O que é modelagem 3D?

A modelagem 3D está presente em diversos setores, desde a criação de personagens de jogos até grandes projetos arquitetônicos. Sendo assim, podemos considerar essa uma atividade bastante ampla, podendo ser feita de diversas formas e para várias finalidades.

Para explicar melhor o que de fato é a modelagem 3D, seus diferentes tipos e ferramentas utilizadas, consultamos o especialista no assunto Daniel Rivers, fundador e lead 3D artist da Rivers Digital Productions e professor na EBAC em cursos como Profissão: Artista 3D para Games, Profissão: Artista 3D para Filmes e Séries, Profissão: Game Artist, Modelagem 3D do Zero e Desenho de personagem 3D.

O que é modelagem 3D e para que serve?

Esta é uma área que relaciona conhecimentos técnicos de desenho e escultura, como noções de anatomia, luz e sombra, dimensões e formas, com conhecimentos tecnológicos, incluindo noções de softwares de modelagem e edição.

Modelagem 3D é considerado um processo de desenvolvimento de personagens, objetos ou cenários em três dimensões. Ou seja, que possuem profundidade além de altura e largura. Para esse desenvolvimento, utilizam-se técnicas e softwares específicos, como 3DS Max, Maya, Blender, entre outros.

Para que a modelagem 3D é usada?

Da indústria automobilística até a indústria de entretenimento, a modelagem 3D pode ser utilizada para diversas finalidades.

Por exemplo, para desenho industrial e arquitetura, a modelagem 3D pode ser utilizada para o desenvolvimento de móveis, objetos, produtos e até mesmo de ambientes inteiros. No setor automobilístico, motores, peças e automóveis são planejados e projetados através de modelos computadorizados em 3D.

Mas, apesar de abranger várias áreas, uma das formas de uso mais popular da modelagem 3D é em artes e entretenimento, presente na criação de jogos, produtos audiovisuais e ilustrações.

Quais são os principais tipos de modelagem?

Uma vez que a modelagem 3D possui diversas finalidades, a forma como ela é desenvolvida também pode variar. Por isso, listamos alguns dos principais tipos de modelagem para você conhecer e entender a diferença.

Box modeling (modelagem de caixa)

O box modeling, ou modelagem de caixa, é um tipo de modelagem que se baseia na combinação de formas geométricas simples, como esferas, cubos, polígonos e cilindros.

Esta técnica normalmente é utilizada para criar objetos um pouco mais simples, com menos detalhes. Também podemos utilizá-la para criar modelos que servirão como base para o desenvolvimento de objetos mais complexos, com maior volume de detalhes.

Escultura Digital

Esse tipo de modelagem possui uma quantidade bem maior de polígonos e algumas outras formas, que conferem mais detalhes e complexidade aos objetos. Por contar com uma malha com maior volume de polígonos, há também quem conheça esta técnica por subdivision modeling, ou modelagem de subdivisão.

Esse tipo de modelagem é utilizado em projetos que necessitam maior volume de detalhes e, até mesmo, resultados mais realistas, pois uma malha subdividida facilita o ato de detalhamento fino.

Exemplo de escultura do personagem. Artista: Daniel Rivers.

Daniel Rivers também comenta que para trabalhar com este tipo de técnica, artistas e modeladores 3D utilizam uma ferramenta essencial: as mesas digitalizadoras, que permitem esculpir detalhes macros e micros.

Poly-by-poly modeling (modelagem polígono-por-polígono)

De acordo com Daniel Rivers, a técnica poly-by-poly em modelagem 3D permite remodelar uma malha mais leve, construindo polígono por polígono. Entretanto, quando falamos sobre o poly-by-poly modeling, é válido abordarmos também os termos topologia e retopologia.

A topologia é um parâmetro em 3D que refere-se à malha tridimensional aplicada ao objeto que está sendo modelado. Por exemplo, quando uma malha possui muitos polígonos (high-poly), dizemos que ela tem uma topologia muito densa, o que pode sobrecarregar o computador, pois há uma alta demanda de itens a serem processados.

