¿Qué son los objetos 3D?

Pues, básicamente, la representación matemática de cualquier superficie de un objeto tridimensional. En general, el arte de los gráficos tridimensionales es similar a la escultura o la fotografía, mientras que el arte de los gráficos 2D es análogo a la pintura.

Creación de un modelo 3D para videojuegosTodo puede ser construido virtualmente. Con el software adecuado, la habilidad necesaria y tiempo, cualquier ente presente en la realidad puede representarse virtualmente. Por ello, el modelaje de objetos tridimensionales mediante gráficos por ordenador, tiene diversos usos. Cada uno de ellos, tiene variaciones en metodología, sean ínfimas o sustanciales. En cinematografía, es usado por ejemplo en elementos de fondo, efectos especiales o personajes, así como hay toda una sección dentro de la cinematografía dedicada a las películas de animación 3D. Compañías como Pixar apostaron desde sus inicios por los gráficos 3D en sus cortos y películas.

Por otro lado, en ámbitos como la arquitectura, diseño de producto o diseño de interiores, se elaboran maquetas con programas 3D como AutoCAD con tal de tener unas primeras maquetas en las que basar su producto final. En medicina, astronomía, biología o química, por ejemplo, se usa la producción de gráficos 3D para representar fenómenos como reacciones químicas, explosiones estelares o elaborar prótesis.

Siendo los videojuegos un sector que se basa en imágenes o vídeos interactivos mediante plataformas electrónicas, es evidente que el 3D iba a tomar parte en esta industria. Hay diversas maneras de producir gráficos 3D, por ello me voy a centrar en los pasos para elaborar un personaje de tres dimensiones que pueda ser usado en un videojuego.

¿Cómo empiezo?

  • Primero necesitamos una idea sobre la que trabajar. Partir de un concepto, un boceto o un objeto real es vital para definir qué queremos conseguir.
  • En segundo lugar, debemos tener presentes las restricciones con las que deberemos lidiar, tales como las limitaciones de hardware, el setting o dónde va a verse el personaje; si debe moverse, entre otras.
  • Una vez tenemos esto claro, pasaremos a elegir el método de modelaje. En modelaje, lo más recurrente es hablar de polys o sculpting y no es más que decidir si vas a hacer una escultura digital mediante softwares como Zbrush, que dan forma a un objeto virtual de una manera muy parecida a la escultura tradicional; o si más bien usaremos softwares como 3D studio Max, Maya o Blender, que trabajan con polígonos para representar la superficie de un objeto determinado.

La diferencia entre ambos, además, reside en los usos. La escultura digital suele usarse para trabajos de alta poligonia, útiles en cinemáticas o renders (proceso mediante el cual se pasa una escena 3D a imagen), mientras que el modelaje poligonal es usado en términos más generales y facilita mucho el modelaje de baja poligonia, que es el más usado en videojuegos.

Centrándonos en el modelaje poligonal, yo particularmente uso dos metodologías para el modelaje de objetos 3D, usando una u otra según el resultado que quiera conseguir. La primera y la que uso menos, es el modelaje mediante planos o planar, que se basa en extruir segmentos siguiendo una silueta o imagen. Prácticamente, vendría a ser calcar una imagen en sus diferentes vistas (lateral, frontal, inferior…) por lo que para modelar objetos como coches o elementos mecánicos es bastante más fácil seguir este método, a mi modo de ver.
Por otro lado, tenemos el modelaje mediante cajas (cubos) o box modeling, que como indica el nombre, la forma básica es un cubo. Extrayendo cada cara del cubo, vamos conformando una figura que luego deberemos refinar moviendo vértices. Este método se asemeja un poco al proceso habitual de dibujo, en el que partes de formas sencillas en las que vas añadiendo detalle.

¿Cómo añadimos detalle?

  • Podemos o bien añadir poligonía, manual o automáticamente o moviendo vértices o puntos en una coordenada determinada de un espacio 3D. Cuidando siempre el flujo geométrico, pues en los pasos siguientes al modelaje deberemos tener el flujo o topología lo más limpia y coherente posible pues en animación por ejemplo, una topología correcta ayuda a que las articulaciones se doblen de manera más natural.  Como ya hemos mencionado anteriormente, debemos tener presente las limitaciones del hardware en el que trabajaremos por tal de no sobrecargar la malla (geometría del modelo) y que no pueda ser usado en según qué dispositivos. Cada polígono de más cuenta.
  • El siguiente paso al modelaje es el texturizado, es decir, pintar el modelo. Para ello usaremos herramientas (modificadores) como el Unwrap, que consiste en realizar cortes sobre la malla, siguiendo los segmentos del modelo, de manera que cada parte del modelo pueda ser puesta en un cuadrado de dos dimensiones y ser pintado mediante softwars como Photoshop. Los cortes no pueden estar hechos de cualquier manera, tienen que seguir una forma concreta para que al pasarlo a 2D, sepamos qué parte estamos pintando y también cuidar que las piezas encajen lo mejor posible dejando el mínimo espacio en blanco posible.

Por otro lado, programas como Mudbox, permiten pintar directamente encima del modelo por lo que facilitan el pintado de la textura. Una vez tenemos la textura, si queremos preparar el modelo para animación, deberemos saber qué es rigging y skinning.

Antes de pasar el modelo 3D al animador o equipo de animadores, hay que hacer que la malla se mueva por medio de unos huesos. La elaboración de un esqueleto para animación 3D, se llama rigging.
El esqueleto no mueve la malla en sí, pero sí los vértices. Cada hueso tiene unos vértices asignados con mayor o menos influencia según el punto en el que se encuentren (articulaciones, barriga, cabeza, etcétera). Lo que determina qué vértices mueve cada hueso es el skinning. Es mediante el skin que le diremos qué grado de influencia tiene cada hueso sobre el vértice o vértices que queramos afectar.

¡Una vez tenemos todo esto, ya podremos pasar a la animación del personaje!

Aquí tenéis la presentación que hicimos la pasada SlashFriday:

Autora del post: Andrea Sacchi

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