miércoles, 18 de noviembre de 2009

El mundo del 3D (3 Dimensiones)

Desde hace pocos dias en mis ratos libres he estado diseñando una escenita para el aunucio de este blog en nuestro instituto.

Pensaba guardarmelo hasta el final, pero creo que mis dotes artisticas tiene un limite y que la ayuda de los demas me vendria muy bien. Y porque no, de paso os voy a hacer una introduccion al diseño 3D y efectos especiales, que tanto se esta utilizando en ultimas peliculas como: Tranformers, Ice Age, 2012, G.I.J.O.E, Terminator y un largo etc. Me ha parecido interesante un articulo como este, porque cuando conoces el tema comprendes el increible trabajo hecho en las producciones mencionadas.

Empiezo por la escenita que estoy diseñando. No es muy compleja. Tiene un vater y una bacteria con una serie de accesorios (gafas, ojos, brazos, "pelos"...). Mi idea inicial no es hacer una imagen fotorealistica, sino algo irreal que llame mucho la atencion (aunque no lo parezca, hacer una imagen fotorealistica es bastante simple que buscar un buen manejo de los colores y el contorno para llamar la atencion, basicamente es colocaruna serie de luces y tocar algunos parametros). El programa que estoy utilizando es el 3D Studio max 2009, un completo programa para modelar, utilizar texturas, renderizar y mucho mas. Aqui teneis la imagen:


Como os habreis dado cuenta aun queda mucho trabajo por hacer. No esta modelado el "cuarto de baño" y las texturas son experimentales, ademas la escena apenas tiene una luz para las sombras y otra ambiental, para suavizar el entorno. PERO, se comienza a ver de que va. El papel en blanco llevara una textura de un peridiodico donde pondra por alguna parte "Ciencia Ahora".

El anuncio consiste en llamar la atencion mediante una imagen inverosimil y llamativa. El eslogan o titulo es "¿Creias que no tenian necesidades?", que al igual que la escena, la bacteria o incluso el vater estan abierto a nuevas ideas.

Asi que si alguien tiene la mas minima idea, queja o quiere felicitarme por el trabajo (nunca esta demas animar) puede dejar un comentario.

Ahora hablemos un poco mas de 3D y efectos especiales. Antes de nada veamos la interfaz del programa con esta escena especificamente.


Como vereis no es nada "Simple" a primera vista. Todo el diseño grafico esta basado en complejas operaciones trigonometricas (¿alguna vez os habeis preguntado porque estudiamos eso?). Es decir, cuando un diseñador quiere crear algo no se pone en su estudio a dibujar, sino que tiene que conocer cientos, que digo cientos, miles de parametros y tecnicas para crear los objetos, darles color y hacerlos reales. Hay diseñadores que dicen llevar mas de 10 años usando el programa de la imagen (por ejemplo), y sin embargo no lo conocen entero aun.

Pasemos a ver algunos conceptos. Que quede claro, no voy a sacar de ninguna fuente esta introduccion, sino de mi poca pero util (util porque podre explicar mejor algunos conceptos que en libros o tutoriales vendrian con ejemplos complicados o con un lenguaje mas formal) experiencia personal, para informacion mas exacta y tecnica podeis buscar en los miles de articulos o tutoriales de internet. A cambio voy a intentar explicar todo esto para que aunque no sepais nada podais coger la "esencia" del diseño grafico.

Empecemos con algunos conceptos basicos:

MODELADO

Modelar es crear un objeto. En este paso no se le da color, ni se configura como va a estar iluminado un objeto, SOLO SE LE DA LA FORMA.

¿Como se modela? Alomejor alguna vez habeis pensado que los diseñadores llegan a su ordenador y tocandolo se ponen a hacer vasijas como un artesano. No es asi por supuesto, pero la imaginacion y arte necesario es el mismo.

TODO OBJETO ES UN CONJUNTO DE PUNTOS, que forman triangulos, y con estos se puede hacer cualquier objeto fisico existente. Asi que basicamente se podria decir que modelar es mover una serie de puntos para obtener la forma deseada. PERO, ¿Entonces cuando se puede tardar en hacer objetos de calidad? Imaginad un transformers, sino habeis visto la pelicula seguro que habreis visto la saga de "Piratas dle caribe". Pues sino recuerdo mal en la segunda (o tercera no recuerdo) sale un hombre que mas que hombre es un hombre-pulpo con muchos tentaculos que le salen de la cabeza. Ese "bicho" no es un hombre disfrazado, HA SIDO CREADO POR ORDENADOR. A lo que quiero llegar, estos obejtos de tanta calidad pueden tener facilmente varios millones de puntos, sin tener que llegar a tanto, la escena que os he mostrado antes tiene casi 500.000 poligonos. Pues bien quizas os pregunteis cuanto tiempo tengo que haber estado aburrido en mi casa moviendo puntitos...Respuesta: Bastante menos del que os acabais de imaginar. Para modelar existen distintos tipos de parametros en el programa que facilitan a los diseñadores mover tal cantidad de puntos.

