Há diferenças entre essas técnicas?
A modelagem 3D e a maquete eletrônica são técnicas que revolucionaram a forma como projetos arquitetônicos e de design são concebidos e apresentados. Com a ajuda da tecnologia, é possível criar representações virtuais detalhadas e realistas de ambientes, objetos e estruturas, permitindo uma visualização precisa e imersiva antes mesmo da construção física ou protótipos de produtos. Neste blog, vamos explorar os benefícios e as aplicações dessas técnicas, além de discutir as principais ferramentas e tendências do setor. Mas antes, vamos entender esses conceitos que têm diferenças entre si!
Modelagem 3D x Maquete eletrônica
Em essência, ambas temáticas estão correlacionadas. Enquanto uma abrange a escala do objeto, a outra monta o cenário para aplicação desses objetos. É simples, mas vamos nos aprofundar nos conceitos:
A modelagem 3D, ou tridimensional, é o processo de criação de objetos tridimensionais virtuais usando algum software especializado. Ela envolve a criação de formas, estruturas e detalhes precisos, levando em consideração aspectos como proporção, escala, texturas e materiais. A modelagem 3D permite que os profissionais criem objetos virtuais a partir do zero ou a partir de referências, como desenhos, fotografias ou escaneamentos 3D. É possível modelar objetos simples, como uma xícara, até estruturas complexas, como um edifício. As ferramentas de modelagem 3D permitem a manipulação dos objetos em diferentes perspectivas, permitindo a visualização de todos os ângulos e detalhes.
Por sua vez, a maquete eletrônica é uma representação virtual de um projeto arquitetônico ou de design. Ela utiliza modelos 3D detalhados para criar uma representação tridimensional de um ambiente, edifício ou objeto. A maquete eletrônica vai além da modelagem 3D, pois envolve a criação de um ambiente virtual completo, com iluminação, texturas, paisagismo e até mesmo elementos móveis, como pessoas e veículos.
Em resumo, a modelagem 3D se refere ao processo de criação de objetos virtuais tridimensionais, enquanto a a maquete eletrônica é a representação virtual completa de um projeto arquitetônico ou de design.
Aplicações no mercado atual
Agora que entendemos que a modelagem 3D antecede a maquete eletrônica, e que uma faz parte do processo da outra, fica mais fácil buscar por um determinado profissional. As técnicas de modelagem 3D e maquete eletrônica tem diversas aplicações e servem para diferentes propósitos, como veremos a seguir:
Animação e jogos de vídeo
Através dessas técnicas são criados personagens, objetos e cenários em animações e jogos de vídeo, proporcionando uma experiência visual mais imersiva e realista. Abaixo, podemos visualizar a modelagem 3D de personagens, que nessa caso, foram criados através do aplicativo MetaHumans da Unreal Enginee. Esse é apenas uma exemplo de tecnologia que permite a criação de humanos digitais altamente realistas e que podem ser usados nos softwares da Unreal Engine junto com todas as suas tecnologias avançadas de personagens, como animação baseada em física e o ML Deformer.
Arquitetura e Design de interiores
As técnicas são utilizadas para criar maquetes virtuais de edificações e espaços internos, permitindo visualizar como eles ficarão antes mesmo de serem construídos. Atualmente, muitos arquitetos e designer se beneficiam das modelagens para facilitar o entendimento do projeto para com seus clientes. Abaixo, podemos observar algumas maquetes eletrônicas de ambientes e edificação, já texturizadas, iluminadas e renderizadas.
Design de produtos
Com o inutíto de criar protótipos digitais de produtos, a técnica de modelagem 3D permite visualizar o design, funcionalidade e ergonomia antes da produção física. É comum que os modelos sejam compartilhados com outros profissionais da área de design, arquitetura e engenharia, para que os modelos dos produtos sejam compartilhados em Bibliotecas Virtuais, paras serem utilizados nos projetos desse profissionais. Esse modelos 3D podem ser aplicados em ambientes com decoração e iluminação de estúdio para serem renderizados. Abaixo, podemos observar alguns produtos modelados em 3D, já texturizados, em ambiente de maquete eletrônica (devidamente iluminados) e posteriormente renderizados como imagens estáticas.
Filmes
A modelagem 3D é amplamente utilizada na indústria cinematográfica para criar efeitos especiais, como criaturas digitais, animações, ambientes virtuais e cenas de ação. Para exemplificar, abaixo podemos observar uma maquete eletrônica animada com diversos modelo 3D inseridos no ambiente, inclusive personagens.
