CIRCUITO OPEN SOURCE PARA INFOARQUITECTURA 3D

Irene Coremberg – 3DFenix – www.3dfenix.com
CIRCUITO OPEN SOURCE PARA INFOARQUITECTURA 3D FOTOREALISTA.
El circuito de software y desarrollo de renders para infoarquitectura 3D comienza con
un plano arquitectónico acabado y termina con la obtención de una imagen digital en 3D de
calidad fotorealista, con el objetivo de que el arquitecto muestre a sus posibles inversores o
clientes una visualización real de su proyecto tal como podría quedar en la realidad una vez
construído.
En esta ponencia se describirá paso a paso en líneas generales, las diferentes etapas
de diseño y una selección de software libre utilizados en este circuito de desarrollo de
infografías 3D.
ETAPAS DEL CIRCUITO DE INFOARQUITECTURA.
Etapa 1: El formato del plano. La problemática del formato DWG. Preparación
para Blender.
El circuito de producción de renders comienza con un plano 2D acabado, a partir del
cual se obtiene una infografía 3D o render.
Este plano debe ser preparado para su posterior importación en Blender 3D, para lo cual
tenemos dos vías de trabajo:
1) Trabajar en formato dxf. Ventajas: es vectorial, lo que facilitará luego la escala y el
trazado en Blender gracias a los ajustes o snaps.
2) Trabajar en formato de imagen: Ventaja: sencillez. Desventajas: falta de precisión en
el trazado y escala que deberán ser corregidos luego.
El DXF fue creado originalmente por autocad como formato de intercambio. Es compatible
con Blender, lo que lo hace ideal para trabajar. Si el plano lo realiza un tercero, debemos
solicitar que lo exporte en dxf.
Si bien no tiene licencia libre, al menos Autocad publicó sus especificaciones y se ha podido
recrear el formato.
En este momento, hay una gran mayoría de arquitectos que guardan sus trabajos en
formato DWG de autocad.
El formato DWG, además de ser cerrado y privativo, no tiene publicadas sus
especificaciones por parte de Autodesk. Tiene incluso problemas de compatibilidad entre
versiones del mismo formato, y aparentemente es muy dificultoso hacerle ingeniería
inversa.
Entre varias empresas desarrolladoras de software se fundó la “Open Design Alliance”. Esta
organización desarrolló desde el inicio, las librerías para crear un formato paralelo DWG,
(se denominaba en su inicio “open dwg”). Sin embargo, y a pesar del curioso nombre
“Open”, estas librerías no están disponibles bajo licencia GPL, por lo que la Free Software
Foundation ha declarado el tema como prioritario e intenta por tercera vez recrear el
formato.
(http://www.fsf.org/campaigns/priority-projects/index_html/#opendwgreplacement)
En esta página podremos encontrar los últimos avances en el desarrollo de las librerías
DWG libres:
http://www.gnu.org/software/libredwg/
Este absurdo es sólo una muestra de cómo el software y los formatos cerrados obstaculizan
o demoran el avance del conocimiento en materia de informática.
De momento, hay algunas alternativas no libres pero al menos legales y gratuitas en caso
de no lograr la recepción del plano en formato dxf:
• Proyecto online Butterfly (http://butterfly.autodesk.com/)
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Es un sofware online basado en cloud computing, que permite la visualización de planos en
formato DWG, algunas operaciones básicas y su exportación en formato DXF.
• Conversores gratis DWG-DXF para windows que funcionan en Linux a través de wine:
A9converter (http://www.a9tech.com/) y any dwf to dwg converter
(http://anydwg.com/)
• Software CAD gratis que operan con formato DWG, instalados vía wine:
A9CAD (http://www.a9tech.com/ )
Preparación del plano para su importación en Blender:
Una vez que el plano en formato DWG está listo, puede importarse en algún
programa de cad libre (por ejemplo Qcad), con el objetivo de simplificar las líneas: borrar
información secundaria, sombreados vectoriales y cotas para dejar únicamente el plano
básico que servirá luego para el trazado en Blender.
