9 de Septiembre, 2009
Creacion de personajes 3D para videojuegos
Publicado por: Luis Gualda
Los veíamos sólo en el cine, en películas de alto presupuesto, pero ahora trabajan a nuestras ordenes, al servicio de nuestra diversión.
Son los personajes 3D, fruto de la potencia de las últimas tarjetas gráficas y del esfuerzo por parte de los fabricantes de consolas en dar caza a los ordenadores que poseían el liderazgo técnico en la guerra por el entretenimiento.
Pero ¿quienes son estos seres y de donde han salido?, soldados, guerreros policias, zombies, acróbatas, deportistas y bichos varios, cada vez más cerca de la realidad y en nuestras propias casas. Estos personajes nacen en estudios de animación, de similares características a los que realizan películas como “Kung Fu Panda” de Dreamworks o “Up” de Pixar.
Modelado 3d
El proceso parte de una estructura poligonal, realizada por un operador 3D especializado en modelado de baja poligonización. En este caso, se cuida especialmente la economía en cuanto a número de polígonos del personaje para aliviar al procesador gráfico y poder representar una acción más fluida sin que se sature o ralentice el sistema.
Texturizado
Después se procede al texturizado, mapeando una imagen 2D sobre la piel del personaje. En ella, se especifican aspectos más sutiles como sombras, detalles de ropa, pelo, etc… La máxima hasta hace poco era evitar representar en polígonos todo aquello que pueda emularse bien en la textura. Si dibujamos unos dientes y los pegamos en la cara, evitábamos tener que construir las piezas dentales a base de polígonos, mejorando el rendimiento. En los últimos años, los motores 3D como CryEngine o Unreal Technology no sólo renderizan perfectamente todas las piezas dentales sino que otros detalles como globos oculares, vísceras y venas son construídas dentro de los modelos para cuando dichos modelos tengan que “explotar” por efecto de una acción del jugador (generalmente, una certera granada o proyectil de gran calibre). Aquí nos ayudaran herramientas 2D como Photoshop o de pintura 3D como Bodypaint 3D, de Maxon.
Esqueleto o Rigging
Una vez tenemos la piel del personaje debemos construir un esqueleto que nos permitirá articularlo a nuestro antojo. Esta fase se denomina “rigging” y debemos asegurarnos que la marioneta va a funcionar correctamente en cuanto a las necesidades que nos solicite el equipo artístico y creativo del proyecto. Una parte delicada de este proceso son las articulaciones, que deberán doblar bien sin llegar a quebrarse o que se crucen poligonos quitando realismo y estética al personaje.
El esqueleto no solo afecta al cuerpo si no a todas las posibles expresiones faciales que deba mostrar el personaje
Además del esqueleto podemos añadir al personaje elementos afectados por simulaciones físicas, como telas, cabellos, etc… que se muevan automáticamente. Todo ello debe ser corregido y probado en esta fase.
Animación
Una vez construida y probada la marioneta pasamos a la fase de animación. Es este punto el animador debe coordinarse muy bien con el equipo de programadores a la hora de las posibles interacciones , funciones y movimientos que el personaje deba realizar y los tiempos de cada movimiento. Se van a animar todas las acciones que la marioneta deba realizar en el desarrollo del juego y catalogarse para que los programadores puedan utilizarlas tanto en los movimientos ordenados por el jugador, como en aquellos fruto de la inteligencia artificial que se designe para los personajes controlados por el propio juego.
Estos animadores profesionales dispondrán en algunos casos de la ayuda de sistemas de captura de movimiento,en los cuales un actor realizará los movimientos coreografiados por el equipo artístico con un traje especial, generalmente un sistema de identificación óptica sobre una malla de color oscuro que un software traducirá a curvas de animación. Estas curvas son aplicadas al personaje por el animador del proyecto y corregidas o limpiadas de los posibles defectos de estos sistemas para un ajuste perfecto, ya que probablemente el actor y el personaje 3D no serán una escala perfecta el uno del otro y habrá que ajustar esas curvas de movimiento del esqueleto real al virtual.
Ejemplo:
Son sistemas que podemos ver claramente en los simuladores deportivos con movimientos totalmente humanos de los personajes.
En otros casos en los que se busca un movimiento más exagerado se usa la animación tradicional a base de fotogramas clave.
Video ejemplo del proceso completo:
Los motores y soluciones 3D actuales incluyen todos motores físicos que se ocupan de simular y mover estos esqueletos de forma bastante convincente, como el colosal Euphonia utilizado en juegos como el GTA IV. En estos casos, el modelo se mueve utilizando complejos algoritmos de detección del entorno y reaccionando a los elementos del decorado como se puede ver en este video; aquí el jugador está moviendo el puente y lanzando rocas, e Indiana Jones reacciona a todo ello e incluso consigue agarrarse al puente colgando por auto-determinación sin que haya nada previamente programado :
Herramientas
Son las mismas que se utilizan en las producciones audiovisuales de animación, solo que aplicadas de forma diferente, especialmente en cuanto a economía de polígonos.
Actualmente más del 80% de los juegos 3D se crean con las herramientas de Autodesk que ha “engullido” la mayor parte el mercado de software de creación 3D con 3DMax , Maya y Softimage XSI.
Softimage y Maya tienen más tradición en cine y publicidad y 3DMAX en videojuegos aunque esta tendencia se ha equilibrado con los años, ya que actualmente cualquier software de más de 600$ tiene herramientas perfectamente apropiadas para creación de contenido 3D de calidad, como Cinema4d, Lightwave o incluso Blender, una herramienta open source que podéis descargar en su página oficial.
En España, 3DMAX se llevó la palma en el sector videojuegos gracias a la gran comunidad de usuarios que tiene y a que fue uno de los primeros software de creación 3D en traducirse al castellano y correr un en PC
Estas herramientas de creación se ven apoyadas por otras que ponen en contacto al artista 3D con los programadores de forma eficaz como Motionbuilder, asegurando un flujo de trabajo con los personajes, librerías de movimientos, simulaciones físicas y pruebas en tiempo real de la respuesta de los personajes creados en cualquiera de las tres plataformas de creación.
Para finalizar, este video nos ilustra sobre el desarrollo de Heavenly Sword con Maya y MotionBuilder :
Luis Gualda
Responsable de diseño y producción en tecnologías digitales de EMEfilms
www.emefilms.com
impresionante, sin duda. Recuerdo correr el 3D studio sobre dos para los primeros pinitos en grafica tridimensional…ya ha llovido, ya.
El Blender es un gran progama de diseño, animacion 3d pero un poco más dificil de usar que el 3dsMax si lo hicieran más falir de manejar triunfaria.