Noemí Pérez Díaz – 33540814Y David Ruano Ordás – 77414079N

Alexandre Rodrigues Rico – 44496478B

Tecnologías MultimediaCurso 2009-2010

Modelado 3D Historia y herramientas

2

TABLA DE CONTENIDOS

INTRODUCCIÓN AL MODELADO 3D..............................................................................................4

APLICACIONES PARA MODELADO 3D:..........................................................................................6

COMPARATIVA SKETCHUP vs 3D STUDIO.....................................................................................6

COMPATIBILIDAD ENTRE HERRAMIENTAS...................................................................................8

3

INTRODUCCIÓN AL MODELADO 3D

El modelo 3D es una representación visible a través de un conjunto de objetos, elementos y propiedades que, una vez procesados (renderización), se convertirán en una imagen o una animación 3D.

El modelo en 3D describe un conjunto de características que, en conjunto, resultarán en una imagen en 3D. Este conjunto de características suele estar formado por objetos poligonales, tonalidades, texturas, sombras, reflejos, transparencias, translucidez, refracciones, iluminación (directa, indirecta y global), profundidad de campo, desenfoques por movimiento, ambiente, punto de vista, etc.

Fases para la creación de elementos gráficos 3D:

Modelado: consiste en ir dando forma a objetos individuales que luego serán usados en la escena

o Tipos de modelado: Alámbrico NURBS Poligonal Subdivisión de Superficies Image Based Modeling (IBM): consiste en convertir una fotografía a 3D Blobs

Shading/Texturizado: definición de la forma que le afecta la luz, para ello se usan materiales shaders que permiten crear efectos especiales, como por ejemplo iluminación, fuego o niebla.

4

Efecto de iluminación con Vray

Iluminación: creación de luces de diversos tipos puntuales, direccionales en área o volumen, con distinto color o propiedades. Esto es la clave de una animación.

o Luces fotométricas: permite definir luces de un modo más ajustado.

o Luces globales: luces tipo balón.o Luces direccionales: luces tipo foco.

o Vray: motor de rendering que ofrece menor tiempo de espera con resultados muy realistas.

5

Efecto de iluminación usando luces direccionales

Efecto de iluminación natural

usando luces globales

Efecto de iluminación con luces fotométricas

Sin texturizar

Texturizado

o Final Gather: para cada pixel de la escena dispara muchos rayos en la escena. Proporciona una iluminación más realista, permitiendo a la luz diurna iluminar las partes más oscuras de la escena.

o RayTracing: base de algoritmos más complejos para simular efectos de iluminacion global complejos como la mezcla de colores. Vray usa este algoritmo.

Animación: los objetos se pueden animar en cuanto a:o Transformaciones básicas en los tres ejes (XYZ), Rotación, Escala o Traslación.o Forma(shape):

Mediante deformadores: ya sean lattices (cajas de deformación) o cualquier deformador que produzca por ejemplo deformaciónes sinusoidales.

Dinámicas: para simulaciones de ropa, pelo, dinámicas rígidas de objeto.

6

Efecto de iluminación Global con la técnica

Final Gather

Efecto de iluminación Raytracing

Mediante esqueletos: a los objetos se les asigna un esqueleto, una estructura central con la capacidad de afectar la forma y movimientos de ese objeto. Esto ayuda al proceso de animación, en el cual el movimiento del esqueleto automáticamente afectara las porciones correspondientes del modelo. Hay dos tipos:

Animación por cinemática directa: la posición y rotación de cada hueso de la cadena se indica explícitamente.

Animación por cinemática inversa: se especifica la posición en el espacio que queremos alcanzar y se calcula automáticamente una posible configuración de rotaciones de los huesos de la cadena.

Renderizado: la "renderización" es un proceso de cálculo complejo desarrollado por un ordenador destinado a generar una imagen 2D a partir de una escena 3D. Generalmente se buscan imágenes de calidad fotorealista, y para este fin se han desarrollado muchos métodos especiales.

o Métodos simples Rénder de alambre Rénder basado en polígonos

o Métodos complejos Scanline rendering Raytracing Radiosidad Mapeado de fotones

7

Simulación dinámica

Simulación mediante lattices

APLICACIONES PARA MODELADO 3D

A continuación se muestra una tabla resumen con las aplicaciones para modelado 3D más utilizadas:

Nombre Compañía Enlace Comentarios

Maya Autodesk (antes alias|wavefront) Autodesk | MayaMás popular en diseño industrialMuy utilizado con Rederman (Pixar) De pago (licencia ≈ $4,096.00)

SOFTIMAGE|XSIAutodesk (antes propiedad de

AVID y antes de Microsoft) SoftImage | XSIMuy usado para Animación 3DComposición y efectos especiales De pago (licencia ≈ $3,790.00)

3DStudio MAX Autodesk Autodesk | 3DStudio

Más popular y utilizado en animaciónOrientado para diseño de videojuegosDesarrollo de juegos: -TombRaider, SplinterCell, entre otros. De pago (licencia ≈ $3,990.00)