Etapa 2: Importación en Blender 2.49b.
En la versión actual de Blender, el plugin de importación dxf ya está incorporado al
programa.
Para realizar este proceso, conviene dividir el area para abrir una ventana de scripts con el
plugin de importación.
Elegir dxf, opción 3D. Si bien el plano es bidimensional, el script interpreta el 2D como
curva y el 3D como malla, esta última será más conveniente a la hora de usar los ajustes
(snaps) a elementos tales como aristas y vértices, mientras que en modo curvas sólo habrá
ajuste a vértices.
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Etapa 3: Configuración básica de la escena en Blender 2.49b.
Si se disponen de varias vistas (planta, frontal, laterales) es conveniente armar con ellas
una “jaula” 3D colocando los planos en las vistas que le corresponde, de modo que sirva
luego de guía para el modelado:
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Para poder manejar la escena, hay que habilitar algunas propiedades que desaparecen al
importar el plano: colocar una cámara testigo, una luz provisoria para correr luego un
render de prueba, agregar un entorno (world - add world), y habilitar las opciones básicas
de render (Shadow, SS, etc).
Etapa 4: calco y extrusión.
Por defecto, el plano quedará importado en el Layer 3. Es conveniente comenzar el calcado
en otro layer (ej. 1), creando un plano de malla de la medida conocida del grosor de pared.
El ajuste (snap) se habilita en modo edición de vértices.
Se completa el contorno de las paredes con las extrusiones necesarias, incluyendo los
huecos de las aberturas (puertas y ventanas).
Una vez terminado el calco, se puede ocultar el layer con el plano original y proceder a la
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extrusión. Primero se eliminan los polígonos correspondientes a las puertas, se selecciona
el conjunto y se extruye hasta el tope de las puertas. Ejemplo: 2,20m.
Una vez llegado en este punto, hay que cerrar los topes de las puertas: sleccionando las
aristas de cada extremo de la abertura y pulsando f (fill).
Luego se seleccionan nuevamente los polígonos superiores y se completa hasta el techo
(0,60m más, hasta llegar a 2,80m).
Etapa 5: Ubicación de la cámara.
Luego, se crea el piso y paredes. Para ayudar a ubicar la cámara en una buena vista, se
pueden colocar cajas en lugar de los muebles que irán después.
Una de las ventajas del 3D es la ubicación de cámaras en lugares "imposibles" en la
realidad.
En este caso, se seleccionó una pared en modo edición y se pulsó P=separate para
escindirla de la malla original.
Luego se la traspasó a otro layer, de modo de poder ubicar la cámara y obtener una vista
general de la habitación que incluyera el mayor número posible de elementos.
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Etapa 6: Modelado de puertas, marcos y zócalos.
El esquema se completa incorporando puertas placas (simples cubos con las medidas
adecuadas), puertas corredizas (generando las divisiones con extrusiones sucesivas) y
creando los marcos para las puertas de la misma manera, el taparrollos y los zócalos.
Si el zócalo es simple, bastará con un cubo de origen. Si es curvo como en este caso, se
puede contar con un zócalo ya premodelado que lo guardaremos en librería, y luego
importarlo, adaptarlo, extruirlo, clonarlo según sea necesario.
Hay que recordar que en la realidad los bordes de los objetos no son geometrías afiladas,
por lo que conviene biselar y redondear las artistas.
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Etapa 7: Preparación de texturas. Usos de Gimp.
El Gimp puede utilizarse para acomodar tono y brillo de las texturas, para crear mapas de
relieve en escala de grises, para preparar archivos de imagen suceptibles de ser repetidos
en forma de patrón o incluso para crear nuevos archivos desde el lienzo en blanco.
