3DSMAX Tutorial 05: Materiales y sus propiedades

3dsmax_materialesbUno de los principales objetivos de un artista CG es emular el mundo real pero dentro de un mundo virtual 3D. Para poder lograr hacer esto primero debemos comprender como la luz interactúa con los objetos que nos rodean. Debemos observar detenidamente los resaltes, colores, reflexiones de todas las cosas que estén en nuestro entorno y también fotografiar o escanear superficies de objetos que después nos puedan servir de referencia o como una textura.

Generar escenas de carácter fotorealista dependerá más de cómo configuremos las luces y los materiales que de cómo modelemos los objetos. Una buena iluminación y texturas pueden mejorar enormemente un modelo mediocre y por el contrario, una pobre iluminación y texturas pueden arruinar por completo un excelente modelo.

En el mundo del 3D hay varias de técnicas de iluminación realística que varían dependiendo del programa pero las principales son: Radiosidad (radiosity), Caustic, Photon map, LightTtracer y HDRI (High Dynamic Range Image), todas estas caen dentro de una categoría general llamada Iluminación Indirecta o generalmente llamada GI (Global Ilumination).

Todas estas técnicas dependerán del motor de render que usemos, en 3DSMAX tenemos por defecto un motor de render llamado escaneo de líneas o ”scanline” con el cual podemos utilizar para generar GI la Radiosidad y Light Tracer. Alternativamente está el motor de render denominado Mental Ray con el cual podemos utilizar efectos cáusticos, mapeo de fotones y una gran variedad de efectos, ya que este motor de render cuenta con su propia librería de materiales shaders y mapas procedurales.

Editor de materiales

Podemos activarlo presionando el ícono del editor de materiales o directamente con la letra M. al hacerlo, nos aparecerá el siguiente panel:

Lo primero que veremos es una serie de Slots o esferas (las cuales van desde 6 a 24) las cuales servirán para alojar nuestros materiales. En cada una de ellas crearemos un material que podremos aplicar a cada objeto u escena en particular. Cuando tenemos un objeto seleccionado, automáticamente se activarán los botones get material y assign material to selection. Get material nos permite obtener el material que queramos. Para asignar el material al objeto basta arrastrar la esfera hacia el objeto seleccionado, o presionar el botón assign material to selection. También encontramos la siguiente barra:

Aquí podemos colocar un nombre a nuestro material, además de la herramienta gotario que nos permite capturar el material de otro objeto y colocarlo en el slot. A su lado derecho contamos con el botón standard. Si lo presionamos, podremos elegir entre varios tipos de materiales, ya sea para agregar efectos u otras características según necesitemos.

En el editor de materiales notaremos que existe una persiana llamada Shader Basic Parameters donde podremos elegir el tipo de shader o sombreador que queremos para el material:

En un material de 3DSMAX, un shader es lo que determina cómo se comporta un objeto ante la luz y por ello gestiona los tipos de sombreado en la superficie de este. Los shaders disponibles en 3DSMAX son los siguientes:

Anisotropic: El shader Anisotropic crea superficies con resaltes de tipo elíptico. Estos resaltes son útiles para objetos como pelo, vidrio tipo cristal o brushed metal (metal cepillado).

3dsmax_mat_anisotropic

Blinn: Es el shader que aparece por defecto en el material standard. Blinn crea superficies uniformes con algo de brillo, y es un sombreador de uso general.

3dsmax_mat_blinn

Metal: El shader metal nos permite crear superficies metálicas con aspecto real, así como una variedad de materiales de aspecto orgánico.

3dsmax_mat_metal

Multi-Layer: Es similar al Shader Anisotropic pero tiene dos controles para los resaltes especulares. Los resaltes están organizados en capas o layers, lo que permite crear resaltes complejos idóneos para superficies muy pulidas o para efectos especiales específicos.

3dsmax_mat_multilayer

Oren-Nayar-Blinn: Es una variante del sombreador standard Blinn. Contiene controles de “difusa avanzada” adicionales, Nivel difuso y Aspereza, que permiten aplicar un efecto mate al material. Este sombreador resulta idóneo para superficies mates como tejido, terracota, piel, etc.

3dsmax_mat_orennayerblinn

Phong: Este shader suaviza las aristas entre las caras y renderiza con realismo los resaltes en superficies brillantes normales. El shader Phong puede renderizar con precisión mapas de relieve, opacidad, brillo, reflexión y especulares, además de tener en común los mismos parámetros básicos que tiene el shader blinn.

3dsmax_mat_phong

Strauss: Sirve para sombrear superficies metálicas. Utiliza un modelo más simple y tiene una interfaz más sencilla que el sombreador Metal.

3dsmax_mat_strauss

Translucent shader: este shader es utilizado principalmente para generar transparencias.

3dsmax_mat_translucent

Al lado de la barra de selección de shaders tenemos cuatro efectos para estos, los cuales se detallan a continuación:

Wire: al activarlo, generaremos un render con el modelo alámbrico o Wireframe y además este será visible en la viewport:

3dsmax_mat07

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2 Sided: al activarlo, generaremos que el material se vea por ambos lados. Podemos comprobar esto en las imágenes siguientes: en la primera la tetera está renderizada sin aplicar 2 sided y notamos que se ven huecos del entorno en ella, en la segunda imagen tenemos la opción habilitada y notamos que el material “rellena” los espacios blancos.

3dsmax_mat07b

3dsmaxtut05_11

tetera normal.

3dsmaxtut05_12

tetera con 2 sided aplicado.

Face Map: al activarlo, haremos que el material se aplique en cada cara del objeto. Esto funciona especialmente en las texturas y podemos verlo en las imágenes siguientes:

3dsmaxtut05_13

tetera normal.

3dsmaxtut05_14

tetera con Face Map aplicado.

Faceted: al activarlo, se eliminan los grupos de suavizado y el render nos mostrará la geometría facetada (en caras) del modelo original.

3dsmax_mat07c

3dsmaxtut05_15

Cabe destacar que todos estos parámetros podemos utilizarlos al mismo tiempo, activando y desactivando cada opción según lo necesitemos.

Parámetros de shader

Estos aparecen según el tipo de shader que necesitemos pero la mayoría comparten parámetros comunes. Para este tutorial ocuparemos los parámetros de Blinn el cual es el shader por defecto y además es uno de los más versátiles. El cuadro de parámetros es el de la imagen siguiente:

Y en este tenemos las siguientes propiedades:

– Ambient o color ambiente: es el color del material cuando este no está iluminado.

– Diffuse o color difuso: es el color del material cuando este está iluminado, y define el “color” y/o la textura del material.

3dsmax_mat01

– Specular o color especular: es el color del material cuando los rayos de luz inciden en ángulo recto sobre su superficie, según la ley de reflexión. Para que este sea visible debemos activar Specular subiendo el valor de Specular level.

3dsmax_mat05b

Ejemplo de cambio de color de Specular, en este caso a rojo.

– Self-Ilumination o Autoiluminación: simula que el material está iluminado por dentro. Podemos activarlo de dos formas distintas: la primera es elevando el valor de Self-Ilumination y la segunda es activando la opción color, y eligiendo un color.

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Efecto de autoiluminación activado mediante el valor de Self-Ilumination en 100.

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Efecto de autoiluminación activado mediante la opción Color, y eligiendo el color amarillo.

– Opacity u Opacidad: controla la transparencia del material. El valor de 100 equivale a la máxima opacidad, si disminuimos este valor el material se hará cada vez más transparente.

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– Specular Level o Nivel de Brillo: controla la intensidad del brillo especular. A mayor valor más intensidad del brillo.

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Ejemplo de Specular Level en 200.

– Glossiness o Debilitar: suaviza los bordes del brillo especular con respecto al color difuso ya que es un controlador de la densidad del brillo especular.

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El mismo ejemplo anterior, pero con el parámetro de Glossiness en 30.

– Soften: suaviza el efecto de los reflejos especulares. Cuando el nivel especular es alto y el brillo es bajo, se puede obtener contraluces fuertes para las superficies mediante el manejo de este valor. Su valor máximo es 1.

3dsmax_mat06b

Acerca de los Parámetros extendidos (Extended Parameters)

En el editor de materiales se encuentra una persiana muy poco utilizada que se llama Extended Parameters y que es común a todos los tipos de shaders del material estándar. Esta persiana es la siguiente:

En esta persiana se encuentran controles de transparencia avanzada con los cuales podemos controlar con mayor precisión las características de opacidad del material mediante los controles de atenuación o “Falloff”. Falloff In aumenta la transparencia hacia el interior de un objeto. Falloff Out por el contrario, aumenta la transparencia hacia el exterior del objeto. La intensidad de la atenuación la controlamos con el parámetro Amt (Cantidad). Además podemos controlar el color que se verá por detrás de una superficie transparente seleccionando un color de filtro.

Por ejemplo: Si quisiéramos simular una botella de vidrio nos convendría aplicar el Falloff en In y Amt. en 100, esto hará que las caras cuya normal este apuntando hacia la cámara se vean más transparentes y aquellas cuya normal esta paralela a la cámara se vean más densas, es decir, los bordes de la botella se verán más densos debido a que hay mas vidrio mientras que el interior se verá más transparente porque hay menos densidad del vidrio. Esto se puede ejemplificar en las imágenes de abajo:

3dsmax_mat08

3dsmax_mat08b

tetera con valores de falloff en In y Amt= 100, y render de la misma.

3dsmax_mat13

3dsmax_mat13b

tetera con valores de falloff en In, Amt= 100 y filter substractive, y render de la misma.

3dsmax_mat14

3dsmax_mat14b

tetera con valores de falloff en In, Amt= 100 y filter additive, y render de la misma.

3dsmax_mat15

3dsmax_mat15b

tetera con valores de falloff en In, Amt= 100 y filter activado, y render de la misma. En filter se ha cambiado el color a rojo.

3dsmax_mat09

3dsmax_mat09b

tetera con valores de falloff en Out y Amt= 100, y render de la misma.

3dsmax_mat10

3dsmax_mat10b

tetera con valores de falloff en Out, Amt= 100 y filter substractive, y render de la misma.

3dsmax_mat11

3dsmax_mat11b

tetera con valores de falloff en Out, Amt= 100 y filter additive, y render de la misma.

3dsmax_mat12

3dsmax_mat12b

tetera con valores de falloff en Out, Amt= 100 y filter activado, y render de la misma. En filter se ha cambiado el color a rojo.

Otra persiana muy poco utilizada es la de “Super Sampling”, con esta persiana podemos realizar un efecto adicional de alisación o antialiasing, es decir alisar los bordes dentados (pixelados).

El SuperSampling es una de las técnicas de antialiasing. Las texturas, sombras, resaltes, así como las reflexiones y refracciones de Raytrace, tienen sus propias técnicas de antialiasing. Si desactivamos la opción Use Global Settings y activamos Enable Local Supersampler podremos escoger desde una lista de supersamplers. Los que tienen mejor resultado son el Adaptative Halton y el Hammersley. Eso sí, activarlos significaría una aumento en el tiempo de render.

