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. |