actividade 01 MODELAGEM 3D

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Ao pensar em técnicas de modelagem como um conceito abrangente, devemos ter em conta que são técnicas utilizadas para dar forma à matéria-prima, permitindo assim, modificar sua volumetria.
Atualmente, Para criar um objeto ou personagem virtual no âmbito tridimensional é requerida uma análise previa do objeto que será desenhado. A maioria dos objetos e produtos que estão disponíveis no cenario comercial já passaram alguma vez pela modelagem. Eles vao sofrendo transformações e adaptações até alcançar o resultado final. Este processo é trabalhado desde diferentes técnicas que aprimoram o produto passo a passo até ser definido e encaminhado para se tornar apto para o consumo.
 
São varias as técnicas de modelagem, uma das mais conhecidas é realizada com poligonos porem, antes de trabalhar com alguma delas, é imprescindível estudar e conhecer a fundo o objeto que vai ser representado através da imagem 3D virtual. O estudo do objeto se realiza com intuito de determinar qual será a melhor técnica metodológica utilizada para poder replicar cada objeto tendo em conta as suas características e a sua complexidade.
 Elementos menos complexos requerem técnicas de modelagem mais simples com figuras geométricas primitivas básicas, já elementos complexos podem ser modelados com técnicas avançadas.
ATIVIDADE 01 MODELAGEM 3D
O método de representação tridimensional mais utilizado é o de malhas poligonais, seguido por superfícies paramétricas bicúbicas, geometria sólida construtiva (CSG-constructive solid geometry), técnica de subdivisão espacial e representação implícita (WATT, 2000, p. 17).
No método de modelagem de malhas poligonais, os objetos e produtos são modelados compostos por malhas poligonais geralmente triangulares, e os polígonos são formados por vértices, que possuem sua representação espacial nas coordenadas x, y e z, os quais são conectados entre si por arestas.
WATT, A. 3D computer graphics, v. 3. São Paulo: Pearson Education, 2000.
 
