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3D Studio max - Animación

Curso 3D Studio max - Iluminación

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Autodesk 3ds Max

Autodesk 3ds Max, anteriormente 3D Studio, y 3D Studio Max es un programa profesional de gráficos 3D para hacer animaciones en 3D, modelos, juegos e imágenes. Es desarrollado y producido por Autodesk Media and Entertainment. Tiene capacidades de modelado y una arquitectura de complemento flexible y puede utilizarse en la plataforma Microsoft Windows.

Es utilizado con frecuencia por los desarrolladores de videojuegos, muchos estudios comerciales de televisión y estudios de visualización arquitectónica. También se utiliza para efectos de películas y pre-visualización de películas. Para sus herramientas de modelado y animación, la última versión de 3ds Max también ofrece shaders (como oclusión ambiental y dispersión subsuperficial), simulación dinámica, sistemas de partículas, radiosidad, creación y representación normales de mapas, iluminación global, una interfaz de usuario personalizable, nuevos iconos , y su propio lenguaje de scripting.

Características

MAXScript

MAXScript es un lenguaje de scripting integrado que puede usarse para automatizar tareas repetitivas, combinar funcionalidades existentes de nuevas maneras, desarrollar nuevas herramientas e interfaces de usuario y mucho más. Los módulos de complemento se pueden crear completamente dentro de MAXScript.

Estudio de personajes

Character Studio era un plugin desde la versión 4 de Max, ahora está integrado en 3D Studio Max; ayuda a los usuarios a animar personajes virtuales. El sistema funciona con un equipo de caracteres o esqueleto "Biped" que tiene valores de stock que se pueden modificar y personalizar para adaptarse a las mallas de caracteres y las necesidades de animación.

Esta herramienta también incluye robustas herramientas de edición para la conmutación IK / FK, la manipulación de Pose, los flujos de trabajo Layers y Keyframing y el intercambio de datos de animación entre diferentes esqueletos Biped. Estos objetos "Biped" tienen otras características útiles que ayudan a acelerar la producción de ciclos de caminar y caminos de movimiento, así como el movimiento secundario.

Explorador de escenas

Scene Explorer, es una herramienta que proporciona una visión jerárquica de los datos y análisis de escenas, facilita el trabajo con escenas más complejas. Scene Explorer tiene la capacidad de ordenar, filtrar y buscar una escena por cualquier tipo de objeto o propiedad (incluidos los metadatos). Agregado en 3ds Max 2008, fue el primer componente para facilitar el código administrado .NET en 3ds Max fuera de MAXScript.

Importación DWG

3ds Max admite la importación y la vinculación de archivos DWG. La administración de memoria mejorada en 3ds Max 2008 permite importar escenas de mayor tamaño con varios objetos.

Asignación / edición de texturas

3ds Max ofrece operaciones para la textura creativa y la cartografía planar, incluyendo mosaico, reflejo, calcomanías, ángulo, rotación, desenfoque, estiramiento UV y relajación; Eliminar distorsión; Conservar UV; y la exportación UV de la imagen de la plantilla.

El flujo de trabajo de textura incluye la capacidad de combinar un número ilimitado de texturas, un navegador de material / mapa con soporte para la asignación de arrastrar y soltar y jerarquías con miniaturas.

Las funciones de flujo de trabajo UV incluyen la asignación de Pelt, que define costuras personalizadas y permite a los usuarios desplegar UVs de acuerdo a esas costuras; copiar/pegar materiales, mapas y colores; y acceso a tipos de cartografía rápida (caja, cilíndrica, esférica).

Keyframing general

Dos modos de introducción de teclas: tecla de configuración y tecla automática ofrecen soporte para diferentes flujos de trabajo de fotogramas clave.

Controles rápidos e intuitivos para keyframing - incluyendo cortar, copiar y pegar - permiten al usuario crear animaciones con facilidad. Las trayectorias de animación se pueden ver y editar directamente en la ventana gráfica.

Animación restringida

Los objetos se pueden animar a lo largo de curvas con controles de alineación, banca, velocidad, suavidad y bucle, y a lo largo de superficies con controles para la alineación. La animación de la trayectoria del peso-controlada entre las curvas múltiples, y animar el peso.