Otra persiana muy importante es la persiana llamada Maps:

Esta nos permite acceder y asignar mapas a diversos componentes del material. En esta persiana encontramos 12 canales diferentes de mapas que representan las características de la superficie de un objeto que podemos modificar y perfeccionar utilizando cualquier tipo de imagen, video o secuencia. Sin los canales de mapas, los materiales sólo tendrían un color sólido y uniforme.

Los mapas nos permitirán representar materiales reales, simular texturas complejas como una alfombra o un mármol, agregar propiedades reflexivas a las superficies, simular relieve, etc.

En el valor Amount podemos regular la intensidad de los canales, controlando por ejemplo el nivel de transparencia o de reflexión, o también la mezcla entre el color y la textura, en el caso de diffuse por ejemplo.

Veremos esto con el ejercicio siguiente. Dibujaremos una tetera, aplicamos un material standard y comenzaremos insertando texturas. Lo primero que haremos será insertar la textura llamada textura_diffusse.jpg en el canal Diffusse. Clickeamos en el botón none al lado del canal, elegimos la opción bitmap para cargar la imagen y la insertamos.

3dsmax_mat18diffused

3dsmax_mat16

Notaremos que ahora la tetera tiene una textura aplicada y se verá como la imagen de abajo. También notamos que el color que habíamos aplicado ha desaparecido y como ya sabemos, en su lugar nos muestra la textura:

3dsmax_mat18diffuse

3dsmax_mat18diffuseb

Tip: si no se ve nuestra textura en el Viewport, en el material activaremos la opción show shaded material in viewport (imagen de abajo) para verla. Esto vale para cada mapa que insertemos.

3dsmax_mat17

Si luego de insertar el mapa subimos hacia el color de diffuse, notaremos una letra “M” en el lado del cuadro lo que indica que se ha cargado el mapa de forma correcta, por lo que podemos inferir que es lo mismo cargar la textura en la persiana Maps que cargarla al clickear en ese cuadro ya que al hacerlo podremos cargar el mapa o editarlo si ya lo hemos cargado. Este mismo principio es válido para todos los mapas.

3dsmax_mat18diffusec

Si en la persiana maps bajamos el valor de diffuse, haremos la textura más transparente y podremos mezclarla con el color original de este canal (similar a la opción fade de AutoCAD).

3dsmax_mat18diffusee

3dsmax_mat18diffusef

tetera con valores de diffuse en 50, donde notamos que la textura se mezcla con el color original verde.

En el canal llamado Specular Color, insertaremos la textura llamada textura_specular.jpg. Clickeamos en el botón none al lado del canal, elegimos bitmap y la insertamos. Ahora dejaremos el Specular Level en 80 y el glossiness en 0, para luego realizar un render. El resultado es el de la imagen de abajo:

3dsmax_mat19specularcolor

3dsmax_mat19specularcolorb

Si vemos la textura en 2D notaremos que esta tiene manchas blancas y está en modo Grayscale (escala de grises) por lo que podemos concluir que el mapa specular resaltará las zonas brillantes en blanco y las zonas más oscuras estarán pintadas de negro. en el caso de specular color, debemos sí o sí ajustar el valor de Specular level para ver el resultado.

Si quitamos la imagen del mapa del canal Specular Color y la insertamos directamente en el canal Specular level, notaremos que el mapa se aplica automáticamente y sin que definamos ningún parámetro de Specular LevelEl resultado es el de la imagen de abajo:

3dsmax_mat20specular

3dsmax_mat20specularb

Si aplicamos la misma textura en los dos canales de specular, nos dará un efecto similar a glossiness ya que las manchas blancas estarán un poco más controladas:

3dsmax_mat20specularc

3dsmax_mat20speculard

Para aplicar el efectode Glossiness, primeramente dejaremos activado el mapa specular level y luego insertaremos la textura llamada textura_glossiness.jpg en el canal Glossiness. Clickeamos en el botón none al lado del canal, elegimos bitmap y la insertamos. Ahora dejaremos el Specular Level en 80 y el glossiness en 0, para luego realizar un render. El resultado es el siguiente:

3dsmax_mat21glossiness

3dsmax_mat21glossinessb

Si vemos la textura 2D notaremos que esta está invertida respecto al de la de Specular, por lo que podemos concluir que el límite de las zonas brillantes las resaltaremos en negro y las zonas más oscuras estarán pintadas de blanco.

Ahora aplicaremos una textura en el canal Self-Ilumination y para ello desactivamos los mapas de Specular y Glossiness. Insertaremos la textura llamada textura_selfilumination.jpg. Clickeamos en el botón none al lado del canal, elegimos bitmap y la insertamos. El resultado es el siguiente:

3dsmax_mat22selfilumination

3dsmax_mat22selfiluminationb

Si vemos la textura 2D y la comparamos con la de Diffuse, notaremos que es mucho más clara por lo que podemos concluir que a medida que nos acerquemos al “blanco” mayor será la autoiluminación del objeto, ya que este mapa aplica el efecto en base a la intensidad de los pixeles del mapa.

Tip: si desactivamos los mapas desde la persiana maps, la letra “M” de los cuadros del lado de los canales ahora será la letra “m” minúscula para indicarlo (imagen de abajo).

3dsmax_mat24

Ahora aplicaremos el efecto de transparencia u opacity mediante una textura. En el canal Opacity, insertaremos la textura llamada textura_opacity.jpg. El resultado es el siguiente:

3dsmax_mat23opacity

3dsmax_mat23opacityb

Si vemos la textura 2D notaremos que es un degradado que va desde negro a blanco. Si nos fijamos en el render, las zonas que se renderean de forma opaca son justamente las que están en blanco, por lo que podemos concluir que las zonas oscuras o negras serán transparentes y las blancas, opacas. Las zonas intermedias serán semitransparentes.

El mapa opacity es uno de los más importantes pues nos permite, por ejemplo, colocar árboles 2D en nuestra escena 3D y al renderearlo se verá el árbol sin el fondo, gracias a que en estos casos tendremos un mapa de opacity en que el árbol está representado en blanco mientras su fondo será negro y por ende provocará la transparencia.

Mapas diffuse y opacity de un árbol 2D.

3dsmax_mat25b

Arbol 2D realizado mediante mapas diffuse y opacity. El árbol està contenido en un plano vertical e iluminado mediante Sunlight.

3dsmax_mat25

El mismo árbol 2D anterior renderizado, donde notamos que gracias al mapa opacity el fondo es transparente y por ende la sombra respeta el árbol original,  a pesar de estar contenido en un plano 2D.

Ahora aplicaremos una textura en el canal Filter Color colocando la textura llamada textura_filtercolor.jpg. El resultado es el siguiente:

3dsmax_mat26filtercolor

3dsmax_mat26filtercolorb

Si nos fijamos en el render podemos concluir que filter color es el que transmite a través de los materiales transparentes o semitransparentes (falloff), por lo que no puede funcionar si no está aplicado el mapa Opacity o se ha disminuido el valor del mismo. Si el mapa de Opacity no estuviera aplicado pero el valor de opacity es menor a 100, podremos ver el mapa de Filter Color en toda la tetera.

3dsmax_mat26filtercolorc

3dsmax_mat26filtercolord

tetera con mapa opacity desactivado pero con nivel de opacidad de 34, y render de la misma.

Ahora en el canal Bump generaremos el efecto de relieve. Para ello desactivamos los otros mapas dejando sólo el mapa diffuse para luego insertar la textura llamada textura_bump.jpg. Para que se vea el efecto, modificaremos el valor de bump a 400 y realizamos un render. El resultado es el siguiente:

3dsmax_mat27bump

3dsmax_mat27bumpb

Si nos fijamos en el render podemos concluir que bump utiliza la imagen en escala de grises para simular el efecto de relieve sobre una superficie. Con esto podemos simular ralladuras, detalles de terminaciones, baldosas, etc. y por ello es otro de los mapas importantes pues podremos generar materiales porosos como piedra o ladrillo.

En el canal Displacement, insertaremos la textura llamada textura_displacement.jpg. Para que se vea el efecto, aplicamos el modificador edit poly a la tetera y realizamos un render. El resultado es el de la imagen siguiente:

3dsmax_mat28displacement

3dsmax_mat28displacementb

Si nos fijamos en el render podemos concluir que este mapa es el único que modifica la geometría del objeto 3D, pero sólo funciona en objetos de tipo editable poly. Podemos cambiar el tipo de deformación si aplicamos al objeto el modificador Disp Approx.

Canales de Reflexión y Refracción

El Canal de Reflexión (Reflection) utiliza un mapa para simular el tipo y el nivel de reflexión sobre una superficie. La reflexión es el reflejo de la luz en la superficie de los objetos, y este canal determina cuan reflexivo y en qué zonas lo es un objeto. En 3DSMAX podemos definir 3 tipos de mapas de reflexión:

Reflexión básica: Se puede utilizar una imagen bitmap u otro mapa procedural como puede ser un falloff. En el caso de nuestro ejercicio, probemos a aplicar el mapa de diffuse en el canal de Reflection. El resultado es el de la imagen:

3dsmax_mat29reflection

3dsmax_mat29reflectionb

El mapa de Reflexión por lo general se realiza en escala de grises y las zonas más claras generarán la reflexión mientras las zonas oscuras harán todo lo contrario.

Reflexión de Flat mirror: Como su nombre lo indica, se utiliza el mapa denominado flat mirror como mapa de reflexión, pero sólo funciona con caras coplanares, es decir, que sean parte de un mismo plano (ejemplo: un espejo). No funcionara en un objeto no coplanar como puede ser una esfera o en el caso del tutorial, con nuestra tetera.

Reflexión automática: En este caso se utilizan mapas procedurales como Raytrace o Reflect/Refract. Estos mapas nos dan una aproximación bastante realista y bastante más precisa que la reflexión básica. Si aplicamos estos mapas en el canal de Reflection podemos ver los resultados en las imágenes de abajo, en la primera se ha aplicado reflect/refract y en la segunda Raytrace. Debemos tomar en cuenta que la reflexión nunca es del 100% ya que en la realidad siempre hay distorsiones o hay daños en las superficies a reflejar.

3dsmax_mat29reflectionc

tetera con Reflect/Refract aplicado.

3dsmax_mat29reflectiond

tetera con Raytrace aplicado.

Los mapas de reflexión automática y flat mirror no necesitan “coordenadas de mapeo” pero si las necesitaría un mapa de reflexión básica ya que es una textura. Respecto al canal de Refracción (Refraction), este utiliza un mapa para simular el cambio de dirección de la luz al pasar a través de un material. Materiales como el cristal, el vidrio o el agua necesitan de este canal para verse de manera realista. El tipo de mapeado es similar al del canal de reflexión. Podemos utilizar mapas de imágenes, así como también mapas de tipo Reflect/refract o también un mapa llamado The Wall Refraction.

