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Animación 3D, Ejemplos: Crear un copo de nieve [ Blogs experimentales ] [ Blender ]

copo_thumbVamos a ver cómo podemos crear un copo de nieve utilizando el editor de geometría de Blender 2.6.

Un copo de nieve, como el que hemos usado para crear un fondo de escritorio, es una forma fractal (autosemejante) con seis ejes de simetría. Su estructura se basa por tanto en modelos cuya esencia son las formas hexagonales, como se aprecia en la imagen adjunta. Cada brazo se repite por tanto seis veces en cada uno de los copos, aunque existen diferentes configuraciones en función de las condiciones de cristalización como la temperatura y humedad.

La geometría de los copos de nieve fue reconocida por primera vez en 1611 por Kepler, con la publicación la primera descripción de la geometría hexagonal de los copos de nieve en un estudio titulado “De nive sexangula” a modo de regalo de navidad a Rodolfo II de Habsburgo (Geometría de los copos de nieve)

Realizaremos un modelo simple que no es real ya simplemente queremos ver la técnica de modelización. Puedes buscar ejemplos realistas en estas increíbles fotografías de copos de nieve.

Modelización de un copo de nieve

Partiremos de un plano y aplicaremos una serie de modificadores y operaciones de edición para crear la forma. En particular usaremos:

  • Simetría para simplificar la edición construyendo la mitad de cada brazo
  • Array: para conseguir las formas simétricas respecto de seis ejes, es decir, para repetir el número de brazos que queramos construir
  • Superfícies de subdivisión para suabizar las formas
  • Extrusión para generar un sólido tridimensional al que aplicaremos texturas, una vez generada la forma o contorno plano.

Empezar a construir el brazo

Para construisr el brazo del copo de nieve usaremos un objeto o primitiva básico de Blender: Un plano. Para añadir el plano seleccionaremos desde el menú principal:

Add->Mesh->Plane

Una vez determinado el objeto básico procederemos a su edición añadiendo y modificando la posición de sus vértices.

Entraremos en el modo de edición de la geometría pulsando la tecla “Tab“. Seleccionaremos todos los vértices pulsando la tecla “b” y marcaremos los dos vértices opuestos de un rectángulo que contenga a la geometría. La geometría se iluminará para indicar que se encuentra seleccionada.

A continuación, y siempre en el modo de edición, accederemos al menú de subdivisión pulsando la tecla “W“. De esta forma obtendremos nuevos vértices en cada una de las aristas del cuadrado que delimita el plano.

subdivideProcederemos a eliminar los vértices de uno de sus extremos, ya que queremos hacer una edición con un operador de simetría que nos simplificará el proceso.

El cuadrado se ha debido situar en el origen del sistema para que los modificadores actúen correctamente. En cualquier caso siempre podremos moverlos en el modo de edición

Para eliminar los vértices que no queremos, una vez seleccionados en el modo de edición de geometría, pulsaremos la tecla “x” y en el menú emergente (Delete) que debe aparecer usaremos la opción “Vertices”.

remove_vertex

Añadir los modificadores de simetría y repetición

Nos quedaremos con la mitad del plano ya que construiremos el brazo aprovechándonos del modificador de simetría. Deberemos acceder al menú que tiene los diferentes modificadores y que viene representado por una herramienta.

addModifier

Una vez situados en el menú de modificadores, seleccionaremos el deseado accediendo al menú desplegable que se obtiene al pulsar sobre “Add Modifier“. En particular pulsaremos sobre “Mirror“. Deberemos elegir el eje de simetría adecuado a cada caso, y determinar en las opciones las necesidades que tengamos, como evitar que los vértices, al ser editados, sobrepasen el eje (opción “Clip“) o forzar a que las superfícies simétricas se unan si se encuentran suficientemente cercanas con “Merge“, estableciendo el límite de proximidad “Merge Limit”.

Mirror

El modificador de simetría se puede definir antes o después del modificador “Array“.

emptyAñadiremos un objeto “Empty” para aplicar los modificadores tipo “Array”. Este objeto nos servirá para controlar la transformación que generará las diferentes copias del brazo básico que vamos a construir.

El objeto “Empty” lo situaremos de nuevo en el origen del sistema, ya que su desplazamiento y, fundamentalmente su rotación, afectará al de las copias del brazo básico.

Añadiremos el nuevo modificador de forma similar al anterior, seleccionando de nuevo “Add Modifier” pero en este caso elegiremos la opción “Array” entre las que se encuentran el el menú desplegable. De nuevo, deberemos ajustar algunos parámetros de la transformación.

  • Indicaremos en el selector “Count” que vamos a generar 6 copias
  • Desactivaremos la opción “Relative offset”, ya que queremos controlar la transformación mediante el objeto “Empty”
  • Activaremos la opción “Object Offset”
  • Indicaremos que es el objeto “Empty” el que actua como modificador, pulsando en la ventana “Object” y seleccionándolo del menú emergente.

array

Si giramos el objeto “Empty” veremos cómo se giran las copias que ha generado el modificador “Array”. El giro (rotación) debe realizarse respecto del eje perpendicular al plano que contiene al objeto cuadrado que hemos incorporado para crear los brazos del copo de nieve. Para ello, seleccionaremos el objeto “Empty” y pulsaremos la tecla “R” para entrar en el modo de rotación. A continuación pulsaremos la tecla “Z” para limitar la rotación a este eje, y escribiremos “60” para definir el ángulo de rotación, pulsando los números en el teclado tras seleccionar el eje de giro. El resultado debe ser similar al que se observa en la imagen.

mirror_2

Tendremos 6 brazos idénticos distribuidos de forma uniforme. Si la disposición no es exactamente igual, siempre podemos seleccionar el plano, entrar en modo de edición y desplazar los vértices de la geometría.

Edición del brazo del copo de nieve

copo_edgeEl proceso de edición lo realizaremos construyendo únicamente la mitad derecha del copo como hemos comentado anteriormente. El modificador de simetría que hemos aplicado nos asegurará la correcta construcción del modelo.

Entraremos en el modo de edición y añadiremos nuevos puntos que moveremos para ir generando el modelo deseado.

Para añadir los puntos podemos pulsar “Ctr + R” (la tecla de control y simultáneamente la tecla “R” y veremos una línea rosa. Si pulsamos con el ratón, la línea cortará a la geometría creando nuevos vértices. Si seleccionamos dos vértices y pulsamos la tecla “E” podremos extruir estos vértices añadiendo formas complejas al plano. Seleccionando los vértices también podremos moverlos.

Tras repetir estas operaciones un determinado número de veces, obtendremos un modelo más o menos complejo como el que se muestra a continuación, perfectamente simétrico con los brazos repetidos el número de veces que hemos definido.

copo

Sólo falta extruir el conjunto para darle volumen, Seleccionaremos toda la geometría en el modo de edición pulsando la tecla “A” (“All”), y a continuación de nuevo la tecla “E”. Desplazaremos los nuevos vértices una distancia pequeña en función del espesor que deseemos.

estrude

Podemos suavizar el volumen obtenido aplicando “smooth” en el menú “Object Tools” que se tiene a la izquierda de la ventana.

smooth

o también podemos añadir un modificador de “Subdivisión” desde el menú de modificadores antes visto.

subdivision_surface

Aplixcaremos materiales y texturas con los colores y propiedades deseados y obtendremos la imagen final, como la que termina de ilustrar esta sencilla técnica. ¿Te animas a probarla?

copo_de_nieve

Copo de nieve

Tienes más información sobre modelado en nuestro tutorial de Blender

Tutorial Blender

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