O que é modelagem 3D?
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A modelagem 3D é uma técnica que simula por meio de elementos computacionais as características de objetos tridimensionais em um ambiente bidimensional, ou seja, simula a vida real (tridimensional) em uma tela (bidimensional). Em outras palavras ela é um processo de criação de objetos, edificações, cenários ou personagens tridimensionais por meio de uma simulação em programas específicos.
A modelagem 3D é usada em diversas profissões para projetar, simular e visualizar coisas reais ou imaginárias. A seguir vamos mostrar alguns dos usos mais comuns da modelagem 3D:
Na animação
Na animação a modelagem 3D é usada para criar personagens e cenários que ganham vida em filmes e curtas metragens. Entre as diversas técnicas usadas na animação 3D está o rigging, uma técnica onde são criados ossos virtuais que são depois animados para dar movimento aos personagens.
Além disso diversas simulações são usadas para fazer com que as animações sejam cada vez mais expressivas ou realistas. Um exemplo interessante nesse sentido é a simulação de pêlos e cabelos usados em diversas animações, como Monstros SA ou na animação Valente ambos da Pixar.
Nesses casos, ao invés de animar pêlos e cabelos de forma tradicional são usados modelos matemáticos que fazem com que os cabelos virtuais dos personagens se comportem como cabelos “reais”.
No cinema
Se na animação todo o filme é criado por meio de simulação 3D nos filmes ela é usada para fazer os efeitos especiais. Para criar um efeito especial uma cena é filmada e posteriormente são acrescentados outros elementos, como explosões, monstros, raios, entre outros, que ajudem a contar a história. Esses personagens e elementos são criado em um software 3D e encaixados na cena original em um software de edição de vídeo.
Entre os exemplos mais importantes desse tipo de uso da modelagem 3D está o filme Avatar, onde a interpretação dos atores reais é misturada com modelos tridimensionais para criar os personagens, mesclando a expressividade real dos atores com o mundo fantástico do filme.
Nesse caso uma das técnicas usadas é a captura de movimento, ou motion capture em inglês, onde sensores são colocados no corpo e no rosto dos atores e as informações de posição desses sensores são usadas para posicionar modelos 3D de forma impecável.
Na arquitetura
Na arquitetura a modelagem 3D é usada para projetar e visualizar edificações. Para projetar o arquiteto pode usar uma série de softwares que auxiliam tanto nas questões estéticas como nas questões técnicas. Alguns softwares de modelagem 3D são especializados em recriar a forma e os materiais reais, dando ao arquiteto a possibilidade de visualizar como cada opção de projeto ficaria na “vida real”.
Outros softwares usam a modelagem 3D para auxiliar no projeto estrutural, hidráulico, elétrico, entre outros, permitindo ao arquiteto visualizar como a obra será feita e permitindo dar mais clareza na hora de criar a planta baixa. Alguns softwares usam inclusive Inteligência Artificial para sugerindo opções para as questões técnicas e facilitando a vida dos profissionais de arquitetura.
Um exemplo desse tipo de software é Revit, um software que automaticamente alerta o projetista a respeito de conflitos no projeto (como um fio elétrico passando por dentro de um cano, por exemplo) e já sugere soluções para o problema.
Na engenharia
Na engenharia a modelagem 3D tem vários usos, um dos mais comuns é simular as forças da natureza nos projetos. É possível por exemplo simular o vento em um projeto de aviação e tentar prever como uma aeronave se comportaria em diferentes situações. O mesmo pode ser feito na engenharia naval simulando o contato da água com as embarcações, ou o peso dos materiais no projeto estrutural de um edifício.
Por exemplo, no software SolidWorks é possível simular diversos sistemas mecânicos e prever as áreas onde existem cargas (como pesos ou forças) excessivas. Isso ajuda a prever problemas como quebras mesmo antes de produzir um protótipo físico. Além disso, também é possível prever a fadiga de componentes no longo prazo permitindo criar produtos mais duradouros.
Nos jogos
Um dos maiores mercados atualmente é o mercado de jogos digitais, e a modelagem 3D nos jogos é muito explorada para criar personagens expressivos e cativantes, cenários imersivos e animações fluídas. Tudo isso para fazer com que os jogos se tornem cada vez mais realistas ou expressivos.
Nesse caso, a modelagem 3D permite criar universos narrativos inteiros que podem ser explorados pelos jogadores por horas a fio. Um dos exemplos atuais é Starfield da Bethesda Softworks, no jogo você pode explorar uma galáxia inteira na pele de um astronauta. No jogo cada planeta tem características visuais e físicas diferentes, possibilitando aos jogadores uma grande variação de experiências estéticas.
No Design
No design a modelagem 3D é muito utilizada para para avaliar a estética de produtos que estão sendo desenvolvidos, no design automotivo, por exemplo, são usados modelos 3D para visualizar as linhas de design dos automóveis. No Design de produto a modelagem 3D ajuda a prever como um produto vai se comportar em um ambiente por exemplo.
No design gráfico modelos 3D podem ser usados para criar representações visuais dos projetos gráficos (mockups, em inglês) aplicados em diversos tipos de produto. Por exemplo uma imagem pode ser aplicada a um modelo 3D de uma embalagem para visualizar a sua estética em um ambiente mais realista.
E também é cada vez mais comum o uso de modelos 3D em aplicativos e websites permitindo um outro tipo de experiência do Design Digital.
No dia a dia
A modelagem 3D também está presente em muitos outros lugares no nosso dia a dia. O Google Maps, por exemplo, tem modelos 3D de diversas cidades, ajudando turistas e moradores a se localizar e explorar antecipadamente os pontos turísticos.
Uma tendência contemporânea, a Realidade Virtual também depende de modelos 3D para criar espaços que podem ser explorados, um exemplo desse tipo de universo é o Metaverso, um universo virtual que está sendo criado pela Meta (detentora do Facebook).
No mesmo sentido, para criar um aplicativo de realidade aumentada é preciso antes criar um modelo 3D que vai então ser projetado em uma imagem real.
Concluindo
A modelagem 3D traz diversas vantagens expressivas e técnicas, e por isso é usada por diversos campos profissionais. Os exemplos aqui apresentados são aqueles mais frequentes mas a modelagem 3D também pode ser usada na educação, na medicina, no meio ambiente, entre tantos outras áreas.
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