Si aplicamos el mapa diffusse a nuestra tetera en el canal refraction y luego ejecutamos un render, el resultado sería el de la imagen de abajo:

3dsmax_mat30refraction

3dsmax_mat30refractionb

Podemos mejorar la refracción aplicando mapas como Raytrace o reflect/refract, que nos dará un resultado más preciso y realista. Las imágenes de abajo nos muestran la tetera con los mapas de Refrect/Refract y Raytrace aplicados en el canal Refraction, con un valor de 40 (ya que 100 hará el objeto invisible).

3dsmax_mat30refractionc

tetera con Reflect/Refract aplicado.

3dsmax_mat30refractiond

tetera con Raytrace aplicado.

3dsmax_mat31

tetera con Raytrace aplicado en ambos canales, con una reflexión de 50 y una refracción de 40.

Como las propiedades físicas de los objetos refractarios distorsionan la imagen que hay detrás del objeto, hay un parámetro especial que controla esto y se llama IOR o Index of Refraction (índice de Refracción). Este controla el grado en que el material refracta la luz transmitida, además que en la realidad los materiales traslúcidos lo poseen. Con el valor 1 no hay distorsión, en valores superiores a 1 sí existe distorsión.

3dsmax_mat31b

el ejemplo anterior pero se ha modificado el valor de index of refraction a 5.

Debemos tener en cuenta que si rendereamos ambos canales con mapas de Raytrace aplicados el tiempo de render se hará considerablemente largo, pero el resultado es mucho más real y preciso que con otros métodos, aunque debemos tener en cuenta el valor de reflexión y refracción que le damos al modelo. El render de abajo, por ejemplo, fue realizado sólo con los mapas de Reflection y Refraction, además de un color azulado en Diffusse y un Opacity de 88, activando la opción 2 sided.

3dsmaxtut05_31

Este es el fin de este tutorial.

Descargar material del tutorial: ir a página de descargas.

3DSMAX Tutorial 04b: herramientas de modelado por Editable Poly

En este mini tutorial se enunciarán algunas herramientas indispensables que se utilizan en el modelado de tipo Editable Poly o también llamado “box modeling”. Como ya sabemos, 3DSMAX posee muchas herramientas pero aquí se nombrarán las más utilizadas, según cada nivel de subobjeto en el que estemos trabajando o editando nuestro modelo. Algo que debemos recordar antes de enunciar las herramientas, es que cada objeto 3D se estructura según los niveles de “subobjeto”, es decir, las relaciones lineales y geométricas básicas con que se construyen los polígonos que, en conjunto, forman el objeto 3D final. En el caso del modelado poe editable Poly, tenemos 5 niveles de subobjetos que son:

– Vertex (vértices).

– Edge (lados).

– Border (borde).

– Polygon (polígono).

– Element (elemento).

En este minitutorial nos referiremos a las opciones de edición de cada tipo. Sin embargo, antes debemos ver un panel de opciones comunes para todos los niveles de subobjetos.

a) Persiana Edit Geometry (editar geometría)

En esta persiana se encuentran herramientas que son comunes para todos los Subobjetos. Dependiendo del subobjeto que escojamos se activarán más o menos opciones en el panel. Entre las más utilizadas se encuentran:

– Create: Esta opción crea o genera cualquier subobjeto según lo que elijamos. Por ejemplo: Si queremos crear un polígono, presionamos el botón create y luego dibujamos el polígono seleccionando los vértices que van a formarlo. Si queremos crear un vértice simplemente lo insertamos mediante click.

Definiendo un nuevo Edge mediante Create.

– Collapse: Permite simplificar geometría colapsándola, es decir, juntando los elementos en un uno solo estableciendo una posición “promedio” entre todos.

Colapsando dos puntos en uno solo mediante Collapse.

– Attach: no importando en que nivel de subobjeto estamos, con esta opción se puede asociar geometría externa a la malla de forma automáticala cual pasará a formar parte del total de nuestro modelo.

– Detach: Esta hace todo lo contrario a la anterior, es decir, desasocia geometría. En este caso debemos primeramente seleccionar el o los elementos que queremos desasociar para luego proceder (se recomienda hacerlo en nivel de subobjeto Polygon o Element).

– Slice Plane/Slice: Con esta herramienta se pueden cortar polígonos seleccionados mediante un plano de corte virtual o Slice Plane el cual puede ser manipulado mediante Move y Rotate para confirmar la posición de este. Una vez ubicado el plano de corte, presionamos el botón Slice para generar la división de los polígonos.

– Quick Slice: Esta herramienta hace lo mismo que la anterior, pero con la diferencia de que con el puntero del mouse decidimos el plano de corte e inmediatamente los polígonos son cortados.

– Cut: divide los polígonos literalmente “cortando” la malla. Se recomienda usar esta herramienta en el subobjeto Vertex, ya que ahí se puede saber exactamente desde donde y hasta que vértice se corta un polígono. Podemos cancelar la función si presionamos dos veces el botón secundario del mouse.

– MSmooth: con esta opción podemos suavizar geometría mediante divisiones de polígonos, ya que funciona como Meshsmooth. Sin embargo, esta opción no se recomienda a menos que el modelo necesite mucho suavizado o sea más complejo.

– Tessellate: con esta interesante opción podremos subdividir los polígonos en sus puntos medios de forma automática. Podemos editar el tipo de Tessellate (Edge o Face) y la tensión.

Tessellate con la opción Edge seleccionada.

Tessellate con la opción Face seleccionada.

– Make planar: nos permite alinear un grupo de subobjetos seleccionado de forma planar. Si por ejemplo seleccionamos un polígono que está curvado, este será “aplanado” mediante esta opción. También podremos alinear la selección en torno a los ejes coordenados si elegimos X, Y o Z.

– View/grid Align: alinea el o los subobjetos seleccionados en torno a la vista o a la grilla (plano XY), modificando la geometría.

– Hide Selected: Si seleccionamos el o los subobjetos, presionando este botón podemos hacer que se escondan. Podemos volver a hacerlos visibles si presionamos Unhide All, y desaparecer los elementos que no seleccionemos mediante la opción Hide Unselected.

b) Subobjeto Vertex

Edit Vertices: nos permite editar los vértices de una malla poligonal 3D. Las herramientas más utilizadas en este nivel son:

– Remove: permite eliminar vértices seleccionados sin borrar los polígonos asociados a estos.

– Break: quiebra vértices, generando nuevos vértices independientes que separan los polígonos.

– Extrude: extruye el o los vértices, formando nuevos vértices y polígonos de 3 lados, modificando el objeto. Podemos controlar la altura y la extensión o el área de la extrusión.

– Weld: suelda uno o más vértices, si antes han sido quebrados mediante Break o están separados. Para que esto funciona todos los vértices deben estar en las mismas coordenadas.

– Chamfer: permite crear un chaflán a partir de un vértice seleccionado. Estos se crean alrededor de todos los lados del vértice original.

– Target Weld: permite soldar un vértice con otro mediante el arrastre (con el botón del mouse presionado) del vértice seleccionado hasta el vértice de destino.

– Remove Isolated Vertices: permite borrar de forma automática cualquier vértice que no se encuentre asociado a un polígono.

c) Subobjeto Edge

Edit Edges: aquí podemos editar las aristas de cada polígono en una malla poligonal. Las herramientas más utilizadas son:

– Insert Vertex: Esta herramienta permite insertar un vértice en una arista. Una vez insertado el vértice, este puede ser editado en el subobjeto Vertex.

– Extrude: Permite extruir una arista, creando 2 o más aristas extras y modificando la forma del objeto. Podemos controlar la altura y la extensión o el área de la extrusión.

– Chamfer: Esta opción crea un chaflán o bisel en una arista. Se puede controlar la cantidad de aristas, el tipo de chaflán y el suavizado del resultado final.

– Connect: permite conectar aristas en torno a otras previamente seleccionadas.

d) Subobjeto Border

Edit Borders: este subobjeto sólo se puede seleccionar si se ha eliminado un polígono o cara y quedan los “bordes” de este. Las funciones más importantes son:

– Extrude: Esta opción permite extruir el borde completo y con ello crea geometría a partir del borde seleccionado. Podemos controlar la altura y la extensión o el área de la extrusión.

– Chamfer: Esta herramienta crea aristas en los polígonos comunes al borde seleccionado. Se puede controlar la cantidad de aristas, el tipo de chaflán y el suavizado del resultado final.

– Bridge: Permite conectar un borde con otro opuesto.

– Cap: Con esta opción se puede tapar el agujero.

– Create Shape From Selection: Este botón permite crear una forma 2D a partir del borde seleccionado. En este caso, podemos elegir si queremos la forma de tipo linear o Smooth (suavizada).

En el ejemplo, se ha creado un shape 2D de tipo Linear al aplicar Create Shape From Selection.

e) Subobjeto Polygon

Edit Polygons: este subobjeto nos permite editar polígonos de la malla, y es de las más utilizadas junto con el subobjeto Vertex. Las opciones más importantes son:

– Extrude: Extruye un polígono. En este caso podemos controlar la altura de la extrusión y el tipo de esta.

Si seleccionamos más de un polígono podremos configurar los tres tipos de extrusión de esta opción. Estos son los siguientes:

Group: la opción por defecto que toma todos los polígonos seleccionados y los extruye en un eje local común.

Local Normal: toma el grupo pero la extrusión toma el eje local de cada pológono seleccionado.

By Polygon: desagrupa los polígonos y estos se extruyen según la normal de cada uno.

– Bevel: Extruye y bisela un polígono (Extrude + Scale). Podemos controlar el tipo de Bevel el cual es el mismo de Extrude (Group, Local Normal y By Polygon), la altura de este y el ángulo en el cual se bisela. En este último caso, si el valor del ángulo es negativo se bisela hacia adentro y si es positivo, lo hará hacia afuera.

Bevel con valor de ángulo negativo.

Bevel con valor de ángulo positivo.

– Inset: nos crea una división de tipo marco para el polígono. En este caso podremos controlar el tipo de Inset y la distancia de este.

Si seleccionamos más de un polígono podremos configurar los dos tipos de Inset de esta opción. Estos son los siguientes:

Group: la opción por defecto que toma todos los polígonos seleccionados y genera el Inset desde sus bordes.

By Polygon: desagrupa los polígonos y el Inset se realiza en cada uno de ellos.

– Bridge: Permite conectar un polígono con otro opuesto. En este caso podemos controlar parámetros como el suavizado, la cantidad de segmentos de la resultante, los polígonos a utilizar e insluso podemos hacer un Twist en la resultante.

Bridge realizado con las opciones por defecto.

Bridge realizado con las opciones Twist y Segments configuradas.

– Flip: Permite Voltea las normales de un polígono.

– Hige From Edge: permite crear una extrusión con rotación usando una arista que funciona como bisagra mediante la opción Pick Henge. También podremos controlar el ángulo de la rotación y la cantidad de segmentos de la forma resultante.

En el ejemplo se ha seleccionado la arista marcada en verde mediante Pick Hinge.

– Extrude Along Spline: Esta herramienta permite generar una extrusión, pero a través de una Spline que podemos seleccionar. En este caso podemos controlar muchos parámetros como la cantidad de segmentos de la forma resultante, twist, taper, alineación respecto a la spline, rotación y podremos elegir la Spline mediante la opción Pick Spline.