Enfim, as aplicações dessas técnicas são amplas, inclusive podendo ser utilizadas em outras áreas que não as de artes visuais. Por exemplo, a medicina e ciência se beneficiam para criar modelos virtuais de órgãos, ossos e sistemas do corpo humano, auxiliando em diagnósticos, planejamento de cirurgias e pesquisa científica. As engenharias utilizam os modelos 3D também para produção e cortes de peças, principalmente com maquinário moderno que faz a leitura automática desses modelos. Outra temática que está relacionada com essas técnicas é a impressão 3D, que necessita obrigatoriamente de um modelo tridimensional.
Habilidades
A modelagem 3D é desenvolvida por profissionais especializados na área, conhecidos como modeladores 3D. Esses profissionais podem ser artistas digitais, designers, animadores, arquitetos, engenheiros, entre outros.
Existem diferentes tipos de modeladores 3D, com habilidades e especialidades específicas. Alguns se dedicam principalmente à criação de personagens ou criaturas digitais, enquanto outros se concentram em modelagem arquitetônica ou design de produtos. Além disso, existem também modeladores 3D especializados em efeitos visuais, animação, realidade virtual e realidade aumentada.
Aliás, a modelagem 3D é uma habilidade altamente valorizada e demandada em muitas indústrias que utilizam a representação digital em três dimensões.
Níveis de complexidade das modelagens 3D
Existem diferentes níveis de complexidade na modelagem 3D. Isso se deve à variedade de objetos e cenários que podem ser modelados, bem como aos diferentes níveis de detalhes e técnicas utilizadas. A seguir, exemplificaremos alguns níveis de complexidade na modelagem 3D:
✔️ Modelagem básica: Nesse nível, são criados objetos simples, como caixas, esferas e cilindros. Geralmente, é uma etapa inicial de aprendizado para iniciantes na modelagem 3D.
✔️ Modelagem de objetos complexos: Nesse nível, são criados objetos mais complexos, como móveis, veículos, equipamentos eletrônicos, entre outros. São necessários mais detalhes e atenção aos aspectos estéticos e funcionais do objeto.
✔️ Modelagem de personagens: A modelagem de personagens envolve a criação de modelos 3D de seres humanos, animais ou criaturas fictícias. Isso requer um bom conhecimento de anatomia, proporções e expressões faciais.
✔️ Modelagem arquitetônica: Esse tipo de modelagem envolve a criação de edifícios, casas, paisagens urbanas e outros elementos arquitetônicos. É necessário ter uma compreensão das formas, proporções e detalhes arquitetônicos.
✔️ Modelagem orgânica: A modelagem orgânica refere-se à criação de formas orgânicas, como plantas, árvores, animais e criaturas fantasiosas. Isso requer habilidades avançadas para criar formas naturais e fluidez nos movimentos.
✔️ Modelagem de nível de detalhes (LOD): A LOD (Level of Detail) envolve a criação de modelos 3D com diferentes níveis de detalhes, dependendo da distância do objeto em relação ao espectador. Essa é uma estratégia comumente utilizada para otimizar o desempenho e processamento.
Sobretudo, esses são apenas alguns exemplos de níveis de complexidade na modelagem 3D. Cada tipo de modelagem requer habilidades específicas, conhecimento técnico e prática para alcançar resultados de alta qualidade.
Acima, é possivel interagir com um modelo tridimensional de uma cadeira de escritório (Select Gamer, do fabricante brasileiro Marelli, cuja modelagem, texturização e renderização foi feita pela Arca Maker). Utilizando os princípios aqui explicados, podemos observar elementos com modelagem básica, como os rodízios da cadeira que são provenientes de cilindros de cantos arredondados, até a modelagem de objetos complexos, como a estrutura da cadeira, e a modelagem orgânica como o encosto de tela. O nível de detalhamendo dessa cadeira é de alta quantidade de polígonos (high poly) em que as superfícies se apresentam suavizadas e em representação muito próxima ao produto real. Aprofundaremos esse assunto nos próximos tópicos.
Low Poly e High Poly
A modelagem Low Poly e High Poly são dois estilos diferentes de modelagem 3D, que se referem ao nível de detalhamento e complexidade dos polígonos em um modelo. Essa temática está inserida no conceito da modelagem LOD, apresentada anteriormente. Pela especificidade de cada nível de detalhamento, abordaremos de forma gráfica esse assunto, a seguir. Mas, antes de mais nada, é importante explicarmos que a junção dos polígonos para a composição de uma determinada forma é chamada de malha tridimensional ou malha 3D ou simplesmente malha. Essa malha modelada, portanto, pode apresentar esses dois tipos de detalhamento de polígonos, Low ou High Poly.
