Modelado 3D
Autor: Pedro Juan Sรกnchez Bermejo
[CREACIร N DE FIGURAS HUMANAS]
Autor: Pedro Juan Sánchez Bermejo
CREACIÓN DE FIGURAS HUMANAS Vamos a crear un personaje 3D. El objetivo es ofrecer una visión general de los pasos necesarios para generar cualquier elemento en Modelado Orgánico. También se sugieren algunos consejos para lograr un resultado más efectivo. Aquí sólo trataremos las fases de modelado y texturizado. Antes de detallar el proceso de trabajo (workflow) vamos a ver una lista de los pasos que se seguirían para completar un objeto totalmente. No es la única forma de trabajar, pero puede ser la más efectiva: 1. Modelado 2. Creación y despliegue de mapas para generar las texturas y los materiales. 3. Escultura digital (si fuese necesario). 4. Pintura del modelo y asignación de texturas. 5. Generación de huesos (rigging). 6. Animación 7. Iluminación y Render final.
Pasos previos Antes de abrir cualquier programa o software, hay que idear correctamente el personaje que queremos crear. En primer lugar, buscaremos ideas, algo que nos estimule la inspiración: buscaremos referencias. Con una idea, buscamos imágenes que nos ayuden a encontrar los elementos más convincentes para todas las partes de nuestro personaje. Los mejores personajes han surgido siempre de semejanzas con seres y objetos que conocemos y vemos a diario. El objetivo es crear un vínculo de empatía con el personaje.
Vamos a generar una versión SD (Super Deformer) cómica de Boba Fett.
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Cuando comenzamos a crear algo en 3D, es muy aconsejable utilizar alguna imagen de referencia que nos aporte datos de volumen y ciertos detalles. Esta plantilla, que suele mostrar al personaje en varias desde varias vistas, se la denomina “modelsheet” o “charactersheet” (u hoja de personaje). En un estudio, la creación de un personaje para un juego o animación la realizan los diseñadores a partir de los requisitos del guión. En nuestro caso, buscaremos una imagen de referencia.
Fase de Modelado Una vez tenemos el modelsheet colocado en nuestro escenario, vamos a generar el modelo 3D. Para la mayoría de los desarrollos (ya sean juegos o animación) se suele hacer dos modelos o mallas: uno en alta poligonalización (que suele denominarse "highpoly") y que puede tener varias decenas de miles de polígonos (50.000); Y otro en baja poligonización (o LowPoly) con varios miles de polígonos (8.000) para el motor del juego. El primero se usa para hacer los renders finales (o el material promocional del juego). Del segundo, a veces, se hacen varios para usar uno con poquísimos polígonos para cosas que estén muy lejos y uno con más polígonos para cuando está cerca. Hay varias formas de crear estos dos modelos: algunos estudios modelan primero el personaje en alta y luego hacen el modelo simplificado, mientras que otras hacen el modelo en baja y luego esculpen encima los detalles. También existen varias técnicas de modelado. Para la versión en baja se suelen usar software basado en modelado poligonal (como 3ds Max, Maya o Softimage). Con estos softwares se tiene que crear la malla 3D desde cero, lo que aporta mayor control sobre cada polígono. Para modelar en alta, se utiliza software de escultura digital (como Zbrush o Mudbox) que te permiten modelar rápidamente y dar mucho detalle o darle textura. Es una forma de modelar más natural y favorece la productividad, el inconveniente es que genera millones de polígonos.
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Para modelar, tendremos que tener en cuenta dos criterios fundamentales: 1.- Modelar con correcta topología (distribución de loops, sólo Quads, forma de la malla). 2.- Modelar con la pose en T. Podemos comenzar por la cabeza, por el casco concretamente. El modelo que queremos desarrollar tiene un casco característico, comenzaremos por este para darle la forma y proporción necesaria. Una vez definido, podremos generar la cabeza del personaje dentro del mismo, ajustada a las medidas y proporciones creadas en el casco. Creando una esfera (con los polígonos correctas), borramos la mitad inferior y extruimos la parte inferior para realizar la forma básica del casco. Podemos realizarlo sobre la mitad del casco y aplicar después un modificador de simetría. Al borrar la mitad del objeto, hay que comprobar que el pivote del objeto está situado en el extremo interior, en el eje de simetría. Si lo hacemos así no tendremos nunca problema con la simetría.
Con la simetría activada vamos dando forma al casco. Desde los elementos de mayor tamaño a los de menor. Colocaremos las aristas necesarias para generar (por ejemplo) la depresión de la visera, desde todad las vistas. Una vez generada, podemos extruir varias veces las aristas generadas (en el sentido que necesitemos) para conseguir el modelado de esa parte del casco.
