Elegir la Técnica de Modelado 3D Adecuada: Guía para Diseñadores

El modelado 3D se puede definir simplemente como crear un objeto digital tridimensional. Como se ve en innumerables éxitos de Hollywood, videojuegos e industrias de impresión digital mundial, no hay duda de que hay un aumento en el modelado 3D.

El auge del modelado 3D significa que se está volviendo más fácil, ¿verdad? Pues no realmente. El modelado 3D es bastante complejo.

Diseñadores y artistas 3D están incorporando diferentes tipos de modelado 3D para ganar terreno en la industria altamente competitiva.

Principiantes y profesionales por igual están adoptando el modelado 3D en VR (realidad virtual) y AR (realidad aumentada), diseño de juegos, impresión 3D, renderizado arquitectónico, marketing de producto, animación e incluso películas.

Esta publicación busca responder a la pregunta de los mejores tipos de técnicas de modelado 3D, ¡así que procedamos!

Historia del Modelado 3D

Un gran avance en la industria fue cuando los sistemas de diseño asistido por computadora (CAD) se lanzaron comercialmente en los años 60.

En 1963, Ivan Sutherland, el cerebro detrás del Sketchpad, introdujo el "Robot Draftsman", que tenía una interfaz revolucionaria. Esto significaba que las computadoras podían ser útiles en ingeniería y potencialmente en interacción por diseñadores y artistas.

Al año siguiente, IBM y General Motors crearon el DAC 1 (Design Augmented Computer) para acelerar la fabricación de vehículos. El lanzamiento fue positivo.

Para 1968, Sutherland y David Evans fundaron la primera empresa de gráficos 3D. Evans & Sutherland se enfocaron principalmente en hardware para ejecutar los sistemas, pero luego empezaron a producir software para dichos sistemas.

¿Qué es el Modelado 3D?

El modelado 3D se describe como una técnica en gráficos por computadora que produce una representación digital tridimensional de cualquier objeto o superficie usando software en un espacio virtual. Puede hacerse manual o automáticamente con software CAD.

Se usa principalmente en videojuegos, ingeniería, publicidad comercial, ilustraciones y renderizado arquitectónico.

Modelos extremadamente detallados con formas complejas (juegos y animación) pueden exportarse a otro software para refinamiento, mientras que algunas situaciones permiten a los artistas renderizar imágenes 2D en un proceso llamado renderizado 3D.

¿Cuál es el Propósito del Modelado 3D?

Además del papel obvio de convertir objetos en forma digital, el modelado 3D tiene varios propósitos tanto a nivel personal como organizacional.

1. Presentación de producto: el modelado 3D ayuda a los equipos de diseño a presentar su producto realistamente. Los clientes potenciales pueden evaluar el producto desde diferentes ángulos.
2. Flexibilidad: características y diseños pueden añadirse/eliminarse con solo pulsar un botón.
3. Más eficiencia y calidad. Combinar bocetos a mano y efectos 3D asegura menos retrabajo y tiempo limitado entre concepto y producto final.
4. Bueno para aprobación de proyectos y marketing. Los pequeños detalles son muy convincentes. A diferencia del 2D, la imagen vívida del 3D se queda en la mente de los prospectos por mucho tiempo.
5. Características realistas (muebles, decoración, vistas convincentes, pinturas de pared) son una bendición para diseñadores de interiores.

¿Cuáles son los Principales Tipos de Modelado 3D?

Modelado Primitivo

El modelado primitivo usa formas básicas para crear los objetos digitales deseados. Combina formas preexistentes utilizando procesadores booleanos básicos para producir diferentes formas y contornos mediante sustracción y/o combinación.

Modelado Poligonal

Al incorporar las dimensiones X, Y y Z para definir formas y superficies, el modelado poligonal usa la teoría de malla poligonal como guía.

Se usa una malla de alambre para obtener las formas deseadas, y se usa mayormente en renderizado scanline. El modelado poligonal puede ser desafiante para principiantes.

Modelado B-Spline Racional

El modelado B-Spline racional está entre los tipos más comunes. Basado en combinar y ajustar formas geométricas, este método es más fácil de aprender y dominar, siendo popular entre personas de diversos orígenes.

B-Spline Racional No Uniforme (NURBS)

El método NURBS destaca como ELEGANTE y se basa en ecuaciones matemáticas. Su funcionalidad independiente proporciona flexibilidad mientras asegura que los diseñadores puedan añadir intervención humana para lograr la forma deseada.