Na modelagem Low Poly (baixa poligonalidade ou detalhamento simplificado), o objetivo é criar modelos 3D com um número reduzido de polígonos. Isso resulta em formas mais simplificadas e geométricas, com menos detalhes. Geralmente, os modelos Low Poly são usados em jogos de vídeo ou em situações em que o desempenho e a eficiência são importantes, pois requerem menos recursos computacionais para renderização e animação. Embora sejam menos detalhados, os modelos Low Poly podem ser estilizados e ter uma aparência artística única.
Por outro lado, na modelagem High Poly (alta poligonalidade ou detalhamento complexo), o objetivo é criar modelos 3D com um alto nível de detalhamento e complexidade. Isso é alcançado adicionando um grande número de polígonos ao modelo, permitindo a representação de detalhes minuciosos. Os modelos High Poly são frequentemente usados em animações, renders fotorealistas e em situações em que o detalhamento é essencial. No entanto, esses modelos podem exigir mais recursos computacionais para renderização e podem ser mais difíceis de trabalhar e animar.
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- Exemplo de modelagem Low Poly – Phanton Chair
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- Exemplo de modelagem High Poly – Phanton Chair
Em resumo, a modelagem Low Poly se concentra em criar modelos 3D com malhas simplificadas e com menos polígonos, enquanto a modelagem High Poly busca um alto nível de detalhamento e complexidade na malha, adicionando mais polígonos ao modelo. A escolha entre os estilos de modelagem depende das necessidades do projeto, do estilo visual desejado e dos recursos disponíveis.
Qualidade de malha x Peso dos arquivos
Pode-se dizer que a qualidade da malha 3D é diretamente proporcional ao peso dos arquivos. A malha 3D é composta por polígonos, como triângulos ou quadriláteros, que formam a superfície dos objetos virtuais. Quanto mais polígonos forem utilizados para representar um objeto, maior será a sua qualidade visual e detalhamento.
Por conseguinte, o aumento da qualidade visual vem acompanhado de um aumento no número de polígonos, o que consequentemente resulta em arquivos mais pesados. Cada polígono possui informações como coordenadas de vértices, normais, texturas e cores, e todas essas informações são armazenadas no arquivo 3D.
Contudo, ao aumentar a resolução da malha 3D, ou seja, adicionar mais polígonos para tornar a representação mais detalhada, o tamanho do arquivo também aumentará. Isso pode impactar no desempenho do software utilizado para visualizar ou manipular o modelo 3D, bem como no tempo de carregamento e na capacidade de armazenamento necessário.
7230 poligonos
Uma malha tridimensional de alta qualidade, composta por um adequeado número de polígonos e uma distribuição uniforme, resulta em uma representação visual mais realista e detalhada. Por outro lado, uma malha de baixa qualidade, com polígonos mal distribuídos ou insuficientes, pode levar a problemas de artefatos visuais, distorções ou perda de detalhes importantes. Desta forma, é importante encontrar um equilíbrio entre a qualidade visual desejada e o tamanho do arquivo. Em alguns casos, pode ser necessário otimizar a malha 3D, reduzindo o número de polígonos ou aplicando técnicas de simplificação, sem comprometer significativamente a qualidade visual. Isso pode ser feito através de softwares de otimização ou por meio de ajustes manuais na modelagem.
Por fim...
A modelagem 3D e a maquete eletrônica são ferramentas poderosas que revolucionaram a forma como projetos arquitetônicos e de design são concebidos e apresentados e que facilitaram a criação de objetos virtuais tridimensionais com precisão e detalhamento em diversas áreas de atuação. Com elas, é possível visualizar e explorar projetos de forma precisa, realista e imersiva, economizando tempo, recursos e evitando retrabalhos. Além disso, é essencial considerar os requisitos específicos dos objetos e projetos ao criá-los de forma tridimensional. Uma compreensão profunda das ferramentas de modelagem 3D disponíveis e das melhores práticas na criação de malhas tridimensionais é fundamental para garantir resultados satisfatórios.
Dominar essas técnicas e estar atualizado com as ferramentas e tendências do setor é fundamental para profissionais que desejam se destacar e oferecer uma experiência diferenciada aos seus clientes.
Esperamos que esse post tenha ajudado na compreensão desse amplo tema do mundo tridimensional. Até breve!
