Modelagem 3D: Como Compreender o Conceito de Design Futurista

Existem muitos conceitos que antes pensávamos serem futuristas demais para acreditar.

Carros autônomos. Drones voadores. Modelos 3D.

Mas agora, todos os três conceitos existem, e a modelagem 3D está se tornando mais popular e usada regularmente do que nunca, graças a softwares avançados de modelagem 3D.

A tecnologia está mudando a forma como criamos modelos 3D, tornando-o um conceito amplamente visto em diversos setores. Embora as raízes da modelagem 3D estejam em videogames e cinema, ela pode ser usada em quase todos os setores.  

O software usado para gerar um modelo 3D faz isso usando vários componentes. Alguns deles são:

• Triângulos simples, também conhecidos como polígonos
• Primitivas 3D, que são formas simples como cones, cilindros, cubos, esferas e pirâmides
• Linhas curvas
• B-spline racional não uniforme (NURBS), que são formas suaves definidas por curvas 

Como funciona a modelagem 3D?

A modelagem 3D começa com uma ideia. O software de modelagem 3D é então usado para gerar uma primitiva, tipicamente uma forma simples como um cubo ou esfera. 

Essa primitiva é usada para iniciar a forma e começar a modelagem. O programa manipula certos pontos no espaço virtual, chamados vértices, para formar uma malha, que é uma coleção de vértices que formam o objeto 3D.

Usando várias ferramentas de design e formatos dentro do software, o usuário então projeta a primitiva. É sempre melhor começar simples e avançar para designs mais complexos. Este fluxo de trabalho preciso pode parecer tedioso, pois são necessários posicionamentos individuais para as medidas e contornos corretos do protótipo desejado.

O exterior do objeto é tipicamente composto por vários polígonos, que são então divididos em formas menores, dando mais detalhes ao objeto. Esses polígonos adicionais são especialmente necessários se o modelo 3D for usado para criar algo que precise dobrar ou mover, como o cotovelo ou joelho de um personagem de videogame.

Tipos de modelagem 3D

Embora existam vários tipos de modelagem 3D para escolher, que às vezes podem variar dependendo do software preferido do usuário, existem três tipos principais de modelagem 3D. O tipo que um artista 3D escolhe geralmente depende do seu nível de experiência e do tipo de objeto que deseja criar.

Modelagem sólida

Este tipo de modelagem 3D trabalha com formas tridimensionais, como cubos e esferas. Embora as formas possam variar em tamanho e aparência geral, elas agem como blocos de construção para criar um objeto. A modelagem sólida é relativamente simples para o usuário e em termos do software necessário para fazê-lo. 

Fonte: Creo Parametric

Por causa disso, a modelagem sólida é melhor usada quando superfícies planas ou curvas simples estão envolvidas e quando dimensões e ângulos exatos são necessários.

Modelagem de arame

Um usuário pode recorrer à modelagem de arame quando uma superfície é complexa e curva. Enquanto a modelagem sólida é ideal para modelar objetos específicos como máquinas, a modelagem de arame pode criar formas complexas como animais, plantas e até pessoas.

Fonte: Blender

A modelagem de arame pode proporcionar uma sensação de realismo. Muitas ferramentas que oferecem modelagem de arame usam um triângulo como seu elemento básico – quanto mais triângulos em uso, maior o realismo. O número total de triângulos, também chamado de contagem de polígonos, pode indicar quão realista é o modelo. Não é incomum que formas tenham milhões de polígonos. 

Modelagem de superfície

A técnica mais avançada é a modelagem de superfície, que funciona guiando linhas para definir a forma ou curva de uma determinada parte de um objeto. Em seguida, o software calcula uma superfície suave que conecta as linhas.

Fonte: Unity

A modelagem de superfície é comumente usada para designs aerodinâmicos e termodinâmicos – pense em aviões e barcos. Além de linhas-guia, alguns programas de modelagem de superfície usam pontos de controle ou planos. É aqui que a superfície segue os planos em uma tangente. 

