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MODELAGEM 3DMODELAGEM 3D
PRINCÍPIOS BÁSICOS DAPRINCÍPIOS BÁSICOS DA
MODELAGEM 3DMODELAGEM 3D
Autor: Me. Leandro Conceição Cardoso
Revisor : Edni l ton Costa
IN IC IAR
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introdução
Introdução
Nesta unidade abordaremos os conceitos de desenho em 2D, que são
importantes para compreendermos a formação de uma modelagem em 3D e as
suas características técnicas, que podem ser utilizadas na Web e em diversas
aplicações, como a IoT (Internet of Things). Além disso, apresentaremos a
modelagem 3D por polígonos de objetos e produtos, como também as suas
características técnicas, conceituando malhas de polígonos que são informações
fundamentais para uma modelagem 3D. Por �m, abordaremos a técnica de
modelagem Box Modeling, que otimiza o processo de modelagem, e a maneira
correta de preparar uma modelagem para aplicar texturas, que é um dos
aspectos que torna um objeto 3D realístico.
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A modelagem em três dimensões (3D) origina desenhos que passam a sensação
de profundidade, diferentemente dos desenhos em duas dimensões (2D), que são
criados através de linhas planas, não sendo percebida nenhuma profundidade. Os
desenhos em 2D são conhecidos como bidimensionais, para entender mais
claramente o explicado, observe a Figura 1.1, que apresenta um desenho em 2D
construído somente com linhas, sem nenhuma perspectiva.
ConceituandoConceituando
Desenhos 2D e 3DDesenhos 2D e 3D
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Os desenhos em duas dimensões também são utilizados como referência para o
desenvolvimento de uma modelagem em três dimensões, as suas linhas que
formam os planos são a base para a construção e modelagem de objetos e
produtos em 3D.
Modelagem 3D para Web
Para um desenho modelado em três dimensões simular profundidade e passar a
sensação da terceira dimensão, um dos recursos utilizados é aplicação de
sombras, texturas e iluminação, diferente dos desenhos em duas dimensões, que
são planos e não tem a preocupação de tentar representar características reais,
para entender mais melhor essa técnica, observe a Figura 1.2.
Figura 1.1 - Exemplo de um desenho em 2D elaborado somente com linhas planas
Fonte: Iulia Brovchenko / 123RF.
Rômulo
Realce
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Normalmente, a modelagem em 3D é aplicada em projetos Web, como também
em �lmes, animações, jogos, maquetes eletrônicas que são muito utilizadas em
projetos de design de interiores, entre outras aplicações. Nesse sentido, é
importante salientar que um desenho modelado em 3D se assemelha à uma
imagem real, sendo, algumas vezes, confundido com uma fotogra�a.
Modelagem 3D Características Técnicas
Na modelagem 3D, seja para web ou quaisquer outras aplicações, é necessário o
extremo cuidado com a utilização de sombras e texturas, pois, como apresentado
nas �guras anteriores, esses elementos evidenciam e simulam a profundidade. Na
Figura 1.2, o desenho possui características bem próximas da realidade, dessa
forma, o realismo além de ser uma das características da modelagem 3D, é
também o seu diferencial.
Figura 1.2 - Exemplo de um desenho em 3D com sombras, texturas e iluminação 
Fonte: Algolonline / 123RF.
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A modelagem 3D para Web é bastante difundida, isso ocorre pois a grande
maioria das pessoas estão conectadas por boa parte do dia na internet, a Web
não são somente as páginas que acessamos através dos navegadores, mas
também os aplicativos, redes sociais e todos os recursos que podemos acessar
através da internet.
Modelagem 3D e Internet das Coisas (IoT)
A IoT - Internet of Things (Internet das Coisas) são as interconexões digitais dos
objetos, como: drones, carros, eletrodomésticos (máquinas de lavar, micro-ondas
e cooktops ), formando uma rede de objetos físicos capazes de reunir e de
transmitir dados. Os wearables , que sãos as tecnologias vestíveis, também
conhecidos como dispositivos vestíveis (como pulseiras ou relógios), também
fazem parte da gama de objetos pertencentes ao conceito da IoT.
reflita
Re�ita
As modelagens em 3D possibilitam
simular a realidade, e, com os avanços
da tecnologia, os usuários se sentem
imersos na imagem por meio da
utilização de óculos que simulam a
realidade virtual. Sendo assim, é possível
re�etir sobre o que a modelagem 3D
proporciona para simular ambientes
reais, por exemplo, de uma casa que
pode ser usada no design de interiores.
