immagine tratta dal film "Wall-E" Disney PIXAR 2008
Il mondo intorno a noi mostra una sorprendente varietà di oggetti, dalle incredibilmente piccole particelle di polvere alle enormi galassie dello spazio interstellare giusto per fare un esempio, gli oggetti reali possono essere assolutamente diversi fra loro: alcuni sono di forma irregolare, certi simmetrici, altri ancora tremendamente complessi ed altri tremendamente semplici. Gli oggetti artificiali aggiungono le loro particolarità al collettivo naturale, ma nonostante questa enorme varietà di forme, la computer grafica è in grado di rappresentarne la maggior parte ricorrendo a pochi algoritmi matematici.
Maya offre tre principali formati di modellazione: mesh poligonali, superfici NURBS e superfici di suddivisione (Subdivisions o SubD). Le mesh poligonali rappresentano il formato più vecchio, mentre le NURBS sono state rese disponibili negli anni '80 e le subdivisions sono diventate effettivamente utilizzabili negli anni '90. La richiesta di modelli efficienti, precisi e flessibili ha spinto lo sviluppo di ognuna di queste tecnologie, portando come risultato una serie di strumenti e tecniche che possono gestire quasi ogni modello.
COSA NON É DISPONIBILE IN MAYA
Sebbene maya fornisca un'ampia gamma di strumenti per la modellazione, non vengono coperti tutti i possibili formati e per completezza in questa sezione si parlerà di quelli che non hanno ancora trovato spazio nel programma.
esempi di resa con le Blobby Surfaces, da sinistra: resa dell'acqua con le particelle blobby, elica del DNA, geometrie elementari
Blobby Surfaces
Le Blobby Surfaces funzionano egregiamente con le forme organiche perché sono concepite per unire uniformemente oggetti blend shape. Si basano su poche regole basilari e tipicamente consistono di primitive geometriche regolari (di norma sfere) posizionate molto vicine a cui viene applicato un blending. Maya consente di renderizzare le particelle come blobby, ma non possiede specifiche di modellazione per realizzare modelli con queste caratteristiche; sono invece disponibili diversi plug-in metaball (come MetaShapes e FlowTracer), ciascuno con caratteristiche leggermente differenti. Poiché a Maya manca il supporto specifico per le superfici di tipo implicit, esso viene implementato attraverso i formati di modellazione e rendering predefiniti dal programma.
a sinistra raffigurazione della suddivisione di un cubo in ottavi, a destra il corrispettivo in Octrees
esempi di suddivisioni Octrees
esmpio di resa con il formato Octree, da sinistra è evidente la struttura octree, rendering finale, evidanziazione degli artefatti solo quando l'immagine è molto ingrandita
Octrees
Si provi ad immaginare per un momento, di riempire accuratamente un vaso vuoto con blocchetti di un qualche materiale (conosciuti anche come voxel) e si otterrà l'idea di base dietro agli Octrees; portando poi il concetto un po' oltre, permettendo ai blocchi di assumere forme diverse, si è vicini a capire l'intero meccanismo. Gli Octrees così definiti per le otto divisioni spaziali create dai tre assi (x, y, z), richiedono calcoli complessi per la loro gestione e non creano superfici morbide. Il loro utilizzo è orientato più ad applicazioni topografiche, ma non adatte ad un tipico lavoro in Maya.
esempio di scansione 3D a raggi infrarossi
altri esempi di con scanner 3D meccanici per oggetti e automatici per oggetti e/o esseri viventi di grandi dimensioni
esempi di Point Clouds (nuvole di punti) ottenute dalla scansione 3D
esempio di ricostruzione del formato: in alto, 1 - Point Clouds ottenuta dalla scansione 3D, 2 - mesh poligonale
triangolare, 3 - ricostruzione delle superfici , 4 - superfici NURBS perfettamente ricostruite,
in basso stesso procedimento per un volto
Point Clouds
Le Point Clouds (nuvole di punti) rappresentano un altro approccio alla modellazione, richiedono grande potenza di calcolo e di solito sono il risultato di un sistema di scansione 3D. Il problema tipico delle Point Clouds si presenta quando si convertono i dati in formati più convezionali, come le superfici NURBS. Esse trovano la loro maggiore applicazione in aree quali il reverse engineering o il digital-elevation di modelli. Sebbene alcuni sistemi riescano a creare buone mesh poligonali (di solito triangolari) estrapolandole dai dati, il necessario filtraggio e la disponibilità di appropriati algoritmi rendono questo strumento un set specializzato, a tal proposito Alias Studio rende disponibile il formato Point Clouds, ma naturalmente il problema di adattare le superfici ai dati persiste in questo modo però è possibile importare in Maya le superfici ottenute con un buon risultato.
