Workflow: Análisis de formas de trabajo.

Workflow: Análisis de formas de trabajo.

“Workflow” Definición. –

“Workflow es el estudio de los aspectos operacionales de una actividad de trabajo: cómo se estructuran las tareas, cómo se realizan, cuál es su orden correlativo, cómo se sincronizan, cómo fluye la información que soporta las tareas y cómo se le hace seguimiento al cumplimiento de las tareas” (Wikipedia).

En pocas palabras, es la forma de hacer las cosas para conseguir la ejecución efectiva de un proyecto o fin planteado.

Las formas de trabajo relativas a creaciones de CGI son muy variadas y responden a criterios como:

  • La formación o habilidad del creador para desarrollar una tarea.
  • La existencia de diversas herramientas en el mercado para realizar la misma tarea desde distintas perspectivas.
  • El tiempo con el que se cuenta para culminar un proyecto
  • El presupuesto disponible.

Por supuesto que existen más factores involucrados, pero los cuatro mencionados suelen formar parte de la mayoría de las situaciones.

Nuestro propósito será revisar algunas de las prácticas usuales para crear contenido 3D. Hablaremos de algunas herramientas y de las alternativas que podemos encontrar.

EL workflow aquí detallado puede ser más adecuado para modelos orgánicos que revistan cierta complejidad.

Podemos trabjar de mucha formas, pero siempre  procuremos ser proporcionales o en congruencia con el objetivo fijado.

El proyecto.-

Como siempre, adornaremos nuestro pequeño análisis con un poyecto y con los procesos que se han visto envueltos.

El workflow de hoy culmina en un Netsuke.

Workflow

Los Netsuke son esculturas en miniatura inventadas en el siglo XVII en Japón para prestar una función práctica (los dos caracteres japoneses ne+tsuke significan «raíz» y «fijar»). Las vestimentas tradicionales japonesas denominadas kosode y kimono—no tenían bolsillos; sin embargo, los hombres precisaban disponer de algún medio para guardar sus elementos personales tales como pipas, tabaco, dinero, sellos o medicinas.

Más allá de la forma y tipo de contenedor, el seguro que retenía el cordel en la parte superior del recipiente era un elemento tallado pequeño denominado netsuke.

Cabe resaltar que el hecho de ponerle un nombre al proyecto hace que uno pueda enfocarse en la primera y más importante de las tareas del workflow: Las referencias.

Referencias-

workflow

Nunca será demasiado recalcar que, dentro de cualquier workflow, por pequeño o breve que sea, debe existir la presencia de referencias.

Documentarse sobre aquello que se quiere crear, sea real o no, es un paso importante para que todo proyecto salga exitoso.

Pros. –

Todos quedamos más satisfechos con el resultado porque mediante las referencias tenemos un punto de comparación general que deben compartir tanto cliente como empleadores y artistas.

Contras. –

La búsqueda de referencias debe ser extensa, pero adecuada. Hay que saber cuándo parar.

Si no se corre el riesgo de salir más confundidos que encaminados.

Resumen del workflow.-

Había la tentación de  dejar este resumen para el final del artículo.

Sin embargo, dado que este análisis es más bien un producto que se forma sobre la marcha. Con esta lista queremos darle una estructura. El por qué de todo lo que viene a continuación.

Estos serían los pasos para crear nuestro proyecto.

  1. Base mesh en MAX y con la ayuda de Meshmixer para lograr consistencia.
  2. Optimización de malla (triangulada).
  3. Modelado de alta resolución en Mudbox (teselado dinámico) total de polígonos 4 millones.
  4. Reducción de malla a unos 60 mil polígonos para proceder a la retipología “híbirda” (Retopología del basemesh para acomodarse a la forma del modelo de 60000 polys en MAX. El resultado son 40000 polígonos con edgeloops y zonas de corte bien definidas. Un modelo limpio.
  5. Desplegado de UV’s en MAX. (UDIMS o multi sub objeto)
  6. Proyección de los mapas de información necesarios para generar los materiales en Marmoset toolbag.
  7. Creación de materiales y a pasarlo bien con el Look Development.