Rômulo
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Um dos usos da modelagem 3D na Internet das Coisas, possibilita que sua
utilização nas interfaces dos objetos facilite a sua compreensão, utilizando
modelos 3D com o objetivo de explicar o seu funcionamento. Assim, os
eletrodomésticos podem ser acionados através de aplicativos instalados em
tablets e smartphones , ou seja, conectados na web. Por exemplo, a função nativa
de uma máquina de lavar é lavar roupas, mas no momento que ela é acionada no
aplicativo essa ação poderá ser feita de qualquer lugar do mundo, desde que o
dispositivo e a máquina estejam conectados à internet, é nesse momento que
pode ser apresentado na tela do tablet ou smartphone uma animação com as
etapas dos ciclos de lavagem em tempo real. A modelagem 3D para IoT, também
pode ser utilizada para o desenvolvimento de novos produtos aliados à
tecnologia.
praticar
Vamos Praticar
Figura 1.3 - Exemplo de elementos pertencentes na Internet das Coisas IoT 
Fonte: Cheskyw / 123RF.
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Para compreender corretamente os conceitos de uma modelagem em três dimensões
para web ou para quaisquer outras aplicações, é necessário entender os fundamentos
de um desenho elaborado em duas dimensões, os conhecidos como bidimensionais.
Neste sentido, assinale a alternativa que indica qual é a principal característica que
diferencia um desenho 2D de uma modelagem 3D.
a) Desenhos 2D têm duas perspectivas, e modelagens 3D são necessariamente
animadas.
b) Desenhos 2D direcionam diretamente o olhar, e as modelagens 3D direcionam
diretamente de forma distante.
c) Desenhos 2D são aplicados na Web, e modelagens 3D necessariamente são da
IoT.
d) Desenhos 2D são planos e modelagens 3D passam a sensação de
profundidade.
e) Desenhos 2D são elaborados com 2 linhas, e modelagens 3D são projetadas
com mais de 3 linhas.
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Para facilitar o processo de modelagem 3D,os softwares utilizam os recursos dos
polígonos, no qual o conjunto forma uma malha conhecida como malha poligonal
ou malha de polígonos. Para entender melhor, polígono é um conjunto de plano
ou faces, no qual é necessário no mínimo de 3 linhas (as edges ), e também é
preciso ter pontos que se ligam entre si, sendo que as suas extremidades
possuem os vértices ou vertex , como apresentado na �gura a seguir. 
Modelagem 3D porModelagem 3D por
Polígonos dePolígonos de
Objetos eProdutosObjetos e Produtos
Rômulo
Realce
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A modelagem de objetos e produtos são desenvolvidas por meio da manipulação
dos elementos de um polígono, como os edges e os vertex , no qual são criadas
malhas que, por sua vez, são modi�cados vértices por vértices e as edges até
chegar à forma ideal do produto ou objeto em 3D.
Características da Modelagem 3D por
Polígonos
Ao criar uma modelagem em três dimensões ou utilizar um arquivo já pronto,
existem recomendações técnicas importantes que devem ser observadas, pois a
modelagem 3D utiliza polígonos para sua concepção. Dessa forma, dependendo
da maneira que o objeto foi modelado, foi utilizada uma grande quantidade de
polígonos que, muitas vezes, são desnecessários. Sendo que uma modelagem
com grande quantidade polígonos faz com que seja necessária uma boa
capacidade de memória do computador que está trabalhando para executar a
modelagem, e, principalmente, no processo de renderização.
Figura 1.4 - Elementos de um modelo 3D 
Fonte: Elaborada pelo autor.
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No processo de modelagem, devemos considerar que quanto menor a
quantidade de polígonos utilizados em um modelo 3D, isso ajudará no
desempenho do computador e, consequentemente, otimizará o desenvolvimento
de qualquer projeto. No momento que essa imagem for �nalizada, caso a
�nalidade seja para o uso na Web e com animação, resultará em arquivos de
tamanho menor, proporcionando o carregamento mais fácil na internet.
Malhas de Polígonos
As malhas de polígonos utilizadas pela computação grá�ca têm origem dos
estudos da geometria, conhecidos como superfícies limitantes – boundary
representation , ou simplesmente B-Rep. Esse estudo analisa o objeto para ser
  representado por conjunto de polígonos ou faces delimitadas por uma região
fechada do espaço, essas formas podem ser triângulos ou quadrados.
