Modelado de cabezas en 3D

En Blender, un objeto estándar con que se realizan ejercicios de modelado 3D es un changuito; y se puede gastar toda una vida en hacer diseños muy originales que involucren utilizarlo como elemento base, el cual paulatinamente se va modificando.

En una charla que di en el Xº Aquelarre Matemático, “Un GPU-reto en redes neuronales generativas adversarias (GANS)”, mencioné el problema de fusionar las caras y cuerpos de dos personas diferentes y eso derivó en muchas ideas. Una de estas, naturalmente, fue: “olvidarme del machine learning y los nuevos algoritmos; explorar mejor las técnicas del modelado 3D.”

Esta es mi breve guía sobre los experimentos que durante el año he estado haciendo con el modelado de cabezas en 3D.

Antes que nada, aquí una advertencia: Programas como Blender, Houdini o Mozilla Hubs descompusieron bastante mi computadora actual, por lo que, idealmente, todo este trabajo tan pesado en gráficos y uso de recursos del CPU, se debiera reservar para una computadora distinta de la de uso común.

Bien. En primer lugar, si no tienes Blender, descárgalo gratis de la red. Luego descarga el plug-in para Blender, “KenTools FaceBuilder”, que nos presenta una manera de incorporar el rostro de una persona de la vida real al espacio 3D. Aquí un video del proceso:

Para mayor información sobre otras maneras de pasar fotografías de personas a 3D busca “fotogrametría” en Google (en inglés, “photogrammetry”).

Paso número dos: elige a tu modelo y realicen una sesión de fotos.

En resumen, las fotografías deben realizarse en un ambiente con poca variación de luz, y hay que tomar por lo menos siete fotografías que capturen varios ángulos del rostro de la persona (ejemplos: toma frontal, toma de los perfiles izquierdo y derecho, tomas entre la vista frontal y los perfiles, tomas con la cámara estando abajo de la cara y en sus varios ángulos o tomas con la cámara posicionada más arriba de la cabeza, en sus varios ángulos).   Las fotografías deben tener buena resolución.

Todas las imágenes utilizadas para mi modelo 3D. Haz click para ver con más detalle.

En mi caso, tomé muy en cuenta que, por cuestiones de tiempo, prefiero trabajar con un único modelo e intentar varias cosas con este, más que el hecho de querer aprender a esculpir perfectamente cabezas humanas. Así que, planeando hacer una sola vez este proceso, mejor elegir desde un principio al modelo con el que yo realmente quiera trabajar.

El plug-in KenTools FaceBuilder usa un método de pines. Sobre cada fotografía hay que ir trazando los contornos de los ojos, orejas, nariz, boca, cara, frente, cejas, y una vez que se termina este procedimiento, se aplica la texturización, que tarda varias horas (tal vez esto se deba a que el algoritmo es NP-completo). Este es el paso número tres.

Las siguiente imagen muestra el resultado de haber realizado la texturización.

Los perfiles que más parecido tienen con las fotografías originales.

Esto muestra una primera posibilidad para crear algo empleando el modelo 3D de una cabeza. Se puede rotar, transformar y automatizar en el programa, o más sencillamente, hay ángulos donde la modelo 3D se parece más a la fotografía. Puedes escoger estos como imágenes estáticas para usarlas en un fotomontaje.

Las imágenes que menos se parecen a la persona real también pudieran ser interesantes; depende de los gustos de cada quién. Yo, sin mucha idea de cómo se efectúa el procedimiento de pines con toda precisión y que casi nunca dibujo, encontré que el perfil izquierdo de mi modelo, quedó totalmente dispar. Pareciera que ni se trata de la misma persona. Tal vez tendría que rehacer nuevamente esta parte, o si no, simplemente considerarlo un arte raro.

El perfil izquierdo casi no se parece a la persona fotografiada.

Otra opción para ser creativa y que va siendo mi favorita, es ignorar la textura y considerar sólo el mesh.

Mesh sin textura
Vista desde arriba
Vista frontal

 

 

 

 

Así, al mesh se le puede ir dibujando encima, utilizando las brochas de Blender. Muy fácilmente aparecen nuevos personajes, y procesar un simple garabato en Ostagram genera algo bastante complejo:

Mesh procesado en Ostagram.

También se puede exportar el mesh con o sin la textura, a Houdini, y donde fue sencillo realizar la animación de derretir el mesh, aunque con esto aparece una cuestión importante, que es: ¿Cómo voxelizar el personaje de la manera más eficiente? El mesh, inicialmente es una muy flaca superficie, y así tal cual, resulta difícil aplicar efectos como el de “transformación en humo.” Pero hacer una mala voxelización, todo lo arruina. Ciertas brochas agregan volumen al mesh, por lo que, bien sirve elegir estas herramientas desde el momento de modelar el personaje.

Una voxelización imprudente.

Concluyo este artículo mencionando que, el modelado 3D puede parecer frustrante en un principio, pues quién sabe a dónde lo puedes llevar para sacarle buen provecho a esta herramienta. Una cosa que está muy de moda es el WebGL, y se pueden exportar modelos 3D de blender a un formato adecuado (.glv, .gltf o .obj), luego incorporar estos objetos en una página web usando una biblioteca como Three.js, lo que ciertamente agregará una nueva dimensión a la experiencia de visitar el sitio.

Aquí puedes visitar mi prototipo de intro para sitio web: https://bit.ly/2Fq1txS .

Un mesh importado a un sitio web.

 

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