Herramientas de Modelado 3D

1. Herramientas de Modelado
SketchUp,
SketchUp, Blender y 3DS Max

2. Objetivos:
Citar brevemente las etapas en la creación de gráficos 3D.
Destacar algunos ejemplos de aplicaciones de modelado 3D.
Hacer una comparativa entre las herramientas Google
SketchUp, Blender y 3D Studio Max, conociéndolas de
primera mano y aportando nuestras impresiones personales.
Desarrollo de un caso práctico basado en el modelado de
figuras de ajedrez usando las herramientas citadas.

3. 1. Introducción
La Informática Gráfica es la rama de la Informática que se encarga de la
creación de representaciones gráficas mediante el uso del ordenador. Hay
muchas formas de tratar dichas representaciones y cada una de ellas puede
dar lugar a un campo de especialización dentro de la informática gráfica.

4. 1. Introducción
A grandes rasgos, cuando hablamos de diseño 3D nos referirnos tanto a la
creación tridimensional de piezas, objetos o estructuras, empleado
generalmente en ingeniería y arquitectura, o a la generación de imágenes en
3D relacionadas con el mundo multimedia y la animación 3D.

5. 1. Introducción
Cada uno de estos sectores, cuenta con programas específicos adaptados a
las necesidades concretas de los profesionales que los van a emplear.
Entre las primeras plataformas 3D que salieron al mercado, y las más
conocidas se encuentran Maya, 3D Studio Max, Softimage y Lightwave.

6. 1. Introducción
Cada software tiene sus ventajas y desventajas frente a los
demás, pero la posibilidad de realizar un trabajo de calidad no
depende de esto, sino de los conocimientos, la creatividad, y no
tanto del software.
Bien es cierto que la demanda profesional de un determinado
programa como es el caso de 3D Studio Max en España, puede
ser mayor que de otras plataformas, y tomar la decisión de
decantarse por esa opción.
El mejor programa 3D será aquel con el cual el usuario se
encuentre más cómodo a la hora de trabajar, teniendo en
cuenta su forma y filosofía de de trabajo.

7. 2. Pasos en el Modelado 3D
Modelado
Consiste en dar forma a los objetos individuales que luego serán usados en
la escena.

8. 2. Pasos en el Modelado 3D
Sombreado
Mediante esta técnica se definen como se comportarán las caras de un
polígono cuando es iluminado por una fuente de luz.

9. 2. Pasos en el Modelado 3D
Texturizado
Para incrementar el detalle y el realismo de los modelos creados se pueden
añadir texturas. Se trata de una imagen que se coloca en las caras del
polígono.

10. 2. Pasos en el Modelado 3D
Animación
Una vez creados los objetos se pueden animar mediante transformaciones
básicas o bien usando otras técnicas más avanzadas como esqueletos,
deformadores o transformaciones dinámicas.

11. 2. Pasos en el Modelado 3D
Renderizado
Consiste en generar una imagen 2D o animación a partir de la escena
creada. Este proceso necesita una gran capacidad de cálculo.

12. 3. Aplicaciones del Modelado 3D
Las aplicaciones de modelado y animación en 3D poseen un extenso campo
de aplicación, que va desde la publicidad, la cinematografía, la realización de
videojuegos y arquitectura.

13. 3.1 Cine
El cine de animación ha experimentado una gran evolución gracias a las
herramientas infográficas de modelado y animación 3D. Los estudios Pixar
fueron pioneros en investigar las posibilidades de estas técnicas para su
adaptación al mundo de la animación.

14. 3.2 Videojuegos
El terreno de los videojuegos cuenta con títulos generados mediante gráficos
tridimensionales desde los años 80 aunque no comenzaron a madurar hasta
los 90. Su evolución visual está muy ligada a la de las producciones
cinematográficas.

15. 3.3 Arquitectura
Las herramientas de diseño 3D permiten a ingenieros y arquitectos obtener
planos con cotas y anotaciones, generar la documentación técnica y producir
previsualizaciones fotorealistas de sus proyectos. Hacen posible comprobar
por ejemplo si un puente será capaz de soportar las cargas sin peligros.

