Introduzione ai softwareIntroduzione ai softwareper la produzione di contenuto 3Dper la produzione di contenuto 3D
Ing. Davide Vercelli,PERCRO
13 Marzo 2007 Introduzione ai software 3D2
Sommario (I)Sommario (I)
● Prima parte: introduzione– cosa si intende per “software 3D”
● modellazione, animazione, rendering...
– panoramica sui software più usati– il problema dei formati di file– criteri di scelta
13 Marzo 2007 Introduzione ai software 3D3
Sommario (II)Sommario (II)
● Seconda parte: Blender– introduzione all'interfaccia– fondamenti di modellazione– esportazione verso il formato AAM
13 Marzo 2007 Introduzione ai software 3D4
Produzione di contenuto 3DProduzione di contenuto 3D
● Insieme di obiettivi distinti ma collegati– modellazione geometrica– animazione– simulazione fisica– rendering
● definizione delle inquadrature● impostazione delle luci● definizione dei materiali● calcolo del risultato
13 Marzo 2007 Introduzione ai software 3D5
Software per il 3DSoftware per il 3D
● grandissima varietà● in genere rispondono a molteplici esigenze
– spesso a tutte ma a diversi livelli di completezza
● in linea di massima possiamo distinguere:– “suite” complete– tool specifici (spesso plugin per le suite)
● molti paradigmi diversi– interfacce molto dissimili– tendenza all'uniformità
13 Marzo 2007 Introduzione ai software 3D6
ModellazioneModellazione
● poligonale– low poly per applicazioni interattive
● strumenti specifici per ridurre il numero di poligoni
– consente molti paradigmi diversi● es. subdivision modeling
● NURBS e simili– curve parametriche
● uso tipico: CAD, design (es. automobili)● ultimo grido: digital sculpting
– diverso modo di interagire con mesh poligonali
13 Marzo 2007 Introduzione ai software 3D7
13 Marzo 2007 Introduzione ai software 3D8
13 Marzo 2007 Introduzione ai software 3D9
13 Marzo 2007 Introduzione ai software 3D10
AnimazioneAnimazione
● definizione percorsi– in genere curve parametriche
● definizione deformazioni– tramite armature
● tipico ad esempio per personaggio strumenti meccanici
– tramite interpolazione fra mesh modificate(key frame animation)
● tipico ad esempio per le espressioni facciali● gestione di azioni e interpolazioni
13 Marzo 2007 Introduzione ai software 3D11
13 Marzo 2007 Introduzione ai software 3D12
13 Marzo 2007 Introduzione ai software 3D13
13 Marzo 2007 Introduzione ai software 3D14
Definizione dei materialiDefinizione dei materiali
● strettamente connessa all'uso previsto– per applicazioni interattive
● fino a ieri poco più che definizione texture● oggi software appositi per messa a punto shaders
– RenderMonkey
– per rendering offline● modelli di interazione luminosa complessi● possibilità di esprimere le proprietà del materiale
addirittura con del codice– sistemi RenderMan, shading a nodi, ecc.
13 Marzo 2007 Introduzione ai software 3D15
13 Marzo 2007 Introduzione ai software 3D16
13 Marzo 2007 Introduzione ai software 3D17
RenderingRendering
● gestione della telecamera– piazzamento nella scena, inquadratura, lente,
moto della camera, ecc.● impostazione di parametri
– dimensioni finali– numero di frame– varie impostazioni di qualità
● grande varietà di tipi di renderer– NPR, GI, biased/unbiased, ecc.