LightWave Newtek Newtek | LigthWaveMuy usado para efectos visualesAnimación de cine y televisión De pago (licencia ≈ $1,000.00)

Blender Blender (OpenSource) Blender | Blender

Utilizado en “Plumiferos” (película desarrollada íntegramente con Software Libre). Gratuito

SketchupGoogle (desarrollado por @Last

Software) Google | Sketchup

Sencillo de utilizarMúltiples posibilidades de exportación No compatible al 100% con Autodesk Versión gratuita muy limitada. Versión de pago ≈ $559.366

Revit/Autocad AutodeskAutodesk | Revit

Autodesk | Autocad

Diseño arquitectónicoGran complemento de 3DStudio De pago (licencia ≈ $6,720.00)

COMPARATIVA SKETCHUP VS 3D STUDIO

8

Sketchup 3DStudio Max

Curva de aprendizaje muy reducida Curva grande de aprendizaje

Plugin para renderizado con Vray con casi todas las opciones de 3DStudio

Renderizado Vray incluido en la aplicación

Sencillo y conceptual Realista y serio

Rapidez y facilidad de uso Exacto y sofisticado

No exporta NURBS ni ninguna de las entidades avanzadas de “OBJ”. Sólo exporta caras poligonales.

Exporta NURBS, BLOBS y cualquiera de los tipos de modelado que soporta.

Aceptable para diseños conceptuales Utilizado en la industria de creación de videojuegos

Modelador de geometría sencillo Modelador de geometría complejo que proporciona múltiples posibilidades

Es una herramienta joven y de momento posee pocos plugins para mejorar sus prestaciones

Posee múltiples plugins (renderizado, efectos de iluminación,…)

No almacena (ni manipula) los modelos en 3D sino que los almacena como caras y aristas simula 3D

Almacena y manipula los modelos en las mismas dimensiones en las que se crean (2D o 3D)Muy utilizado en el entorno profesional

Desarrollo de videojuegos (Ubisoft) Animaciones comerciales

Video Sketchup Video 3DStudio Max

Modelado con Sketchup Modelado con 3D Studio Max

9

COMPATIBILIDAD ENTRE HERRAMIENTAS

No existe una herramienta perfecta para el diseño y modelado 3D, es por ello por lo que la mejor opción consiste en combinar varias herramientas con el fin de facilitar la labor.

A continuación se muestra un gráfico donde se muestran las compatibilidades e incompatibilidades entre las diferentes herramientas.

10

Tabla resumen sobre las extensiones más utilizadas por las herramientas de modelado 3D.

Extensión Descripción

*.OBJ

Formato estándar para el almacenamiento de modelos 2D y 3D Compatibilidad con modelos 2D y 3D estáticos Da problemas con modelos animados

Cada programa posee sus propios métodos de animación. Cada programa representa/almacena las animaciones de forma diferente

difícil crear un formato almacenamiento estándar

*.3DS

Formato propietario (de Autodesk) para el almacenamiento de modelos 2D y 3D Compatibilidad absoluta con todos los productos Autodesk.

Modelos estáticos. Modelos animados.

Compatibilidad limitada con el resto de productos de modelado 2D y 3D.

*.DWG

Formato liberado (antes propiedad de de Autodesk) para el almacenamiento de modelos 2D. Posteriormente se aumentó la compatibilidad con modelos 3D. Problemas de compatibilidad entre diferentes versiones del mismo formato.

Versiones modernas versiones más antiguas.

*.DXFFormato propietario (de Autodesk) para el almacenamiento de modelos 2D y 3D. Permite compartir dibujos con otras plataformas de dibujo CAD (ArchiCad, ZwCad,…). Relegado a necesidades especificas debido a la liberación del formato DWG.

*.FBX

Formato de archivo 3D independiente de la aplicación (plugin) que proporciona acceso al contenido creado en cualquier paquete de software.Permite empacar todos los tipos de datos en un formato de archivo que puede ser utilizado por la mayoría del software de creación 3D existente.

BIBLIOGRAFÍA

Modelado 3D

Gráficos 3D por computadora

Fundamentos básicos de modelado 3D

Definición de modelado 3D

Definición NURBS

Ejemplo NURBS

Ejemplo Image Based Modelling

11

Shading/Texturizado

Definición

Iluminación

Definición

Animación

Portal de la animación 3D

Blog sobre animación 3D

Renderizado

Definición

Diccionario Informático

Aplicaciones para modelado 3D

Maya

SoftImage

3DStudio

Sketchup

Revit

Blender

LightWave

ENLACES DE INTERÉS

Portales

o 3D y animación[es]

o 3D animation :: Tutorials [en]

Blogs

o Blog sobre animación 3D[es]

Foros12

o 3D y animación[es]

o Animación multimedia[es]

o Animación[es]

Videos

o Tutorial 3DStudio Max[es]

o Tutorial Sketchup [es]

13