Los objetos se pueden restringir a animar con otros objetos de muchas maneras, incluyendo mirar, orientación en diferentes espacios de coordenadas, y enlazar en diferentes puntos en el tiempo. Estas restricciones también admiten la ponderación animada entre más de un objetivo.

Todas las animaciones restringidas resultantes pueden ser colapsadas en fotogramas clave estándar para su posterior edición.

Modificador de piel

Tanto el modificador de la piel como el físico pueden utilizarse para lograr un control preciso de la deformación esquelética, por lo que el personaje se deforma suavemente a medida que se mueven las articulaciones, incluso en las zonas más difíciles, como los hombros.

La deformación de la piel puede ser controlada usando pesos de vértices directos, volúmenes de vértices definidos por sobres, o ambos.

Capacidades tales como tablas de pesas, pesos para pintar y ahorro y carga de pesos ofrecen una fácil edición y transferencia basada en la proximidad entre modelos, proporcionando la precisión y flexibilidad necesarias para personajes complicados.

La opción de encuadernación rígida es útil para animar modelos de bajo polígono o como herramienta de diagnóstico para la animación de esqueleto regular.

Modificadores adicionales, como Skin Wrap y Skin Morph, pueden ser usados para conducir mallas con otras mallas y hacer ajustes de ponderación en áreas difíciles.

Esqueletos y cinemática inversa (IK)

Los personajes pueden ser manipulados con esqueletos personalizados usando huesos 3ds Max, solucionadores IK y herramientas de manipulación que utilizan los datos de captura de movimiento.

Todas las herramientas de animación, incluyendo expresiones, scripts, controladores de listas y cableado, se pueden utilizar junto con un conjunto de utilidades específicas para los huesos para construir plataformas de cualquier estructura y con controles personalizados, por lo que los animadores sólo ven la interfaz de usuario necesaria para animar a sus personajes.

Cuatro solucionadores IK de plug-in se envían con 3ds Max: solver independiente de la historia, solucionador dependiente de la historia, solver de la extremidad y solver IK de spline. Estos poderosos solucionadores reducen el tiempo que se necesita para crear animaciones de alta calidad.

El solver independiente de la historia ofrece una mezcla suave entre la animación IK y FK y utiliza ángulos preferidos para dar a los animadores más control sobre el posicionamiento de los huesos afectados.

El solucionador dependiente de la historia puede resolver dentro de los límites de la articulación y se utiliza para la animación de tipo máquina.

IK limb es un solucionador de dos huesos ligero, optimizado para la interactividad en tiempo real, ideal para trabajar con un brazo o pierna de carácter.

Spline IK solver proporciona un sistema de animación flexible con nodos que se pueden mover en cualquier lugar del espacio 3D. Permite una animación eficiente de cadenas esqueléticas, como la columna vertebral o la cola de un personaje, e incluye controles de giro y rollo fáciles de usar.

Solucionador de paños integrado

Además del modificador de tela del reactor, el software 3ds Max tiene un motor de simulación de tela integrado que permite al usuario convertir casi cualquier objeto 3D en ropa e incluso construir prendas desde cero.

La resolución de colisiones es rápida y precisa incluso en simulaciones complejas. La simulación local permite que los artistas drapeen tela en tiempo real para configurar un primer estado de ropa antes de configurar las teclas de animación.

Las simulaciones de tela se pueden usar en conjunto con otras fuerzas dinámicas 3ds Max, como Space Warps. Múltiples sistemas de tela independientes pueden ser animados con sus propios objetos y fuerzas. Los datos de deformación de tela se pueden almacenar en caché en el disco duro para permitir iteraciones no destructivas y mejorar el rendimiento de reproducción.

Integración con Autodesk Vault

El complemento Autodesk Vault, que se suministra con 3ds Max, consolida los recursos 3ds Max de los usuarios en una única ubicación, permitiéndoles realizar un seguimiento automático de los archivos y administrar los trabajos en curso.

Los usuarios pueden encontrar, compartir y reutilizar de forma fácil y segura los activos de 3ds Max (y de diseño) en un entorno de producción o visualización a gran escala.

