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OpenGL.
OpenGL significa Graphic Library. No es por lo tanto ningún lenguaje de programación,
sino tan sólo un conjunto de librerías que son utilizadas a través de lenguajes de
programación para conseguir un interfaz software entre las aplicaciones y el hardware
gráfico. Open GL funciona como una máquina de estados donde se definen los objetos
por sus propiedades (visible/invisible, distintos colores, etc). La librería esta formada
por unas 150 instrucciones diferentes que se utilizan para especificar los objetos y las
operaciones necesarias para desarrollar aplicaciones interactivas tridimensionales. Los
modelos se deben construir partiendo de un pequeño conjunto de "primitivas
geométricas" como puntos, líneas y polígonos.
A cambio, OpenGL, ofrece algo muy valioso : la independencia con respecto a la
plataforma de hardware y el sistema operativo en que se trabaje, brindando con ello
una enorme portabilidad a sus productos. Así, OpenGL, permite:
?? Construir formas geométricas a partir de primitivas.
?? Ubicar o
l s objetos en el espacio tridimensional y seleccionar el punto de vista
de la escena (movimientos de cámara).
?? Aplicar el color a los objetos, ya sea mediante una asignación explícita de la
aplicación, a partir de las condiciones de iluminación o mediante la utilización
de texturas.
?? Aplicar luces y sombras en el conjunto de la escena y las repercusiones en los
distintos objetos.
?? Convertir la descripción matemática de los objetos y la información sobre el
color en pixeles de la pantalla, proceso que se llama rasterización .
Introducción al Universo 3D.
?? El átomo del mundo 3D es el vértice (un punto en el espacio se expresa con
valores x, y, z desde un punto origen (0, 0, 0) del universo espacial). Por tanto
el vértice 3D es la base de la geometría 3D.
?? También se utilizan vértices 2D para crear líneas y formas o para generar
coordenadas de mapeado de texturas.
?? La segunda dimensión se obtiene con líneas (cerradas o abiertas; formas y
texto).
?? La molécula del universo 3D la formarían tres vértices que componen una cara
triangular. Las líneas que unen dos vértices se llaman aristas. Cada una de las
caras tiene dos lados, interior o exterior, la información que determina que cara
es la exterior esta contenida en el vector normal a la cara.
?? Varias caras forman un polígono y los polígonos pueden combinarse para
formar elementos u objetos.
?? Objetos: hay diferentes tipos de objetos en base a su forma de creación y
composición. Los objetos tienen propiedades, es decir hablamos de objetos
paramétricos (cada tipo de objeto tiene sus propias propiedades). Los objetos
se editan utilizando los llamados modificadores que son almacenados en
catálogos. Los objetos pueden agruparse o asociarse en jerarquías vinculadas
con fines de organización y animación.
?? Materiales: se trata de la pintura de las superficies de los objetos que
determina su aspecto. Existen distintos tipos de materiales: simples y
complejos. Los materiales utilizan sombreadores que se usan para calcular
como se combinan las caras, materiales e iluminación al crear una superficie.
Los materiales también disponen de canales de mapeado que permiten la
utilización de imágenes aplicados a las superficies con diferentes tratamientos
de luz. Las coordenadas de mapeado controlan como se aplica un mapa a un
objeto: posición, escala, proyección, etc.
?? Tipos de Objetos:
o Geométricos:
?? Primitivas estándar.
?? Primitivas extendidas.
?? Objetos dinámicos.
?? Superficies Nurbs.
?? Objetos de composición.
o No geométricos:
?? Luces.
?? Cámaras.
?? Ayudantes: rosa de los vientos, cuadriculas, fantasmas.
?? Efectos de particulas.
?? Sistemas: luz solar, esqueleto.
?? Efectos especiales: son objetos que afectan o modifican a otros
objetos.
Introducción al trabajo e interface de 3D Studio
?? En 3D Studio Max se trabaja creando objetos en los visores, estos se crean
seleccionando las herramientas de creación adecuadas a cada caso, aunque
también podemos importar geometrías.
?? Los objetos son paramétricos y estos pueden ser modificados mediante las
diferentes persianas existentes.
?? A los objetos se les puede añadir modificadores que a su vez dispondrán de
nuevos parámetros que modificar.
?? Se pueden añadir luces que pueden proyectar sombras y cámaras para
concretar la vista de la escena diseñada.