Pose en T o pose final? .-

Esta es una de las preguntas que nos hacemos cuando lo que se quiere crear se aprecia algo parecido a un personaje. ¿Se debería seguir el workflow de un personaje, a pesar de no terminar siendo un personaje en si?

Todo tienen sus pros y sus contras.

Si optamos por no la pose en T para luego posar a nuestro elemento como es debido nos encontramos con lo siguiente.

Pros. –

  • Luego del armado, es muy versátil para varias otras poses.
  • La malla es limpia.
  • Mantenemos control sobre proporciones sin importar la pose y aunque no tengamos mucha práctica con anatomía.
  • Podemos tomarnos libertades sobre resoluciones e importancia en las texturas (si fuera necesario economizar en ello).

Contras.-

  • Tiempo de armado de huesos (más skin)
  • Dependiendo de la pose, se terminará haciendo correcciones puntuales sobre la malla.
  • Es menos probable que podamos seguir un criterio de optimización sobre tamaños y disposición de texturas.

Dado que nuestro workflow es de estudio, y que también queremos aprender cosas nuevas, en este caso decidimos modelar el sapo ya posado.

Sí que al final terminamos haciendo alguna corrección en una parte del cuerpo por habernos precipitado con el modelo en su forma “final” pero afortunadamente esto fue un “bache” que nos ayuda a documentar la lección aprendida.

Sí que al final terminamos haciendo alguna corrección en una parte del cuerpo por habernos precipitado con el modelo en su forma “final” pero afortunadamente esto fue un “bache” que nos ayuda a documentar la lección aprendida.

Esculpir directamente o partir de un modelo poligonal Base “basemesh”.-

workflow

Esto suele depender de la habilidad de la persona o del conocimiento previo que tenga para crear objetos.

Los usuarios “nativos” de programas como Zbrush o que tienen formación en escultura convencional no tendrán inconveniente (a parte del aprendizaje de la herramienta) en lanzarse a crearlo todo a partir de una esfera o de una caja. El teselado dinámico hace posible portarse muy creativo de forma muy parecida a modelar con arcilla.

Los pros de este workflow.

Suele ser artísticamente más liberador por no inmiscuir, aunque sea de momento, los tecnicismos de edgeloops y quads.

Permite la realización de formas más complejas en tiempos menores. Permite una investigación de las formas más amplia.

Visualmente el feedback es más inmediato. La gratificación es más rápida.

En contra

Esta forma de aproximación no es para cualquiera. Requiere de una formación y prácticas más de tipo artístico que de uso de un software.

No es que no suceda lo mismo en otros estadios del workflow (los que estudian fotografía suelen ser mejores para apreciar la luz y sus efectos, por ejemplo.)  Pero para obtener resultados decentes y vistosos es necesario practicar bastante.

Modelado poligonal.-

A otros que vienen de la vertiente poligonal (yo en ese grupo) les puede ser fácil crear cosas con cierta complejidad ya con la topología en mente. Y eso es bastante conveniente.

La curva de aprendizaje de los polígonos es menos escabrosa que con la escultura digital y se puede decir que te apoyar más en las convenciones universales del espacio 3D.

Pero suele ser duro pensar en lo técnicamente correcto y en lo estético al mismo tiempo. Además, que los modelos complejos no suelen venir muy rápidamente a la cabeza si los comenzamos con un plano o una caja.

BaseMeshes.-

La imagen pertence a una oferta de mallas base que se puede conseguir en CgTrader

AL rescate llegan las geometrías base o base meshes. Gracias a ellos podemos partir de un modelo de baja resolución con volúmenes más cercanos a nuestro modelo final.

Los  basemeshes, aparte de ayudar mucho con el comienzo, nos pueden ser útiles cuando lo que se busca es la armonía estética entre elementos de una misma escena.