13 Marzo 2007 Introduzione ai software 3D18
13 Marzo 2007 Introduzione ai software 3D19
13 Marzo 2007 Introduzione ai software 3D20
13 Marzo 2007 Introduzione ai software 3D21
Comportamento interattivoComportamento interattivo
● due possibilità– definirlo direttamente “dentro” il programma,
impostando proprietà dei vari oggetti● generalmente più facile ma meno potente
– esportare la geometria e gestire gli oggettiin un altro ambiente di sviluppo
● il caso di XVR● necessitiamo dunque di un exporter per il formato
AAM
13 Marzo 2007 Introduzione ai software 3D22
Il problema del formato dei fileIl problema del formato dei file
● non esistono formati “standard” per il 3D– lotte commerciali fra i vari produttori– quantità enorme di esigenze diverse
● interscambio di dati:– reverse engineering di formati proprietari
● in genere con scarsi risultati
– formati “semplici” o open● ultimamente FBX, Collada
– formati “ad hoc”● il caso del formato AAM
13 Marzo 2007 Introduzione ai software 3D23
Esportazione di una scenaEsportazione di una scena
● serve del codice che:– legga dal programma originale i dati che ci
interessano● serve dunque una API di interazione con quel
particolare programma
– li riorganizzi e li scriva in un filesecondo le nostre esigenze
13 Marzo 2007 Introduzione ai software 3D24
Alcuni programmi famosi
13 Marzo 2007 Introduzione ai software 3D25
Autodesk 3ds MaxAutodesk 3ds Max
● molto diffuso
– buon compromesso fra aspetti artistici e CAD
– Jurassic Park, Harry Potter, etc.● modellazione, materiali, animazione● integrazione con renderer esterni (spec. Mental Ray)● versione 9, costo $3.495● www.autodesk.com/3dsmax
13 Marzo 2007 Introduzione ai software 3D26
Autodesk MayaAutodesk Maya
● interfaccia raffinata (es. menù circolari)● scripting molto potente, anche Python● costo versione 8.5: $1999 o $6999 (unlim.)● www.autodesk.com/maya
13 Marzo 2007 Introduzione ai software 3D27
Softimage|XSISoftimage|XSI
● particolarmente usato per l'animazione
– giochi: FFXI, Half Life 2, etc.● costo XSI 6: $495/$1995/$6995● www.softimage.com
13 Marzo 2007 Introduzione ai software 3D28
Altri softwareAltri software
● lightwave 3d 09– http://www.newtek.com/lightwave/
● luxology Modo 202– http://www.luxology.com/whatismodo/
● Maxon Cinema 4D– http://www.maxon.net/
● Google SketchUp– http://www.sketchup.com/
13 Marzo 2007 Introduzione ai software 3D29
Programmi di sculptingProgrammi di sculpting
● Tool in genere dedicati alla modellazione– Pixologic Z-Brush 3.0
● http://www.pixologic.com/zbrush/home/ ● $489
– Mudbox 1.0● http://www.mudbox3d.com/ ● $299 / $649
13 Marzo 2007 Introduzione ai software 3D30
Software specializzatiSoftware specializzati
● Poser– per animare la figura umana
● Bryce– per creare scenari realistici
13 Marzo 2007 Introduzione ai software 3D31
RenderersRenderers
● Maxwell● mental ray● RenderMan● vray● free: Indigo, Yafray, POVray, WinOSI...
13 Marzo 2007 Introduzione ai software 3D32
13 Marzo 2007 Introduzione ai software 3D33
Quali criteri di valutazione?Quali criteri di valutazione?
● valutare il workflow nella sua interezza– es. gestione di grandi progetti
● interoperabilità con altri tool● estensibilità
– disponibilità di plug-in di terze parti– possibilità di crearne di propri
● invece non date troppo peso alle gallery– il risultato dipende da tante variabili
di cui forse il programma è la meno influente...
13 Marzo 2007 Introduzione ai software 3D34
Introduzione a Blender:storia ed overview
13 Marzo 2007 Introduzione ai software 3D35
Blender: cos'èBlender: cos'è
● programma free e open source● suite di tool per il 3D
– modellazione● subdivision surfaces, ma anche digital sculpting!