?? Los objetos se caracterizan mediante materiales que son editados y asociados a
aquellos mediante el editor de materiales.
?? Una vez diseñada la escena esta puede cobrar vida mediante la animación de
objetos, utilizando el sistema de cuadros claves e interpolación.
?? La animación una vez terminada puede representarse (renderizado) en distintos
formatos: video, secuencia de imágenes, etc; con distintos dispositivos,
utilizando las herramientas de representación.
Creación de objetos a partir de primitivas
?? Debemos seleccionar en la persiana de geometrías el grupo de objetos
primitivas estándar o primitivas extendidas, aquí encontraremos un pequeño
catalogo de objetos.
?? Seleccionando el adecuado, al situarnos en uno de los visores, el cursor
cambiara y nos permitirá dibujar el objeto elegido.
?? Las dimensiones del objetos se obtendrán, de acuerdo a las unidades
seleccionadas y a la vista utilizada, dibujando sobre uno o combinando varios
visores para obtener anchura, largura y profundidad del objeto.
?? Podemos también crear los objetos mediante entradas numéricas de teclado
habilitadas en la persiana de creación.
?? Los objetos obtendrán automáticamente un nombre y un color por defecto.
Selección de objetos y relaciones entre objetos
?? Una vez creados los objetos podemos seleccionarlos para su posterior edición.
?? Existe dos herramientas de selección principales el puntero y listado de objetos,
pero todas las herramientas de transformación: desplazamiento, giro y escalado
permiten seleccionar previamente el objeto a transformar.
?? También se pueden seleccionar grupos de objetos delimitando un área, con
diversas modalidades de selección.
?? Los objetos pueden ser agrupados para trabajar con ellos, y estos grupos
pueden deshacerse o abrirse temporalmente para editar objetos concretos.
?? Encadenar objetos
Gestión de vistas
?? 3D Studio presenta por defecto cuatro visores: frontal, superior, izquierdo y
perspectiva.
?? Cada visor dispone de una rejilla y un eje universal, así como de otros
ayudantes como reglas, regiones, etc.
?? Podemos seleccionar otras vistas o personalizar nuestras vistas.
?? Dentro de cada uno de los visores podemos realizar operaciones de zoom,
zoom a zonas, movimientos en el área de trabajo, zoom a escena, etc.
?? Podemos pasar de cuatro visores a un único visor, el seleccionado en cada
caso.
?? Existe un modificador de perspectiva que permitirá personalizar la vista.
?? En cuanto a como se ven los objetos en el modo de diseño disponemos de
varias opciones, si bien tendremos en cuenta el trabajo que deberá realizar la
máquina. La opciones fundamentales son la vista alámbrica y las distintas vistas
sombreadas: suavizado+resaltes, caras con aristas, etc.
?? Podemos también tener la vista de las cámaras que hayamos incorporado a la
escena, así como un pequeño explorador de archivos.
Añadir luces y cámaras
?? Para añadir una luz o una cámara procederemos de igual forma que con los
objetos geométricos.
?? Existen dos tipos fundamentales de luces: luces de ambiente
(omnidireccionales) y luces de modelado (direccionales). Por su modo de
creación tenemos luces libres y luces orientadas o con objetivo. Las primeras se
construyen simplemente situando la luz en el espacio y las segundas además
hay que orientarlas.
?? Cada tipo de luz dispone de un determinado número de parámetros que
permiten configurar su emisión de luz y sombras.
?? Con las cámaras pasa igual solo existen dos tipos, cámaras libres (solo
posicionamos la cámara) y cámaras con objetivo donde debemos orientar la el
eje de cámara.
Añadir y editar materiales
?? Primero debemos crear o editar el material antes de asignarlo, aunque también
podemos arrastrar texturas directamente sobre los objetos que se asignarán
automáticamente.
?? Para crear o editar un material usaremos el editor de materiales donde además
de disponer de los distintos parámetros y modificadores, obtendremos una vista
previa de su acabado.
?? Lo primero será elegir el tipo de material para posteriormente adecuar los
parámetros a nuestras necesidades.
?? Entre los parámetros más destacados encontramos los de color, opacidad,
niveles del color especular, iluminación interior. Además de poder seleccionar
un color para cada una de los tipos de luces que inciden en el material
podemos superponer mapas (imágenes) es estas.
Representación de escenas (Render)
?? Se realiza con la herramienta de renderizado, aunque disponemos de varias
opciones rápidas de visualizar el acabado final.
