13. Qué es la escultura digital 3D

Aunque no conozcas lo que es la escultura digital 3d posiblemente ya la hayas visto aplicada antes. La escultura digital ha revolucionado el mundo del cine, los VFX y la impresión 3D. Mediante programas de modelado 3D, como Zbrush, Mudbox o Blender, podemos crear modelos hiperrealistas con todo lujo de detalles.

La escultura digital 3D nos permite modelar como si trabajásemos con arcilla o plastelina virtual. Creando modelos 3D de manera intuitiva mediante pinceles digitales. Dejando al margen los aspectos más técnicos de la producción 3D, para centrarnos en el proceso creativo.

Esta tecnología nos ofrece la posibilidad de crear seres que se confunden fácilmente con la realidad. La escultura 3D pone a nuestro alcance la creación de humanos digitales, animales, personajes y criaturas fantásticas.

En el mundo del cine estos seres se creaban a través de maquillaje y prótesis sobre actores reales o bien se utilizaban robots recubiertos de una especie de goma la cual le daba cierto realismo. Con el paso de los años ha ido ganando terreno la simulación de personajes a través de métodos digitales, como es el caso de la escultura digital o el modelado 3D.

La escultura digital una técnica o un método de modelado 3D con la que se pueden conseguir unos resultados sorprendentes en el mundo del modelado 3D. Se ha utilizado en películas como «El Señor de los Anillos» donde aparecen ogros o el mismísimo «Gollum», personaje muy conocido de esta saga de películas, que está generado íntegramente mediante la utilización de programas 3d y posiblemente se haya utilizado la técnica de modelado en escultura digital.

También se ha utilizado en películas como «Harry Potter», donde aparecen seres mágicos y criaturas mitológicas, como puede ser el duende «Dobby», que también ha sido creado con esta técnica 3D.

Personaje realizado modelando con escultura 3D.
Escultura digital empleada para crear un personaje estilizado o estilo cartoon.

Por otro lado, tenemos películas o cortos como los de Disney-Pixar. Son personajes más estilizados pero qué igualmente algunos de ellos han sido generados por ordenador a través de la escultura digital 3D.

Para qué sirve la escultura digital 3D

Podemos concluir que el modelado a través de escultura digital es ideal para generar objetos o personajes orgánicos. O sea, todo aquello que es animado, tiene vida y proviene de la naturaleza. Objetos no orgánicos serían por ejemplo: Vehículos, edificios, piezas mecánicas, objetos cotidianos, etc. Es lo que se conoce como «Hard Surface», este es otro tipo de modelos que requieren otras técnicas de modelado.

Modelo 3D de vehículo futurista Hard Surface.
Modelo Hard Surface (no orgánico).

La escultura digital 3D es ideal para crear humanos que sirven como dobles digitales. Como decíamos anteriormente, sirve para crear criaturas fantásticas o incluso animales. Imagínate realizar una película en la que los animales tienen características humanas, como la acción de hablar. Como te puedes imaginar, hacerlo con marionetas o con animales entrenados, sería prácticamente imposible o el resultado sería poco creíble.

Imagínate poder animar caras simuladas digitalmente, lo que se conoce como animación facial. Esto se realiza mediante «Blend Shapes». Para conseguir esto se crean muchísimas versiones de la cabeza de un personaje tridimensional con diferentes expresiones. Posteriormente, todas estas expresiones se fusionan en un solo modelo y a través de unos controles podemos animar esta cara como si fuese totalmente real. Estos «Blend Shapes» o sea, estás figuras o caras con distintas expresiones, se generan a través de la escultura digital 3d, porque es mucho más fácil mover los polígonos que conforman estas expresiones faciales.

Modelado de Blendshapes utilizando escultura digital.

Esta técnica de modelado 3D también se puede utilizar para hacer «Hard Surface». Pero en mi opinión, aunque hay artistas 3d que hacen verdaderas maravillas, no creo que la escultura digital sea el método de modelado ideal para este tipo de modelos 3D.

Tipos y métodos de modelado 3D

Existen otros métodos de modelado 3d, te los voy a mencionar un poco por encima para que comprendas y veas la diferencia que existe entre ellos.

Empezamos con el el famosísimo «Box Modeling»: Consiste en partir de un cubo e ir extruyendo las caras para ir generando formas nuevas e ir adaptando y escalando para conseguir un objeto final.

Box modeling
Modelado 3D utilizando la técnica Box Modelling.

Método «Poly by Poly»: En este caso partimos de un simple polígono de 4 caras para ir extruyendo sus aristas para ir generando la forma que nosotros queramos. Tiene un gran nivel de control pero es bastante tedioso de trabajar.