Objetos cotidianos y personajes tienen que mantener consistencia visual (o todos objetos de la edad media estilizados o futuristas y realistas). Y partir de una malla en común hace más fácil ese proceso.

Los contras de los basemeses es que de alguna forma hacen que dependas de la pre existencia de estos modelos para poder construir algo. Con el tiempo esto también se ha ido solucionando.

Ahora existen muchas opciones para poder generar una malla base a partir de lo que se considera una operación booleana compleja.

Zbrush tiene una herramenta potente para “fundir” geometrías mediante Dynamesh o Zmodeler.

Un plugin para MAX.-

Max de forma nativa no tiene algo parecido, pero se pueden encontrar medidas alternativas mediante los comandos Booleanos o, si se quiere ser más preciso, existen plugins como el Voxel remesher que generan una geometría de la unión de varias geometrías menos complicadas. El precio del plugin no es desorbitado (60 €). Así que, si se tiene que hacer esta operación de forma continuada, es una buena opción.

Meshmixer un pequeño programa que hace cosas muy potentes.-

Como alternativas gratis, de momento continúa funcionando (aunque sin soporte desde hace mucho tiempo) el programa Meshmixer.

Es un pequeño pero potente programa perteneciente a Autodesk que ya no está en desarrollo, pero que todavía se puede instalar y usar.

La herramienta dentro de este programa se llama “make solid” que sirve para unir mallas a fin de poder pasarlas por una impresora 3D.

Basemesh creado en 3dsmax

Modelo base llevado a meshmixer y su correspondiente versión «fundida» Hay que notar la triangulación de la malla resultante en la operación

Detalle de dónde se encuentra el comando «make solid»

Los modelos orgánicos tienen bastante éxito con esta función y se respeta bastante bien el detalle.

Si es cierto que luego de cualquiera de estas operaciones complicadas es necesario disminuir el número de polígonos ya que el resultado siempre es un poco excesivo para considerarse un basemesh.

Todos los programas mencionados tienen una técnica para optimizar la malla.

Luego de obtener nuestra base, pasamos a la escultura.

Retopología.-

Luego de terminar con la escultura, nos encontramos con un amasijo de vértices que no es tratable ni para poner materiales ni pasa usarlo en producción.

La retopología es necesaria para obtener una malla que respete la forma, pero que también se adecúe a la formalidad que perseguimos: Quads y edgeloops coherentes.

Este proceso puede ser manual (MAX) o automático (Zbrush, Mudbox, TopoGun,etc).

Los procesos automáticos no son libres de errores, pero te pueden hacer hasta un 80% del trabajo. A partir de ahí ya es misión de uno terminar.

Retopología en MAX.-

3dSmax viene equipado en sus dos últimas versiones con un modificador de retopología automático.

Suele ser bastante efectivo cuando se quiere limpiar una malla que no es necesariamente un personaje, porque no cuenta con maneras de generar líneas guía para los edgeloops necesarios para expresiones faciales y blend shapes.

En el trayecto de este proyecto lo que si he averiguado es que se puede utilizar para hacer la retopología de piezas menos complejas de una malla total y obtener resultados que puedan anexarse a la retopología final.

A la izquierda el modelo de alta reolución (una pata con 300 polígonos) y a la derecha el modificado automático con 300

1.- Malla de alta resolución 2.-malla reformada 3.- Malla anexada al objeto final

Con el método manual se van controlando estos aspectos a medida que se va formando, pero no deberíamos terminar con una densidad muy diferente a la automática. Eso sí, más limpia.

Para la forma manual, si hemos esculpido directamente tendremos que hacerlo todo desde cero.

Si se ha partido de un base mesh, es muy posible que se pueda re utilizar la malla para obtener la retopo final. Este último es nuestro caso.

Proceso de retopolgía manual a partir de la malla poligonal inicial

Vista posterior.