La clave de esta fase consiste en poder definir las proporciones del personaje en las etapas más tempranas. Más adelante resultará mucho difícil o imposible poder hacer grandes cambios. Los softwares como 3dsmax o Maya contienen una amplia gama de herramientas de edición poligonal. Cada uno hallará la forma más idónea para trabajar.
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Iremos generando los distintos elementos que conforman el casco del modelo, siguiendo el criterio de ir de lo más genérico a lo más particular, es decir, primero las proporciones generales, luego los elementos más definidos y de mayor volumen, para terminar con los detalles más ínfimos. Además, en las primeras etapas del modelado, no tendremos geometría suficiente para crear esos elementos más pequeños. A medida que vamos añadiendo geometría y bucles de aristas, podremos ir generando los elementos más pequeños. Una vez tengamos el casco terminado, podremos generar la cabeza del personaje. Como pretendemos crear un modelo SD (Super Deformer) o chibi y cabeza tiene que ser 1/3 de la proporción total del cuerpo, las proporciones generadas en el casco, determinarán las de la cabeza del personaje. Crearemos una esfera y ajustaremos el número de aristas a un número múltiplo de ocho para poder limpiar bien los Tris y nGons. Borraremos la mitad inferior de la esfera y limpiaremos la geometría. Seguramente, las proporciones de la esfera no se ajusten al modelado del casco que hemos generado. Tendríamos que ajustar las aristas o vértices de la esfera creada para darle una forma parecida a una cabeza. Iremos aplicando modificadores Extrude o Bevel para conformar toda la cabeza. También podemos realizar esas formas con el borde inferior seleccionado y aplicando la extrusión de aristas.
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A medida que extrusionamos, iremos girando los bucles obtenidos para ir conformando la transición entre la barbilla y el cuello del personaje. Al escalar cada bucle de aristas, nos fijaremos en el eje o ejes en los que debemos escalar para que la esfera vaya pareciendo una cabeza. Para los ajustes finales, pasaremos a selección de vértices y modificaremos algunos. Finalmente, tendremos creada una cabeza ajustada a las proporciones del casco del personaje.
Para generar el resto del cuerpo, podemos utilizar distintos métodos. Podemos seguir extruyendo el cuerpo desde la arista con la que hemos terminado el cuello; o podemos generar un objeto a parte que luego uniremos a la cabeza que ya tenemos. Este segundo método para modelar el cuerpo es más sencillo. Lo más importante será asegurarnos que los objetos que luego uniremos tengan el mismo número de aristas en su borde, para que al unirlos no nos genere geometría incorrecta.
La pose en T (T-pose) se utiliza en 3D para la creación de personajes porque la disposición inicial del cuerpo es la más adecuada para luego poder crear los huesos de forma más sencilla y cómoda. Podemos comenzar por el torso. Creamos un plano de 4x3 polígonos (ancho x alto) y borramos la mitad izquierda (opuesta a nuestra vista). Aplicamos un modificador de simetría. Al borrar la mitad del plano, colocamos el pivote del objeto en el extremo borrado. Aunque el modificador puede alinearse en cualquier dirección, su forma por defecto es de eje X positivo (hacia nuestra derecha del eje de coordenadas) al eje X negativo. Si lo hacemos así no tendremos nunca problema con la simetría. Recordad que si tenemos seleccionado algún elemento (vértices, aristas, polígonos…) los modificadores que cambian la geometría (como el Symmetry) no se aplican bien.
Con la simetría activada vamos dando forma al torso. Podemos usar modificadores como el FFD para perfilar el modelo en sus primeras etapas. Como comentamos, los hexágonos y octógonos suelen convertirse en elementos cilíndricos tras el suavizado, podemos valernos de shapes (como el que se muestra en negro) para determinar el origen del brazo.
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Al comenzar a extruir el brazo hay que tener en cuenta el hombro. El hueso del hombro (punto de rotación del brazo) debe notarse, hay que mantener esa protuberancia visible.
Las piernas vistas de frente son rectas. Pero al apreciarlas desde una vista lateral tienen cierta curvatura en la zona de la rodilla, sugiriendo su movimiento. La pierna también sale de forma “diagonal” al torso y no recta como en el caso del brazo. El brazo también tiene cierta inclinación en el codo (movimiento de la articulación) pero sólo es apreciable desde la vista superior. Una vez ajustadas posiciones y dimensiones, reordenamos los vértices para refinar el torso y darle una forma más definitiva.
