Sobre as diversas utilidades de uma xícara

No começo do ano de 2013, a equipe do Espaço pensou em uma nova identidade visual para os Cafés com Conhecimento e Cafés Controversos. Inicialmente, discutimos várias ideias e a primeira a ser executada foi um ensaio fotográfico com diferentes modelos de xícaras de café. Entretanto, acabou não dando muito certo, pois estávamos a procura de algo mais gráfico.

Depois disso, refletimos e chegamos à conclusão de que o nosso propósito era mostrar o conhecimento representado em formas e meios diferentes. Visando esta ideia, imaginamos a xícara de café, símbolo do nosso evento, sendo utilizada em várias situações, em diversos contextos.

Perguntamos: quais objetos poderiam ser substituídos por uma xícara de café? Um barco, um vaso de flor, uma banheira, um guarda-chuva, um chuveiro… Viajamos no conceito e tudo o que víamos se tornava uma possível xícara. Escolhidos os objetos, desenvolvemos as ilustrações que foram para os cartazes e para as animações da Fachada Digital.

Foi um desafio bem divertido fazer as ilustrações e depois imaginar quais movimentos poderiam ser interessantes para a animação de cada uma. E, como este é o último mês de Cafés, gostaríamos de compartilhar com vocês essas ilustrações e animações que foram exibidas na Fachada ao longo do ano.

 

Abaixo estão algumas ilustrações que acabaram não entrando em nenhum mês dos Cafés e, por isto, não tiveram animações para a Fachada Digital.

As animações:

Será que vocês conseguem pensar em mais objetos que poderiam ser uma xícara de café?

Penteando polígonos – os cabelos da Estela

Puxa daqui, corta de lá, ajeita acolá... Em um processo bastante enrolado, a personagem Estela finalmente ganhou seus adoráveis cachinhos 3D.

Alguns elementos do mundo real são bastante difíceis de serem reproduzidos ou interpretados em um software 3D. Água, poeira, fogo, fagulhas, fumaça, nuvens, por exemplo, são fenômenos que podem, de certa forma, ter comportamento imprevisto e caótico. Nesse sentido, os softwares 3D tem desenvolvido “sistemas de simulação de partículas” que calculam automaticamente a movimentação gerada por estes fenômenos, levando em conta propriedades como gravidade, fricção, vento, colisão, etc.

Além destes fenômenos, os “sistemas de partículas” também têm ajudado bastante na representação de elementos não tão caóticos, mas ainda assim difíceis de serem representados, como pelos e cabelos. Recentemente, o filme “Valente”, da Pixar, levou essa tecnologia a um novo patamar com o trabalho sofisticado e estonteante da cabeleira ruiva da protagonista Merida. Em quase dois anos de trabalho, engenheiros, técnicos e animadores do estúdio se esforçaram para criar uma simulação de cabelos que é mesmo de fazer cair o queixo!

Embora um pouco mais modesta e menos cinematográfica, a nossa Estela também deu trabalho nesse assunto! Desde o começo, queríamos que ela tivesse cabelos cacheados e que eles se movimentassem, o que poderia realçar a sua personalidade inquieta, agitada e curiosa. Em pequenas produções de animação, geralmente a simulação não é utilizada, pois os cálculos necessários exigem muito processamento. Além disso, por mais que o processo seja automático, ainda assim são necessários conhecimentos de física bastante aprofundados para configurar uma simulação. Existem alternativas que são utilizadas em pequenas produções, como modelar as mechas individualmente ou pintar uma textura de cabelos sobre o modelo. No entanto, nenhuma delas produz o mesmo efeito da simulação de partículas. No nosso caso, a Estela já nasceu cheia de caprichos e não aceitou muito bem as alternativas mais econômicas. Pois é. Às vezes parece que um personagem começa a mandar em seus criadores…

Acontece que criar um cabelo liso já é bem difícil. Um cabelo encaracolado, então, nem se fala! Na computação gráfica, as retas sempre exigem menos cálculos que as curvas. Para o computador, cada mecha ou cacho da Estela significava um conjunto de polígonos ou segmentos de retas que deveriam, por meio de cálculos complexos, ser transformados em curvas.