?? Debemos seleccionar el rango de cuadros, el tamaño, los efectos aplicables, la
salida (fichero o dispositivo) y la calidad.
Propiedades de los Objetos
?? El grupo de propiedades generales del objeto incluye información de nombre,
color, material, estado (oculto o congelado), dimensiones, etc, algunas son
modificables desde el panel de propiedades otras no.
?? El grupo de propiedades de visibilidad nos permite acceso a la transparencia y a
los modos de sombreado: proyectar sombras, recibir sombras, heredar
sombras, etc.
?? El grupo de propiedades de representación nos permite configurar los modos
de representación de cada uno de los objetos.
?? Disponemos de un grupo referido a parámetros de desenfoque.
Gestión de Jerarquías, Vínculos y Pivotes
?? Entre los objetos podemos establecer relaciones jerárquicas de padres a hijos,
vinculando unos a otros mediante las herramientas de vinculación. Esto nos
servirá para realizar animaciones donde unos objetos se subordinan a otros.
?? Es importante el trabajo de edición de pivotes, pues nos permitirá un valor
añadido en los trabajos de transformación y animación de objetos.
?? La solapa de jerarquías disponible en la barra de herramientas principal de 3D
Studio además incorpora la posibilidad de restringir los movimientos de los
objetos o en su relación jerárquica.
?? CI cinemática inversa es un conjunto de propiedades que permiten establecer
las relaciones de movimiento entre objetos vinculados.
Edición de objetos
?? Conviene aclarar el manipulador llamado GIZMO o gizmo de transformación, se
trata de una estructura alámbrica que nos permite visualizar los modificadores
aplicados a los objetos.
?? La edición de objetos se hace a partir del catálogo de modificadores, siempre
existirá un modificador básico que contiene las propiedades de creación del
objeto. Cada modificador tendrá sus propios parámetros y podrá ser activado o
desactivado
?? Existe una extensa lista de modificadores organizada por tipos. Simplemente
con seleccionar el modificador se aplicará sobre el objeto seleccionado. No
todos los modificadores están disponibles para todos los objetos.
Creación de objetos de composición
?? Existen un tipo de objetos dentro del grupo de los geométricos que se
componen mediante la utilización de dos objetos, bien sean geométricos,
formas o mixtos.
?? A continuación se describen tres de los principales:
o Booléano: a partir de dos objetos geométricos de tipo primitiva
podemos conseguir un objeto más complejo derivado de la unión,
intersección, resta, etc entre ambos objetos.
o Fusforma: un objeto geométrico de tipo primitiva se fusiona con una
forma, lineal o textual, de manera que el primero recibe la inscripción
del segundo o queda modelado por el segundo a partir de la proyección
de este.
Solevado: un spline o forma será extruido utilizando el recorrido
marcado por un segundo.
?? La técnica de creación siempre es muy similar se crea el objeto de composición
a partir de un primer objeto seleccionado que será modificado por un segundo
posteriormente designado.
o
Creación de objetos a partir de splines
?? Los splines son formas 2D que se pueden dibujar en 3D Studio utilizando las
herramientas que dispone.
?? Una vez dibujado en plano el objeto que nos servirá de base le aplicaremos los
modificadores apropiados para obtener el resultado previsto.
?? Técnicas habituales:
o Extrusión de objetos planos: polígonos, textos, etc.
o Torneado: a partir de un perfil se aplica el modificador de torneado que
genera un objeto de revolución.
Animación de objetos
?? Se pueden animar todas las transformaciones de objetos, subobjetos y gizmos,
así como materiales, efectos especiales, entornos, luces y cámaras.
?? La animación funciona mediante la definición de cuadro claves e interpolación
entre estos, es decir, se calcula la transformación para cada uno de los cuadros
intermedios.
?? Lo primero es configurar la animación a realizar: número de cuadro, unidad de
tiempo, formato, etc.
?? Animar un objeto es sencillo utilizando la barra de control de animación, donde
podemos controlar el movimiento y activar el modo de animación, el resto es
variar los objetos entre cuadros claves, estos automáticamente aparecerán si se
detecta una modificación.
?? A la hora de ejercer un mayor control de la animación de los objetos dentro de
la escena debemos utilizar el Track Wiev, esta herramienta permite la
visualización de los parámetros animables de cada objeto, así como de
variables globales de la escena, de una manera esquemática permitiendo una
gestión de las claves de animación y de sus valores.