Exemplo de detalhes high-poly na pele do personagem. Artista: Daniel Rivers.

Então, temos a retopologia, que é o ato de remodelar uma malha muito densa (high-poly) em um modelo mais leve (low-poly), com baixa densidade de polígonos. Dessa forma, é possível trabalhar com os modelos 3D sem sobrecarregar tanto um computador.

Como acontece o processo de criação em 3 dimensões?

O processo de criação em 3D pode variar um pouco de acordo com a sua finalidade, a complexidade e o estilo do modelo sendo criado. Ainda assim, há algumas etapas que se mantêm nos diferentes tipos de processos.

Concepção dos elementos

A concepção de elementos inclui o planejamento de tudo que deverá ser desenvolvido, organização dos elementos que farão parte do projeto, como texturas e cores, qual o tipo de iluminação que se pretende projetar e até mesmo as referências do projeto.

Essa organização inicial tem o objetivo de antecipar todas as necessidades do projeto, para que ele possa ser desenvolvido com qualidade e com o menor número de imprevistos possível.

Modelagem

É nessa etapa que a criação de um modelo 3D começa a se desenvolver. As criações em 3D são feitas através de softwares específicos, que podem variar de acordo com a finalidade do projeto. Alguns dos softwares mais utilizados são Autodesk Maya, Blender, 3DS Max e ZBrush.

Essa etapa incluiu a criação dos objetos através das malhas tridimensionais, inclusão de texturas e cores.

Artista: Daniel Rivers

Unwrapping (abertura de malha)

Esta etapa é uma das últimas utilizadas em um processo de modelagem 3D. Em tradução livre, unwrapping significa algo como desembrulhar, que é basicamente o que acontece com o objeto nessa etapa.

Aqui, o profissional “desembrulha” o objeto 3D, criando uma versão bidimensional (2D) dele. Em outras palavras, o modelo 3D é transformado em uma imagem aberta e “achatada”. Esse recurso é muito utilizado para a visualização completa das dimensões do objeto e inclusão de texturas que serão aplicadas no objeto final.

Exemplo do unwrapping de um cubo.

Um bom exemplo para representar o unwrapping são os chamados paper toys, ou “brinquedos de papel”. Esses “brinquedos” são formados por modelos que podem ser impressos em folha de papel, recortados e montados de acordo com as instruções, transformando uma imagem 2D (o que seria a malha aberta) em um objeto 3D.

Exemplo de molde de um paper toy de um pinguim.

Texturização

Após realizar o processo de abertura de malha, o profissional deve aplicar texturas na superfície do modelo 3D. As texturas são separadas por categorias.

Como exemplos de categorias temos:

• Base Color (cor base) para visualizar as cores do modelo.
• Roughness (rugosidade) para definir onde há brilho e onde permanece opaco.
• Ambient Occlusion (oclusão do ambiente) para identificar regiões escondidas que tendem a ficarem escuras devido às sombras.

A texturização costuma ser aplicada através de uma técnica chamada Voxel Painting onde é possível pintar em cima do modelo 3D. Para isso, o profissional pode utilizar programas como Substance Painter, Mari, Quixel Mixer ou 3D Coat.

Renderização

Na etapa de renderização, cria-se a iluminação que incide sobre o modelo e gera-se a imagem final, a qual poderá ser apresentada.

Antes da renderização, as imagens que são visualizadas nos softwares de edição são superfícies sólidas, com texturas mais simples, facilitando o processamento da imagem pelo computador.

É no processo de renderização que finaliza-se a imagem com os aspectos de texturas, efeitos de luz e sombra e aspectos finais que devem estar presentes no resultado final.

Artista: Daniel Rivers

Renderização em cenas 3D para games

Quando estamos falando em cenários de videogames, a renderização é um pouco diferente. Nesse caso, a renderização dos objetos e elementos do cenário acontece “em tempo real”, pois as imagens são formadas conforme o jogador avança no cenário do jogo.