Indústrias que usam modelagem 3D

A modelagem 3D pode ser encontrada em quase todos os setores, graças à sua crescente popularidade. Aqui estão apenas algumas das indústrias que usam modelagem 3D:

• Filmes e televisão: Nas indústrias de entretenimento, a modelagem 3D cria personagens CGI (imagens geradas por computador), animações, ambientes e objetos para filmes, programas de TV e comerciais. 
• Desenvolvimento de videogames: É comum haver um componente visual 3D inteiro em videogames para torná-los mais realistas. As táticas de animação e efeitos visuais usados aqui são as mesmas usadas para filmes e TV.
• Engenharia: Aqueles no campo da engenharia podem construir planos 3D de máquinas complexas para serem usados para vários propósitos, como saúde e automotivo. 
• Geologia e ciência: Cientistas podem usar software de design 3D para simular terremotos e formas de relevo, como trincheiras oceânicas, para ver os efeitos que podem ocorrer. Fazer isso também pode ajudar os cientistas a analisar e prever o clima e mostrar padrões climáticos antes que aconteçam.
• Arquitetura: Arquitetos usam objetos 3D para criar renderizações interativas de estruturas e edifícios. Tipicamente, itens arquitetônicos são criados usando modelagem CAD 3D (projeto assistido por computador) para construção no mundo real.  
• Design de produto: O software de modelagem 3D pode ser usado para levar modelos da conceitualização à conclusão. Designers de produtos podem identificar problemas antes que o modelo seja colocado em produção, economizando tempo e dinheiro das empresas em retrabalhos.
• Saúde: Tudo, desde próteses para membros amputados até coroas para dentes, pode ser criado através da modelagem 3D. Por exemplo, um dentista pode tirar um raio-x de um dente danificado, alimentá-lo através de um programa CAD dental 3D e, em seguida, imprimir em 3D uma coroa.
• Automotivo: Graças à modelagem 3D, a indústria automotiva pode simplificar a montagem de veículos, bem como as várias peças necessárias para criar um veículo do início ao fim.

Modelagem 3D vs. Renderização 3D

Modelagem 3D é sobre desenvolver uma representação matemática de um objeto ou superfície como seria na vida real por dimensões específicas de largura, comprimento e profundidade. Renderização 3D transforma o modelo em uma imagem de alta qualidade, realista e altamente detalhada a partir dessa representação. 

Renderização 3D é a etapa final no processo de design 3D, pois um modelo 3D precisa ser criado primeiro de todos os objetos dentro da renderização para um resultado realista. Uma vez que os modelos estão completos, o software de renderização faz o protótipo final a partir do design. 

Os dois são etapas separadas na criação de imagens CGI e a renderização não pode ser concluída sem a modelagem. O software de renderização 3D não pode criar uma imagem fotorrealista do objeto sem o tamanho, forma e textura do modelo.

Melhores softwares de modelagem 3D

O software de modelagem 3D possui os recursos e funcionalidades para projetar modelos tridimensionais básicos de vários objetos. Essas ferramentas muitas vezes podem criar modelos com elementos realistas usando várias abordagens e ferramentas para adicionar texturas e cores. Elas são frequentemente usadas em indústrias relacionadas à realidade virtual, marketing, televisão, videogames e filmes.

Para se qualificar para inclusão na categoria de modelagem 3D, um produto deve:

• Fornecer as ferramentas e recursos necessários para construir ou modificar um modelo gráfico 3D
• Fornecer a capacidade de armazenar e exportar modelos 3D finalizados
• Ser capaz de ser usado para uma variedade de propósitos, não apenas design de construção, arquitetura, CAD ou design de engenharia civil

* Abaixo estão as cinco principais soluções de software de modelagem 3D do Relatório Grid® da G2 da Primavera de 2022. Algumas avaliações podem ser editadas para clareza. 

1. Unity

Unity é uma plataforma de desenvolvimento de jogos que cria jogos, modelos, experiências e designs tanto em 3D quanto em 2D. Sua equipe global inspira e capacita a criatividade em tempo real e pode ser usada em mais de 25 plataformas. 

O que os usuários gostam:

“Gosto de como a Unity facilita e torna acessível o desenvolvimento de jogos para desenvolvedores iniciantes. Não tenho experiência em desenvolvimento de jogos, mas a Unity tornou isso uma experiência absolutamente fácil e prazerosa de aprender. Sempre me interessei por VR (Realidade Virtual) durante toda a minha vida, e só recentemente decidi começar a brincar na Unity. 

Havia tantos recursos online gratuitos para me ajudar, e a ferramenta é muito amigável para iniciantes, que nunca me senti sobrecarregado. Acho que o que a Unity está fazendo é ótimo, e se você quer aprender desenvolvimento de VR especificamente, é o único motor que você deve usar.”

- Unity Review, Joseph S.

O que os usuários não gostam:

“A tela de abertura dos jogos desenvolvidos usando a licença gratuita é marcada com o logotipo da Unity. Além disso, a Unity não suporta vinculação a bibliotecas externas. Finalmente, não tem uma interface de usuário muito atraente.”