Modelado de Superficies

El modelado de superficies cae bajo métodos CAD y es un paso adelante en definir diferentes superficies. El software calcula la superficie suave y usa puntos de control y paneles en casos de planos tangenciales.

Tiene la capacidad de crear representaciones visuales de superficies complejas imposibles en situaciones reales. El método es algo complejo y requiere altos niveles de formación.

Modelado de Alambre (Wireframe)

El modelado de alambre representa el mundo real a través de formas de una red de vértices. Una sola cara tiene mínimo 3 vértices, y cada vértice debe aparecer al menos una vez. Requiere mayores necesidades computacionales y formación formal.

Modelado Sólido

El modelado sólido funciona incorporando formas crudas como esferas, prismas en forma de n y cubos. Los diseñadores comienzan con bocetos 2D de modelos sólidos y extruyen para entregar figuras 3D.

Viene bien cuando se requieren objetos complejos con superficies planas y radios consistentes. Es bastante amigable y no requiere formación extensa. Tiene bajos requisitos computacionales por bajos números de triángulos.

7 Técnicas Avanzadas de Modelado 3D Disponibles

Los tipos discutidos a continuación no dependen tanto de los modelos sino del propósito de la pieza.

1. Escultura 3D – La escultura 3D se ha vuelto popular entre artistas 3D. Puede esculpir múltiples niveles de detalle renderizando objetos hiper-detallados e indistinguibles. Requiere habilidad increíble que lleva tiempo dominar.
2. Modelado Poligonal – Es la técnica más usada y versátil por una buena razón. Es adecuado para crear dimensiones precisas y puede combinarse con escultura 3D para producir resultados magníficos.
   El 90% del software de modelado está adaptado a esta técnica. Una capa extra sobre la geometría original limita la malla poligonal de un objeto low poly subdividido.
3. Visualización de Telas – Visualizar fotorrealísticamente es difícil debido a texturas y bases de ajuste de varios objetos. Programas como Marvelous Designer tienen plantillas y bases de datos de todos los cueros y telas diseñados, simulando incluso los diseños más intrincados.
4. Modelado Spline – También conocido como técnica de modelado NURBS, el modelado spline crea superficies curvas a partir de puntos de control, creando enlaces entre múltiples curvas en lugar de bordes. NURBS prospera manejando modelos con múltiples partes modulares como mesas, armarios, cajones, etc.
5. Modelado Procesal – El modelado procesal busca maximizar la automatización. Resulta en objetos de apariencia orgánica. El origen de un modelo viene de directrices preexistentes, no de formas y conceptos imaginados.
   Es algorítmico y está vinculado al sombreado. Houdini suite 3D es ejemplo de software común en esta técnica.
6. Escaneo 3D – Aún en desarrollo, el escaneo 3D está entre las técnicas más heterodoxas. Los diseñadores escanean fotos usando software y crean el objeto en 3D vía algoritmos.
   Sin embargo, estos algoritmos son propensos a errores e imperfectos.
7. Modelado Caja (Box Modeling) – El modelado caja enfatiza la manipulación de formas completas de objetos a la vez. Herramientas clásicas crean formas desde objetos primitivos como esferas y cubos. Formas low poly son mecánicas ya que controlamos vértices y caras individuales. Funciona mejor con visualizaciones arquitectónicas de superficies duras y productos hechos por humanos. Cuando se acopla con modelado de superficie de subdivisión y herramientas como extruir, crear cortes de bucle y biselar, geometría simple se vuelve como jaula.

Otras Técnicas

Simulación

La simulación se usa principalmente para otros objetos como océanos, simulación de tela, fuego y humo, fluidos, cuerpo blando, y simulación física como choque de coche. Las computadoras calculan qué pasa por frame mientras configuraciones con objetos físicos e interactúan con diferentes parámetros a lo largo del tiempo.

Kit Bashing

Kit Bashing se usa principalmente al detallar objetos hechos con otras técnicas de modelado.

Fotogrametría

La fotogrametría utiliza cámaras que toman fotos desde todos los ángulos posibles en condiciones de iluminación uniforme y las alimenta a un programa que interpreta y genera un modelo 3D.

Al ser esta técnica cercana al realismo, texturas y mapas UV también pueden generarse. Un mapa UV requiere limpieza extensa debido al entorno. Nueva malla y retopología se usan para recrear los mapas.

Modelado Booleano

Empieza, recorta o añade para crear una forma simple. El modelado booleano usa diferencia, intersección y unión para reducir tiempo en mimetizar.

