viernes, 5 de octubre de 2012



Modelado 3D


Es el proceso por el cual se realizan los objetos o modelos para gráficos 3D (3 dimensiones), mediante diversos programas de computación (software especializado), a través de distintos sistemas de cálculo geométrico.

Lo que se hace durante este proceso es conectar una serie de puntos que se encuentran en diferentes lugares del espacio, según los ejes de coordenadas XYZ, de modo que el mecanismo de unión entre ellos sean formas geométricas. El conjunto de las formas, cuya combinación y tipología puede ser más o menos compleja, compone una figura.
A modo de ejemplo, podemos imaginar una malla de alambre que luego es recubierta por la textura necesaria.

El resultado es un modelo del objeto que nos permite apreciar no solo su longitud en dos dimensiones, sino también su espesor, su profundidad.


Una vez constituída esta malla, se suceden en el proceso de modelado las siguientes etapas, 

Sombreado: Mediante esta técnica se define el comportamiento de las caras cuando estén iluminadas. Se crean luces de diversos tipos, con distintos colores y propiedades.
TexturizadoConsiste en integrar distintas texturas para conseguir un mayor realismo, se trata de una imagen en las diferentes caras de un polígono.


Esta fase es una de las primeras que llevaremos a cabo a la hora de realizar un nuevo gráfico, esto lo conseguimos dando a los objetos forma de manera individual para que posteriormente sean usados en la escena con otros objetos.


Técnicas


Las aplicaciones actuales están basadas en las siguientes técnica:

  1. Estructuras Predefinidas 
  2. Box Modeling
  3. NURBS Modeling
  4. Operaciones booleanas 
  5. Extrude || Lathe 
  6. Loft 
  7. Sistema de Partículas 
  8. Modelo por texturas

Son empleadas, para casos particulares. NURBS para objetos orgánicos por ejemplo, lathe para objetos iguales en sus lados de un mismo eje, etc. Pero ahondemos en cada uno un poco:

Estructuras Predefinidas. 
Me refiero con esto, aquellas estructuras ya armadas por el sistema (hablando de 3d Studio Max). Existen 3 tipos elementales:

  1. Primitivas
  2. Primitivas extendidas 
  3. Librerías


Primitivas: Caja, Cono, Esfera, Geo Esfera, Cilindro, Tubo, Anillo, Pirámide, Tetera, y Plano. 
Primitivas Extendidas: Hedra, Nudo Toroide, Caja "redondeada", Cilindro "redondeado", Tanque de Aceite, Capsula, Sprindle, Forma L, Gengon, Forma C, Anillo ondulado, Hose, Prisma. 
Librerías: Son formas armadas, disponibles en 3d Max 7; Puertas, Ventanas, Árboles, Escaleras. 

Todas estas estructuras nos sirven para poder modelar objetos o escenas más complejas a partir de ellas. Por ejemplo, con 3 cajas podríamos armar una escena para una habitación. 



Box Modeling.
Como su nombre lo indica, es el modelado de figuras complejas a través de una… caja. Si una mera caja. Seguramente creerán es imposible realizarlo, pero empleando un modificador de mallas, Edith Mesh, podrán ir extendiendo la caja, convirtiéndola en otra cosa. 



NURBS Modeling. .
Es una técnica para construir mallas de alta complejidad, de aspecto orgánico ó curvado, que emplea como punto de partida splines (figuras 2d) para mediante diversos métodos, crear la malla 3d anidando los splines. 


Operaciones Booleanas.
Consiste, en tomar dos mallas y aplicarles una de tres operaciones booleanas disponibles: 

  1. Resta
  2. Intersección 
  3. Unión

Resta: Resta dos figuras A – B ó B – A. 
Intersección: Da como resultado sólo lo que esta "tocándose" de ambas figuras. 
Unión: Funde ambas figuras creando una única nueva.



Extrude | Lathe. 
Son dos técnica que a partir, de una figura 2d (spline) crea el volumen. 

Extrude: Da profundidad a un objeto 2d. Extiende la profundidad. 
Lathe: Tomando un spline, lo reproduce por un eje en toda su rotación. Ideal para botellas, copas, y demás objetos sin diferencia en sus costados. Aunque puede combinarse con otra técnica luego, y crear por ejemplo, una tasa. 

Imagen de Ejemplo Extrude:


Imagen de Ejemplo Lathe:


Loft. 
Se deben emplear 2 ó más splines, para crear una malla 3d continua. El primer spline, funciona como path (camino) mientras que los demás, dan forma, extendiéndose, a traves del path. Ideal para crear cables, botellas, etc. 