Considerando a citação apresentada e os conteúdos abordados ao longo da disciplina, elabore uma pesquisa sobre as técnicas de modelagem por polígonos de  objetos e produtos.
Conceituando as técnicas de modelagem de forma abrangente, entende-se que são aquelas técnicas utilizadas para dar forma à matéria-prima, permitindo assim, modificar sua volumetria.
Atualmente a modelagem 3D é a metodologia que engloba o desenvolvimento de objetos tridimensionais por meio de software resultando em uma das tendências mais importantes quando se trata de transformação digital no campo comercial e industrial.
Por esse motivo, para criar um objeto ou personagem virtual tridimensional é requerida uma análise previa do objeto que será desenhado. A maioria dos objetos e produtos que estão disponíveis no cenário comercial já passaram alguma vez pela modelagem por polígonos. Estes polígonos ou malhas de polígonos, vão sofrendo transformações e adaptações até alcançar o resultado final. Este processo é trabalhado desde diferentes técnicas que aprimoram o produto passo a passo até ser definido e encaminhado para se tornar apto para o consumo.
        Através da modelagem 3D, é possível simular o funcionamento de sistemas montados. Também pode-se prever e corrigir possíveis problemas operacionais e até mesmo planejar o processo de fabricação de objetos e produtos.
São várias as técnicas de modelagem, sendo uma das mais conhecidas a realizada com polígonos, porém, antes de trabalhar com alguma delas, é imprescindível estudar e conhecer a fundo o objeto que vai ser representado através da imagem 3D virtual. O estudo do objeto se realiza com intuito de determinar qual será a melhor técnica metodológica utilizada para poder replicar cada objeto tomando em conta as suas características e a sua complexidade. Dito isto, vale ressaltar que, elementos menos complexos requerem técnicas de modelagem mais simples com figuras geométricas primitivas básicas, já elementos complexos podem ser modelados com técnicas avançadas.
1) Método de modelado box Modeling
A modelagem acontece a partir de uma caixa ou cubo representado pelas suas faces, arestas e vértices. Durante a manipulação podem se alongar, ir fazendo cortes, extraindo caras, movendo vértices e arestas, vários movimentos até conseguir formato mais elaborado. Será realizado o mesmo procedimento com formas geométricas básicas, como cubos, polígonos, esferas e cilindros. Basicamente, a ideia é ir combinando essas formas básicas e criar o objeto desejado.
2) Topologia
Topologia é um processo dentro da modelagem 3D que alinha e organiza os polígonos criados dentro do objeto. Quanto maior a densidade de polígonos, mais detalhado e realista é o projeto. Por isso, projetos que exigem bom desempenho gráfico precisam de uma topologia bem feita.
3) Subdivisão Modeling
É uma evolução do Box Modeling e conta com uma quantidade bem grande de polígonos e outras formas na sua malha tridimensional. Apresenta muito mais recursos, inclusive a possibilidade de trabalhar com formas bem complexas e bem realistas. Nesta técnica é possível observar a alta capacidade de detalhes. Devido a esse motivo passou a ser usada mais em projetos de videogames avançados, em composições de obras de infraestrutura, e alguns programas de casas e decoração.
4)Retopologia
Retopologia é uma técnica que reconstrói um modelo que é High Poly 3D em um modelo Low Poly. Assim, pega um modelo com alto conteúdo numérico de polígonos, quer dizer, elevada densidade de polígonos e transforma ele para ter baixa densidade. É uma técnica boa para minimizar o esforço dos recursos do computador enquanto trabalha e faz testes.
5) Método 3D Poly by Poly
Conhecido no mundo a fora por ter grande versatilidade, esta técnica precisa de muitos polígonos. O polígono é uma figura geométrica definida por 3 ou quatro pontos num plano, (vértices), através de linhas chamadas arestas, (3 - 4 arestas), que delimitam um área ou superfície especifica. Estes polígonos estão lindando entres, unidos a muitos outros e cada um deles pode ser modelado individualmente para que em conjunto definam o volume da forma a ser alcançada. Quanto maior o aumento no número de polígonos, mais se delimitam faces formando uma malha poligonal.  Por ser um processo demorado resulta tedioso para quem não tem Habilidade atribuindo uma certa desvantagem. As superfícies do objeto devem–se trabalhar polígono por polígono até obter um objeto complexo.
Para chegar até formar 3d de cenários animados é importante que sejam com polígonos de 4 lados. Se forem polígonos de muitos mais lados, são gerados problemas e a malha 3D pode quebrar.
De igual modo, polígono de 3 lados é importante para modelagem 3D para videogames, é comum trabalhar com malhas triangulares.
6) Modelagem 3D com Nurbs
Chamado de 3D da Nurbs é geralmente usada para criar peças de características industriais, mais comum na modelagem CAD para gerar peças especiais como são as de factorias ou fabricas, industrias etc. como por exemplo: peças para serem usinadas em grandes máquinas (tornos verticais, mandrilhadoras); Dispositivos aeronáuticos, automotivos de montagem
Veículos de transporte diferentes, cascos de navios, acessórios e máquinas, aeronaves e peças mecânicas para fábricas.
7) Escultura 3D digital
Escultura é uma arte plástica que sem dúvida tomou conta do mundo virtual digital. O método de escultura digital para modelagem 3D adequa o um objeto base primitivo, como na modelagem poligonal e na das caixas, mas, para dar forma existem uma série de pincéis que podem modelar as áreas que queremos de forma totalmente orgânica.
Este tipo de modelagem, num modo geral, é usado para o desenhar a aparecia de personagens, animais ou criaturas de qualquer tipo. De igual maneira, pode ser usado para refinar e esculpir detalhes concretos com características especificas que de outra forma seriam complicadíssimo fazer.  É um dos tipos de modelagem 3D em que a malha do objeto é mais manipulada, portanto, ao terminar a escultura tem que torná-lo funcional novamente. Querdizer tem que fazer um remsesh, que é um algoritmo que analisa a superfície esculpida e aplica uma nova malha em cima dela com a qual pode retrabalhar em outros processos.
8) Superfícies de Bézier
Baseia-se na criação de superfícies através de curvas bezier.Nesta técnica desenha o contorno de um objeto, definindo seu volume, e o cobrimos com um envelope do tipo poligonal.
Ao modificar qualquer uma dessas curvas, toda a malha poligonal é alterada automaticamente, e desta forma tem a possibilidade de manipular a superfície de um modelo 3D apenas movendo algumas curvas.
9) Renderização
Etimologicamente, este termo é um anglicismo da palavra render que conclui em renderização quando ela é atribuída no âmbito da computação nos casos em que o computador desenha, pinta ou representa algo na tela. Este processo permite a obtenção de imagens digitais tiradas do modelo tridimensional.  Isto é, pegar um modelo digital e finalizá-lo ao colocar todos os dados em um único arquivo e torná-lo pronto para uso. Na maioria dos casos, consegue-se um efeito óptico que permite uma visão realista, com profundidade e textura. Atualmente, essas representações são usadas com frequência em diferentes setores e áreas profissionais.