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Retopología en Modo

Hace unas semanas escribí un post acerca de las herramientas de retopología que suelo utilizar en Maya, o mejor dicho, solía. Porque desde que trabajo con Modo, utilizo las herramientas de retopología de este cuando tengo que lidiar con scanners 3D o con modelos de Zbrush que llegan del departamento de arte.

En mayor o menor medida, hoy día todos los paquetes 3D tienen herramientas de retopología similares, pero simplemente en Modo me encuentro mas cómodo y trabajo de forma más fluída cuando tengo realizar este tipo de trabajo.

Explico a continuación las herramientas que más utilizo.

  • Antes de comenzar, me gusta poner el scanner 3D o el modelo decimated de Zbrush como "static mesh". De esta forma no me molestarán sus componentes.
  • Pen tool: Esta es la herramienta que utilizo para dibujar mi primer polígono, después ya no la utilizo más. Pero para empezar, es la que mas me gusta.
  • Asegúrate de que el tipo de geometría sea "polygon" y que la opción "make quads" esté activada.
  • Dibuja un solo polígono y suelta la herramienta.

Para continuar con la retopología utilizo la herramienta "topology pen" que combina las diferentes opciones de retopología. Con esta herramienta hago el 90% del trabajo de retopología.

Estas son algunas de sus opciones.

  • LMB: Mueve vertex, edges y faces.
  • Shift+LMB & drag edges: Extrude edges.
  • Shift+LMB & drag points: Crea faces.
  • Shift+RMB & drag edges: Extrude edge loops.
  • RMB & drag edges: Mueve edge loops.
  • CTRL+MMB: Elimina componentes. (faces, edges y vertex).
  • Inner snap: Esta opción permite soldar vertex interiores cuando los acercas.
  • Sculpt -> smooth: Permite relajar la geometría, ideal cuando se te acumulan muchos polígonos en una zona.
  • Si trabajas de forma simétrica, probablemente quieras alinear los puntos centrales al centro de la escena.
  • Para ello selecciónalos y vete a vertex -> set position.
  • Ahí puedes asignar un valor común para todos.
  • Para realizar el mirror presiona "shift+v".

Para juntar las dos partes: Seleccionar los dos items, click derecho y elegir merge meshes.

  • Una vez juntados, seleccionar los puntos de unión e ir a vertex -> merge para soldarlos.
  • Topology sketch tool: Permite dibujar al vuelo polígonos, muy útil para crear un face loop rápido.
  • Contour tool: Permite crear curvas que serán unidas mediante un bridge. Muy útil para objetos cilíndricos como brazos y piernas.
  • Obviamente cuantas más curvas dibujes mejor se adaptará la geometría al scanner.
  • Puedes crear una geometría base y después añadir detalle con "topology pen tool".
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Procesamiento rápido de Lidar

Procesar Lidar para ser utilizados en producción es una tarea generalmente tediosa, especialmente cuando hablamos de Lidar de entornos, compuestos normalmente por muchos millones de polígonos, generando point clouds que cuesta muchísimo mover.

Para limpiar este tipo de scans 3D, lo mejor suele ser utilizar las herramientas propietarias que vienen con los escáneres 3D, aunque en ocasiones son bastante complejas de utilizar y muy poco intuitivas.
Por no hablar de que en la mayoría de las ocasiones nos envían los Lidar a los estudios y tenemos que trabajar con ellos "a pelo" con las herramientas básicas que utilizamos en nuestro día a día.

Si hablamos de Lidar muy complejos, no nos quedará otra que emplear una buena parte de nuestro tiempo en limpiar y organizar todo el material. Pero si hablamos de Lidar sencillos, no muy densos y de entornos sencillos, props o personajes, quizá podamos procesarlos de forma muy sencilla y rápida utilizando herramientas "mainstream".

La herramienta que más me gusta para estos menesteres es MeshLab. Es rápida, sencilla, fácil de utilizar y open source.

  • Importa tu Lidar en MeshLab. Puede leer los formatos de archivo mas comunes.
  • Este Lidar tiene unos 30 millones de polígonos. Si hacemos un close up podemos ver la cantidad de detalle que tiene.
  • La opción más apropiada que he encontrado para reducir el número de polígonos se llama Remeshing, Simplification and Reconstruction -> Quadric Edge Collapse Decimation.
  • En sus opciones, la única que nos interesa es Percentage reduction. Si ponemos 0.5 reducirá la cantidad de polígonos al 50% y así sucesivamente.
  • Tras unos pocos minutos, realmente rápido, pasamos de 30 millones de polígonos a 3 millones.
  • Finalmente basta con exportar el Lidar como .obj e importarlo en cualquier software. En este caso en Nuke.

Otro software que nos viene muy bien para procesar scans 3D es Zbrush. El problema de Zbrush es que gestiona muy mal la memoria, y trabajar con Lidar es prácticamente imposible. Si nos viene mejor para trabajar con Lidar ya procesados previamente en MeshLab o con 3D scans generados mediante photogrammetry.