16. 3.4 Diseño Industrial
Las herramientas de diseño permiten realizar el dibujo técnico de productos
y la documentación del proceso, además de otras tareas completarías
relacionadas con la presentación. También permiten por ejemplo simular el
funcionamiento de un producto antes de su producción.

17. 3.5 Diseño Gráfico y Publicidad
Las aplicaciones de modelado y animación 3D permiten dar rienda suelta a
la creatividad de grandes profesionales del mundo de la infografía y el
diseño gráfico. Es muy frecuente el uso de estas herramientas en publicidad
y arte comercial.

18. 3.6 Medicina
El modelado 3D juega un papel importante en campos como en el
diagnóstico clínico, ya que la reconstrucción y visualización tridimensional de
estructuras anatómicas aporta una valiosa información muy estimable en el
campo médico.

19. 4. Herramientas de Modelado 3D
Existen multitud de herramientas de modelado 3D en el mercado, muchas
de ellas enfocadas a sectores concretos.
Google SketchUp
Blender
3D Studio Max

20. 4.1 Google SketchUp
La mayoría de programas de modelado 3D requieren al menos una base de
conocimientos de dibujo. Sin embargo, Google SketchUp está diseñado para
que cualquier persona pueda usarlo ya que es una herramienta muy
intuitiva, sobretodo en comparación con otros programas de dibujo 3D.

21. 4.1 Google SketchUp
SketchUp permite crear edificios, coches, personas o cualquier otro objeto
en 3D. Los edificios creados se pueden localizar geograficamente y colocar
sobre las imágenes de Google Earth. Además los modelos pueden ser
subidos a la red y almacenarse en Google 3D Warehouse.

22. 4.1 Google SketchUp
Se puede descargar de la página de Google y es muy fácil de instalar. Está
disponible para Windows y Mac OS. Tiene dos versiones, la básica y la pro.
La primera de ellas es totalmente gratuita y es la más indicada para
principiantes. Con la versión básica se pueden realizar todo tipo de dibujos.

23. 4.1 Google SketchUp
La versión pro, con un coste de 495 dólares, cuenta con una serie de
opciones inexistentes en la versión básica. Para empezar, carece soporte
técnico y no tiene tampoco algunas herramientas 3D específicas de
modelado, ni genera informes. Tampoco puede exportar a 3D Studio Max o
Autocad como sería de esperar, aunque si puede importar de estos y otros
programas.
Lo Mejor
Es una herramienta muy intuitiva y fácil de usar.
La versión básica es gratuita.
Lo Peor
No está disponible para Linux.
Es muy limitado en comparación con otras herramientas de modelado.

24. 4.2 Blender
Blender no solo es una herramienta de modelado, diseño y animación de gráficos 3D,
sino que también incluye, entre otras cosas, un potente software para la elaboración
de juegos y un editor de audio y vídeo.

25. 4.2 Blender
Una de las mayores ventajas de Blender es que se trata de software libre y
multiplataforma. Su instalación es muy sencilla y solo ocupa unos 20 Mb. Los
requisitos de sistema tampoco son muy exigentes. Lo más importante es
contar con una placa de video 3D con soporte para Open GL.

26. 4.2 Blender
Una de las cosas que más se ha criticado de esta herramienta es que su
interfaz no es muy intuitiva. El uso de los atajos de teclado es casi obligatorio
si queremos trabajar con efectividad.
El sitio oficial de Blender cuenta con una sección de ayuda y tutoriales, en la
que podemos encontrar videos explicativos. Existe también una guía oficial
de más 400 páginas junto con un DVD con todo lo necesario para empezar
con la herramienta.
Caracteristicas
Capacidad para una gran variedad de primitivas geométricas.
Edición de audio y sincronización de video.
Motor de juegos 3D integrado.
Uso del lenguaje Python para automatizar o controlar varias tareas.
Además ofrece también herramientas de simulación avanzada tales como
dinámicas de cuerpos rígidos, de cuerpos suaves y de fluidos,
herramientas de animación de personajes, un sistema de simulación física
avanzado, y un sistema de composición de materiales.