– animazione● piuttosto avanzata
– rendering● non il punto forte
– video editing e compositing– game engine
13 Marzo 2007 Introduzione ai software 3D36
Breve storiaBreve storia
● nasce come tool internodi uno studio di animazione olandese
● trova i fondi per proseguire lo sviluppocome tool a se stante
● l'impresa fallisce● in seguito ad una colletta di 100000€ per
riscattare il codice dai finanziatori, si costituisce la Blender Foundation:Blender diventa open source
13 Marzo 2007 Introduzione ai software 3D37
13 Marzo 2007 Introduzione ai software 3D38
Blender negli ultimi anniBlender negli ultimi anni
● dopo un periodo di riorganizzazione iniziale,una forte ripresa di attività
● grande quantità di miglioramentinegli ultimi anni
● Progetto Orange:un cortometraggio creato con Blenderdai migliori artisti della comunità– primo film open: tutti i file rilasciati– grandi migliorie al workflow
● ora il lungometraggio Plumiferos
13 Marzo 2007 Introduzione ai software 3D39
13 Marzo 2007 Introduzione ai software 3D40
Alcuni pro e controAlcuni pro e contro
● Punti di forza– modellazione fluida– programma molto leggero– Python scripting– comunità collaborativa– multipiattaforma
● Punti di debolezza– poco supporto “ufficiale”– difficoltoso utilizzare renderer esterni– disomogeneo
13 Marzo 2007 Introduzione ai software 3D41
Introduzione a Blender:l'interfaccia
13 Marzo 2007 Introduzione ai software 3D42
Interfaccia di BlenderInterfaccia di Blender
● molto criticata come “difficile” per i novizi– ma difesa come efficiente per gli esperti
● punti critici– organizzazione generale inusuale– grande uso di hotkeys– alcune funzioni completamente nascoste
13 Marzo 2007 Introduzione ai software 3D43
Imparare ad usare BlenderImparare ad usare Blender
● primi obiettivi:– distinguere le difficoltà intrinseche
da quelle dell'interfaccia– cercare di mostrare il senso
di alcuni degli aspetti più sconcertanti
13 Marzo 2007 Introduzione ai software 3D44
Non-overlapping windowsNon-overlapping windows
● Innanzitutto:le finestre sono “non-overlapping”– ovvero partizionano lo spazio
senza mai sovrapporsi● Per dividerle o unirle a due a due:
– posizionarsi col mouse sopra la linea divisoria– selezionare join o split– occhio alla freccia :)
13 Marzo 2007 Introduzione ai software 3D45
Tipi di finestraTipi di finestra
● Ogni finestra ha le seguenti possibilità– mettere o togliere lo header– ingrandire a tutto schermo e tornare al normale– cambiare tipo di finestra
● mediante l'iconcina iniziale nello header
13 Marzo 2007 Introduzione ai software 3D46
I tipi di finestra principali (I)I tipi di finestra principali (I)
● 3d view– la vista 3d “principale”
● Buttons– la finestra che contiene
la maggior parte delle impostazioni– ora organizzate in “pannelli”
● UV/Image– visualizzatore immagini e coordinate di texture
13 Marzo 2007 Introduzione ai software 3D47
I tipi di finestra principali (II)I tipi di finestra principali (II)
● User Preferences– la barra dei menù è in realtà
l'header di una finestra!● Outliner
– per tenere sott'occhio i contenuti della scena● Text Editor
– consente di salvare file di testo e/o scripts● Scripts Window
– area per chiamare e “visualizzare” gli script
13 Marzo 2007 Introduzione ai software 3D48
Altri tipi di finestraAltri tipi di finestra
● Node Editor– per impostare materiali o effetti avanzati
di compositing● Image Browser e File Browser
– in genere non vengono chiamati direttamente● Ipo, Action, NLA editor, Timeline
– servono per la gestione delle animazioni● Video Sequence Editor e Audio Window
– servono per la creazione di video
13 Marzo 2007 Introduzione ai software 3D49
Lo screenLo screen
● è possibile creare diverse configurazioni di finestre e passare dall'una all'altra
● ogni “configurazione di finestre” si chiama screen
● ogni file .blend può avere quanti screen si vuole, che vengono salvati col file
