Multidisciplinar - Criação de Cenários 3D para Games

utilizando os produtos da Autodesk Luis Leonardo Baratella – Revenda Tecgraf Campinas/Santos Especialista em Multimídia

Paulo Henrique Giungi Galvão – Revenda Tecgraf Campinas/Santos Especialista em AEC Builiding

Essa demonstração foi projetada para oferecer soluções profissionais de forma rápida, eficiente e inteligente no dia-a-dia nas áreas de GAMES e Multimídia. O principal objetivo é ter uma visão geral das soluções Autodesk para essas disciplinas e entender que esses produtos permitem o melhor aproveitamento na melhora da coordenação e concepção do cenário 3D, minimizar erros e aumentar a produtividade da equipe de cenográfica. Os produtos utilizados serão o Revit Architecture (para concepção da cenográfica), o 3D Studio MAX (para finalização do modelo 3D, texturização e iluminação), Mudbox (detalhamento orgânico no ambiente 3D) e o ShowCASE (para testes e estudos de texturas nos cenário 3D).

Ao final desta palestra você terá condições de:

Usar a ferramenta de exportação Autodesk FBX como padrão de troca de informações entre as disciplinas de Multimídia.

Analisar os benefícios das ferramentas do Revit Architecture para Cenografia de Games.

Como é possível texturizar e iluminar facilmente ambientes utilizando 3DMax.

Os benefícios das novidades da versão 2012 como a nova estrutura do Unwrap UVWmap e da viewport Nitrous.

Mudbox: como trabalhar em conjunto com o Max para acelerar o processo de texturização e modelagem orgânica.

Estudar as texturas da cenografia rapidamente no Show Case.

Importar em formato de Autodesk FBX para o Engine Unity 3D.

Sobre os apresentadores: Luis Leonardo Formado em propaganda e publicidade pela UNIP Campinas ministra treinamento em 3ds Max, Maya, Mudbox e Motionbuilder pela TECGRAF(Campinas/Santos) e é especializado na elaboração de maquetes, comerciais e curtas. (www.tecgraf.com.br)

Paulo Galvão (contato@paulogalvao.com) Professor Universitário de Comunicação Visual e Publicidade, Especialista Certificado Autodesk AEC, Responsável Técnico dos treinamentos nas áreas de arquitetura e multimídia da TECGRAF(Campinas/Santos). (www.tecgraf.com.br)

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Introdução

Quando se diz “Cenografia para Games 3D”, rapidamente lembra-se de softwares modeladores como

3ds Max, Maya, MudBox e Softimage, mas sempre seguindo o mesmo principio de criação; a geração e

edição de sólidos Mesh. O que ocorre durante a concepção desses elementos tridimensionais é a

dedicação de horas de modelagem, principalmente quando se refere ao tempo de revisão, isso porque

existem variantes que influenciam no resultado final da cenografia, como por exemplo, adequação da

narrativa, adaptação com fatos históricos ou até mesmo a conformação da logística do game.

Considerando todos esses fatos/argumentos é inevitável que em muitas vezes o prazo de finalização do

projeto não seja atendido e conseqüentemente aumentado o orçamento previsto anteriormente.

Conforme o exposto acima, por que não usar uma ferramenta voltada para edificações e que ao mesmo

tempo seja possível migrar o modelo tridimensional para os produtos de multimídia? É isso que será

tratado nessa demonstração como uma nova alternativa de criação de cenários para games.

Usar a ferramenta de exportação FBX como padrão de troca de informações

entre as disciplinas de Multimídia.

A Autodesk vem desenvolvendo nesses últimos anos a tecnologia FBX, que facilita a troca de

informações/modelos tridimensionais entre produtos de multimídia e entretenimento, como 3DS MAX,

Maya, MotionBuilder, Revit Architecture, AutoCAD, Mudbox, Softimage e entre outros. Com a utilização

dessa metodologia na produção de games, os arquivos são mais facilmente transferidos de um produto

para outro mantendo a fidelidade/dados originais do modelo e tornando o fluxo de trabalho mais

eficiente. Podemos resumir que é um arquivo de exportação confiável entre as mídias 3D. Para mais

informações, visite o site www.autodesk.com/fbx.