Una tecnica muy utilizada en el modelado (por lo menos en el 2007, cuando me dedicaba a esto) era crear modelos de muy baja calidad, es decir con pocos poligonos para que sea mas facil manejar la forma dle objeto. Seguidamente le aplicabas un modificador (asi lo llaman en el programa mencionado) que te suaviza todo el objeto, consiguiendo una increible calidad, pero añadiendo muhcos poligonos que segun el ordenador pueden hacer que la escena "valla mas lentita".

 TEXTURIZADO

EL texturizado es una parte muy importante. Que pasaria si crearamos objetos con millones de poligonos pero despues se mostraran con colores sin ningun tipo de reflesion de luz, sin brillo...
Hacer una textura es crear el material de un objeto. Un mismo objeto puede tener diferentes texturas. Al igual que el modelado hacer una textura no es ponerse a dibujar, sino que hay que configurar una gran cantidad de parametros. Aqui teneis el editor de texturas del 3D studio max:



ILUMINACION

La iluminacion es muy importante para que la escena tome realismo. Para iluminar adecuadamente una escena hay que colocar diferentes luces (no solo una). De este modo se consiguen los diferentes tipos de iluminacion que hay, como por ejemplo, un atardecer, un dia soleado, la iluminacion dentro de una oficina... Cada una de estas escenas tiene sus propios tonos, sombras...etc. Una escena simple puede convertirse en una escena fotorealista o muy impactante si tiene una buena iluminacion. Veamos un ejemplo simple:

Esto seria una simple escena sin ningun tipo de iluminacion (una sola luz que ilumina la escena, pero ningun parametro ni luz colocado):



Ahora tenemos la misma imagen pero con dos luces mas, una para proyectar las sombras y otra para suvizarlas. Cuando tu miras debajo de tu escritorio teniendo solo una pequeña lamapara encima, puedes ver algo ¿no? no es totalmente negro, pues ese efecto se pretende conseguir "suavizando" las sombras.



Se nota la diferencia ¿verdad?

RENDERIZADO

El termino renderizar se refiere a la imagen que se consigue de unir el modelado, texturizado e iluminacion. Cuando estas haciendo la escena en el visor del programa ves la escena bastante simplificada, sin calcular a la exactitud como se comportan las luces y las texturas. Para esto hay que RENDERIZAR, un proceso lento segun la calidad de la imagen. Una escena compleja con muchas texturas, muchas luces y una iluminacion muy avanzada puede tardar en renderizarse sin exagerar media hora. Si en un video mas o menos cada segundo tiene 25 imagenes imaginad el tiempo que puede tardarse en hacer unos pocos minutos. Por eso para superproducciones (que con un ordenador normal una sola imagen podria tardar horas) se contratan empresas que "renderizan" con muchos ordenadores muy potentes y muy rapidos preparados para ese trabajo. En el renderizado tambien hay muchos parametros con los que juguetear para mejorar la calidad de la escena. Veamos la misma escena de antes, pero ahora con los parametros de renderizado configurados para subir la calidad de la escena:



Esta imagen ha requerido 1:08 para ser renderizado en mi ordenador, que por suerte puedo decir que es bastante pontente dentro de la normalidad.

A partir de ahora, cuando veais una pelicula con efectos especiales, ademas de ver explosiones, destruccion, super naves o bichos raros... veais el trabajo y las horas detras de cada segundo, seguro que asi os gusta mas la pelicula. Si teneis algun comentario sobre el 3D, quereis preguntar algo, quereis iniciaros en los caminos del diseño o QUEREIS DAR ALGUNA IDEA para el anuncio de la bacteria en el retrete con el eslogan... "Creais que no tenian necesidades?" (que quiere decir que la ciencia es mas de lo que parece), podeis dejar un comentario. Gracias.

4 comentarios:

  1. Valla se me ha alargado un poquito el articulo, espero que tengais paciencia para leerlo jeje. Por cierto ¿Dónde esta el correcto de ortografia de blogger? Acabo de darme cuenta de que no esta y puedo morirme para buscar todas las tildes que faltan en el articulo...

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  2. Aunque te haya quedado largo, creo que nos aporta la información suficiente para que podamos comprender como funciona este amplio mundo del 3D y la gran importancia que ha tomado los ordenadores en nuestra vida cotidiana...

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  3. Interesantísimo artículo. Sigue trabajando en el diseño por ordenador.
    La verdad es que entiendo tu preocupación, Juan Manuel, por el corrector ortográfico pues tienes algunas faltas. En cualquier caso trata de corregir minuciosamente lo escrito.
    Saludos y adelante.

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