Extrude Along Spline realizado con las opciones por defecto.

Extrude Along Spline realizado con todas las opciones modificadas.

f) Subobjeto Element

El nivel de Subobjeto Element no cuenta con opciones de edición propias sino que utiliza las opciones de Edit Geometry.

g) Constraints o restrictores de movimiento:

Estos restrictores nos permiten limitar el movimiento del objeto seleccionado respecto a los polígonos de nuestro objeto 3D, y nos son muy útiles para el modelado 3D puesto que dependiendo del constraint que elijamos podemos mover o agregar geometría y/o malla sin perder la proporción del objeto que estamos modelando. Los constraints que disponemos en esta opción son:

– Repeat Last: repite en una selección el último constraint aplicado.

– None: es el constraint activado por defecto, y con este podemos mover el subobjeto en cualquier dirección ya que no hay restricciones de movimiento.

– Edge: el subobjeto se mueve en torno a los lados asociados a este.

– Face: el subobjeto se mueve en torno a las caras poligonales asociadas a este.

– Normal: el subobjeto se mueve en torno a las normales asociadas a este.

Los constraints son indispensables para trabajar en el modelado pues como decíamos antes, podemos mover elementos de nuestra malla sin modificar las proporciones generales de nuestro objeto 3D, y también podemos pasar de un constraint a otro sin mayor problema para, por ejemplo, seguir moviendo vértices o lados de forma libre. En las imágenes siguientes vemos un ejemplo de aplicación de constraints:

En el ejemplo, se ha movido el grupo de puntos mediante la aplicación del constraint None donde notamos que los puntos siguen la dirección del eje X alterando la geometría 3D.

El mismo ejemplo anterior donde se ha movido el mismo grupo de puntos, pero esta vez se ha aplicado el constraint Edge. En este caso notamos que la proporción del modelo no se altera ya que los puntos se mueven siguiendo el lado más cercano al eje X.

Los restrictores o constraints sólo están disponibles para los subobjetos Vertex y Edge.

Este es el final de este tutorial.

Bibliografía utilizada:

– Tutorial Herramientas de malla poligonal del profesor Sebastián Huenchual H., Carrera Animación Digital 3D, Instituto DGM.

3DSMAX Tutorial 04: modelado por Editable Poly (Box Modeling)

En este cuarto tutorial nos introduciremos en el tipo de modelado más conocido y utilizado en 3DSMAX: se trata del modelado por polygon o también conocido como “box modeling”, ya que todas las formas 3D son modeladas a partir de la simple primitiva box. Al igual que en el modelado mediante Shapes 2D, la idea es introducirnos a nivel de subobjeto de la forma 3D e ir editándolas. La forma más utilizada de este tipo de modelado es simplemente el “mover vértices”, ya que el movimiento de estos por defecto deforma todas las caras que lo componen. También son utilizadas las operaciones con polígonos y en menor medida, las operaciones con los lados y los bordes. Cabe destacar que esta es la forma de modelado ideal para crear personajes y modelos de tipo orgánico, ya que la relativa facilidad de ejecución y la versatilidad de los polígonos nos permiten animarlo y colocarle texturas sin mayor problema. Para iniciar este tipo de modelado debemos transformar la primitiva al modo “editable poly”. Otra cosa que debemos tomar en cuenta es que siempre trabajaremos mediante la inserción de referencias. La idea es tener los bocetos del personaje en las vistas Front y Left a lo menos, en algunos casos debemos tener también la vista Top. Estas se insertan en el programa y nos servirán como guía para definir el modelo 3D. En el caso de este tutorial nuestro proyecto será el tiburón de la imagen de arriba, el cual será modelado a partir de imágenes de referencia y utilizaremos las herramientas y propiedades específicas de Editable Poly.

Nota: antes de iniciar este tutorial se recomienda la lectura del Tutorial 00 de 3DSMAX, ya que allí se muestran las funciones básicas del programa y las herramientas de manejo de vistas.

Para comenzar, Abrimos 3DSMAX. Debemos asegurarnos en Customize >> Units Setup de trabajar en unidades genéricas en lugar de metros, ya que para este proyecto y para la mayor parte de los modelados orgánicos esto no es necesario.

Colocando las referencias del personaje

En el tutorial anterior de Shapes insertamos la referencia mediante la opción llamada Viewport Background. Sin embargo, en este ejercicio lo haremos de forma diferente ya que insertaremos las imágenes como “materiales” y las colocaremos en planos 2D definidos en las vistas Top, Front y Left. Para comenzar, en la vista Top o Perspective, dibujaremos un plano con las siguientes dimensiones: Lenght=305 y Width=620, además que lo centraremos en el punto de origen (0,0,0).

Ahora nos vamos a la vista Perspective y seleccionamos el plano ya creado. Mediante Select and Rotate y manteniendo shift presionado, rotamos el plano 90° en el eje X ayudándonos con la herramienta Angle Snap Toggle. Con esto lo copiaremos y cuando se nos pregunte por el tipo de copia, dejamos Copy. Una vez copiado, tomamos este plano y modificamos su lenght a 223.

Tomamos el plano resultante y realizamos el mismo proceso anterior, pero esta vez lo rotamos -90º en torno al eje Z y ayudándonos con Angle Snap Toggle. Este nuevo plano también será un objeto de tipo Copy. El resultado es el de la imagen de abajo:

Ahora redimensionamos el plano resultante a Lenght=223 y Width=305.

El resultado de todas las operaciones realizadas es el de la imagen siguiente:

Ahora procedemos a mover el plano pequeño en torno al eje X mediante Select ando Move ayudándonos con Snap (usando vertex), tomando como referencia el vértice derecho del plano de la vista Top:

Realizamos el mismo proceso con el plano de la vista Front, pero lo movemos en torno al eje Y y tomamos como referencia el vértice superior izquierdo del plano de la vista Top:

Finalmente tomamos ambos planos y los movemos en torno al eje Z, tomando como referencia cualquier punto de la base del plano de la vista Top. Con esto generamos una especie de “media caja” en la que insertaremos nuestro modelo. La idea es mantener el plano de la vista Top centrado en el origen (0,0,0).

El resultado final debe ser el de la siguiente imagen:

Ahora debemos insertar las imágenes. Abrimos el editor de materiales (tipo Compact) y en cualquier slot o esfera, le colocamos el nombre tiburon_top al material, se lo asignamos al plano de la vista Top mediante Assign Material to Selection y si tenemos la versión moderna de 3DSMAX, cambiaremos el material desde Physical Material a Standard:

Una vez establecido el material, nos vamos a diffuse y allí clickeamos en el cuadro de su lado, para ir al selector de imágenes y seleccionamos la opción Bitmap:

Una vez elegido Bitmap nos aparecerá el panel de selección de imágenes y una vez allí elegimos la imagen llamada tiburon_top (620 x 305).jpg.

La imagen a insertar es esta (click para ampliar):

Heremos visible la imagen en el material con Show Shaded Material in Viewport y notaremos que la imagen queda cargada en la esfera. En la versión antigua de 3DSMAX, la imagen se cargará de forma correcta pero en la versión moderna habrá que hacer un pequeño ajuste, ya que no se mostrará de forma uniforme sino que mediante repeticiones.

Para este caso puntual, nos bastará con colocar los valores del tamaño de la imagen en la opción Size. Una vez definidos notaremos que la imagen ya se ajusta, y finalmente volvemos a los parámetros del material mediante Go to Parent.

Veremos que la imagen queda fija en ese plano con sus proporciones reales, ya que las dimensiones de ese plano son las mismas que las de la imagen. Ahora copiamos el material a otro slot y lo renombramos como tiburon_front, luego cambiamos la imagen original por tiburon_front (620 x 223) y repetimos el mismo proceso de ajuste anterior:

La imagen a insertar es esta (click para ampliar):

Repetiremos el mismo proceso con el plano de la vista Left y en este caso, utilizamos la imagen tiburon_left (305 x 223). Este material se llamará tiburon_left.

La imagen a insertar es esta (click para ampliar):

La idea es que los materiales de las imágenes nos queden distribuidos en los tres slots. El resultado de la colocación de los materiales es el de la imagen siguiente:

Notaremos que todas las imágenes están alineadas y ya podemos empezar con el modelado de nuestro tiburón. Sin embargo, antes nos convendrá “congelar” cada plano mediante Freeze Selection para evitar seleccionarlo y/o moverlo de forma involuntaria cuando modelemos, pero si hacemos eso los planos cambiarán a color gris y no se verán las imágenes. Para resolver esto, seleccionamos un plano y mediante el botón secundario del mouse elegimos la opción Object Properties.

En el panel de Object Properties debemos hacer dos cosas:

1- Activar la opción By Object. Esto permitirá editar las propiedades del objeto de forma libre.
2- Desactivar la opción Show Frozen in Gray. Con esto haremos que las imágenes sean visibles aunque congelemos el plano mediante Freeze Selection.

Aceptamos y repetimos el proceso con los siguientes planos. Ahora procedemos a congelar las imágenes primero seleccionándolas todas para luego clickear con el botón derecho en el área de trabajo y luego elegimos la opción Freeze Selection.

Freeze Selection hará visibles las imágenes en la viewport pero hará imposible la edición de estas y del plano ya que este queda congelado. Con esto ya estamos listos para comenzar nuestro modelo.

Modelando la estructura base del tiburón

En cualquier vista (preferentemente en Perspective) comenzaremos creando una caja o Box que tendrá las siguientes dimensiones:

Length=145.
Width=330.
Height=100.
Lenght Segs=2.
Width Segs=5.
Lenght Segs=2.

Luego de crearla, mediante Select and Move la centraremos en el punto de origen (0,0,0). La caja nos queda posicionada como se indica en la imagen siguiente:

Notaremos que la Box está perfectamente centrada a excepción de la vista Front, ya que su punto de pivote es la base de ella. También notamos que el pivote coincide con el plano XY y por ende con la base de la caja. Una cosa importante que debemos saber es que cuando trabajamos con modelos orgánicos como el de este tutorial, la mayor parte de estos suelen ser simétricos y por ende, en el 3D nunca se trabajan las dos partes por separado. Lo que se hace en estos casos es modelar sólo la mitad del modelo para posteriormente “replicarla” en el otro lado. Lo que haremos con la caja será convertirla al modo Editable Poly, luego eliminaremos una mitad para finalmente aplicarle a la forma el modificador Symmetry, el cual replicará de forma automática la otra mitad del modelo.

Volviendo a nuestro tutorial, procedemos a convertir la caja simplemente seleccionándola y luego presionar el botón secundario en el área de trabajo de la viewport. Nos aparecerán el panel con los parámetros de edición correspondientes y entre estas nos parece la opción final Convert To. Elegimos la opción Convert to Editable Poly.