Além disso, você pode usar FBX para exportar modelos 3D e dados de animação a partir de uma

solução Autodesk para os Engines polulares como Epic Unreal Engine 3, Eidos-Montreal, Unity 3D e

Microsoft XNA. Veja mais informações no site

http://images.autodesk.com/adsk/files/fy11_games_brochure_us.pdf

Analisar os benefícios das ferramentas do Revit Architecture para Cenografia

de Games.

O software Autodesk Revit Architecture é um produto voltado para disciplinas de Arquitetura,

Engenharia e Construção Civil, cuja finalidade é projetar/modelar a informação do edifício em 3D, que é

chamado no mercado de conceito BIM, mas para o desenvolvimento dessa aula, entenderemos que é

um modelador 3D com ferramentas arquitetônicas. Mas qual a vantagem de utilizar o Revit para

cenografia de Games? Podemos responder que a principal vantagem do produto é de ter a capacidade

de exportar formato FBX para os produtos de multimídia e entretenimento, sendo assim, podendo

utilizar as ferramentas de arquitetura para criação de cenografia, como criação de paredes, portas,

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janelas, telhado, corrimão, escadas, piso, lajes, acabamentos de gesso, colunas, vigas muito mais

rápido do que criar/editar sólidos como acontece nos softwares 3D.

Para descrever melhor e demonstrar as possibilidades do Revit Architecture, criamos a “Casa Monstro”

que será descrita abaixo como se arquitetou esse modelo. Primeiramente, realizou uma pesquisa de

várias imagens de casas com estilo assustador, fizemos um filtro com as principais características e por

fim, a criação do croqui da fachada no papel.

O próximo passo foi utilizado o Revit Architecture e começamos a compor o modelo 3D utilizando as

ferramentas de arquitetura. Obtivemos um bom resultado no tempo de 03 horas de modelagem 3D.

Uma das grandes vantagens é a Revisão do modelo, pois inserir/retirar uma porta ou alterar o telhado

ajustando automático as paredes é um trabalho simples de ser feito no produto por questão de minutos.

Veja o resultado final.

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Depois disso gerou um modelo Autodesk FBX que foi importado para o 3DS MAX, onde se inicializou o

trabalho de Texturização da casa.

Como é possível texturizar e iluminar facilmente ambientes utilizando

3DSMax.

Texturização e iluminação sempre foram dois dos aspectos mais importantes de qualquer projeto 3D,

porém quando falamos em games a importância destes dois tópicos é elevada a um novo patamar.

Apesar da tecnologia evoluir com uma velocidade gigantesca, ainda não podemos criar ambientes e

personagens com número indiscriminado de polígonos, o que limita muito a quantidade de detalhes que

é possível atingir através da simples modelagem. Para trazer todos esses detalhes ainda dependemos

de um trabalho bastante meticuloso de texturização.

Para conseguirmos fazer esse trabalho de forma prática é necessário um software que, não só forneça

os recursos para isso, mas que adicione simplicidade e velocidade a esse trabalho. 3DSMax em sua

versão 2012 trás exatamente isso para profissionais e usuários domésticos.

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Os benefícios das novidades da versão 2012 como a nova estrutura do Unwrap

UVWmap e da viewport Nitrous.

Dentre as inúmeras novidades que a Autodesk implementou dentro do 3DSMax, duas merecem

destaque: a nova interface do Unwrap UVWmap e a viewport Nitrous.

Como foi mencionado anteriormente um dos pontos mais críticos para qualquer game é a qualidade de

sua texturização. O primeiro passo para uma boa texturização é a criação de um bom mapeamento. O

mapeamento de estruturas complexas é um dos pontos mais complicados em computação gráfica e em

minha experiência como professor um dos pontos de maior dificuldade entre os alunos.

Porém, nessa nova versão, a interface do Unwrap foi totalmente modificada, recebendo diversas

melhorias em seus recursos clássicos e trazendo uma novidade muito promissora: o modo PEEL. Esse

novo modo cria uma abertura de malha distribuindo os vértices uniformemente baseado em suas

posições médias ao mesmo tempo que tenta manter a forma dos polígonos, além de permitir a edição

através dos PINs (ou pinos) que ajudam a ajustar a forma da malha sem deformar as UVs. Agora é

possível mapear de forma bastante satisfatória estruturas complexas em poucos cliques, eliminando o

processo lento e tedioso de ajuste praticamente manual das UVs.