Os atributos da superfície limitante de um sólido separam os pontos de dentro do
sólido dos pontos de fora, e podem conter informações visuais que serão
representados na modelagem em 3D, como a re�exão, transparência, textura e
cor. Por meio desses pontos é possível representar quaisquer tipos de objetos,
como um cilindro, conforme apresentada na �gura a seguir.
saibamais
Saiba mais
Renderização é o processo que os softwares de
modelagem ou especí�cos de renderização
processam todas as informações, o que inclui o
próprio modelo 3D, dados da iluminação e
texturas, mesclando todas essas informações
gerando uma imagem �nal. Para saber mais
sobre esse assunto, acesse o link a seguir.
ACESSAR
https://docplayer.com.br/134804553-3-fundamentos-3-1-pipeline-de-renderizacao-em-opengl.html
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As linhas de construção, os planos de referência e os estudos da geometria que
utilizam esses conceitos, conhecidos como superfícies limitantes, entre outras
técnicas, são importantes para elaborar uma análise e ser um ponto de partida na
construção de uma modelagem 3D utilizando polígonos.
praticar
Vamos Praticar
A modelagem 3Ds de objetos ou produtos no software é criada por polígonos, ela ocorre
por meio da manipulação e edição de uma malha poligonal, sendo que os polígonos são
formados pelo conjunto de faces ou planos dispostos em uma malha poligonal, e essa
malha precisa possuir no mínimo três linhas.
Neste sentido, assinale a alternativa que indica por qual nome essas linhas que formam
polígonos são conhecidas.
a) Vértices.
Figura 1.5 - Exemplo de análise usando um cilindro como referência 
Fonte: Watt (2000, p. 21).
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b) Faces.
c) Edges .
d) Pontos.
e) Boundary .
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O modo mais fácil de iniciar uma modelagem de objetos ou produtos é utilizar
uma forma geométrica que mais se aproxima do objeto que será modelado, essas
formas podem ser: um cubo, uma esfera, um cone, um cilindro, etc. Nos
softwares de modelagem 3D, essas formas geométricas que podem servir como
base para modelar são conhecidas como tipos primitivos 3D ou malhas primitivas.
A utilização dessas malhas traz agilidade no trabalho de modelar, pelo fato de não
ser necessário iniciar a modelagem do zero, otimizando o tempo de seu
desenvolvimento, para entender melhor esse conceito, observe a Figura a seguir. 
Técnica deTécnica de
Modelagem BoxModelagem Box
ModelingModeling
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No software de modelagem em 3D, como o Blender e entre outros, os primitivos
geométricos já são gerados em sólidos 3D, não sendo necessário começar a
modelagem a partir das �guras geométricas básicas, como: quadrado, círculo,
triângulo, linhas, etc., para a partir da �gura geométrica básica gerar sólidos como
o cubo, esfera, cone, cilindro etc. O software Blender dispõe de um primitivo
especí�co para modelar animais ou rostos, em que é utilizada a forma da face de
um macaco, como apresentado na �gura a seguir.
Figura 1.6 - Primitivos geométricos gerados a partir de �guras geométricas no
software SketchUp 
Fonte: Elaborada pelo autor.
Figura 1.7 - Exemplo de primitivos geométricos no software Blender 
Fonte: Elaborada pelo autor.
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A maioria dos softwares de modelagem possui os objetos 3D primitivos já
de�nidos, sendo necessário arrastá-los para a área de edição, a �m de iniciar a
sua modi�cação e modelar conforme as necessidades, até chegar ao objeto ou
produto �nalizado.
Criando Primitivos Geométricos
Nos softwares de modelagem 3D que não possuem os primitivos geométricos
sólidos já prontos, é necessário criá-los a partir das �guras geométricas básicas,
como no SketchUp, para criar os primitivos o recurso está disponível na barra de
ferramentas, como podemos observar na Figura 1.8.
Para criar um primitivo geométrico no software SketchUp, é necessário escolher a
�gura geométrica que será utilizada como base, e depois clicar na área de edição
e arrastar até chegar no tamanho pretendido. Na �gura a seguir apresentamos
um exemplo, utilizando a �gura geométrica de retângulo.
Figura 1.8 - Ferramentas de �guras geométricas no software SketchUp 
Fonte: Elaborada pelo autor.
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Depois de criar o retângulo para transformá-lo em um sólido que irá gerar a
�gura geométrica de um cubo, é necessário criar volume nessa �gura plana, no
software SketchUp esse recurso está disponível na ferramenta Empurrar/Puxar.
