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Edge Loops ¿Que son y como hacerlos?





El proceso más doloroso y a la vez más gratificante dentro del modelado 3D es sin lugar a dudas el modelado de un personaje. Construirlo desde el comienzo hasta el fin, desde el boceto inicial hasta la animación es uno de los puntos máximos de cualquier modelador 3D.

Lamentablemente no basta sólo saber diseñar y modelar un personaje atractivo y lleno de detalles para que ese trabajo sea reconocido y tenga oportunidades en el mercado. Es necesario un poco más. Se necesita que su modelado además de ser atractivo sea funcional.

Hay muchos tutoriales en Internet que explican el proceso de modelado de un personaje. La mayoría se basa en modelar un personaje sobre un diseño a mano. El personaje queda bonito y es fácil de hacer a los ojos de un principiante. Pero estos, cuando van a mostrar sus trabajos a un profesional del área escuchan: Está bonito pero no va a funcionar, carece de edge loops.

Sin los edge loops en personaje sirve sólo como estatua, puesto que a cualquier movimiento que se le realice, la malla (vértices y aristas) se irán entrelazando generando así una tensión que desformará la estructura del personaje restando calidad al trabajo.

Confeccionar edge loops duplica o triplica el tiempo de modelado de un personaje. Pero mirar a un personaje listo, después de todo ese trabajo da una satisfacción indescriptible.



¿De donde surgieron?

Los edge loops son una técnica que evolucionó junto con la capacidad de los computadores, Los primeros modelados 3D, por ser hechos en computadores de bajo rendimiento tenían una baja cantidad de polígonos, dejando una apariencia poco real y con una triangulación muy evidente. Siendo así, sus movimientos eran robóticos por naturaleza y la técnica de los edge loops no había sido formulada.

A medida que más evolucionaron los computadores, mayor era la cantidad de polígonos que un modelo pudiera tener y por ende mayor su realismo. Entonces comenzaron a surgir los primeros problemas. La pregunta que se hacía era: ¿Cómo hacer que mi rostro 3D se deforme como el rostro de una persona normal sin que él evidencie polígonos?



La respuesta para eso fue simple: Si nos movemos a través de los músculos, el 3D se tendría que deformar de la misma forma.



Cada expresión de nuestro rostro es realizada por las combinaciones de músculos faciales. Algunos músculos tienen mayor influencia en las expresiones, otros menor. Entonces, el primer modelado de un rostro en 3D para deformación perfecta llevó en consideración que todos los polígonos del rostro deben acompañar a las líneas de fibras musculares de un rostro real.

Edge loop: Es una técnica de modelado cuya máxima premisa es que las aristas de un modelo deben seguir en forma cíclica (LOOPs), como las fibras de los músculos.


Cuando hablamos de 3d para juegos, hablamos de modelos de baja poligonización. Esos personajes son de baja calidad visual y la falta de edge loops no interfiere en su deformación. Algunos juegos 3d están utilizando modelos de alta poligonización en sus cuerpos y aquellos si utilizan edge loops para lograr una deformación realista.






¿Por que funcionan?

Cuando movemos nuestros cuerpos, decimos que tensionamos o relajamos músculos. La idea de relajar o tensar están presentes en las 2 etapas del modelo 3d cuyo edge loop nos auxilia perfectamente. La primera etapa es la de la tensión poligonal que debemos controlar en la construcción del personaje. La segunda es la de tensión de movimiento propiamente tal, donde los edge loops ayudan a la correcta deformación de los polígonos.

Tensión Poligonal

Cuando modelamos un personaje usamos herramientas tales como cut, extrude, connect y gran diversidad de otras herramientas y cuando nos damos cuenta una simple caja se transformó en nuestro personaje. Después de analizar el modelo final descubrimos que para conseguir modelar un detalle especial del personaje dejamos un polígono con la misma situación que en la figura 1.a, un polígono con más de 4 aristas, es muy frecuente que suceda.



El problema de esto es que cuando aplicamos un modificación de suavizado mediante subdivisión, como el meshsmooth (en el caso de 3dsmax), el hecho de no tener una malla correcta hace que ese punto quede extremadamente tensionado, desformando la malla como se puede observar en la figura 1.






Donde y cuando usarlos

En el caso de un personaje humano, estudiar libros de anatomía en muy útil.

La lectura puede ser de libros de artes y animación de dibujos animados. Libros médicos de anatomía va a enriquecer su conocimiento pero algunos músculos y algunos movimientos musculares secundarios no son tan perceptibles y en un personaje 3d una anatomía extremadamente perfecta no se apreciará. El mismo principio sirve para todos los otros animales.

Los edge loops son un auxilio al movimiento y deformación de una malla 3D. Luego ellos deben ser usados donde el modelado del personaje se puede deformar.



Donde un personaje no presenta movimientos como la nuca, orejas, antebrazo de un personaje cartoon, dientes, etc., los loops no son necesarios. En esos mismos puntos, el surgimiento de polígonos de 5 o 3 lados no damnifican al personaje sin embargo tener cuidado de usarlos mínimos posibles siempre ayuda.