Com os objetos devidamente mapeados é possível texturizá-los dentro do próprio 3DSMax, Photoshop

ou, o meu preferido, Mudbox (como veremos na sequência).

Sobre a viewport Nitrous, é simplesmente a melhor novidade dentro do programa. Com a nova

tecnologia Nitrous a viewport do 3DSMax é exibida com qualidade de renderização em tempo real.

Nitrous suporta número ilimitado de luzes, gera sombras suaves, ambient occlusion, tone-mapping

(exposure control), e transparência de alta qualidade.

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Isso significa que não é necessário renderizar para ver o resultado final da sua cena, acelerando o

processo de iluminação. Mesmo que na prática essa iluminação não seja levada ao engine para a

criação final do game, esse preview permite estudar e achar a melhor solução para cada cena sem ter

que reconstruir toda informação luminosa (obrigatório na maioria dos engines do mercado).

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Além da visualização realista, permite também diversos estilos de visualização que torna a narrativa e o

processo de storyboard muito mais interessantes e convincentes, tais como grafite, pincel, lápis, pastel,

etc.

Mudbox: como trabalhar em conjunto com o Max para acelerar o processo de

texturização e modelagem orgânica.

Como foi dito anteriormente, o processo texturização ocupa um lugar fundamental dentro do processo

de criação de games. Para facilitar esse processo Mudbox tras um conjunto de ferramentas que permite

rapidamente esculpir e pintar diretamente sobre a geometria 3D. Diferentemente dos pacotes 3D

tradicionais, Mudbox consegue lidar com estruturas contendo bilhões de polígonos em tempo real,

permitindo ao artista criar os menores detalhes sobre seu modelo. Obviamente que um modelo deste

grau de complexidade não poderia ser usado de forma prática dentro de um game, porém é possível

extrair toda essa informação em forma de displacement maps, vector maps ou no caso de games o

mais comum: normal maps.

Com isso conseguimos criar objetos com uma contagem de polígonos muito baixas e ainda sim

preservar os detalhes feitos no modelo highpoly.

Além de permitir a criação destes detalhes, ainda é possível criar os principais mapas necessários para

seu modelo, como mapas diffuse, bump, self-ilumination, specular, glossiness, ambiente occlusion e

opacidade.

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Na versão 2012 de M&E, a autodesk aumentou ainda mais a integração acrescento links diretos que

transferem a geometria automaticamente entre seus principais softwares sem a necessidade de salvar

ou exportar seus modelos.

Estudar as texturas da cenografia rapidamente no Show Case

A utilização da ferramenta Autodesk ShowCase permite aos usuários visualizarem imagens realistas

dos modelos tridimensionais, auxiliando a Prototipagem Digital contribuindo para o processo eficiente

na tomada de decisões do projeto em formato digital. No caso estaremos realizando esse estudo com a

Casa Monstro.

Ao iniciar o software aparecerá uma caixa de diálogo com as opções de escolher uma cena e o formato

de arquivo 3D desejado. Vejam que também o produto admite abrir o Autodesk FBX como demonstra a

figura abaixo.

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Após aberto o modelo, o ShowCase permitirá realizar estudos de texturas, visualização, navegação e animação da casa com imagem realista dispensando o tempo de renderização para estudos.

Importar em formato de Autodesk FBX para o Engine Unity 3D.

Para os testes de Engines, escolhemos o Unity 3D. Para mais informações sobre esse produto,

consulte o site www.unity3D.com.

O primeiro passo foi importar o arquivo clicando na opção Assets/ Import New Assist...

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Selecionando o arquivo FBX, o modelo tridimensional foi importado para dentro do software gerando um grupo da edificação. Após disso, clicando na lista da hierarquia no nome da Casa Monstro, foi arrastado para o espaço 3D onde foi inserido no projeto do Game 3D. Veja a figura abaixo:

Na imagem acima, veja que os componentes criados no REVIT, depois inserido no 3DS MAX, não se

danificou na inserção no Engine Unity 3D, inclusive importando as texturas aplicadas na Casa Monstro.