27. 4.2 Blender
El éxito de este software es cada vez mayor y lo demuestra el hecho de que
es utilizado en proyectos publicitarios o para películas de animación como
Elephants Dream , Plumíferos o Big Buck Bunny. Participó en la producción
de la película Spider-Man 2, en donde fue utilizado para crear
previsualizaciones del storyboard.

28. 4.2 Blender
Lo Mejor
Se trata de un software libre y gratuito.
La comunidad que hay alrededor.
Multiplataforma.
Lo Peor
Interfaz poco intuitiva y curva de aprendizaje muy lenta al principio.

29. 4.3 3D Studio Max
3D Studio Max es uno de los programas de modelado y animación 3D más
utilizados por los desarrolladores de videojuegos, en proyectos de
animación como películas, anuncios de televisión o efectos especiales y en
arquitectura.

30. 4.3 3D Studio Max
Dispone de una sólida capacidad de edición y una arquitectura de plugins.
Solo esta disponible para Windows.
La página oficial cuenta con una sección de ayuda y tutoriales, así como
videos explicativos. Además existen multitud de libros sobre el uso de la
herramienta. En la biblioteca de la facultad están disponibles “El Gran Libro
de 3DS Max 2009”, “Decostructing the Elements with 3DS Max”, “Animación
con 3DS Max” entre otros.
Caracteristicas
Cuenta con más de 100 herramientas de modelado, escultura y
manipulación de objetos.
Existen infinidad de plugins, muchos de ellos de pago, que facilitan la
creación de nuestros proyectos.
Compatible con multitud de formatos .
Permite la integración con Adobe Photoshop. Podemos importar los
archivos PSD como texturas.

31. 4.3 3D Studio Max
Es uno de los programas más reconocidos y utilizados en el ámbito de los
videojuegos. Usando esta herramienta se han desarrollado títulos como Tom
Raider, Splinter Cell o Halo entre muchos otros.

32. 4.3 3D Studio Max
Lo Mejor
Dispone de gran cantidad de herramientas y plugins.
Es potente y estable.
Lo Peor
Su alto precio.
Requisitos de hardware elevados.
No es multiplataforma.

33. 5. Caso Práctico
Una vez expuestas las principales características de las tres
herramientas, lo interesante es realizar un estudio que nos sirva
para conocer de primera mano las posibilidades y limitaciones
de cada una.
El objetivo del estudio es familiarizarnos con las distintas
herramientas y decidir cual o cuales se adaptan a nuestras
necesidades.
Hemos decidido modelar 3 piezas de ajedrez en cada
herramienta. En concreto un peón, una torre y un caballo,
siendo esta última la que presenta mayores dificultades. Para
no extendernos demasiado elegiremos una figura como
representante de cada herramienta. Explicaremos en cada caso
los motivos de esta elección.

34. 5.1 Modelar un Peón con SketchUp
Hemos elegido SketchUp para modelar la figura más simple porque se trata
de la herramienta más fácil de utilizar. No nos ha llevado mucho tiempo
familiarizarnos con la herramienta porque es bastante intuitiva. Con tan solo
3 o 4 herramientas básicas hemos creado un peón con unos resultados
bastante aceptables.

35. 5.2 Modelar una Torre con Blender
Continuando con nuestro caso práctico, modelaremos ahora una torre en
Blender. Esta figura es un poco más compleja que el peón aunque se modela
de forma muy similar. Al contrario que con SketchUp, nos ha costado
bastante acostúmbranos a su interfaz de usuario ya que requiere mayores
conocimientos y grandes dosis de paciencia.

36. 5.3 Modelar un Caballo con 3DS Max
Aunque la interfaz de 3D Studio Max no es tan sencilla como la de SketchUp,
en un par de horas podemos manejar las herramientas básicas. Eso sí, para
desenvolverse con soltura, se requiere mucha práctica y conocer bastantes
combinaciones de teclas. Hemos elegido 3D Studio Max para la figura del
caballo porque dispone de gran cantidad de herramientas de modelado.