● si possono cambiare dalla finestra informazioni o con ctrl+left|right
13 Marzo 2007 Introduzione ai software 3D50
Lo hotkey scriptLo hotkey script
● chiamatelo daHelp > HotKey and Mouse Action Reference
● particolarmente utile il comando “search”
13 Marzo 2007 Introduzione ai software 3D51
La 3d view (I)La 3d view (I)
● navigazione– pan, zoom e rotate col mouse– in parte modificabile dalle impostazioni– viste ortogonali col tastierino numerico:
● 1, 3, 7 (con shift per le viste inverse)● 4, 6, 8 e 2 per ruotare con passo discreto● 5 per passare da ortografico a prospettico
– per i portatili si può impostare per usare i numeri normali al posto del tastierino
13 Marzo 2007 Introduzione ai software 3D52
Piccolo esercizioPiccolo esercizio
● Ricreare la “tipica” visualizzazionecon 4 viste (front, left, top e custom)
13 Marzo 2007 Introduzione ai software 3D53
La selezione (I)La selezione (I)
● col tasto destro si selezionano gli oggetti– appaiono in rosa– tasto sinistro impostabile
● selezioni multiple– col tasto B si effettua un “box select”– con shift+click si accumulano le selezioni
● è possibile anche cancellare un oggetto selezionato
13 Marzo 2007 Introduzione ai software 3D54
La selezione (II)La selezione (II)
● se più oggetti sono selezionatiuno solo di questi è quello “attivo” – c'è un solo oggetto attivo alla volta– alcune operazioni agiscono
solo sull'oggetto attivo– altre fanno qualcosa a tutti gli oggetti
selezionati relativamente a quello attivo
13 Marzo 2007 Introduzione ai software 3D55
Il cursoreIl cursore
● cliccando, si piazza il cursore– C per centrare la visuale al cursore– shift-C per riposizionare il cursore nell'origine
● il cursore– indica dove verranno creati i nuovi oggetti– può servire per altre operazioni
● (es. rotazione attorno al cursore)● shift-S chiama un menù per lo spostamento
“preciso” del cursore
13 Marzo 2007 Introduzione ai software 3D56
La toolboxLa toolbox
● di fondamentale importanzaper “non perdersi”– premere SPAZIO– proviamo ad. esempio ad aggiungere una mesh
13 Marzo 2007 Introduzione ai software 3D57
Le modalità (Mode)Le modalità (Mode)
● Object mode– seleziono e modifico gli oggetti
● Edit mode (TAB)– modifico la mesh dell'oggetto attivo
● Vertex/Weight/Texture Paint mode– disegno direttamente sull'oggetto
● Sculpt mode● UV Face Select
13 Marzo 2007 Introduzione ai software 3D58
Object ModeObject Mode
● In object mode agiamo sugli oggetti– sposta/grab (G), ruota (R) e scala (S)
● con X, Y e Z per limitare ad un asse● oppure tramite i manipulators
– con ALT per ripristinare i valori di default– con N si possono cambiare numericamente
● I pannelli– object properties (N)– view properties– background image (utile per i riferimenti)
13 Marzo 2007 Introduzione ai software 3D59
I layer di BlenderI layer di Blender
● ogni oggetto si trova in uno o più layer● un oggetto viene creato nel layer corrente
– o in quello più alto se sono selezionati più d'uno● i layer si possono cambiare coi numeri
– ecco perché ogni tasto sparisce tutto...
13 Marzo 2007 Introduzione ai software 3D60
Edit ModeEdit Mode
● è la modalità nella quale si modella● è possibile selezionare, spostare e
aggiungere vertici, edge o facce● molti tool si trovano nel pannello di editing
(F9)– estrusione– aggiungere vertici (ctrl+click)– copiare elementi– modificatori
13 Marzo 2007 Introduzione ai software 3D61
EsportazioneEsportazione
● script Python da File -> Export● agisce sulle mesh selezionate● attenzione alle coordinate e agli assi
13 Marzo 2007 Introduzione ai software 3D62
Risorse onlineRisorse online
● wiki.blender.org– contiene il manuale (abbastanza completo)
c'è anche la traduzione italiana (da finire)● forum:
– www.blenderartist.org – www.blender.it e www.kino3d.com in Italia
● rivista online: www.blenderart.org ● news: www.blendernation.com ● marea di tutorial, anche video