En el caso del sapo. La zona de la pata era especialmente complicada porque los comandos de retopología de Max (freeform tools) no lograban ceñirse a la forma del anca por tener geometría demasiado cercana.

Lo que hice fue partir la pierna de muchos polígonos en dos zonas a las que luego apliqué la retopología automática. El resultado fueron dos piezas que luego pude anexar y unir con el trozo de anca que me había sido fácil crear de forma manual.

En esta parte del workflow no hay pros y contras demasiado definidos. Hay que saber aprovechar lo mejor que puedan ofrecer las herramientas.

Mapping.-

 

En este apartado no hay mucha novedad respecto al workflow.

Ya casi es una norma que para explotar mejor la calidad de las texturas se debe operar mediante UDIMS.

workflow

UDIMS

En el caso del netsuke tiramos alto y separamos el sapo en cuatro espacios y el caparazón de la tortuga en dos. Esto fue un poco exagerado. Pero cuando uno experimenta digamos que es posible tomarse algunas libertades contra lo razonablemente recomendado.

Lo que si tuve la oportunidad de probar la nueva función UNFOLD 3D de modificador Unwrap UVW que me despliega los clusters (o polygroups en Zbrush) con muy poca distorsión. Un verdadero placer poder hacer esto casi dos veces más rápido que con el pelt normal.

No siempre es necesario tener la última versión de un software, pero sólo en este caso en particular y si se pretende desplegar muchos mapas, es la opción ganadora.

El gris homogéneo que indica cero distorsión de angulo

Distorsión de área sólo en las patas

Asignación de materiales y  render final.-

En esta ocasión optamos por derivar todo el proceso de crear materiales y renderizar al ya conocido y potente Toolbag 4 de marmoset.

En esta última versión cuenta con un apartado dedicado a la creación de texturas llamado texture projects  que es muy intuitivo y versátil.

Para la creación de los materiales, es necesario pasar por un proceso de extracción de información, condensado en mapas, que resulta de proyectar el detalle del objeto de alta resolución sobre el modelo final. Diversos mapas se extraen con los que podremos enmascarar y resaltar cierta partes de la geometría.

Otra opción de esta misma línea la encontramos en substance painter o en Mari.

Lo bueno de Marmoset toolbag es que además puede servir para realizar la presentación final. Incluso de objetos animados por huesos mediante alembic o FBX.

Lo interesante de esta parte en este caso en particular es que íbamos a ciegas porque era la primera vez que lo tocábamos para crear materiales. La preparación es ligeramente laboriosa, pero luego está la versatilidad de poder asignar y jugar con los materiales de una forma bastante orgánica.

Y si de todas formas queremos renderizar con motores más elaborados como Vray, es posible exportar el material creado con mapas necesarios para el efecto.

Como contra de este apartado diremos que la forma de trabajo entre UDIMS no es muy orgánica con este programa. Marmoset necesita que cada sección de un UDIM sea un material aplicado a un multi sub objeto. Un retraso menor en comparación a los beneficios.

El motor de render es tan realista o estilizado como uno quiera o perciba. No es una solución cuyo objetivo sea el realismo en sí, aunque es muy capaz de lograrlo.

Como podrán imaginar, a más cerca estemos de un render “normal” como vray tendremos que esperar más para el resultado.

La gracia de estos motores “escaparate” es que se puede llegar a ser estético y presentar el producto final de una forma un poco más holgada y rápida. A veces no se necesita más.

Conclusiones.-

Una vez hallado el workflow que cubre nuestras expectativas de manera eficiente, todo se traduce en un proceso mecánico.

Mientras tanto, cada proyecto constituye una forma de aprender y experimentar, Es en estos proyectos que debemos hacer todo lo posible por saber más. Luego cuando nos toque hacerlo de forma laboral y con unos requisitos, estaremos preparados.

Algunas veces será un recorrido más llevadero y otras será mas sinuoso. Lo importante es que salgamos aprendiendo de cada proyecto.

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