- Unity Review, Nabin P.

2. 3ds Max Design

3ds Max Design da Autodesk é um software de modelagem e renderização 3D para visualização de design, jogos e animação. Ele oferece um conjunto de ferramentas rico e flexível para criar designs premium com controle artístico total e uma longa lista de recursos para desenvolver cenas de alta qualidade.

O que os usuários gostam:

“Adoro a flexibilidade para scripts, modificação e uso para modelagem. Isso é útil, pois me concentro mais em modelagem de superfícies duras para cenas e edifícios.”

- 3ds Max Design Review, Cheryl T.

O que os usuários não gostam:

“É um pouco complicado se acostumar no início. É como aprender um novo idioma com todos os botões e renderização. Você definitivamente precisa de tutoriais quando começa.”

- 3ds Max Design Review, Aylin A.

3. Maya

Maya software de animação 3D, modelagem, simulação e renderização traz sua imaginação à vida. Maya da Autodesk ajuda artistas a contar suas histórias com um conjunto de ferramentas rápido e criativo. É um software 3D profissional para criar personagens realistas e efeitos dignos de blockbuster.

O que os usuários gostam:

“Quando se trata de criar modelos 3D para apresentação, o Maya torna tudo tão simples e fácil, permitindo que você crie as simulações mais precisas e detalhadas. Como engenheiro civil, o melhor recurso que encontrei é o sistema de simulação de oceanos bifrost, que me permite criar oceanos realistas com ondas, estelas e até ondulações. 

É muito poderoso a ponto de poder editar conjuntos de dados muito grandes em pouco tempo.”

- Maya Review, John P.

O que os usuários não gostam:

“O Maya é um ótimo software, mas precisa de muitos recursos e é muito intensivo na GPU para renderização. Isso o torna inutilizável em uma máquina leve ou portátil. O Maya também possui recursos que são um pouco complicados. Um usuário precisa de experiência anterior com modelagem 3D para utilizá-lo ao máximo.”

- Maya Review, Subrata S. 

4. Blender

Blender é um conjunto de criação 3D de código aberto que suporta uma ampla variedade de funcionalidades 3D, incluindo modelagem, rigging, animação, simulação, renderização e composição. Ele também suporta rastreamento de movimento, edição de vídeo e criação de jogos. Como um software 3D gratuito, o Blender é bem adequado para indivíduos e pequenos estúdios que podem se beneficiar do que ele tem a oferecer.

O que os usuários gostam:

“O Blender é uma ferramenta fantástica se você trabalha com modelagem 3D, escultura, animação 2D e animação 3D. A melhor coisa sobre o Blender é que é uma ferramenta 3D gratuita para qualquer pessoa. Também adoro que seja uma plataforma de código aberto com uma interface simples para iniciantes. 

O Blender também oferece uma longa lista de ferramentas valiosas para fazer seus renders parecerem super realistas e surreais, e está constantemente melhorando com atualizações regulares.”

- Blender Review, Rishav R.

O que os usuários não gostam:

“Algumas versões intermediárias são muito diferentes umas das outras. Pode ser complicado quando você é um aprendiz novo. A navegação é bastante única, mas difícil de se acostumar se você estiver mudando de outro software 3D.”

- Blender Review, Erdem B.

5. Creo Parametric

Creo Parametric é uma solução CAD 3D que permite aos usuários projetar mais rápido e de forma mais inteligente, conectando um design digital a um produto físico. Os usuários podem criar, analisar, visualizar e compartilhar designs usando CAD 2D, CAD 3D e capacidades de modelagem paramétrica e direta.

O que os usuários gostam:

“O Creo Parametric é muito amigável e oferece uma variedade de capacidades de design e desempenho de criação de produtos complexos. Ele fornece uma ampla gama de recursos, desde simulação até fabricação assistida por computador e gerenciamento de dados de produtos.“

- Creo Parametric Review, Zeel S.

O que os usuários não gostam:

“Meu principal problema com o Creo é que ele trava, e se você não tiver suas configurações corretas, a visualização às vezes será comprometida ou será uma experiência ruim no geral.”

- Creo Parametric Review, Ian A.

É hora de se tornar tridimensional

Com tantos casos de uso em diferentes indústrias, saber como criar um modelo 3D pode ser uma habilidade valiosa para ter em seu arsenal. E embora provavelmente leve algum tempo e esforço para dominar, você nunca sabe o que será capaz de criar.

Leve seu interesse no mundo tridimensional um passo adiante e aprenda mais sobre impressão 3D.