Una vez convertida, notaremos que se han perdido todos los parámetros de edición de la primitiva “Box” y que ahora esta se llama Editable Poly. Esto ocurre porque la primitiva se ha transformado a modo de edición de polígonos (Editable Poly) la cual nos entrega nuevas herramientas y nos permite introducirnos a cada nivel de subobjeto de esta caja. Si clickeamos el signo + o la flecha de editable poly, ingresaremos a los 5 niveles de subobjeto que son:

– Vertex: son los vértices de los polígonos que componen el objeto.

– Edge: son los lados de los polígonos que componen el objeto.

– Border: son los lados que forman un polígono cerrado virtual, usualmente se da cuando removemos uno o más polígonos de forma intencionada.

– Polygon: son los polígonos que forman el objeto 3D.

– Element: selecciona todo el objeto 3D, siempre y cuando este sea una primitiva o no esté compuesto por otros.

Tip: una cosa interesante que debemos conocer de 3DSMAX es que si estamos dentro de cualquier nivel de subobjeto sólo podremos efectuar selecciones y/o modificaciones dentro de ese campo. Esto lo realiza para evitar que podamos seleccionar algún otro objeto fuera de la forma en que estamos trabajando y nos equivoquemos.

Para comenzar nuestro modelo nos vamos a la vista Perspective, seleccionamos el subobjeto Polygon y elegimos la mitad izquierda de la box (donde está el plano del tiburón de la vista Front). Una vez hecho esto, notaremos que las caras se vuelven rojas lo que indica que están seleccionadas:

Ahora presionamos la tecla Supr para borrarlas. Con esto crearemos la mitad de la caja en la que trabajaremos.

Ahora nos salimos del nivel de subobjeto Polygon y aplicamos al modelo el modificador Symmetry para duplicar la mitad y trabajar sin problemas. Si al aplicarlo no aparece nada, presionamos la opción Flip para resolver el problema. Notaremos la correcta aplicación de Symmetry al observar flechas naranjas a los lados de la caja.

Ahora trabajaremos en la vista Front. Elevaremos la Box respecto al eje Z para ajustarla a la imagen de referencia del tiburón:

Antes de comenzar a modelar, podemos hacer transparente la caja para poder guiarnos mejor con la imagen de referencia. En las versiones antiguas de 3DSMAX lo podemos hacer fácilmente mediante Alt+X y si lo presionamos nuevamente volveremos a la caja original. En la versiones modernas en cambio, esta opción no está activada por defecto por lo que debemos seleccionar nuestra Box, presionar el botón secundario en el área de trabajo para elegir la opción Object Properties y una vez allí, habilitamos la edición By Object y finalmente desactivamos la casilla See-Through. Con esto podremos habilitar Alt+X sin mayor problema.

Para modelar el tiburón, en la vista Front hacemos invisible la caja y nos vamos al subobjeto Vertex. Procedemos a mover los vértices para acomodar la caja a la forma del dibujo 2D. La idea es seleccionar mediante rectángulos en la pantalla el grupo completo de vértices o los que están en un mismo eje en lugar de uno solo, para hacer más fácil el trabajo y los movemos de tal forma que se amolden al dibujo de referencia de la vista.

Tip: como consejo general, NUNCA debe moverse vértice por vértice a menos que sea algo muy específico, sobre todo si estamos iniciando el modelado pues debemos ir siempre de lo GENERAL a lo PARTICULAR. Por lo tanto, la técnica básica es:

– Estructura general del modelo: mover grupos de vértices, moviéndolos o escalándolos en torno a un eje común y en algunos casos, usando constraints.

– Detalles específicos del modelo: mover grupos de vértices o algún vértice en particular, moviéndolos o escalándolos en torno a un eje común y usando constraints si es necesario.

Un buen consejo al mover los vértices es utilizar las herramientas de transformación Move, Scale y Rotate de tal forma que siempre el grupo de vértices se mueva en torno a uno de los ejes, aplicando un restrictor de movimiento o de escala. Por ejemplo, en la vista Front podemos tomar los vértices de la cola del tburón y proceder a achicarlos mediante Scale, escalándolos respecto al eje Y. Nos debe quedar como la imagen siguiente:

Seguimos tomando puntos desde la vista Front y en este caso tomamos el grupo superior e inferior de la izquierda de la Box. Movemos los puntos de la cabeza un poco hacia la derecha y luego los acomodamos respecto a la referencia de la vista, subiendo o bajando el o los grupos de vértices.

Lo mismo haremos con los puntos del cuerpo, siempre subiendo o bajando el o los grupos de puntos y moviéndolos respecto a un eje vertical. El resultado de lo hecho hasta ahora es el siguiente:

Notaremos que en la cabeza del tiburón nos quedarán vértices que no están unidos por un lado. Podemos unir los vértices si nos vamos al subobjeto Vertex y presionamos la opción Cut de la persiana Edit Geometry. Ahora vamos a los vértices y mediante click dibujamos una línea entre ellos, para cancelar con la tecla Esc presionándola dos veces. Esto permitirá mayores facilidades en el modelado de la cabeza del escualo en un futuro.

Ahora nos dirigimos a la vista top y realizamos el mismo proceso, teniendo cuidado de no seleccionar los vértices que se ubican en X=0, ya que esos son los que se conectan a la forma ya duplicada mediante Symmetry. El resultado es el de la imagen siguiente:

Lo mismo haremos con los puntos del cuerpo, siempre subiendo o bajando el o los grupos de puntos y moviéndolos respecto a un eje vertical y cuidando de no mover los puntos donde X=0. El resultado de lo hecho hasta ahora es el siguiente:

Ahora trabajaremos en la vista Left de la misma manera que hicimos en las vistas anteriores para definir el volumen del personaje. Si nos fijamos bien, podremos ver la parte de atrás y en este caso podremos seleccionar vértices de manera individual ya que la idea es definir lo más certeramente la estructura del tiburón. Seleccionaremos todos los vértices superiores menos los dos últimos del frente y de atrás, tal como se ve en la imagen:

Ahora moveremos toda la selección en torno al plano XY de la vista Left y definimos el volumen del tiburón. Si es necesario, pueden tomarse algunes vértices individuales para hacer mejor el ajuste.

Lo mismo realizamos para la parte inferior de la estructura. Una cosa importante que debemos saber es que si bien la imagen de fondo es una referencia, no es necesario ser 100% fieles a ella puesto que al ser una imagen, no tiene la precisión que posee por ejemplo un archivo de dibujo, y por lo tanto podemos tomarnos ciertas libertades. Lo importante es que lo que estamos modelando sea lo más fiel posible a esta.

El resultado de lo realizado hasta ahora es el siguiente:

Aquí el mismo resultado anterior pero con el modificador Symmetry aplicado:

Como ya hemos visto en los pasos anteriores, notaremos que hemos ocupado muy pocos polígonos para definir la estructura de nuestro personaje. Esto se hace de esta manera porque lo ideal es que todos los modelos 3D que realicemos se definan mediante la menor cantidad de polígonos posibles, ya que ocuparemos modificadores como Meshsmooth o Turbosmooth para aumentar la malla y con ello “suavizarlos” mediante la edición de los parámetros de estos. Los modelos con demasiada malla o polígonos a la larga terminarán complicando la aplicación de los detalles y/o texturización o con la animación final del modelo. Este tipo de modelado se conoce como modelado Low Poly.

Volvemos a nuestro ejercicio y ahora procederemos a modelar la cola. Para hacerlo, debemos trabajar en la vista Perspective. Nos vamos al subobjeto Polygon y una vez allí seleccionamos los polígonos de la foto siguiente, que se corresponden con la parte trasera del tiburón:

Ahora vamos a la persiana Edit Geometry y les aplicamos el parámetro Extrude presionando el cuadro Settings del lado del botón. Damos un valor de aproximadamente 50 y aceptamos. Con esto extenderemos la parte trasera hacia la cola.

Seleccionamos los polígonos de la parte superior e inferior y nuevamente aplicamos Extrude:

Tip: si aplicamos Extrude una segunda vez y ya habíamos definido una distancia anteriormente, esta se aplicará por defecto en Extrude.

Nos nuevos polígonos nos quedarán como la imagen siguiente:

Notatremos que los polígonos están listos y alineados, pero que tendrán dos caras ocultas visibles en la parte trasera (la que conecta a Symmetry). Por ello, antes de continuar el modelado debemos borrar los polígonos sobrantes ya que sólo provocarán problemas cuando trabajemos con el modificador Symmetry. Giramos la vista, nos vamos al subobjeto Polygon, seleccionamos los polígonos traseros indicados en la imagen y los borramos presionando Supr:

Para seguir con el modelado de la cola necesitaremos generar más líneas y vértices. Una buena manera de generarlos es ir al subobjeto Edge y una vez allí seleccionamos las líneas que indica la foto siguiente, mediante click + shift o mediante rectángulo:

Una vez hecho esto, nos vamos a la persiana Edit Edge donde nos aparece la opción Connect. Connect nos permite insertar nuevos “edges” tomando como referencia dos lados extremos del polígono o Edge seleccionada. Si presionamos el cuadro de Settings, podremos establecer el número de divisiones o conexiones que queramos, además de la opción Pinch (separación o distancia entre estas) y Slide (movimiento de todas las divisiones o conexiones en torno a la línea). Definimos el valor 2 en Segments y aceptamos.

Una vez hecho esto, podemos ir a la vista Front y desde allí movemos los vértices para definir la cola, no olvidándonos de alinear los vértices con la herramienta Scale. Lo haremos de igual manera que lo hicimos con el cuerpo del personaje, moviendo grupos en torno a un eje y/o subiendo o bajando según sea necesario.

También podremos mover parte de la estructura del personaje pada adaptarlo mejor a la referencia. Esto se podrá hacer en cualquier momento si lo queremos.

El resultado de lo modelado hasta ahora (en la vista Perspective) es el siguiente:

Como notamos en la resultante, la cola del personaje está muy gruesa por lo que bastará seleccionar los vértices superiores e inferiores y moverlos hacia adentro (eje Y) para adelgazarla. En este caso nos conviene trabajar en la vista Perspective y seleccionar sólo los polígonos indicados en la imagen siguiente, NO seleccionar los que están en Y=0 ya que estos se conectan con Symmetry.

No tengamos miedo de mover también vértices que están entre la cola y la parte trasera ya que la mayoría de las operaciones de movimiento de vértices se realizan a “ojo” (a proporción), buscando aproximarnos a la referencia. Como sabemos, podemos presionar y mantener Shift para seleccionar más de un vértice. seleccionamos los vértices de la imagen y los movemos un poco hacia adentro:

Con esto terminamos de forma momentánea el modelado de la cola. Para el modelado de las aletas, realizaremos las mismas operaciones que con la cola con la salvedad que primeramente iremos definiendo los espacios donde irán mediante la aplicación del parámetro Connect del modo subobjeto Edge. Partimos con las pequeñas aletas de abajo seleccionando los segmentos anteriores a la cola mediante connect y luego estableciendo Segments=2 y Pinch=-20 (aproximado).

Ahora definiremos más polígonos en en lomo y en la parte de abajo del tiburón para permitir proporcionar mejor las aletas. Elegimos el lado mostrado en la imagen de abajo, nos vamos a la persiana Selection y una vez allí presionaremos la opción Ring:

Como se aprecia en la siguiente imagen, la función Ring hace que se seleccionen todos los lados alrededor del lado seleccionado, de forma similar a un anillo. Es importante en este caso que la selección abarque todo el cuerpo del personaje.