37. Paso 1
En la vista frontal, seleccionamos la herramienta Line en Create panel >
Shapes > Line y dibujamos la silueta de la figura. Para que las curvas queden
más naturales podemos usar el método Smooth en Creation panel >
Creation Method rollout.

38. Paso 2
Se pueden ajustar mejor los puntos a la imagen de referencia usando la
herramienta Select and Move [W]. Seleccionamos los vertices marcados en
la imagen y con el botón derecho marcamos la propiedad Bezeir Corner.
Adaptamos las esquinas usando los manejadores y la herramienta de Select
and Move.

39. Paso 3
Conectamos los vértices tal y como se muestra en la imagen. Para ello
hacemos click en Redefine marcando la opción Connect.

40. Paso 4
Para dar volumen a la figura, seleccionamos los puntos centrales, y en la
vista Superior, los movemos en el eje Y.

41. Paso 5
Seleccionamos Modifier List > Surface, para dar la apariencia de solido a la
figura. Es posible que tengamos que activar la opción Flip Normals.

42. Paso 6
Haciendo uso de la herramienta Redefine creamos la línea de la crin del
caballo. A continuación hacemos click Modifier list > Edit Patch y con el
botón Patch activado seleccionamos las áreas que aparecen en la imagen.

43. Paso 7
En la vista frontal, con las áreas que forma la crin aun seleccionadas,
hacemos una extrusión con la herramienta Extrude.

44. Paso 8
Aplicamos una simetría a la figura sobre el eje Z mediante el modificador
Symmetry.

45. Paso 9
Creamos la base de la misma forma que hemos hecho con el peón o la torre.
El resultado es el que se muestra en la figura.

46. 5. Conclusiones
SketchUp
Resulta tremendamente sencillo e intuitivo.
Es idóneo para proyectos arquitectónicos y modelado de
edificios.
Presenta dificultades a la hora de modelar cuerpos orgánicos
o con muchas curvaturas como es el caso del caballo de
ajedrez.
Es el más adecuado para principiantes ya que la curva de
aprendizaje es muy suave y en poco tiempo puedes realizar
tus modelos de forma sencilla.
Hay disponible además gran cantidad de videos y tutoriales
de ayuda.
No es tan completo como las otras dos aplicaciones.

47. 5. Conclusiones
Blender
Se trata de una potente herramienta gratuita de modelado
3D y ofrezca muchas opciones.
Su interfaz es compleja y poco intuitiva.
Su pronunciada curva de dificultad no lo hace adecuado para
principiantes como es nuestro caso.
Por este motivo, no hemos conseguido realizar el caballo de
ajedrez.

48. 5. Conclusiones
3D Studio Max
Nos ha parecido una herramienta muy profesional y aunque
requiere algunos conocimientos previos y no es tan
inmediata como SketchUp, es mucho más accesible a la hora
de iniciarse que Blender.
El punto negativo es su elevado precio ya que está dirigida a
los profesionales del sector. De todas formas hay disponibles
versiones de evaluación.

49. 6. Trabajo Práctico
Como trabajo práctico hemos decidido modelar una escena en
3D haciendo uso de SketchUp y 3D Studio Max . Estudiaremos
la posibilidad de introducir animaciones.
También utilizaremos una herramienta de edición de imágenes
como Photoshop para la creación de las texturas.

50. 7. Bibliografía y Referencias
Página Oficial
http://www.autodesk.es/adsk/servlet/index?siteID=455755&id=12341473
http://www.google.com/intl/es/sketchup/product/gsu.html
http://www.blender.org/
Turoriales
http://wiki.blender.org/index.php/Doc:ES/Manual
http://es.wikibooks.org/wiki/Blender_3D:_novato_a_profesional
Wikipedia
http://es.wikipedia.org/wiki/Autodesk_3ds_Max
http://es.wikipedia.org/wiki/Google_SketchUp
http://es.wikipedia.org/wiki/Blender
Otros
http://www.visiblebody.com/
http://elmundodelaanimacion3d.blogspot.com/
http://tecnoloxiasmultimedia.blogspot.com/