Gráfico de Creación Máxima

Introducido con Max 2016, Max Creation Graph (MCG) permite a los usuarios crear modificadores, geometría y plug-ins de utilidad utilizando un flujo de trabajo visual basado en nodos.

Con MCG, puede crear un nuevo plug-in para 3ds Max en minutos, simplemente conectando nodos de parámetros, nodos de cálculo y nodos de salida. El gráfico resultante puede ser guardado en un archivo XML (.maxtool) o ser empaquetado con cualquier compuesto (.maxcompound) que depende de un archivo ZIP (.mcg) que pueda compartir fácilmente con los usuarios de 3ds Max.

Adopción

Muchas películas han hecho uso de 3ds Max, o versiones anteriores del programa bajo nombres anteriores, en la animación CGI, como Avatar y 2012, que contienen gráficos generados por ordenador de 3ds Max junto a actuación en vivo. Mudbox también se usó en la texturización final del conjunto y los personajes en Avatar, con 3ds Max y Mudbox están estrechamente relacionados.

3ds Max se ha utilizado en el desarrollo de gráficos de computadora 3D para una serie de videojuegos.

Las empresas de diseño arquitectónico y de ingeniería utilizan 3ds Max para desarrollar el arte conceptual y la previsualización. 3ds Max comparte un parecido cercano a AutoCAD.

Los programas educativos de nivel secundario y terciario usan 3ds Max en sus cursos de computación gráfica en 3D y animación por ordenador. Los estudiantes en la competencia FIRST para animación en 3D son conocidos por usar 3ds Max.

Técnicas de modelado

Modelado de polígonos

El modelado de polígonos es más común en el diseño de juegos que cualquier otra técnica de modelado, ya que el control muy específico sobre polígonos individuales permite una optimización extrema. Por lo general, el modelador comienza con una de las primitivas 3ds max, y utilizando herramientas tales como biselar y extruir, añade detalles y refina el modelo.

Las versiones 4 y superiores cuentan con el objeto Editable Polygon, que simplifica la mayoría de las operaciones de edición de malla y proporciona suavizado de subdivisión a niveles personalizables (consulte NURMS).

La versión 7 introdujo el modificador poli de edición, que permite utilizar las herramientas disponibles en el objeto poligonal editable para ser usadas más arriba en la pila de modificadores (es decir, encima de otras modificaciones).

NURBS (Non-Uniform Rational B-Splines)

Una alternativa a los polígonos, da una superficie suavizada que elimina los bordes rectos de un modelo de polígono. NURBS es una representación matemáticamente exacta de superficies de forma libre como las utilizadas para carrocerías y cascos de barcos, que se pueden reproducir exactamente en cualquier resolución cuando sea necesario. Con NURBS, se puede crear una esfera lisa con una sola cara.

La propiedad no uniforme de NURBS trae a colación un punto importante. Debido a que se generan matemáticamente, los objetos NURBS tienen un espacio de parámetros además del espacio geométrico 3D en el que se muestran. Específicamente, un conjunto de valores denominados nudos especifica el grado de influencia de cada vértice de control (CV) en la curva o superficie.

Los nudos son invisibles en el espacio 3D y no se pueden manipular directamente, pero ocasionalmente su comportamiento afecta a la apariencia visible del objeto NURBS. El espacio de parámetros es unidimensional para las curvas, que tienen una sola dimensión U topológicamente, aunque existan geométricamente en el espacio 3D. Las superficies tienen dos dimensiones en el espacio de parámetros, llamado U y V.

Las curvas y superficies NURBS tienen las propiedades importantes de no cambiar bajo las transformaciones geométricas afines (Transforms), o bajo proyecciones en perspectiva. Los CV tienen control local del objeto: mover un CV o cambiar su peso no afecta a ninguna parte del objeto más allá de los CV vecinos. (Puede anular esta propiedad mediante los controles de selección suave). Además, la rejilla de control que conecta CVs rodea la superficie. Esto se conoce como la propiedad convexa del casco.