Aí chegamos a um impasse: não conseguíamos configurar uma boa simulação dos cabelos e também não conseguíamos bons resultados com as outras formas de representar seus cabelos. Até que, finalmente, encontramos uma solução na internet: o “Hair Lab” , um script para o Blender que já trazia vários tipos de cabelos configurados, incluindo uma bela cabeleira cacheada! Pronto! Problema resolvido.

Na verdade, quase, pois os cabelos que já vinham configurados eram criados de uma forma aleatória, além de serem muitos longos para a Estela.

 

Que susto hein?!

 

Nada que um pente e algumas tesouradas não resolvessem! Também nesse campo o software 3D apresenta suas analogias com o mundo real. Cortamos os fios um pouco mais curtos e depois começamos a fazer o penteado.  Pois é… Um artista 3D tem que ter várias habilidades!

 

Usando pentes e tesouras virtuais

 

Ao final, ficou assim. É claro que a Estela ainda não frequenta o mesmo salão da Merida. Também ainda não enfrentou ursos enfeitiçados ou bruxas misteriosas. Muito menos ganhou um Oscar! Mas tudo bem, vamos dar um tempo para a nossa heroína. Afinal de contas, ela mal mal começou a se mexer e, até outro dia, não tinha nem mesmo um esqueleto para ser animada.

 

 

Materiais e texturas – pele, roupas e olhos para Estela

Depois de um corpo, esqueleto e movimentos, Estela finalmente ganha cores. Acompanhe a construção da parte externa da personagem que logo, logo vai abrir as sessões do planetário do Espaço.

Sabemos que os seres e objetos do nosso mundo são compostos por vários tipos de materiais, tais como pedra, madeira, água, vidro, ferro, borracha, chocolate, massinha de modelar, etc. Cada um desses materiais interage com a luz de uma forma, de acordo com suas propriedades: cor, refletividade, refração, transparência, dureza. Além disso, cada objeto tem uma textura que estabelece a regularidade de sua superfície (lisa, rugosa, áspera, porosa), ou de sua cor (criando tons, manchas e listras).

Todos esses aspectos devem ser levados em conta na criação de um personagem ou de um objeto em 3D. Conjugando as informações matemáticas da geometria do modelo com as configurações de materiais e de texturas, o software pode calcular e simular propriedades do nosso mundo físico, em níveis bem altos de realismo, se assim quisermos.

No entanto, cada projeto tem suas necessidades. No nosso caso, não pretendíamos criar um modelo altamente realista que pudesse ser confundido com uma pessoa real, mas sim um personagem simpático e expressivo, adequado aos nossos objetivos. Assim, após a modelagem, trabalhamos materiais e texturas para a pele, roupas e olhos da Estela. Ela não podia continuar com aquela aparência cinza e sem graça de durepoxi.

 

 

Para a pele morena da Estela, optamos por uma cor bege, com variações que puxam para o rosa nas áreas mais iluminadas. Além disso, pra quebrar um pouco com o aspecto liso e plástico, uma textura com poros pequenos e sutis foi aplicada. Já para suas roupas, escolhemos as cores de acordo com os desenhos conceituais. Detalhes como sobrancelha, a cor dos lábios e a estrela no peito, são feitos com o mapeamento de texturas. Isso significa que pequenas imagens digitais são projetadas sobre a geometria do modelo.

 

Nesse processo, algumas propriedades são escolhidas de forma bastante intuitiva. Para a cor básica do material, por exemplo, basta arrastar o mouse sobre uma escala cromática. Outras propriedades acabam demandando algum conhecimento de física, já que o software está sempre tentando reproduzir a lógica no nosso mundo real. Os olhos da Estela, por exemplo, são formados por duas esferas, sendo uma dentro da outra. Na interna, temos uma textura com a cor de sua íris e de sua pupila. Na externa, aplicamos um material transparente, com o mesmo índice de refração da córnea humana no mundo real: 1,38.