Malla con parámetro Ring aplicado.

Ahora aplicamos un Connect con el valor de Segments=1 para generar la división de la malla:

Formar las pequeñas aletas no es del todo difícil pues bastará seleccionar los polígonos de la imagen y luego aplicarles Extrude, con una altura de 6 aproximadamente.

Notaremos que la extrusión inclina la forma y por ello, si aplicamos Symmetry estas no quedarán conectadas. Al igual que como lo hicimos con la cola, seleccionamos cada vértice que conectará con Symmetry para dejarlos todos en Y=0. Se recomienda hacer esto vértice por vértice en lugar de todos al mismo tiempo para un ajuste más preciso.

En la imagen se destacan en rojo todos los vértices que deben dejarse en Y=0.

Una vez alineados los puntos, en la vista Front tomamos los puntos y procedemos a darles la forma de las aletas mediante transformaciones y movimiento de grupos de puntos, cuidando de no alterar e Y=0 de los puntos y alineados.

Una vez formadas las aletas, nos puede pasar que uno o más polígonos queden doblados o no planos lo cual generará problemas con el suavizado o renderizado en un futuro. Podemos resolver este problema seleccionando el polígono con problemas y seleccionando la función Make Planar, ya que esto hará que el polígono nos quede “plano”.

Si es necesario, podemos ajustar algunos puntos de la estructura moviéndolos, cuidando que sean siempre en torno a un eje recto.

Finalmente giramos el modelo y borramos mediante la tecla Supr los polígonos sobrantes de la parte trasera de las aletas pequeñas, y damos por finalizado el modelado de esta parte.

Ocuparemos estos mismos procedimientos para modelar el resto de las aletas. Primero, en el subobjeto Edge y mediante Connect definimos el espacio que ocupará la aleta, luego en el subobjeto Polygon seleccionamos el polígono, le aplicamos extrude y luego en el subobjeto Edge le aplicamos Connect para definir las líneas y modelar la forma en la vista Front. Finalmente, en el modo Vertex ensancharemos las aletas moviendo los vértices respectivos en la vista Perspective, de la misma forma que lo hicimos con la cola y aslineando en Y=0 los vértices que estén conectados con Symmetry.

En las imágenes siguientes vemos el proceso de modelado de la aleta inferior:

Definiendo el espacio de la aleta inferior mediante Connect.

Extruyendo la aleta inferior mediante Extrude. Posteriormente los puntos que conectan con Symmetry han quedado en Y=0.

Agregando más malla para la aleta inferior mediante Connect.

Definiendo la forma final de la aleta inferior mediante movimiento de vértices, en la vista Front.

Y en las siguientes imágenes tenemos el proceso de modelado de la aleta superior de nuestro tiburón:

Extruyendo la aleta superior mediante Extrude. Posteriormente los puntos que conectan con Symmetry han quedado en Y=0.

Agregando más malla para la aleta superior mediante Connect. En este caso agregamos dos segmentos para facilitar el modelado en la vista Front.

Escalando los puntos para definir la horizontal de cada conexión mediante Scale.

Definiendo la forma final de la aleta superior mediante movimiento de vértices, en la vista Front.

Ajustando la forma final de la aleta inferior mediante movimiento de vértices, en la vista Perspective.

Para el caso de la aleta lateral esta se modelará exactamente de la misma manera: nos vamos a Polygon, seleccionamos el polígono de la aleta y la extruímos desde la vista Top o Front.

Polígono de la aleta ya extruído en vista Front.

Polígono de la aleta ya extruído en vista Top.

En la vista Top, usando Select and Scale escalamos el polígono extruído en torno al eje Y para que este nos quede de forma recta y horizontal en torno a la vista:

Elegimos uno de los lados largos de la aleta, le aplicamos Ring y luego el parámetro Connect. En este caso, dejaremos los Segments en 2 y luego de esto los escalamos en torno al eje Y.

Ahora definimos la forma final en torno a la referencia mediante el movimiento de vértices o grupos de puntos, en el subobjeto Vertex.

En la vista Perspective o Front podemos definir el grosor de la aleta moviendo los vértices necesarios o realizando Make Planar en los polígonos necesarios.

Finalmente en la vista Left alineamos el resto de los puntos respecto a la referencia. No importa que la aleta de esta vista sea más corta en la imagen de referencia pues en su largo nos guiaremos por la de la vista Top.

En la imagen siguiente vemos el resultado del modelado hasta ahora. En este caso, se ha aplicado el modificador Symmetry y también Turbosmooth para ver el modelo ya suavizado:

Notaremos que la cola ha quedado un poco gruesa y por ello será necesario disminuir su grosor. Sin embargo, esta vez no moveremos los vértices hacia adentro o cerca de Y=0 sino que lo haremos hacia adentro de tal modo de formar una especie de “chaflán” en cada lado de la cola. Podemos ayudarnos yéndonos a la persiana Edit Geometry y cambiar el constraint desde None a Edge ya que esto hará que los vértices se muevan en torno a los lados de la geometría.

Con este constraint activado moveremos el o los vértices en torno al lado en que este se encuentra, sin modificar la proporción final de nuestro personaje.

Moviendo el vértice seleccionado hacia la derecha, en torno al eje X y con el constraint Edge activado.

Haremos esto con cada vértice del borde de la cola, de tal forma de obtener el resultado mostrado en la imagen siguiente:

Si volvemos al modelo inicial, el resultado es bastante mejor y con ello damos por finalizado el modelado de la cola.

Cambiamos el constraint a None y ya podemos seguir con la fase final del tutorial.

Modelando la cara del tiburón

Ahora nos falta modelar la cara de nuestro tiburón y la protuberancia de los ojos de este. En la vista Front y usando el parámetro Connect dentro del subobjeto Edge, realizamos los cortes que indican las imágenes siguientes:

Definiendo la parte final de la boca.

Definiendo el espacio de los ojos de nuestro personaje.

Si nos equivocamos al definir el espacio, mover los vértices y/o lados para acomodarlos en la forma del ojo, aunque si lo hacemos con el Constraint en None se deformará el modelo. Para resolver el problema, nos vamos a la persiana Edit Geometry y cambiamos el constraint a Edge ya que como sabemos, esto hará que los vértices se muevan en torno a los lados de la geometría.

Ahora realizamos otro connect para comenzar a definir la cara del tiburón, cambiando previamente el constraint a None.

Ahora acomodaremos los vértices en las vistas Front y Top para definir la cara del tiburón, usando las mismas técnicas anteriores. La idea es que el resultado sea lo más parecido posible al mostrado en las imágenes siguientes:

El resultado de todo lo realizado hasta ahora es lo siguiente:

Ahora modelaremos el ojo de nustro tiburón. Para ello, en la vista Front nos vamos al subobjeto Edge, seleccionamos el lado que indica la imagen de abajo y ejecutaremos la función Chamfer. Chamfer generará más lados y por ende, subdividirá la geometría del modelo:

Aplicaremos la función Chamfer y lo desplazaremos 4,6 aproximadamente. Esto definirá la cavidad del ojo de nuestro tiburón.

Seleccionamos los lados resultantes y aplicamos Ring, luego aplicamos Connect a todo con el valor de Segments en 1. Con esto definiremos nueva malla para curvar el ojo del escualo.

Ahora seleccionamos los vértices indicados en la imagen y mediante Select and Scale, escalamos en torno al eje Y para dar la forma definitiva al ojo. Podemos moverlo respecto al eje X para situarlo respecto a la referencia, usando como constraint la opción None.

Ahora debemos definir más subdivisiones de malla para terminar el modelado del ojo del tiburón. Mediante Cut, cortamos la malla tomando como referencia los extremos de los triángulos que forman el ojo y proyectando el corte hacia los extremos superior/inferior de la estructura (flechas verdes).

El resultado de los cortes aplicados en la estructura es el siguiente:

Ahora tomamos los polígonos del interior del ojo ya que lo definiremos. Estando en el subobjeto Polygon los seleccionamos y les aplicamos Bevel, y en este caso establecemos el valor de Height en 1 y el valor de Outline en -1.

Con la resultante aplicaremos Inset y establecemos el valor de este en 0,5. Esto creará un borde para el ojo del escualo.

Finalmente volvemos a aplicar Bevel a la resultante pero esta vez dejamos el valor de Height en -1, mientras que el valor de Outline será el mismo que dejamos antes (-1).

Con esto definimos el ojo de nuestro personaje. Para modelar la boca, nos vamos a la vista Front y una vez allí haremos cortes mediante el parámetro Cut (se recomienda hacerlos en el subobjeto Vertex), de tal forma de generar las líneas rojas que indica la foto siguiente:

Nos vamos al subobjeto Polygon y seleccionamos los polígonos indicados en la imagen:

Y presionamos Supr para borrarlos. Con esto definimos la hendidura de la boca de nuestro tiburón.

Una vez realizados los pasos anteriores, nos vamos a la vista Perspective para ver el resultado. Nortaremos que la mandíbula se define pero será necesario hacer algunos ajustes. Lo que haremos ahora es generar un corte en el triángulo especificado en la imagen siguiente:

Ahora lo que nos corresponde es seleccionar el vértice del lado derecho del triángulo y activando el panel de coordenadas, elegimos su coordenada en X y mediante el botón secundario del mouse, la copiamos.

Tomamos el vértice resultante del corte realizado antes y mediante el botón secundario del mouse y la opción Paste, pegamos esta coordenada en X.

De este modo esta coordenada quedará alineada respecto al vértice y la mandíbula superior quedará totalmente definida.

Ahora tomaremos los puntos que se conextana Symmetry y los moveremos, subiremos y/o bajaremos para definir de forma definitiva la parte superior e inferior de la boca de nuestro escualo, cuidando que Y=0.

Finalmente, en el subobjeto Edge seleccionamos el lado que habíamos definido en el corte anterior y lo quitamos mediante Remove.

Nos vamos a la vista Front y desde allí realizamos los últimos ajustes en la cabeza del personaje:

El resultado de las operaciones realizadas en la cabeza del tiburón es el siguiente:

Lo que corresponde ahora es realizar cortes alrededor de la boca para definirla mejor y permitir en un futuro ser animada. Para esto, en el subobjeto Vertex o edge, realizamos los cortes indicado en la imagen siguiente:

Nótese cómo se cierran los cortes en los lados de la boca ya que la idea en este tipo de modelado es tratar de generar polígonos de cuatro lados, puesto que estos se comportan mucho mejor en el suavizado, render y animación del personaje. Por esto mismo es que ajustaremos los polígonos de la boca de la siguiente manera: primeramente, haremos los cortes indicados en la imagen.

Después, tomamos los segmentos indicados y los eliminamos mediante Remove (luego removeremos el vértice sobrante de la misma manera):

Ahora tomamos el vértice que indica la imagen y lo movemos utilizando el constraint Edge, en torno al lado izquierdo.