Herramienta de superficie / objeto de revisión editable

La herramienta de superficie era originalmente un complemento de terceros, pero Kinetix adquirió e incluyó esta característica desde la versión 3.0. La herramienta de superficie es para crear splines comunes de 3ds Max y luego aplicar un modificador llamado "superficie". Este modificador hace una superficie de cada tres o cuatro vértices en una cuadrícula. A menudo se ve como una alternativa a la "malla" o "nurbs" de modelado, ya que permite al usuario interpolar secciones curvas con geometría recta (por ejemplo, un agujero a través de una forma de caja).

Aunque la herramienta de superficie es una forma útil de generar geometría paramétrica precisa, carece de las "propiedades de superficie" que se encuentran en el modificador Editar Patch similar, que permite al usuario mantener la geometría paramétrica original mientras que puede ajustar "grupos de suavizado" entre las caras.

Primitivas predefinidas

Este es un método básico, en el que se modela algo usando sólo cajas, esferas, conos, cilindros y otros objetos predefinidos de la lista de Primitivas Estándar Predefinidas o una lista de Primitivas Ampliadas Predefinidas.

También se pueden aplicar operaciones booleanas, incluyendo restar, cortar y conectar. Por ejemplo, uno puede crear dos esferas que funcionarán como blobs que se conectarán entre sí. Estos son llamados metaballs.

Renderizado

Renderizado de Scanline

El método de renderización predeterminado en 3DS Max es el renderizado de scanline. A lo largo de los años se han añadido varias características avanzadas al scanliner, como la iluminación global, la radiosidad y el rastreo de rayos.

Procesador de arte

Autodesk Raytracer Renderer (ART) es un renderizador basado en la CPU, sólo para la CPU, para renderizaciones y animaciones de diseño arquitectónico, de productos e industriales. Está integrado en 3ds Max a partir de la versión 2017.

Mental ray

Mental ray es un renderizador de terceros que utiliza renderizado de cubo, una técnica que permite distribuir la tarea de representación para una única imagen entre varios ordenadores. Desde 3ds Max 2018, mental ray ya no se envía con 3ds Max y debe obtenerse directamente de NVIDIA.

RenderMan

Una herramienta de conexión de terceros a las tuberías RenderMan también está disponible para aquellos que necesitan integrar Max en las granjas de renderizado de Renderman. Utilizado por Pixar para renderizar varias de sus películas de animación CGI.

V-Ray

Un plug-in de motor de renderización de terceros para 3D Studio MAX.

Brasil R/S

Un sistema de representación fotorrealista de terceros. Es capaz de rastrear rayos rápidos y de iluminación global.

Arion

Un tercero híbrido GPU + CPU interactivo, imparcial ray tracer, basado en Nvidia CUDA.

Indigo Renderer

Un renderizador fotorrealista de terceros con plugins para 3ds Max.

Maxwell Render

Un sistema de representación fotorrealista de terceros que proporciona materiales y representación imparcial.

Rendimiento de octano

Un tercero imparcial trazador de rayos GPU con plugins para 3ds Max, basado en Nvidia CUDA.

Lujo

Un trazador de rayos de código abierto que soporta 3ds Max, Cinema 4D, Softimage y Blender. Se centra en el fotorrealismo simulando la física de la luz real tanto como sea posible.

Arnold

Arnold es un procesador de rastreo de trayectoria unidireccional, imparcial y basado en la física.

Corona Renderer

Un plug-in de terceros imparcial, con motor físicamente basado para 3D Studio MAX.

Licencia

Las versiones anteriores (hasta e incluyendo 3D Studio Max R3.1) requerían un dispositivo especial de protección contra copias (llamado dongle) para ser conectado al puerto paralelo mientras se ejecutaba el programa, pero versiones posteriores incorporaban métodos de prevención de copias basados en software. Las versiones actuales requieren registro en línea.

Debido al alto precio de la versión comercial del programa, Autodesk también ofrece una versión para estudiantes gratis, que dice explícitamente que se debe utilizar para "propósitos educativos solamente". La versión de estudiante tiene características idénticas a la versión completa, pero es sólo para uso individual y no se puede instalar en una red. La licencia de estudiante caduca después de tres años, momento en el cual el usuario, si todavía es estudiante, puede descargar la última versión, renovando así la licencia por otros tres años.

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