En el ejemplo se ve un problema típico de una textura no apta para repetición en patrón:
los límites no tienen continuidad con la repetición siguiente. Con la opción de
desplazamiento de capa en x/2 y/2 se logra que la textura sea repetible; luego es necesario
acomodar la imagen al haber aplicado el filtro para disimular la “cruz” que aparece
cortando la imagen. Puede utilizarse tampón de clonar o copiar y pegar.
Etapa 8: Incorporación de muebles.
File – import para objetos 3D con extensiones distintas a blend.
File- append or link para objetos con extensión blend.
Resulta conveniente preparar el archivo accesorio antes de importarlo a la escena
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agrupando sus partes e incorporando las texturas al blend, y dándole un nombre
reconocible para que luego se facilite la importación.
Aquí se listan algunas direcciones para bajar librerías con licencia creative commons o
gratis:
Librerías de muebles y objetos:
Formato Blend:
- http://www.katorlegaz.com/3d_models/
- http://blender-archi.tuxfamily.org/Models
- http://e2-productions.com/repository/modules/PDdownloads/
- http://www.blendermodels.org/models/
Formatos varios (dxf, 3ds, obj):
- http://www.3dm3.com/modelsbank/
- http://cg-india.com/cgblog_3dmodels.html
- http://archive3d.net/
Librerías de texturas
- http://www.cgtextures.com
- http://blender-archi.tuxfamily.org/Textures
- http://www.imageafter.com/textures.php
Etapa 9: Yafaray plugin. Configuración de la escena y render final.
El Yafaray es un programa desarrollado en Python, bajo la forma de plugin para Blender.
(www.yafaray.org)
Tiene como funcion generar un render de alta calidad fotorealista, gracias a sus motores
que realizan un complejo cálculo de iluminación y propiedades de los materiales.
Los métodos de iluminación más usados (settings) son básicamente tres:
1. Direct Lighting
2. Photon Mapping
3. Pathracing
•
•
•
El Direct Lighting es un sistema de renderizado de un tiempo de proceso
relativamente corto, tomando en cuenta los rayos de visión que parten de la cámara
y sin participación de la así llamada iluminación indirecta, que puede simularse
manejando adecuadamente la oclusión ambiental.
El Photon Mapping toma en cuenta los rayos emitidos por todas las fuentes de luz de
la escena (no solo desde la cámara) bajo una simulación de fotones. Aporta una
excelente calidad, incluye iluminación global aunque su tiempo de proceso es mayor.
El Pathracing toma en cuenta los rayos de vision emitidos por la cámara, y la
influencia de las fuentes de luz que la intersectan. Es apropiado para exteriores,
manejando un tiempo intermedio de renderizado.
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OTROS DESARROLLOS ÚTILES PARA INFOARQUITECTURA
Corefarm.
Un desarrollo opensource que distribuye el trabajo de render en pequeñas partes entre las
computadoras participantes de la red.
Las máquinas empleadas son las aportadas por los mismos usuarios del servicio, quienes
compensan el trabajo aportando tiempo de participación. Este se regula con un sistema de
créditos. También tiene un servicio pago.
www.corefarm.org
www.corefarm.com
Gimp.
Puede emplearse no solo en la preparación de texturas, sino también en postproducción
para balancear la imagen, agregar efectos e incorporar personajes y vegetación en capas.
www.gimp.org
Otros plugins y accesorios para infografía:
Constructor de entornos de ciudades:
Suicidator City Engine. (http://arnaud.ile.nc/sce/)
Vegetación:
Arbaro: http://arbaro.sourceforge.net/
NGPlant: http://ngplant.sourceforge.net/
Ivy Generator: http://graphics.uni-konstanz.de/~luft/ivy_generator/
Foros de infoarquitectura libre:
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http://foroarqsl.creatuforo.com/ (Una exhaustiva investigación de recursos libres para
infoarquitectura. En español.)
http://www.bitacoravirtual.cl/ (Noticias y novedades en infoarquitectura libre.)
http://www.blenderheads.org/forums/es/viewforum.php?f=22 (Foro de técnicas,
novedades y recursos y consultas.)
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