Sistema de Particulas. 
Es como su nombre lo indica, un sistema de partículas (proyección de formas geométricas, de forma controlada mediante parámetros varios tales como choque, fricción y demás). Es combinable, con efectos de dinámica y deformadores. Es ideal para crear humo, agua, ó cualquier cosa que sea muchos objetos y repetitivos. 



Modelo por texturas. 
Este tipo de modelado, si es que se lo puede denominar así, en vez de emplear deformadores en la malla, engañan la vista, con mapas del canal alpha (transparencia) para crear recortes, ó engaños directos de relieve (con un canal especial para esto independiente del de relieve) para crear terrenos por ejemplo. 

Es un tipo de modelado, usado mucho para abstractos en 3d, y no es muy difícil de emplear, simplemente se deben manipular los canales para engañar la vista. 





Algunas de las aplicaciones más utilizadas, ejemplos y vínculos útiles


3d Studio Max : Screen 3d Studio Max 7 - NURBS - 




Blender:  www.blender.org

              http://www.youtube.com/watch?v=G3KdFPij07E&feature=related










Google SketchUp:  http://sketchup.google.com/intl/es/




Maya: www.autodesk.es/maya




Lightwave 3D: www.lightwave3d.com

 











POV-Ray: www.povray.org





Luego del modelado las etapas del proceso son la Animación y la Renderización

La animación es el proceso donde los objetos anteriores se animan mediante una serie de trasformaciones y la renderización consiste en crear un gráfico 3D a partir del modelo 3D, para esta parte se necesitan grandes conocimientos de cálculo. 
El resultado puede ser una imagen 3D estática o una animación 3D si reviste movimiento.




La palabra “modelado” viene en realidad de dar forma a algo a partir de un modelo, de manera que su origen está en la escultura antigua. En la actualidad, uno de lo significados de este término es el del diseño de formas tridimensionales por ordenador.

Áreas de Desarrollo

modelado 3d
El modelado 3d o “3d modeling” se utiliza en multitud de campos, desde la medicina y la ingeniería, hasta otros más obvios, como pueden ser la animación o la simulación de vehículos. Mediante programas que lleven a cabo esta tarea, podemos hacernos una idea de lo que va a ser cualquier objeto en la realidad, desde los órganos internos hasta los materiales que componen un edificio.
También sirve para medir la posible incidencia de la luz en un espacio determinado, de manera que puede ser empleado por escenógrafos, iluminadores, decoradores de interiores… como vemos, la aplicación de esta técnicas es una panacea moderna que nos permite generar universos paralelos dentro de nuestro propio ordenador. Universos en los que comprobaremos si lo que tenemos en mente es realizable.

tipos básicos de modelado

El modelado puede dividirse en dos tipos: compacto o superficial. Si el primero tiene la cualidad de presentar un volumen complejo, el segundo es tan sólo una cáscara del objeto representado, pero que nos permite adivinar el espacio que ocupa.



Representación y Simulación
DISEÑO ESPACIOS Y OBJETOS





La representación de los proyectos de Diseño ha sufrido a lo largo del tiempo cambios radicales: Con el desarrollo del concepto de Perspectiva se representaron eficientemente ideas y criterios de dimensiones y proporciones. Sin embargo el medio nos limita a una imagen plana de un espacio tridimensional.
Las maquetas resuelven ese problema, ya que representan el objeto en todas sus longitudes. En este caso la proporción de escala existente entre el observador y el objeto no le permite internarse en el espacio a fin de obtener mayores detalles del proyecto.

Los programas de categoría CAD (Computer Aided Design o Diseño Asistido por Computadora) han facilitado la producción de representaciones con superior nivel de precisión y exactitud. 
Permiten al profesional una observación en detalle del objeto o espacio, y posibilitan experimentar con distintos materiales y propiedades.  En consecuencia se optimiza el desarrollo del proyecto, ya que se podrán estimar los resultados con mayor certeza antes de dar inicio a su realización, a un costo muy bajo.

En cuanto al diseño de Espacios, concretamente, donde intervienen tantas variables como funcionalidad, materiales, colores, iluminación... estas aplicaciones se convierten en herramientas fundamentales a la hora de optimizar los resultados.
El profesional puede representar su proyecto en toda su riqueza, anticipar posibles inconvenientes, y seleccionar las mejores opciones. Y favorece, fundamentalmente, la plena interpretación de su idea... 








Fuentes:
Motores de búsqueda
www.google.com.ar
www.yahoo.com
www.altavista.com

Otros
www.modelado.net
www.blender.org
www.cristalab.com
www.youtube.com
www.wikipedia.org
www.sketchup.google.org
www.dpye.iimas.unam.mx/rv/
www.dibujocad.blogspot.com.ar/
www.videotutoriales.es
www.softonic.com.ar
www.universoarquitectura.com
www.unlvirtual.edu.ar

Sabrina Almaraz Lama