Para iniciar o procedimento, selecione a face da �gura plana,   depois, com a
ferramenta de Empurrar/Puxar, deslize o mouse para frente, até alcançar a altura
desejada, e, por �m, clique com o mouse para �nalizar a modelagem. Para
entender melhor essa técnica, observe a Figura 1.10.
Esse procedimento do software de modelagem SketchUp, pode ser utilizado para
criar outras formas sólidas a partir de quaisquer formas geométricas básicas,
Figura 1.9 - Criando um retângulo no software SketchUp 
Fonte: Elaborada pelo autor.
Figura 1.10 - Transformando um retângulo em um cubo no software SketchUpFonte: Elaborada pelo autor.
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além disso, também é possível modelar com precisão inserindo as dimensões
corretamente.
Modelando Utilizando a Técnica de
Box Modeling
Para modelar utilizando a técnica Box Modeling , o ideal é iniciar a modelagem
com uma forma geométrica que mais se aproxime do objeto ou produto que será
modelado, por exemplo, no software SketchUp, para modelar um copo basta
selecionar a ferramenta da �gura geométrica de círculo (destaque 1 da Figura
1.11), pois é a que mais se aproxima da forma de um copo. Depois disso, basta
abrir esse círculo na área de edição (destaque 2 da Figura 1.11), o próximo passo
é utilizar a ferramenta de Empurrar/Puxar (destaque 3 da Figura 1.11), selecionar
a face e deslizar o mouse para cima formando a �gura geométrica de um cilindro,
como  apresentado na �gura seguir.
Com esses procedimentos, a forma do copo já está pronta e pode ser utilizada
para desenvolver a modelagem de quaisquer outros objetos ou produtos, o
importante é observar qual a forma geométrica que mais se aproxima do objeto
que será modelado para iniciar o seu desenvolvimento.
Figura 1.11 - Etapas para modelagem de um copo, utilizando o software SketchUp
Fonte: Elaborada pelo autor.
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praticar
Vamos Praticar
Os softwares de modelagem em três dimensões dispõem de vários recursos que
facilitam o ponto de partida de uma modelagem, e um deles é a utilização de um sólido
geométrico que mais se aproxime da forma do objeto ou produto que será modelado.
Neste sentido, assinale a alternativa que indica dois exemplos de sólidos geométricos.
a) Pontos e linha.
b) Curvas e retas.
c) Vértices e edges .
d) Retângulo e círculo.
e) Cubo e cilindro.
Rômulo
Realce
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Antes de iniciar a aplicação de texturas nas superfícies de objetos ou produtos, é
necessário que a modelagem esteja �nalizada, e de preferência nas dimensões
corretas. Por exemplo, para realizar a modelagem de um copo, para aplicar uma
textura que simula um copo de vidro, está faltando modelar a parte interna do
copo onde o líquido é colocado. Para executar esta modelagem, primeiro é
necessário desenhar a espessura da borda desse copo, no software SketchUp,
esse procedimento é feito ativando a ferramenta Equidistância (destaque 1 da
Figura 1.12). Depois basta selecionar a borda da face superior e arrastar para o
lado interno da �gura geométrica (destaque 2 da Figura 1.12), quando chegar a
espessura desejada, clique com o mouse. Esse procedimento irá formar um
círculo dentro do cilindro, sendo esta a distância entre a borda e o círculo a
espessura do copo.
Preparando umaPreparando uma
Modelagem paraModelagem para
Aplicar TexturasAplicar Texturas
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Depois disso, é necessário executar o procedimento conhecido como extrusão,
para isso, basta utilizar a ferramenta de Puxar/Empurrar (destaque 3 da Figura
1.13), depois selecionar o círculo interno, empurrando para baixo da �gura
geométrica (destaque 4 da Figura 1.13) até chegar na profundidade   desejada,
dessa forma, obtemos a modelagem básica de um copo.
Com a modelagem do objeto ou produto totalmente concluído, é o momento de
aplicar os materiais na superfície, que podem ser cores ou texturas, para isso, é
Figura 1.12 - Etapas da modelagem interna de um copo, utilizando o software
SketchUp 
Fonte: Elaborada pelo autor.
Figura 1.13 - Etapas da �nalização da modelagem interna de um copo, utilizando
o software SketchUp 
Fonte:  Elaborada pelo autor.
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importante que o objeto esteja �nalizado, pois a textura segue a forma da
modelagem. Caso o objeto seja alterado após aplicação da textura, a possibilidade
de ocorrer imperfeições aumentam.
