luego nos vamos a la barra del tiempo para mover el contador tres segundos adelante en el tiempo, y movemos el coche al final de la calle, y fijamos otra key.
Renderizando todas las imágenes que representan esos tres segundos de tiempo, luego reproduciéndolos en una secuencia, se verá el coche moviéndose del principio de la calle hasta el final.
La segunda forma de animación es la animación de caracteres, que es como la animación keyframe, es el mismo proceso básico de añadir cuando y donde, pero su arquitectura requiere conjuntos de diferentes habilidades, tendiendose a pensar de otra forma.
¿Que tipo de habilidades diferentes? Bueno, el método de animación que hemos visto es bueno para mover objetos que no cambian de forma. Es muy simple, empiezas aquí, vas allá y terminas en aquél sitio . Eso es considerado animación de niveles de objetos, y más o menos, cualquiera que tenga un poco de imaginación y visualización es capaz de ponerla en práctica.
La animación de personajes es diferente. Algunas personas pueden pensar que tal animación es más parecida al modelo de arcilla y animaciones del tipo stop-movimiento popularizadas en fechas destacadas de navidad en exceso y en algunos momentos malos (algunas veces brillante) del cine o caracteristicas de la tele, no es así.
Hablemos de arte
No esperes que Blender, o cualquier otra aplicación para esta materia, sea un sustituto a carecer de conocimiento artístico o de las habilidades necesarias. Las aplicaciones en 3D son herramientas, y nada más. En las manos de artistas con capacidad pueden producir obras de arte en movimiento. Sin embargo, en las manos de alguien no cualificado, producirán basura.
Incluso si no tienes talento artístico, no todo está perdido. hay algunas formas básicas de creación de arte, solo mira por la web o en tú libreria local. Con la voz de la experiencia, opino que el arte en 3D es una mezcla de fotografías e ilustraciones. De la fotografía cojes las técnicas de posicionamiento de luz y las de composición, mientras que de las ilustraciones (pintar, dibujar,etc.), cojes las decisiones artísticas de trabajar con un medio que no es real (intuición). En otras palabras, en este punto has de decidir que porción de realidad vas a intentar reproducir, y que porciones vas a omitir o solo pensar.
Un ejemplo mejor de lo que hablo, usa como referencia cualquiera de las muchas pelis en 3D producidas en los últimos cinco años. Podemos decir que ninguna de ellas es fotorealista. En otras palabras, las pelis no tienen apenas nada que las haga realistas. Y sin embargo, mientras las miramos, vemos una abreviatura de la realidad, y nuestras mentes se quedan en blanco.
Esto de traduce en que el trabajo más difícil de un artista en 3D es eso, decidir que parte de la realidad vamos a omitir y cuales se van a recrear. El resto son mecanismos.
La animación de caracteres es una combinación de habilidades técnicas, imaginación, maestría actuando y marionetas. Si, marionetas. Un estudio de alto nivel especializado en casas y personajes, se llama "Marionette". Un buen menú de controles para la animación de personajes reaccionarán más como una compleja marioneta que como cualquier otra cosa.
En Blender, la estructura que controla la animación de los personajes se llama armadura. Las armaduras se asemejan a esqueletos:
O algo un poco más esotérico:
Las formas extrañas que hay sobre la cabeza son los controles de la cara, que actuan exactamente a gran escala como los multi-operadores de las marionetas usadas para el cine y efectos especiales en la televisión.
Pero ese esqueleto y controles adicionales continuan funcionando bajo el mismo principio de objeto-nivel de la animación keyframe. Coloca el hueso del brazo donde y cuando tú quieres y ajusta una key. Mueve los controles de la ceja para crear una cara disparatada en el frame oportuno y ajusta un key. Haz que el conjunto se eche para atrás y cada hueso con sus controles llegarán al punto que tú le dijiste, haciendo una magnífica (esperemos) y brillante animación del personaje.
La ingeniosa armadura y sus controles mueven (igualmente brillante) el modelo que hemos hecho de la persona, causando que mientras se deplaza de un punto a otro, es capaz de cambiar su forma. Ese cambio se llama deformación.
Nada de esto está limitado a seres humanos. Puedes crear una armadura que sea una cadena de cuatro huesos, adjuntarla a un modelo de lata de soda y ponerle un keyframe para que tanto la armadura como la lata de gaseosa piedan retorcerse por el suelo como un gusano. O sobre un niño enrollado en cuatro barras de buen chocolate.
El tercer método de animación es llamado de simulación o procedimiento de animación. Todo proceso natural, como un muro derrumbándose sobre si mismo o el movimiento del agua al chocar contra el cristal, están governados por las leyes de la físca, y puedes hacer con menor o mayor éxito, que lo simule un programa de ordenador. A menudo, como en el caso del agua y el vaso, el ordenador puede hacer un trbajo mejor del que nosotros seríamos capaces de hacer, por que ahora puede simular la física de la escena de una manera muy realista. Lo mismo se aplica a la caida de ladrillos de la pared o la bandera ondeando en el viento.
Desde que las simulaciones físicas están disponibles, has de decirle a la aplicación CG datos básicos de lo que estás simulando, incluyendo valores de gravedad, elasticidad, masa, viento, etc.
Además de las simulaciones como esas, (Blender tiene cuerpos rígidos, piensa en bolas cayendo escalera abajo; cuerpos elásticos, como una barriga con sobrepeso siendo golpeada; y simulación de líquidos) en muchas aplicaciones de diseño 3D, incluida Blender, se te da la opción de escribir pequeños programas (llamados scripts) que controlan y generan la animación. Pueden ser tan simples como un script que haga que los objetos sigan el contorno del suelo, o complejas que producen y animan épicas escenas de batalla.
[edit] Conclusión
En este ejercicio mental, has hecho modelos de edificios, farolas y una calle. Has creado y aplicado correctamente los materiales a todo. Las luces están estrategicamente situadas para dar la sensación de que fuera hace un día soleado. Coches, piedras y robots están enfocados en la calle. Ahora, están imponentes en la pared de la oficina de correos, cuyos ladrillos caen de forma realista al suelo, viniendo a descansar un poco al lado de una fuente burbujeante.
Nosotros hemos puesto el contador de frames a 1 y posicionado la cámara.
Ahora, todo lo que hemos de hacer es presionar el botón de renderizar.
Así de fácil.
De verdad.
Bueno, vale, no lo es.
Pero ahora que ya conocemos la introducción vamos a aprender como hacer esto posible.
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