También hay dejar preparada la zona de unión con la cabeza. La forma más sencilla es seleccionar el vértice central y aplicar un modificador Chamfer para convertirlo en un polígono Quad. Tendremos que conseguir tener el mismo número de aristas que en la unión con el cuerpo. Dividiremos las aristas de ese borde hasta conseguirlo.
Aunque uno de los requisitos básicos es mantener el número de polígonos lo más bajo posible, en algunas zonas del modelo tendremos que usar más polígonos que en otras zonas. Ese el caso de las manos, que para modelarlas correctamente utilizaremos en ellas una poligonización mayor. Podemos optar por optimizar esa zona insertando loops en las zonas que lo requieran o también modelando esa zona como un objeto independiente.
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Para este modelado, la mano la realizaremos separada del brazo. Podemos comenzarla con un simple cubo, lo más importante es el número de aristas que tendremos en el borde que uniremos al resto del brazo. Si nuestro brazo tiene un borde p.e. de 16 aristas crearemos un cubo de 6x4x2, manteniendo los seis segmentos en el lado en el que insertaremos los dedos. Daremos forma a ese cubo para que parezca la palma de la mano. Para el modelando los dedos, podemos utilizar varios métodos: realizarlo desde la palma de la mano (se realizó en otro tutorial) o como elementos separados de la mano. En función del número de dedos con los que queramos crear nuestro personaje (cinco, cuatro…) adaptaremos la zona donde los coseremos para que al realizar el “cosido” no se generen problemas de nGons. En este caso, estamos generando un personaje con cinco dedos. Como cuatro de los dedos son iguales, podemos crear uno, clonarlo y escalarlo para adaptarlo a los demás. Pero en este caso, tendremos que tener en cuenta el número de polígonos y vértices de la base de la palma y el inicio de los dedos cuando queramos “coserlo” a la palma de la mano.
El último paso sería unir la cabeza que modelamos anteriormente con el cuerpo que acabamos de realizar. Ubicaremos correctamente ambas mallas y ajustaremos los bucles finales mediante los que se unirán. Lo ideal sería que el número de aristas del borde de la cabeza fuera igual al número de aristas que tengamos en la base del cuello del cuerpo. Para conocer cuántas aristas tenemos en cada bucle basta con seleccionar el bucle final. En el panel “Modify/Selection” nos informará del número de aristas que tiene ese bucle. Lo haremos con los dos lados a unir antes de realizarla la unión. Podemos hacerla con el método que queramos (p.e. con el modificador Bridge). Puede que sea necesaria realizar una limpieza de nGons si el número de aristas entre uno y otro bucle son diferentes.
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Hay que mantener la malla muy sencilla, sin detalles, hasta que se tenga todo el cuerpo definido y proporcionado. Una vez que se tenga todo el volumen principal podremos aumentarla de forma equitativa. Siempre conviene comprobar el resultado final, con un modificador de suavizado (MeshSmooth o TurboSmooth). Ajustaremos aristas o vértices si no es así. Cuantos menos vértices utilicemos, mejor. Pero el criterio principal será conseguir que el modelado se ajuste a la forma que pretendemos lograr.
Cuando ya tenemos el cuerpo modelado, realizaremos el resto de piezas del personaje como la armadura, el cinturón, los elementos del pecho, etc. podemos generarlos desde la forma básica del cuerpo que ya tenemos. Para realizarlo, seleccionamos los polígonos del cuerpo que nos interesen y los clonamos (con Shift pulsado y arrastrar). Si no queremos aumentar mucho los polígonos, evitaremos utilizar el modificador “Shell” para crear el grosor de la ropa. En su lugar, extruiremos las aristas “edges” de los bordes para sugerir la sensación de espesor. Así conseguiremos que estas piezas encajen mejor en el personaje. Decidiremos en qué partes es mejor usar un método u otro. Al usar cualquier modificador, no olvidar revisar la geometría para comprobar que el flujo de polígonos o su forma sigue siendo la correcta.
En muchas ocasiones, es más fácil “acomodar” los vértices o polígonos de una zona para usarlos en la extrusión de elementos prominentes. Es mejor perder tiempo en esa operación que modelarlo como un objeto separado y, cuando vayamos a “coserlo” no coincidan los vértices o polígonos y tengamos que modificar los objetos que ya tenemos generados para poder unirlos. Este proceso, cuando no se realiza bien, es uno de los casos en los que se generan más Tris y nGons.
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De vez en cuando, suavizaremos para comprobar el resultado que estamos obteniendo. Puede que algunos elementos no tengan el tamaño previsto tras el suavizado. Habrá que hacer arreglos.
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