Los muebles y escenarios en general no necesitan edge loops, esa es una técnica para personajes y modelado orgánico. Ahora bien, si su mobiliario fuera un "mueble encantado", como un baúl con una boca hecha para atrapar ladrones desprevenidos como en la figura 4, el área de deformación debe tener los respectivos edge loops.



¿Como creo mis propios Edge Loops?

Para encontrar los edge loops de un dragón, basta con estudiar la anatomía de un lagarto. En el caso de un Centauro, es cosa de mezclar la anatomía de un humano con un caballo. Pero en el caso de una figura como la que vemos aquí?



Monstruos con formatos extraños como el de la figura 5 son un poco más complicado de modelar puesto que no tenemos referencia de lo que él puede hacer o como se debe deformar.

Hablamos entonces de la pericia y creatividad del modelador en concebir nuevos loops basados en los posibles movimientos del personaje creado.


En este ejemplo creé un personaje pensando que se movería mucho en la zona de su labio superior frontal puesto que sus dientes del frente lo incomodan, considerando esto creé un loop ahí.

Continuando con la boca, hice los loops necesarios para las mejillas asi como las de los humanos, para demarcar de esta manera bien sus expresiones como una sonrisa.

Para su nariz pensé en que se debe deformar como la de un cerdo, entonces crucé los loops de los labios creando un loop para la nariz.

Los tentáculos que sujetan sus ojos son flexibles y los ojos están creados con 2 loops diferentes. El mayor hará el papel de sujeción para el globo ocular. Los ojos tienen párpados como el de los humanos por lo que tiene un segundo loop para ello. Como no pienso animar su antena, la creé con pocos loops de forma tubular.

Como saber si el loop funcionó?

Pruebas, pruebas y más pruebas! Como no tenemos una referencia y proviene de la propia imaginación es una buena práctica probar los morph, bones, etc. hasta llegar a una aprobación visual del resultado.



¿Por donde empiezo a Modelar?

La primera etapa del modelado es mental, siempre antes de modelar cualquier personaje en necesario conocerlo. Si usted tiene facilidad con el diseño, diseñe su personaje y marque encima de él la ubicación tentativa de los edge loops que necesitará. Si no tiene tanta facilidad, trate de imaginar cada movimiento y deformación posible para modelarlos mentalmente.


Tenga en mente que ningún modelo nuevo al ser creado saldrá en el primer intento. Mismamente después de analizar al personaje, el primer modelado siempre es experimental. El modelo del capítulo anterior fue un modelo de prueba para experimentar con los loops. Con ellos modelados y testeados recién partí con el modelado definitivo.

En el caso de rostros humanoides, cada modelador tiene su "receta". Unos comienzan con una caja, otros con una esfera y cada loop inicial fue planeado para recibir los siguientes sin alterar la forma del personaje.



Mi "receta" personal es: 1. forma general del rostro. 2. loop de la vuelta general de los ojos. 3. Loop de cada ojo. 4. Loop de las mejillas. 5. Loop de la boca. 6. Loop de la nariz. 7. Oreja. 8. Cuello.



Confeccionando Edge Loops

Es bueno recordar que no es productivo venir directo a este capítulo y comenzar a seguir los pasos de construcción de loops sin entender el motivo de su existencia. Recuerde que la mejor herramienta de su software 3D es usted mismo y que la creatividad viene del conocimiento, no de la reproducción ni de la copia. Aquí va a aprender sobre las conexiones correctas para seguir loops sin embargo usted sólo creará nuevos loops si entiende previamente su finalidad.

Loop Simples




Los loops simples pueden ser usados para hacer los ojos, la boca y las uniones con los diferentes miembros del personaje. Su confección es muy simple: basta seleccionar el área de polígonos donde el loop debe ir y utilizar la herramienta INSET del Editable Poly (figura 7). En algunos casos le herramienta INSET no es una buena herramienta para esto, principalmente en lugares donde se usa el modificador symetry, en ese caso es recomendable seleccionar las aristas y usar la herramienta CHAMFER (figura 8).

Loop en U




Este es un loop que puede ser usado no sólo para la construcción de lugares que se desformarán sino que también para unir dos objetos diferentes en el mismo modelo.

Usado para zonas de deformación podemos usar el loop en U en el hocico de animales o en las puntas de los dedos. La única precaución que se debe tener es que un loop en U iniciado en la frente debe ser cerrado atrás en algún lugar y excluir todas las aristas restantes de los extremos. Cuidado con los polígonos de 5 lados: ese loop es traicionero.

Aplicando su capacidad de disminuir una línea de polígonos a nuestro favor podemos usarla para encajar una parte del modelado hecha fuera del objeto (figura 10). Una mano o una oreja que fue modelada en otro archivo y que por cualquier motivo tenga más o menos polígonos en su extremo, el loop en U puede ser usado para un encaje perfecto.

Loop en X.



Utilizado en codos y rodillas, el loop cruzado es uno de los más complicados de realizar y por ende requerirá de toda nuestra atención. El ejemplo parece simple en un plano pero aplicado en una esfera puede confundir al modelador.

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