O responsável por realizar essa simulação de imagens em tempo real é o programa de criação de jogos, conhecido como Engine. Hoje em dia, as Engines mais utilizadas no mercado são Unreal e Unity.

Pós-produção

Em alguns casos, após a criação do modelo 3D, seja esse modelo um cenário, um personagem ou outro tipo de objeto, pode haver a necessidade de realizar algum tipo de tratamento de pós-produção.

No caso de imagens estáticas, esse tratamento de pós-produção, com retoques em cores e estilos, normalmente é feito no Photoshop. Já no caso de animações, essa pós-produção costuma ser feita em programas de edição como After Effects.

Pós-produção de personagem no Photoshop – Artista Daniel Rivers.

Quais os softwares mais usados em modelagem 3D?

Hoje em dia, é possível encontrar softwares bastante eficientes disponíveis no mercado de modelagem 3D. O software utilizado pode variar de acordo com a finalidade do projeto, mas abaixo listamos algumas das opções mais conhecidas e utilizadas por profissionais da área.

Blender

O Blender é um software muito popular no mundo da modelagem 3D. O fato de ele ser um software gratuito contribui bastante para sua popularidade, mas esse não é o único motivo. O Blender possui diversas funcionalidades muito úteis para quem cria modelos 3D, incluindo recursos de integração para produções de animações e games.

É uma ferramenta que se mantém atualizada, tornando sua interface cada vez mais intuitiva para que seja um software eficaz tanto para profissionais experientes quanto criadores que estão começando.

Além disso, por contar com muitos anos de existência – cerca de 28 anos – e muitos adeptos ao software, o Blender possui uma grande comunidade de usuários ativos, o que resulta em muita informação e dados disponíveis na web.

ZBrush

O ZBrush é um software muito utilizado para modelagem de personagens e formas mais “orgânicas”. O seu estilo de criação é considerado como algo semelhante à modelagem de uma massa para esculturas.

O software oferece diversas ferramentas para que você possa utilizar sua criatividade e criar o personagem ou objeto que desejar. De formas simples, que servirão de base para o projeto, a diferentes tipos de pincéis para modelar, o ZBrush atende diversas necessidades de modeladores 3D.

Entretanto, a ferramenta demanda um pouco mais de tempo de estudo e prática, pois o ZBrush não possui uma interface tão simples e intuitiva quanto algumas outras ferramentas, o que requer mais tempo de uso para um bom aprendizado.

Autodesk Maya

O Autodesk Maya também é um software bastante completo, muito utilizado para a criação de cenários, personagens e animações. Por isso, é uma das ferramentas mais utilizadas na área de entretenimento e mídia, como cinema e publicidade.

Este é um software considerado bastante flexível, pois permite que o profissional ou a equipe que está trabalhando com a ferramenta personalize tanto sua interface quanto suas ferramentas. Dessa forma, o Autodesk Maya se torna um software adaptável às necessidades de artistas e produtoras.

Como está o mercado de modelagem 3D?

A modelagem 3D pode ser utilizada em diversas áreas e para diversas finalidades. Quem deseja trabalhar com esse tipo de atividade tem a opção de trabalhar com criação para videogames, criações para cinema e animações, projetos de arquitetura, design de interiores e até mesmo desenvolvimento de projetos no CAD assistido por engenheiros.

Hoje em dia, o mercado que tem dado bastante destaque para profissionais de modelagem 3D e artistas é o de games e entretenimento. Após os períodos mais intensos causados pela pandemia do COVID-19, observou-se um grande crescimento da indústria de games e entretenimento no mundo todo, incluindo no Brasil. Com isso, as vagas no setor aumentaram, incluindo posições para modeladores 3D.

Se você deseja começar a sua carreira na área, saiba que há espaço no mercado de trabalho. Você pode começar a dar os primeiros passos junto com o artista 3D e professor Daniel Rivers, que ensina tudo sobre modelagem 3D em seu curso aqui na EBAC.