¿Cómo Creas un Modelo 3D?

Diseñadores y artistas 3D han adoptado dos formas principales de crear modelos. Primero, tomando un objeto del mundo real y volviéndolo modelo digital con escáner 3D, y segundo, usando software y datos geométricos para construir modelos sólidos.

Escaneo 3D

El escaneo 3D permite crear una copia digital de un objeto, persona o entorno real. A menudo usado como complemento a flujo de trabajo preexistente, inspección, retoques o edición. Varía según tecnología y construcción del escáner. Los últimos smartphones tienen capacidades 3D integradas para escanear.

Modelado 3D

El modelado 3D usa software especializado para diseñar modelos desde cero.

Software CAD

El software CAD se usa principalmente en diseño y documentación técnica, reemplazando documentación manual con automatizada. Ayuda a la visualización de conceptos de forma fotorrealista.

Características CAD incluyen gestión de cambios, herramientas de documentación de diseño, métodos de diseño e interfaz moderna.

Escultura Digital

La escultura digital se usa principalmente para crear modelos hiper-realistas con superficies suaves y orgánicas. Manipula la malla poligonal torciendo, empujando, tirando o añadiendo geometría extra para imitar estructura orgánica. Es lenta y requiere habilidad meticulosa para lograr un objeto esculpido excelente.

Escultura de Formas Orgánicas

El concepto es similar a la escultura en arcilla. Escaneos orgánicos pueden repararse usando fotogrametría para añadir toque natural a objetos, como abolladuras y arañazos.

¿Cómo Empiezo en Modelado 3D?

El modelado 3D tiene su cuota de conceptos erróneos sobre barreras de entrada. Un portátil con procesador decente y buena tarjeta gráfica es todo lo que necesitas para empezar tu viaje al mundo virtual.

Opciones de software gratuito como Blender también ofrecen herramientas de calidad.

Preguntas Frecuentes

¿Cuál es el Rol de un Diseñador 3D?

El trabajo principal es crear modelos basados en instrucciones y requisitos del cliente. Los diseñadores usan combinación de técnicas de dibujo a mano, varios software y técnicas de modelado 3D para crear el producto final.

Dibujo a mano o uso de programas más avanzados pueden combinarse para lograr el resultado deseado. Los diseñadores también deben participar en presentaciones de conceptos para clientes potenciales.

¿Cuáles son los Software de Modelado 3D Más Amigables?

Cinema 4D – Con características masivas personalizables e intuitivas, Cinema 4D es probablemente el software más amigable para principiantes, permitiendo ajustarlo a sus necesidades.

Z Brush – Z Brush tiene amplia gama de herramientas 2D y 3D. Destaca con características superpuestas que minimizan sobrecarga del procesador.

Blender – Blender fue creado inicialmente para artistas y pequeños equipos, y es un programa gratuito y de código abierto con amplia variedad de herramientas.

¿Cuál es el Software de Modelado 3D Más Fácil de Aprender?

Para elegir el mejor software, identifica las habilidades de modelado que posees. Para principiantes, más fácil sea el software, mejor.

Tinker CAD – Es GRATIS y popular con características muy intuitivas. Guía al usuario en lo básico, además de ser rápido y fácil.

Vectary – Como plataforma drag-and-drop, Vectary soporta renderizado usando herramientas inspiradas en diseño de videojuegos, gráfico y producto.

Morphi – Diseñadores cómodos usando tablet sobre computadora encontrarán esto una bendición. Morphi es fácil de aprender y tiene enorme base de datos de modelos funcionales.

¿Cómo Puede Ayudarte CAD Crowd?

La plataforma CAD Crowd ha proporcionado un avenue donde individuos y corporaciones pueden contratar diseñadores 3D para manejar cargas de trabajo de modelado a cambio de tarifa. Concursos de diseño y revisiones de envíos pueden publicarse globalmente.

Conclusión

Los diferentes tipos de técnicas de modelado 3D están destinados a crear objetos y resultados digitales fotorrealistas. Todo se reduce a los diseñadores y su conjunto de habilidades.

Una combinación de dos o más tipos de modelado 3D garantiza excelentes resultados basados en el objeto.

Los modeladores 3D tienen un arsenal de herramientas para elegir y lograr resultados deseados. Depende de ti encontrar las herramientas adecuadas para tus necesidades. Recuerda, más capaz sea una técnica, más compleja será de aprender.