 

 

Você pode perguntar: será que esta precisão realmente faz diferença? Talvez nem tanto, pois isso vai depender das necessidades de cada personagem e de cada projeto. O trabalho com materiais e texturas é sempre um processo de tentativa e erro e podíamos ter optado por outro valor. No nosso caso, consultar a tabela de índices de refração e experimentá-lo no modelo realmente ajudou a acertar o nível do brilho dos olhos que queríamos para a nossa protagonista. Até que ela ficou simpática, né? Agora, só faltam os cabelos…

 

 

Se você ainda não conhece toda a história da nossa personagem, leia os posts sobre o nascimento, o desenvolvimento e os primeiros movimentos de Estela.

Apenas um sujinho na galáxia

Após assistir a uma sessão, visitante conta suas impressões e divide reflexões suscitadas pela experiência no planetário do Espaço.

 

Projeção no planetário do Espaço TIM UFMG do Conhecimento (Imagem: arquivo)

Quando fui pela primeira vez ao Espaço TIM UFMG do Conhecimento, em novembro de 2012, não poderia imaginar a enrascada em que me meteria. Entrei pela catraca tola como um patinho, alegre a caminhar rumo a uma sessão do Planetário, brincadeira de criança que ali atende pelo pomposo codinome “Digital Spacegate Duo – Skymaster ZKP4”. Sem querer debochar da geringonça, levei o meu filho de 4 anos para ver o filminho, intitulado “Limit”. Mais do que ver estrelas, queria experimentar o afundar de poltronas estofadas reclináveis, meu Deus, incríveis, respirar o frescor do ar condicionado  novinho e mergulhar na escuridão silenciosa do cinema redondo. Tudo isso sem ter de sentir o cheiro de pipocas amanteigadas de microondas. O torpor causado pelo som e imagem se encarregariam de transformar meu garoto inquieto em um minizumbi pelo tempo estimado em  40 ou 45 minutos, trazendo merecido descanso a uma mãe quarentona, que, com sorte, ali tiraria uma pestana. “Mamãe, o que vamos fazer aqui?”. Cultura, meu filho, cultura.

O plano deu errado. Limit é uma obra-prima do cinema intergaláctico. Não consegui desgrudar o olho de nosso sistema solar, e, ao vê-lo perdido num canto gauche da Via Láctea, chorei. A obra deveria ser proibida para menores. Como explicar a um infante que estamos caminhando inexoravelmente para um choque letal com Andrômeda? Que nosso planeta se espatifará como um bolo de fubá ressecado, do qual nada restará além de matéria em expansão?  Que a nossa galáxia, onde o Planeta Terra é só um sujinho, é apenas umazinha de nada, em meio a bilhões de outras que sequer podemos imaginar como são, e cujas luzes nos chegam com tanto atraso que talvez reflitam o que já nem mais existe? E que mesmo em nossa vizinhança, o Sistema Solar, nosso “kiez”, nossa “neighbourhood”, sequer metemos o pé em Marte, onde, como se sabe, é tudo muito frio, muito seco, muito longe e não se respira.

Saí da sessão em choque. Era uma pessoa diferente da que entrou. Como alguém que fez mergulho submarino pela primeira vez ou vivenciou uma experiência mística. Já que condenados a viver no bolorzinho aquecido e úmido de nosso singelo planeta, para que saber que há um mundo intocável lá fora? Com que intuito deseja a Ciência comprovar nossa insignificância? Os astrofísicos são tratados por lacanianos? Deus existe? A essas indagações somavam-se às do meu pequeno: “Mamãe, já voltamos ao Planeta Terra? A gente foi de foguete? Mamãe, quando eu e você morrermos, quem vai usar as nossas roupas? Mamãe, como as abelhas fazem xixi?”. “Limit é sensacional!”, anunciei em casa. Meu irmão zoou, achando que era uma versão remasterizada do filme de Mário Peixoto. Adorei o Planetário.

 

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