Termo Técnico 2 – Rendering

Antônio Lourenço    3D, Tutoriais    

Equipe Quiçá Design

Pois bem, por mais que se tente fugir das gírias e termos técnicos utilizados em uma determinada área profissional se torna difícil evitar seu uso quando sua disseminação está ligada ao uso das ferramentas de trabalho.

Na área da computação gráfica isso se dá por meio do emprego de programas computacionais criados no exterior que, mesmo passando pela tradução de suas palavras e expressões lingüísticas, não conseguem forçar o usuário a mudar os termos que costuma utilizar para se expressar. Em geral, palavras que ainda não sofreram sua tradução para o português por não serem de uso corriqueiro acabam por serem empregadas na sua forma original. Isso facilita e agiliza a troca de informações entre profissionais de países distintos, principalmente por meio da internet.

Como exemplo dessa situação está o termo rendering, há muito utilizado no meio gráfico brasileiro. Esta expressão é empregada na ilustração 2d, manual ou computacional e na ilustração e animação 3d (exclusivamente computacionais). Quando empregado por artistas 2d o termo rendering significa uma técnica de ilustração que permite a obtenção de imagens com grande apelo visual e de forma rápida. Esta técnica é muito empregada na área do Design para ilustrar idéias de novos produtos.

Rendering manual do VW Sciroco. Divulgação.

Outro exemplo de rendering manual. Divulgação.

Já na área da computação gráfica 3d o rendering significa gerar uma imagem 2d a partir do modelo 3d previamente construído. Esse processo é realizado por um programa chamado renderer, que pode ser parte integrante do programa de modelagem 3d. O renderer faz cálculos para traduzir a linguagem 3d do modelo para a linguagem 2d, refinando o acabamento visual original do modelo 3d. O resultado final são imagens dos mais variados formatos, como .jpeg, .tiff, .gif, etc.

A necessidade do processo de gerar um rendering ou de renderizar um modelo 3d está relacionado a dois fatores.

Primeiro, a geração de imagens 2d ou de uma animação, que nada mais é que uma seqüência de imagens 2d, permite que o modelo 3d seja visualizado em diferentes formatos ou diferentes mídias (computadores, celulares, tocadores de mp4, etc) sem a necessidade de possuirmos o programa computacional utilizado para sua criação. Por exemplo, não lhe pedirão para comprar um programa de modelagem e animação 3d como o Autodesk Maya ou o NewTek LightWave quando quiser assistir a um “Madagascar” ou um “300 de Esparta”.

Uma animação é formada por uma seqüência de imagens renderizadas. Divulgação.

Segundo, a qualidade visual apresentada na tela do programa de modelagem e animação 3d, chamada de wireframe ou aramado é inferior à obtida pelo processo de rendering. Isso se deve ao fato da imagem apresentada por esses programas se basear no processamento feito pelas placas de vídeo do computador que, em geral, conseguem calcular apenas uma parcela dos parâmetros disponíveis para geral uma imagem com acabamento refinado. Dentre estes parâmetros, responsáveis pela qualidade de um rendering estão: a iluminação direta e indireta do modelo 3d, o sombreamento, a texturização, transparência, translucência, reflexão, refração, difração, etc. Por exemplo, são estes parâmetros que permitem a obtenção de imagens que mais parecem fotos tiradas de objetos reais, quando na verdade são modelos 3d.

Modelo 3d com visual foto-realista. Divulgação.

Devemos considerar ainda que o processo de renderizar pode ser feito em tempo real ou de forma prévia. O rendering em tempo real é utilizado em simulações e em jogos eletrônicos, nos quais o processamento que traduz o modelo 3d para uma imagem 2d é feita baseada na capacidade de processamento gráfico do conjunto de hardware, encabeçado pela placa gráfica. Em geral o rendering em tempo real apresenta qualidade visual inferior ao rendering prévio ou pre-rendering.

Imagem do jogo Mario SuperStar Baseball. Rendering em tempo real. Divulgação.

Por outro lado, como o próprio nome diz, o rendering prévio ou pre-rendering utiliza toda a capacidade de processamento da máquina empregada para esse fim, gerando imagens 2d que podem ser vistas em outras mídias sem a necessidade de refazer esse processamento, o que ocorre no rendering em tempo real. Além disso a qualidade visual das imagens tende a ser superior, visto que esse é o processo para a criação de animações 3d e efeitos especiais para filmes. O processo de pre-rendering pode demorar de minutos a horas ou dias para serem concluídos, dependendo do poder de processamento da máquina e da complexidade do modelo 3d e dos parâmetros do rendering.

Por fim, duas considerações importantes sobre o rendering, relacionadas ao trabalho com ilustração e animação 3d. Devido ao fato de a qualidade visual final da imagem 2d (também chamada de ilustração 3d, quando a imagem é gerada a partir de um modelo 3d) ou da animação 3d depender do processo de rendering o tempo de duração deste processo deve ser considerado na formação do custo do projeto. Além disso, o tempo de duração do rendering também deve ser contabilizado para o tempo total de execução de qualquer projeto de ilustração ou animação 3d, evitando-se atrasos na entrega de um projeto ou até mesmo seu cancelamento.

Veja também:

Termo Técnico 1: Modelagem tridimensional – 3d

Termo Técnico 1: Modelagem tridimensional – 3d

Antônio Lourenço    3D, Tutoriais    

Equipe Quiçá Design

A expressão modelagem é empregada em diversas atividades nos quais se faz necessário a definição ou obtenção de uma estrutura de elementos. Estes elementos podem ser dados, assim teremos a modelagem de dados; podem ser roupas, de onde deriva a modelagem de roupas; ou mesmo modelagem matermática, na qual esses elementos são modelos matemáticos, isso sem nos esquecer da modelagem em argila.

