Os primeiros passos
Como começar a modelagem de objetos


É preciso entender, antes mesmo de se aventurar em um programa, como esse negócio de modelagem funciona. Basicamente dispomos de dois processos para, partindo do nada, obtermos um resultado concreto ao longo de algumas operações. Não são processos excludentes, antes pelo contrário eles se complementam. Aqui também vale a lei natural que prega a infinidade de caminhos válidos, que levam aos mesmos resultados.

Modelar, no âmbito da computação gráfica, significa efetivamente criar um modelo como se estivéssemos fazendo uma escultura em três dimensões. Os dois processos mencionados são aplicáveis aqui - num deles partimos de um modelo simples e vamos agregando ou subtraindo partes e pedaços até chegarmos ao resultado desejado. É o processo mais antigo e de certa forma desprestigiado atualmente, mas é extremamente útil no sentido de simplificar certas operações.

No segundo processo, o modelo vai surgindo da aplicação de complexas equações matemáticas que se traduzem em efeitos distintos e ajustáveis. Ao aplicar tais efeitos sobre determinados elementos, estes assumem formas diversas. Com isso obtém-se superfícies ou mesmo modelos de alta complexidade, principalmente quando da existência de superfícies curvas.

Vamos examinar esses dois processos, partindo de uma proposição. No primeiro caso, nosso objetivo será criar uma torre de canhões de 15 polegadas, que equipará um navio de guerra. Um encouraçado famoso, da segunda guerra mundial, chamado Bismarck e que bem poderia fazer parte de um jogo de estratégia naval.


Acompanhe pelas imagens, como, partindo de um box simples, fomos "retirando" pedaços de tal forma que o resultado final se assemelhasse à tal torre de canhões. Foram usados outros boxes, devidamente posicionados, que sofreram uma operação a qual subtraiu o box secundário do box principal.

O detalhe extra da torre é feito pelo mesmo tipo de operação, só que agora de adição. Os canhões são modelados da mesma forma, apenas usando cilindros ao invés de boxes.

Em modelagem, partimos de elementos aos quais damos o nome de primitivas. São modelos simples, com os quais moldamos nossos objetos. As primitivas mais usadas são:

 Box, Espera e Cilindro

Temos algumas variações, que também são consideradas primitivas:

Pirâmide, Torus, Cone, Geo esfera e Tubo.

No segundo processo de modelagem, nosso objetivo será produzir um vaso ornamental, para ser usado como enfeite em um ambiente virtual. Imagine a complexidade do trabalho que seria, partindo de um cilindro por exemplo, chegar a uma forma mais apropriada para nosso vaso. Usamos aqui os splines, que não elementos de desenho.

Criamos a princípio o que seria o perfil do vaso, dado por um corte seccional. Ajustamos o eixo de rotação da figura e aplicamos uma operação chamada lathe. Pronto! Um vaso perfeito, feito em não mais que cinco segundos.

Em ambos os processos dispomos, no final, de modelos computacionais. Não podemos de fato chamá-los de objetos, pois lhes faltam características físicas, presentes em nosso mundo real. Assim é que, para que o modelo se transforme em um objeto, precisamos adicionar-lhe um determinado material e, para vê-lo, criar algum tipo de iluminação.

Não pretendo esmiuçar os materiais e as luzes aqui, que independente do processo de modelagem em si, já daria assunto para muitos e muitos papos. Vou apenas apresentar uma visão simplificada da coisa.

Luzes e materiais são controles e ajustes, aplicados ao modelo, que o fazem ter um comportamento mais próximo do real. Ajustamos coisas como cor, textura, graus de reflexão e refração, ângulo de incidência e amplitude. Com isso simulamos, por exemplo, um ponto de luz dirigido (um spot) com sua conseqüente reflexão numa superfície metálica polida.

No capítulo dos materiais está inserido também um dos aspectos mais curiosos e inusitados da computação gráfica: os mapas de texturas. Ainda hoje seria impraticável reproduzir por modelagem certas superfícies. Por exemplo: um bloco de concreto nada mais é do que um box, mas, para se tornar próximo do real precisaria ser modelado com todas aquelas pequenas imperfeições de um bloco de concreto real. Não é impossível, mas certamente é impraticável para a maioria das aplicações.

Valemo-nos, nesses casos, de um mapa de textura, que nada mais é do que uma "fotografia" do detalhe dessas imperfeições, de um bloco real. Aplicada a um bloco computacional, podemos acreditar que se trata mesmo de um bloco de concreto de verdade, tanto mais, quanto mais elaborado forem os ajustes de luz e do material.

É curioso constatar, no final das contas, que parte do charme visual da computação gráfica em 3D é na verdade dependente das velhas e conhecidas imagens em duas dimensões, quer sejam fotografias, quer sejam desenhos feitos à mão. Melhor assim, pois isto significa que tudo o que sabemos sobres as técnicas 2D poderá ser de muita utilidade no moderno mundo da modelagem em 3D.

Estes são em síntese os mecanismos por trás da modelagem 3D. Tudo mais que for visto, daqui em diante, será no sentido de facilitar o trabalho, de criar novos métodos e efeitos e de facilitar a composição final do objeto ou cena. Daí para a concretização do sonho de criar um jogo de qualidade restará apenas uns poucos passos.

 
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