Posteriormente, tomamos el lado y lo removemos mediante Remove.

Ahora realizaremos los cortes indicados en la imagen:

Luego de esto, seleccionamos el lado indicado en la imagen y lo removemos mediante Remove.

Ahora tomamos el vértice que indica la imagen y lo movemos utilizando el constraint Edge, en torno al lado izquierdo inferior.

Nos vamos a la mandíbula superior y realizamos los cortes indicados en la imagen:

Posteriormente, seleccionamos el lado indicado en la imagen y lo removemos mediante Remove.

Con estas operaciones ya hemos quitado los triángulos de la mandíbula de nuestro personaje. Si bien hay triángulos en los ojos, estos serán mantenidos ya que no infljuirán en un futuro render o animación, aunque de todos modos en un futuro se pueden convertir a polígonos cuadrados, usando las técnicas vistas anteriormente.

En la vista Front realizamos los últimos ajustes a la mandíbula de nuestro escualo y con esto ya estamos listos para el siguiente paso.

Como se dijo antes, lo más importante en este tipo de modelado es intentar ocupar la menor cantidad de polígonos posibles, ya que una mayor cantidad aumentaría considerablemente el tiempo de render, además de crear problemas al mover o editar cada parte del modelo. Otra cosa importante es que en este tipo de modelado debe estar compuesto por polígonos de cuatro lados, ya que este se comporta mejor a la aplicación de las texturas y a la animación. Sólo debe tener triángulos en casos estrictamente necesarios y sólo cuando por imposibilidad de modelado, no sea posible formar polígonos de 4 lados.

El resultado de todo el proceso realizado hasta ahora es el siguiente:

Lo que nos queda por hacer es solamente modelar el “interior” de la boca del tiburón y efectuar los ajustes finales. Para modelar el interior de la boca, podemos descongelar las imágenes de referencia mediante Unfreeze All y luego ocultarlas mediante Hide Selection porque ya no son necesarias. Modelar el interior es relativamernte fácil ya que basta girar la vista Perspective para mostrar la mitad del personaje, ir al subobjeto Edge y luego seleccionar los lados indicados en la imagen:

Una vez seleccionados los lados, con Shit presionado los copiamos respecto al eje Y y hacia adentro. Notaremos que además de la copia respectiva de los lados, se nos generan nuevos polígonos los cuales definirán el interior de la boca.

Finalmente escalamos los lados resultantes en torno al eje Y tal como se ve en la imagen:

Para alinear los vértices a Y=0, activamos el panel de coordenadas, nos vamos al subobjeto Vertex y una vez allí elegiremos “vértice por vértice” todos los vértices que forman los lados copiados, dejando el valor de Y en 0.

Con esto, el interior de la boca del escualo está listo y por ello ya podemos girar la vista y aplicar Symmetry.

Con esto podemos dar por finalizado este ejercicio básico de modelado mediante polígonos y ya podemos ver el resultado aplicándole a nuestro modelo el modificador TurboSmooth. En este caso sólo nos faltan ajustes menores, ya que si vemos la mandíbula inferior del escualo notaremos que está un poco desfasada respecto a la superior. En este caso, la solución puntual es simplemente mover los puntos necesarios de la mandúbula superior y sobre todo de la inferior para dejarla más realista.

Ajustando el detalle final de las mandíbulas del personaje.

Si lo queremos, podemos probar a seguir subdividiendo la malla para detallar en mejor forma el tiburón, además de agregarle los dientes al interior de la boca. Podemos incluso aumentar el nivel de iteraciones de TurboSmooth a 2 o 3 para suavizar más la malla de nuestro personaje, aunque no se recomienda colocar tantas iteraciones puesto que mayor suavizado implicará mucho más uso de la CPU o tiempo de render.

TurboSmooth con nivel de iteración en 1.

TurboSmooth con nivel de iteración en 2.

TurboSmooth con nivel de iteración en 4.

Podemos efectuar el render respectivo mediante F9 para ver el resultado final de nuestro trabajo:

Render mediante el motor Scanline Render.

Render mediante el motor Art Render.

También podemos mejorar a nuestro personaje aplicándole colores, texturas y/o materiales utlizando el tutorial 06B sobre Material Multi/Sub-object, ya que este tipo de material es el indicado para modelado orgánico. Este render se ha realizado sólo aplicándole colores al tiburón, usando el material Multi/Sub-object:

Este es el fin de este tutorial.

Descargar material del tutorial: ir a página de descargas.

Alumnos IPLA (19-800 PECE), pauta prueba 01

Junto con darles la bienvenida a este Blog, les aviso que ya se ha publicado la pauta de la prueba 01 que se discutió en la última clase. Pueden leerla y descargarla en la sección “Computación aplicada al Diseño (IPLA)” y de paso se ha publicado el tutorial de dibujo báciso en la sección Tutoriales CAD. Saludos.

AutoCAD 2D Tutorial 01: dibujo básico (Snap)

acadtut01_00Luego de analizar y comprender los conceptos básicos tanto de la interfaz gráfica, como de dibujo y referencia a objetos (OSNAP) en AutoCAD, estamos en condiciones de realizar nuestros primeros trazos en el programa. Nuestro primer proyecto será un dibujo sencillo, sin la ayuda de medidas definidas ya que el dibujo completo se realizará sólo en base a la grilla de referencia, cambiando los parámetros de esta según sea el caso, y utilizaremos ayudantes de dibujo como SNAP y también OSNAP para facilitar nuestra tarea.

Nuestro primer dibujo será el castillo medieval de la imagen de más abajo donde nos introduciremos al trabajo básico con líneas, círculos y elipses, y también ejecutaremos las primeras operaciones de edición para formas lineales 2D como recortar (trim) o desfasar (offset). También veremos subcomandos y transformaciones como girar (rotate).

Nota importante: en el desarrollo de este tutorial será importante ayudarnos constantemente con el helper SNAP (F9) activándolo o desactivándolo según sea el caso, y también ir activando y desactivando OSNAP (referencia a objetos, F3) según lo necesitemos.

Dibujando la torre del castillo

Antes de comenzar el dibujo, debemos definir los parámetros de la grilla (grid) dejando los valores de X e Y en 10 en Grid Spacing y modificaremos los valores de Snap Spacing en 5 para cada valor. Se recomienda además establecer la grilla sin límites (display grid beyond limits) y desactivar el modo adaptative grid:

Con esto tendremos la visión de la grilla en cualquier parte del área de trabajo. Antes de comenzar a dibujar, activamos snap (F9) y comenzaremos dibujando una línea mediante el comando line:

Como ya sabemos, ejecutamos el comando Line o L y luego presionamos enter. Activamos SNAP o F9 y seleccionamos cualquier punto que marque la grilla. Una vez seleccionado, dibujaremos de forma horizontal ocupando 5 cuadros de la grilla a la izquierda y 13 hacia arriba. Luego se doblará en diagonal al punto opuesto y seguimos 2 cuadros hacia arriba, como indica la imagen siguiente:

Ahora debemos seguir la siguiente secuencia: izquierda, abajo, izquierda, arriba cada 1 cuadro, de tal forma de formar la base de la torre. Repetimos esta secuencia unas 3 veces y luego movemos 1 cuadro a la izquierda y 2 abajo. Terminamos la forma y cuando estemos en la última línea, escribimos C y damos enter para cerrar la línea y así formar la torre.

Dibujando el cuerpo del castillo

Comenzamos dibujando a partir del cuadro 11 (respecto al primer punto en que definimos el dibujo) como lo indica la imagen siguiente:

Ahora realizaremos la secuencia siguiente: izquierda, abajo, izquierda, arriba cada 1 cuadro. Repetiremos esta secuencia 6 veces para terminar con una línea izquierda de 1 cuadro, de modo que nos quede como la de la imagen siguiente:

En la base de la torre, dibujaremos una línea que avance 13 cuadros a la izquierda. Podemos ayudarnos con Orto (F8) para asegurarnos que nos quede perfectamente recta.

Ahora dibujaremos la ventana de la torre, ocuparemos el comando Rectangle:

En este caso ejecutamos el comando Rectangle en la bara de comandos y presionamos enter, luego estableceremos los puntos en las posiciones que indica la imagen siguiente:

Es importante recalcar que sólo estamos utilizando el ayudante SNAP y la grilla de referencia (Grid), los detalles del castillo los veremos más adelante. Por ahora sólo estamos dibujando las formas principales.

Una vez que tenemos el resultado de nuestro dibujo, lo que corresponde dibujar ahora es la torre del lado izquierdo. Podemos probar a dibujar de nuevo la primera torre pero sería complicado realizarlo, además que ambas son exactamente iguales. Lo que haremos ahora será copiar el primer dibujo para poder colocarlo en el otro extremo. Para ello escribimos copy o cp en la barra de comandos o presionamos el ícono copy. Este comando creará una copia de las formas que seleccionamos.

Copy: crea una copia de una forma.

Al activar el comando copy, el programa nos pedirá seleccionar los objetos. Seleccionamos las líneas que forman la torre y notaremos que se vuelven segmentadas o azules según la versión de AutoCAD, una vez que terminamos la selección presionamos enter. Ahora AutoCAD nos pedirá que seleccionemos un punto base para iniciar la copia, seleccionamos el endpoint de la base de la derecha de la torre y presionamos enter, ahora movemos la copia al otro extremo de la línea de abajo y clickeamos para finalizar.

Notaremos que AutoCAD nos seguirá colocando copias en cualquier punto que definamos, por ello cancelamos con esc para terminar el comando. Con esto ya tenemos el cuerpo del castillo terminado.

Para definir el torreón izquierdo, dibujaremos líneas de modo que nos queden como la imagen de abajo. La altura será de 3 cuadros:

Luego dibujamos un cuadrado mediante el comando rectangle para definir la ventana, de modo que nos quede como se ve en la imagen:

Para dibujar el techo del torreón, lo primero que haremos será dibujar una línea desde la mitad del “techo” del torreón. Podemos ayudarnos con la referencia punto medio (Midpoint) aunque esto no es necesario si utilizamos Snap. La medida de esta línea será de 6 cuadros:

Ahora dibujaremos otra serie de líneas: 1 cuadro a la izquierda, la segunda en diagonal y la última se conectará al extremo de la línea originalmente dibujada:

Lo que haremos ahora será reflejar este grupo de líneas en el otro extremo, para no tener que redibujarlas. Para ello ocuparemos el comando simetria o mirror, el cual crea la simetría de una forma 2D respecto a un eje predefinido.

mirror: crea una copia o el reflejo de una forma.

Al aplicar el comando el programa nos pide seleccionar los objetos, seleccionamos el grupo de líneas recién dibujado y presionamos enter, luego el programa nos pedirá el primer punto del eje de simetría, seleccionamos la base de la línea que dibujamos anteriormente:

hacemos click y luego seleccionamos el otro extremo de ella. Si hacemos click, la simetría desaparecerá y el programa nos preguntará si queremos borrar o no el objeto de origen. Como por defecto no lo hace, simplemente presionamos enter y crearemos la copia simétrica.