A modelagem que nos interessa, neste caso, é conhecida como modelagem tridimensional, pois trabalha na construção de um objeto ou modelo tridimensional em um ambiente virtual, ou seja, com auxílio do computador. É por isso que se diz que a modelagem tridimensional ou mais conhecida por modelagem 3d está inserida em um contexto maior, o da computção gráfica.

Uma vez construído o modelo ou objeto 3d podemos visualizá-lo de qualquer ângulo, além de podermos gerar imagens ou animações com o modelo.

Pois bem, a criação de modelos 3d com auxílio do computador é feita por meio de softwares ou programas computacionais gráficos 3d. Estes programas podem ser classificados em três grandes grupos, o dos programas CAD, dos programas de animação e apresentação 3d e o grupo dos programas de escultura digital. Alguns exemplos destes dois grupos são:

CAD

. AutoCad;

. SolidWorks;

. SolidEdge;

. MicroStation;

. etc.

Animação:

. 3ds Max;

. Maya;

. Softimage;

. LightWave;

. etc.

Escultura digital:

. ZBrush;

. MudBox;

. Modo;

. etc.

A diferença entre estes três grupos reside na finalidade e na precisão da construção dos objetos 3d. A modelagem CAD serve às necessidades da engenharia e ciências exatas que necessitam de um modelo virtual para analisar suas teorias sem a necessidade da construção do objeto real. Também por isso utilizam ferramentas para garantir maior precisão das medidas do objeto 3d.

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Modelagem CAD. Divulgação.

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Já na modelagem para animação 3d e escultura digital há a necessidade constante de maior liberdade na hora de construir o modelo. Há a tendência destes grupos se unirem e os programas oferecerem ferramentas semelhantes, como já vem ocorrendo. Os programas de escultura 3d permitem criar objetos com superfícies mais detalhadas ou mais irregulares.

Modelagem poligonal. Divulgação.

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Escultura digital. Divulgação.

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Um modelo 3d que precisa ser animado e não é formado apenas por partes que se interagem de forma rígida, como numa máquina, poderá sofrer grandes deformações em seu formato. Isso significa que sua construção requer que diferentes técnicas de modelagem possam ser usadas, algumas delas semelhantes ou derivadas da modelagem CAD. Podemos citar como exemplo os processos de modelagem:

. por NURBS;

. poligonal;

. e escultura digital.

De forma simplificada, pode-se dizer que a modelagem por NURBS emprega o método de criar seções transversais do objeto por meio de curvas. Em seguida estas curvas são cobertas por uma superfície, criando o volume que identifica visualmente o objeto 3d.

Por sua vez, a modelagem poligonal utiliza a deformação de sólidos com formas básicas, como cubos, cilindros e planos, principalmente para obtenção de objetos com formas orgânicas, típico de personagens 3d. Essa deformação é feita por meio dos polígonos que compõem a superfície do objeto, chamada de malha.

Por último, temos a modelagem por meio da escultura digital. O processo de construção do modelo 3d se assemelha muito à escultura em argila, por isso o nome escultura digital. A superfície do objeto, também formada por polígonos, é deformada de forma mais intuitiva, acrescentando ou retirando volume do objeto passando o ponteiro do mouse sobre a superfície. É como se colocássemos ou retirássemos argila de uma escultura real. Esta técnica de modelagem tem sido grandemente empregada na indústria cinematográfica devido à facilidade de criação de modelos 3d com superfícies irregulares detalhadas, como pele e terrenos.

É claro que este texto não pretende encerrar o assunto sobre modelagem 3d, sendo ela muito diversa em técnicas e finalidades. Os tipos de modelagem aqui apresentados são aqueles mais utilizados para fins de animação e apresentação tridimensional de produtos e personagens.

Veja também:

Termo Técnico 2 – Rendering

O que é Blender? Ele pode modelar, animar e renderizar como 3DMax e Maya?

matheus    3D, Tutoriais    

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Blender é um software livre sob a licença GPL com ferramentas profissionais de modelagem 3D, animação e finalização. O Blender foi criado por Ton Roosendal, que até hoje é o principal desenvolvedor do software e fundador da Fundação Blender, dedicada à continuidade e aperfeiçoamento do Blender.

Principais características do software:

• Ferramentas integradas para modelagem, animação, rendering, pós-produção de vídeo e criação de jogos;
• Fácil distribuição, com instalador leve (cerca de 10Mb) distribuído pela internet;
• Arquitetura 3D de alta qualidade, permitindo fluxo de trabalho rápido, eficiente e confiável;
• Grande comunidade de usuários e desenvolvedores
• Capacidades do Blender:
• Modelagem de objetos tridimensionais com técnicas poligonais e splines;
• Importa e exporta modelos compatíveis com outros programas (3DS, VRML, X, OBJ, LWO, etc);
• Texturização de modelos;
• Animação por keyframes, esqueletos (bones), não-linear;
• Refinamento de animação por curvas;
• Sincronismo da animação com som;
• Mistura não-destrutiva de clipes de animação;
• Iluminação com vários tipos de luzes;
• Luzes volumétricas;
• Render (finalização de imagens);
• Renderizador tipo scanline e raytrace (híbrido);
• Compatível com renderizadores externos (YafRay, Aqsis, Indigo, PovRay, etc);
• Finalização e composição de camadas;
• Edição de vídeo;
• Programação de interatividade (jogos e passeios virtuais 3D).

Fonte: texto de Alexandre Rangel extraído da Revista Blender