Capitolo 1° - Storia - FedOA

Maya, ma il capostipite vero e proprio dei modellatori
basati su questa tecnologia è senza dubbio ZBrush di
pixologic, seguito da una serie di altri pacchetti
commerciali.
La scultura diretta della mesh viene utilizzata
soprattutto per la rifinitura e il dettaglio in alta
definizione di modelli semplici realizzati con altri metodi,
ma può essere usata anche per definire da zero un
modello partendo da primitive semplici come
parallelepipedi o sfere. È usata in larga misura nella
modellazione organica, in particolare nella
modellazione e definizioni di personaggi.
Data l'estrema complessità dei modelli ottenuti con
questa tecnica (che possono essere formati da molti
milioni di poligoni), si rende quasi sempre necessario
trasferire i dati tridimensionali della mesh in mappe di
displacement o in normal map, utilizzabili in modelli
molto più leggeri.
Tecniche di Rotoscoping
Non si tratta di una tecnica di modellazione 3D in
senso stretto, Il rotoscoping (o ricalco), è piuttosto una
tecnica di supporto alla modellazione. In molti casi può
essere di aiuto iniziare la modellazione di un qualsiasi
oggetto utilizzando come riferimento delle immagini di
sfondo. Queste vengono posizionate e scalate nelle
finestre standard di lavorazione del programma 3D,
oppure, se si preferisce, possono essere mappate su
dei piani paralleli alle viste di lavoro. Per taluni soggetti
è sufficiente utilizzare una sola immagine di riferimento,
per altri, più complessi, possono servire due o tre
immagini, posizionate nelle viste: Frontale, Laterale,
Superiore (o inferiore).
La tecnica del rotoscoping è utilizzabile per ogni
tipologia di oggetti, da quelli realizzati in modellazione
organica, agli oggetti tecnici realizzati in ambiente CAD.
Un discorso a parte meritano le successive due voci,
in quanto adottano tecnologie e procedure
particolari,che le pongono al di fuori della modellazione
manuale semplice:
La modellazione procedurale
La modellazione procedurale è una modellazione
assistita da strumenti software che generano in maniera
automatica o semi-automatica la geometria voluta. La
qualità dei modelli prodotti è in questo caso delegata
alle maggiori o minori capacità del software impiegato.
vi sono varie categorie di softwares procedurali per
quanto concerne la creazione di forme tridimensionali,
si possono distinguere i seguenti simulatori e
generatori:
• Simulatori fluidodinamici
• Simulatori di tessuti e soft-body
• Generatori di vegetazione
• Generatori di capelli e peluria
• Generatori di modelli 3D (volti, creature,
oggetti geometrici etc.)
• Generatori frattali (terreni, forme astratte etc.)
Questi programmi generano forme tridimensionali
sotto forma di mesh, volumi o superfici, impiegabili nei
normali softwares 3D per le applicazioni necessarie.
Generalmente sono due i metodi di modellazione
usati: o esclusivamente attraverso l'impostazione dei
parametri messi a disposizione dal software e
l'immissione di dati numerici, dopodiché la generazione
procede in maniera automatica - o attraverso dei
sistemi di modellazione guidata, che consentono un
controllo maggiore di quanto si stà realizzando: in
questo caso il software segue delle geometrie di guida
(curve, mesh etc.), o viene limitato da vincoli esterni. I
casi da anallizzare sarebbero molti e specifici per ogni
tipologia di modellazione procedurale.
La scansione tridimensionale
Realizzare modelli 3D acquisendoli da oggetti reali
rientra in un tipo di modellazione utilizzato in svariati
settori; dall' architettura all' industria cinematografica,
dalla conservazione dei beni artistici alla medicina, etc.
Esiste una vasta gamma di strumenti e procedure per
ottenere della repliche virtuali di oggetti fisici:
• Per Fotogrammetria - è un sistema
abbastanza semplice e economico, che permette di
acquisire forme a basso dettaglio. Si utilizzano delle
fotografie del soggetto prese da varie angolature (a
volte con dei marcatori applicati), il software si occupa
poi di ricostruire la versione tridimensionale. La
precisione non è assoluta, e i modelli approssimano in
maniera semplice la forma di partenza.
• Per Sonda 3D a contatto (Tastatore) - si basa
sull'uso di un braccio meccanico snodato che và a
"tastare" il modello negli incroci di una griglia segnata
sulla sua superficie, mentre il software riproduce i punti
nello spazio tridimensionale, è un sistema adatto a
replicare oggetti non troppo grandi e realizzati in
materiali rigidi (ad es. piccole e medie sculture).
• Per scansione Laser - è un sistema versatile
che comprende molti tipi di strumenti, a seconda delle
dimensione degli oggetti da scansionare, della
risoluzione etc. , si và da strumenti manuali, piccoli e
portatili, a apparecchiature da studio, fisse o mobili, fino
a attrezzature da utilizzarsi in spazi aperti per rilevare
territori o architetture.
I sistemi laser, per ogni inquadratura dell' oggetto,
producono delle superfici formate da "nuvole di punti",
varie inuadrature forniranno una serie di nuvole di punti
che andranno a comporre il modello 3D, il dettaglio
ottenibile con questi sistemi può essere anche molto
elevato. Le tipologie di oggetti scansionabili è molto
vasta; essendo una tecnica non a contatto e non
invasiva, si possono rilevare oggetti morbidi e flessibili
come ad es. i corpi umani.
• Per Proiezione di Pattern Luminosi - produce
una serie di nuvole di punti che verranno trattate in
maniera similare alla scansione laser. In questa tecnica
sul modello viene proiettata una luce bianca, sotto
forma generalmente di strisce, che viene poi catturata
da dei sensori di luce (ad es. delle macchine
fotografiche digitali). Rispetto alla scansione laser è un
Capitolo 2° - Strumenti e applicazioni
sistema molto più veloce, ma ha lo svantaggio di non
poter scansionare oggetti molto grandi.
• Scansioni TAC o RMN
Questi sistemi di indagine diagnostica consentono, in
una maniera non invasiva, di poter rilevare le strutture
anatomiche interne di un corpo umano o animale, non
ottenibili con altri sistemi.
Principi di corretta Modellazione
Per comprendere quale debba essere il giusto utilizzo
dei vari sistemi di modellazione bisognerebbe introdurre
il concetto di Modello 3D corretto e Modello 3D
scorretto. Si deve cioè spostare l'attenzione dall'aspetto
tecnico della modellazione a un'analisi attenta del
modello da realizzare.
Il processo di modellazione deriva primariamente
dalla tipologia del modello da realizzare. La tipologia del
modello comporterà una prima scelta tra tecniche di
modellazione organica e tecniche di modellazione
geometrica (non avrebbe senso approcciare la
modellazione di un componente meccanico con delle
tecniche organiche; come sarebbe un nonsenso voler
realizzare una mano umana con un sistema CAD),
questo perché ogni tipologia di oggetto è associabile in
maniera naturale a determinate tecniche e non a altre.
Ciò che condizionerà la scelta specifica del sistema di
modellazione, saranno invece le caratteristiche richieste
al modello dalla sua destinazione d'uso. Un modello 3D
molto bello da vedersi non è necessariamente eseguito
correttamente: perché potrebbe essere inadatto all'
utilizzo cui è destinato (ad es. il modello 3D di un'
automobile da usarsi in un videogame, sarà
necessariamente diverso dal modello CAD della stessa
automobile da utilizzarsi per la produzione di serie). Si
adotterà una tecnica di modellazione corretta se sarà
adeguata primariamente alla tipologia del modello e
secondariamente al suo utilizzo finale.
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