Ahora todo es cuestión de seleccionar la línea que utilizamos como guía para la simetría y la borramos con supr.

Ahora dibujaremos las ventanas del cuerpo del castillo, esto es bastante fácil de dibujar mediante rectángulos, dibujando en la posición que indica la imagen siguiente:

Luego copiaremos el rectángulo recién dibujado hacia el otro extremo. Nos ayudaremos con grid y snap para definir de forma precisa la posición de las ventanas.

Una vez definidas, el paso siguiente será dibujar los detalles finales del castillo como la puerta, el escudo, la bandera y redondear las ventanas.

Dibujando el interior del castillo

Usando el ayudante SNAP, comenzamos dibujando una línea en la mitad del cuerpo del castillo (cuadro 6,5). Esta nos servirá como una guía para dibujar la puerta y el escudo.

Ahora procederemos a dibujar el escudo de nuestro castillo, siguiendo los puntos de la grilla que indica la imagen siguiente. Podemos utilizar

Lo que corresponde realizar ahora es redondear los lados del escudo para acercarnos a la curvatura del dibujo original. Para esto, redondearemos mediante el comando fillet o presionaremos el ícono correspondiente.

Fillet: genera un redondeo entre 2 líneas que formen una esquina.

En este caso debemos desactivar OSNAP para proceder con la siguiente etapa. Al aplicar el comando, el programa nos pide seleccionar los objetos y en la barra de comandos nos aparecen varias opciones. Escribiremos R y presionaremos enter, ya que esto nos permitirá determinar el radio de redondeo. Escribimos el valor 10 y luego presionamos enter. Ahora seleccionaremos la primera línea y clickeamos, luego seleccionamos la segunda y el redondeo quedará realizado, cancelándose de forma automática el comando.

Repetiremos lo mismo para las líneas de abajo y así formamos el escudo. Ahora activamos nuevamente snap y dibujaremos los círculos que conforman el emblema del escudo. Esto lo haremos mediante el comando Circle:

Circle: dibuja círculo a partir del centro y luego definiendo el radio de este.

En este caso ejecutamos el comando y los dibujamos de tal forma que el centro del primero nos quede en la línea de simetría del escudo y dos cuadros debajo de la parte supoerior, tal como se muestra en la imagen de abajo. Este círculo tendrá por radio 10:

Volvemos a ejecutar el comando para dibujar el segundo círculo. Su centro estará posicionado en la misma ubicación que el primero (podemos usar la referencia Center de OSNAP para guiarnos) y tendrá por radio 5:

Ahora dibujamos un tercer círculo del mismo radio que el anterior pero su centro estará en el cuadrante inferior del primer círculo (podemos usarla referencia Quadrant de OSNAP para guiarnos), tal como se muestra en la imagen siguiente:

Para definir la siguiente forma, dibujaremos una elipse escribiendo precisamente elipse (ellipse) o presionando el ícono correspondiente:

Ellipse: dibuja elipses.

Activamos SNAP y ejecutamos el comando, pero antes de comenzar a definir el primer punto cambiamos el modo a arco (arc) y el comando esta vez nos pedirá colocar el centro de la elipse. Colocaremos ese punto en la posición que indica la imagen siguiente:

Ahora el comando nos pide determinar el primer radio. Simplemente movemos 0,5 cuadros hacia abajo y clickeamos, el tercer radio lo moveremos 1,5 cuadros hacia la izquierda, definiendo la forma y haciendo click para cancelar el comando.

Para quitar la parte de arriba del círculo de abajo utilizaremos el comando trim. Este recortará la parte sobrante en torno a una forma que hará las veces de “cortante”. También podemos presionar el ícono correspondiente.

Trim: recorta partes de una forma en torno a otra que hace las veces de cortante.

Al ejecutar el comando trim, primeramente nos pedirá elegir el objeto en torno al cual recortaremos. Elegimos mediante click el círculo grande y luego presionamos enter:

Ahora nos pedirá la porción a cortar y seleccionamos el cuadrante de arriba del círculo pequeño, y hacemos click:

El programa ha recortado el círculo pequeño. Presionamos enter para confirmar el recorte y finalizar el comando.

Tip: Podemos hacer un truco muy sencillo que nos facilitará enormemente la tarea de trim, y consiste en presionar la tecla espacio una vez que ejecutamos el comando (también se puede presionar el botón secundario del mouse). Si lo hacemos correctamente podremos recortar sólo seleccionando la porción a quitar. También es válido en otros comandos como extender (extend).

El siguiente paso es dibujar el acceso del castillo. Para esto y basándonos enla línea de simetría, comenzaremos dibujando líneas que medirán 3 cuadros de alto, y tomando la distancia de 3 cuadros desde la línea de referencia tal como se muestra en la imagen siguiente:

Para dibujar el arco del acceso, ocuparemos el comando arc o presionamos en el ícono de arco.

Arc: dibuja varios tipos de arco.

Al ejecutar el comando, este nos pedirá el primer punto de nuestro arco y además nos aparecerá la opción center. Antes de definir el punto, escribimos C y luego damos enter para que esta vez el comando nos pida primero el centro del arco. Posicionamos este punto 1,5 cuadros más abajo de la base del castillo y junto en la línea de simetría:

Hacemos click y ahora el programa nos pedirá el primer y segundo punto del arco. Definimos el extremo superior de la línea derecha para comenzar a formarlo y finalmente seleccionamos el extremo superior de la otra línea para terminar el arco y cancelar el comando.

Ahora procederemos a desfasar el acceso para formar los marcos de la puerta. Para ello utilizaremos el comando offset: este nos permitirá crear copias que se desfasan a una distancia definida. También podemos presionar su ícono correspondiente.

Offset: crea copias equidistantes de una forma.

Aplicamos offset y el comando primeramente nos pedirá ingresar una distancia para el offset. Indicamos el valor 2 y presionamos enter. Ahora, el comando nos pedirá seleccionar el objeto a desfasar y al seleccionarlo, nos pedirá indicar mediante el mouse el sentido donde queremos que se genere la copia. Seleccionamos el arco, luego colocamos el puntero como lo indica la imagen de abajo y hacemos click.

Con esta operación se ha creado la copia desfasada y notaremos que el comando offset siguie activo, por lo que podremos seguir seleccionando líneas y luego el sentido donde queremos crear la copia para seguir “desfasando” las líneas.

Repetimos el proceso con las líneas siguientes e incluso con la base. Nos quedará el resultado de la imagen siguiente:

Ahora mediante operaciones de trim eliminamos los sobrantes del marco interior aprovechando de hacer lo mismo con la línea de referencia, y cuando terminemos cancelamos el comando mediante la tecla Esc. El resultado es el siguiente:

acadtut01_42

Para redondear las ventanas del castillo lo haremos de la misma manera que con el escudo. Aplicaremos el comando fillet pero esta vez definiremos un radio de 4 en lugar de 10.

Para el caso de las ventanas pequeñas del cuerpo del castillo, aplicaremos un comando llamado chamfer que se aplica igual que fillet, pero nos forma una línea en diagonal en lugar de un redondeo.

Chamfer: crea un chaflán en la esquina.

Ejecutamos el comando pero antes de seleciconar la pirmera línea, debemos definir la distancia en lugar de radio con la letra D, luego escribiremos 2 y finalmente presionamos enter. Debemos repetir otra vez el procedimiento ya que Chamfer nos pide una primera y una segunda distancia. Seleccionamos las líneas a achaflanar y terminamos el comando. El resultado es el de la imagen siguiente:

Debemos tener cuidado con la ventana del lado derecho, ya que en este caso el chamfer de esta será por el lado opuesto. Con esto terminamos el interior del castillo.

Dibujando la bandera del castillo

Para dibujar el mástil de la bandera, primero cambiaremos los parámetros en X e Y para SNAP a 2 en lugar de 5 y al hacerlo, notaremos que ahora nos podremos mover cada 2 espacios con este. Lo que haremos ahora será ir a la torre derecha y dibujar líneas en la posición que indica la foto siguiente, y que tendrá 6 cuadros de altura:

El grosor del mástil será de 2 espacios respecto a la primera línea dibujada. Con esto definimos el mástil de la bandera.

Para definir la forma de la bandera, cambiamos nuevamente el parámetro SNAP a 5 en X e Y. Ahora utilizaremos las relaciones Endpoint e Intersection. Dibujamos una línea de tal forma que atraviese el mástil y que esté a dos cuadros respecto a la parte superior de este, tal como de aprecia en la imagen siguiente:

Ahora dibujaremos la bandera mediante líneas, tomando como primer punto el extremo del mástil y como final la intersección de la línea horizontal con el mástil. Las proporciones de la bandera serán las de la imagen siguiente:

Utilizaremos como ayuda la trama de SNAP y OSNAP. Cuando terminemos de dibujar la bandera, debemos borrar la línea de la intersección primero seleccionándola y luego mediante la tecla Supr. Para dibujar el emblema de la cruz, comenzaremos dibujando un cuadrado mediante el comando rectángulo (rectangle), de tal forma que nos quede como la mostrada en la imagen:

Este cuadro tendrá por medida 1 cuadro. Ahora dibujaremos a su alrededor una serie de líneas de tal forma de dividir este cuadrado en 4 cuadrados iguales (no importa si estas traspasan el cuadrado o la bandera misma):

Para definir los lados de la cruz, lo que haremos será aplicar el comando rotate o RO o presionando su ícono para rotar estas líneas. La idea es copiar esta rotación para definir los lados y después realizar operaciones de recorte o Trim para definir la forma final de la cruz.

Rotate: gira una forma 2D respecto a un punto.

Al aplicar el comando, primeramente el comando nos pedirá designar los objetos. Seleccionamos ambas líneas y presionamos enter. El programa nos pedirá un punto para efectuar la rotación y seleccionamos la intersección entre ellas:

Ahora hacemos click y notaremos que la forma rotará en torno a la intersección, además que el comando mismo nos pedirá el ángulo de rotación. También nos aparece la opción de copia (copy) y referencia (reference). Como necesitamos realizar una copia, escribimos C y luego presionamos enter. El comando nos confirma que la forma será girada y copiada. Ahora definimos el ángulo escribiendo el valor 36 y presionamos enter para finalizar.

Repetimos el mismo proceso pero esta vez no creamos la copia ya que necesitamos que ahora sean las líneas originales las que roten, y esta vez definimos el ángulo como -36. El resultado es el de la imagen siguiente:

Para terminar la bandera, ejecutamos el comando Trim y seleccionamos todas las líneas diagonales:

Presionamos enter y ahora seleccionamos todas las líneas que están cerca de los vértices del cuadro para recortarlo. Finalmente volvemos a ejecutar Trim y recortamos los sobrantes de las líneas para terminar la forma y definir así nuestro emblema. Las líneas sobrantes que puedan quedar las borraremos mediante la tecla Supr.

Este es el resultado final del ejercicio. Si lo queremos, podemos agregar más detalles a nuestro proyecto utilizando las mismas operaciones que hemos estudiado.

Este es el fin de este tutorial.