Aplicando Texturas
A aplicação de textura é um dos fatores que torna um objeto modelado em 3D
mais realista, no software SketchUp, esse recurso está disponível na Bandeja de
Materiais, para acessar basta ir ao menu Janela > Bandeja Padrão (destaque 2 da
Figura 1.14), e selecionar a opção Materiais. Nessa bandeja existem vários tipos
de materiais que podem ser aplicados em uma superfície, desde azulejos até os
que simulam água, também é possível importar imagens que podem ser
utilizadas como textura.
Para aplicar uma textura basta selecionar a ferramenta Pintura (destaque 1 da
Figura 1.14), selecionar a textura na Bandeja padrão, e depois clicar na superfície
que deseja inserir a textura. A Figura 1.14 é um exemplo de aplicação de textura
do tipo Vidros e espelhos, no qual foi escolhida a de Vidro translúcido (destaque 3
da �gura).
Figura 1.14 - Etapas da aplicação de textura do tipo Vidro translúcido azul, no
software SketchUp 
Fonte: Elaborada pelo autor.
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Mapeamento e Texturização
Em determinadas superfícies, principalmente as sinuosas, podem acontecer erros
na aplicação de texturas, neste caso, é necessário fazer um procedimento
conhecido como mapeamento de textura. O SketchUp possui um plugin chamado
SketchUV que executa esse processo automaticamente, ele pode ser baixado
gratuitamente nos sites o�ciais do programa. Depois de instalado, é necessário
selecionar a superfície que deseja mapear a textura, após clicar no ícone do
plugin (destaque 1 da Figura 1.15), depois clique com o botão direito do mouse
em cima da superfície que deseja ser mapeada e selecionar a opção Planar Map
(View),  o resultado �nal �cará como apresentado na �gura a seguir.
Observando a Figura 1.15 é possível constatar que o mapeamento de textura
minimiza os erros que podem acontecer na aplicação de determinadas texturas
em uma modelagem 3D, esse procedimento também é conhecido como
texturização ou mapeamento UV.
ti
Figura 1.15 - À esquerda aplicação de textura sem mapeamento e a direita com
mapeamento 
Fonte:  Elaborada pelo autor.
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praticar
Vamos Praticar
A aplicação de texturas tem um papel fundamental para tornar um objeto ou produto
modelado em três dimensões bem parecido com o objeto real, mas a aplicação em
algumas superfícies pode aparecer erros, por isso, utilizar o mapeamento de textura é
uma solução que pode minimizar as chances de erro.
Neste sentido, assinale a alternativa que indica em qual tipo de superfície, geralmente,
aparecem erros de aplicação de texturas.
a) Superfícies curvas.
b) Superfícies planas.
c) Superfícies duras.
d) Superfícies maleáveis.
e) Superfícies opacas.
Rômulo
Realce
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indicações
Material
Complementar
FILME
A Viagem de Chihiro
Ano: 2001
Comentário: Filme de animação desenvolvido com
técnicas em 3D, é importante observar a qualidade do
�lme e as referências que são a base para desenvolver
modelagens em 3D, principalmente, relacionado ao
detalhamento das cenas que na modelagem 3D são
aplicadas luz e sombras. Esse �lme ganhou Oscar em
2002.
Para conhecer mais sobre o �lme, acesse o trailer a seguir.
TRA ILER
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LIVRO
Sketchup Pro 2013 - Ensino Prático e Didático
Editora: Érica
Autor: Glauber Cavassani
ISBN: 9788536505848
Comentário: Esse livro apresenta as diversas aplicações
de forma ágil do Software Sketchup nas áreas de atuação
da modelagem, como design de produtos, design de
interiores, arquitetura, marcenaria até para áreas mais
técnicas como de engenharia civil.
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conclusão
Conclusão
Nesta unidade apresentamos os conceitos de desenho em 2D que são
importantes para compreendermos as diferenças de uma modelagem em 3D, e
que podem ser aplicados em diversos projetos, desde na Web até a IoT (Internet
das coisas). Além disso, aprendemos sobre a modelagem 3D por polígonos, que
facilita o processo de modelagem de produtos e objetos, principalmente, aliados à
técnica de modelagem Box Modeling. Por �m, aprendemos sobre todas as
informações sobre a aplicação de texturas e mapeamento, assim, até o �nal desta
unidade foi possível criar uma modelagem 3D básica.
referências
Referências
Bibliográ�cas
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2019.
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Rendering Techniques , 2006.
WATT, A. 3D Computer graphics . 3. ed. Harlow: Addison-Wesley, 2000.
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