  • Es muy común encontrarte problemas de memoria en Zbrush cuando intentes abrir point clouds muy densos.
  • Para intentar solucionar este problema, ejecuta Zbrush como administrador y después aumenta la cantidad de memoria utilizada por el programa.
  • En este caso estoy importando un Lidar ya procesado en MeshLab de 3 millones de polígonos.
  • En el menú Zplugin -> Decimation Master, podemos reducir el número de polígonos sin perder calidad en el modelo. Para ello debemos introducir un valor en el porcentaje. El resultado será el tanto por ciento del modelo original.
  • El siguiente paso es darle a la opción Pre-Process Current. Este proceso tardara varios minutos, dependiendo de la complejidad del Lidar y de la capacidad de tu máquina.
  • Una vez terminado, hay que darle a la opción Decimate Current.
  • Una vez terminado el proceso, se generará el modelo decimado con el porcentaje de polígonos indicado.
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Retopología en Maya 2014, trabajando con scans 3D

Hoy en día en cualquier producción cinematográfica donde hay presentes VFX, utilizamos scanners 3D. Bien sea a través de Lidar, photogrammetry o cualquier otra técnica, pero los scans 3D son uno de los recursos más utilizados y además, uno de las más útiles para crear assets de gran calidad.

Un scan 3D por si mismo no sirve para nada, pero si lo tratamos con cuidado puede ser de gran utilidad para extraer información de volumen, detalles para aplicar como displacement map, texturas fotográficas, etc.

Hay muchas formas y diferentes herramientas para procesar scans 3D, pero en Maya 2014 han incorporado unas cuantas, que si bien son muy básicas, cumplen su función a la perfección.
Es decir, son muy sencillas de utilizar y funcionan bien.

Llevo un tiempo utilizándolas para procesar los scans 3D con los que tengo que trabajar en mi día a día, así que sin mas, paso a nombrarlas y explicar un poco como las utilizo.

  • En este scan 3D puede verse la cantidad de detalle presente. Toda esa información nos viene genial para extraerla y utilizarla de un montón de formas diferentes.
  • Cuando chequeamos la topología del scan 3D, salta a la vista de que es una topología que no sirve para trabajar, incluso habiendo sido ya procesada y limpiada utilizando el software específico del scanner 3D.

Paso a contaros como yo utilizo las nuevas herramientas de Maya 2014 para este propósito.

  • Me creo una nueva capa donde meto el scan 3D.
  • A esta capa, le activo la opción reference, para evitar seleccionar el scan en viewport.
  • En las opciones de snap, seleccionar como Live Surface el scan 3D.
  • Activar el Modeling Kit.
  • En el apartado Transform Constraints, chequear Using Live Surface.
  • Esto hará que el scan 3D sea la base para nuestro modelado, y cualquier operación que hagamos se adapte automáticamente a la superficie del scan 3D.
  • La herramienta Quad Draw nos permite dibujar polígonos sobre la superficie del scan 3D.
  • Dibujando 4 puntos se creará un polígono.
  • Una vez definidos los 4 puntos, si presionamos shift mientras situamos el cursor del mouse dentro de los 4 puntos, veremos un preview del polígono que estamos creando.
  • Para crear el polígono, simplemente hacemos click.
  • Podemos definir tantos puntos para crear polígonos como queramos.
  • LMB para crear puntos, MMB para mover puntos/edges/polys y CTRL+LMB para borrar puntos/edges/polys. CTRL+MMB para mover edge loops.
  • Si quieres extruir edges de polígonos ya creados, basta con presionar CTRL+SHIFT+LMB y tirar del edge deseado.
  • Para añadir edge loops: SHIFT+LMB.
  • Para añadir edge loops justo en el centro: SHIFT+MMB.
  • Para dibujar polígonos "on the fly" simplemente presiona CTRL+SHIFT+LMB y dibuja en cualquier dirección.
  • Para cambiar el tamaño de los polígonos presiona CTRL+SHIFT+MMB.
  • Para juntar dos polígonos separados, creando un nuevo polígono, SHIFT+LMB en el espacio entre ambos polígonos.
  • Para soldar puntos, CTRL+MMB.

Cuando nos encontramos objetos cilíndricos, rectangulares, tubulares, etc, es incluso más sencillo hacer retopología.

  • Creamos un volumen suficientemente grande para contener el objeto de referencia. En este caso, un brazo.
  • En las opciones del Modeling Toolkit, vamos a edit -> Shrinkwrap Selection.
  • El volumen cilíndrico se adaptará a la forma de referencia.
  • Si la topología no se queda todo lo ordenada que te hubiese gustado, basta con seleccionar el Quad Draw. Por defecto está activada la opción relax, simplemente pinta encima de la geometría y ordena la topología.

Y prácticamente estas son todas las herramientas que utilizo dentro de Maya 2014 para procesar mis scans 3D. Si tenéis alguna duda, aquí estoy :)

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