Modelado 3D Poly by Poly.
Modelado 3D utilizando la técnica Poly by Poly.
Modelado Nurbs
Modelado Nurbs.

Método de modelado 3D «Nurbs»: Consiste en dibujar el contorno del un objeto mediante lineas o curvas y estas son envueltas con una especie de piel o capa de polígonos. La forma general de este objeto se puede controlar a través de estas curvas. Este tipo de modelado 3D se utiliza más bien poco en el mundo del 3d orgánico. Es más habitual encontrarlo en la generación de modelos «Hard Surface» para piezas más industriales o formas mecánicas.

No solo debemos basarnos en un único método de modelado 3D. Lo más habitual es combinar distintas técnicas de modelado 3D para conseguir el objeto que deseamos.

Cómo funciona la escultura digital 3D

Una vez que ya te has hecho una ligera idea de qué tipos de modelado 3d que existen, vamos a adentrarnos un poco más en la escultura digital 3d. ¡Veamos cómo funciona!

Básicamente partimos de un objeto 3d básico como puede ser un cubo o bien una esfera. También podemos partir modelo simple realizado a través de «Box Modeling» Encima de este modelo básico esculpimos virtualemte a través de una serie de pinceles. Con estos vamos trabajando los volúmenes y las formas de este modelo hasta conseguir el objeto que nosotros queramos modelar.

También podemos partir de un «Blocking» que consiste en crear un modelo 3D con formas muy esquemáticas a partir de objetos simples como esferas o cubos. Por ejemplo, en un personaje, definiríamos la forma general y las zonas anatómicas clave y más destacadas. A partir de este «Blocking» simple podemos ir añadiendo mucho más detalle mediante la escultura 3D, cómo pueden ser las formas de los músculos, marcar las partes donde se intuyen los huesos, así como también añadir detalles como los poros de la piel, al nivel de detalle que queramos.

Podemos partir de «Z Esferas» este este tipo de modelado es específico de un programa para escultura digital (Pixologic Zbrush). Básicamente son una serie de esferas que se conectan entre ellas, las cuales podemos darles forma de una manera muy sencilla y fácil. Con este punto de partida, tenemos una base, para luego trabajar encima a través de la escultura digital.

Modelado mediante ZSpheres.
Modelado base con ZSpheres de ZBrush.

En resumen partimos de modelo muy sencillo y a mediante el uso de pinceles vamos dándole forma y añadiendo detalles al modelo 3D.

Ventajas e inconvenientes de trabajar con escultura digital

La principal ventaja es que es mucho más intuitivo trabajar el modelado 3D con escultura digital. Nos olvidamos de la parte técnica, es lo más parecido a trabajar con arcilla o bien con plastelina.

Escultura 3D la Arcilla o plastelina virtual.
Esculpir en 3D es lo más parecido a modelar con arcilla o plastelina virtual.

Por el contrario, cuando modelamos con «Poly by Poly« debemos de estar pendientes de que todos los polígonos tengan tres o cuatro caras como mucho, debemos tener cuidado con los Loops que se generan en la malla 3D, etc. En definitiva, la parte técnica cobra mayor importancia.

El principal inconveniente de la escultura digital, es que este método produce modelos con mallas muy densas y poco optimizadas. Fácilmente un modelo puede tener miles o millones de polígonos. Esto hace que el programa de edición 3d pues se pueda ralentizar si no disponemos de un ordenador potente. El modelo resultante es ideal para impresión 3D, pero no sirve para animación o videojuegos, ya que se necesitan mallas 3D más livianas y limpias.

Retopología modelo facial.
Muestra de la densidad de malla 3D antes y después de una retopología 3D.

Esto nos obliga en muchas ocasiones a tener que realizar una tarea extra, como es la retopología, que en muchas ocasiones es ardua y lenta. La retopología 3D consiste en volver a redibujar los polígonos encima de la escultura final, para obtener mejores loops y mallas más simples. Posteriormente a esta nueva malla se le proyectan todos los detalles de la escultura en alta definición a través de mapas (texturas) de normales o de desplazamiento.

Pinceles en escultura digital

Te voy a mencionar algunos pinceles básicos ya que existen muchos y depende del software 3D que utilices pueden variar:

Pincel 3D Arrastrar: Sirve para definir formas generales y volúmenes moviendo zonas amplias de polígonos.

Pincel 3D Clay: Permiten poner capas o tubitos de plastilina encima del modelo 3D, lo más parecido a trabajar con arcilla.

Pincel 3D Inflate: Agranda o hincha zonas del modelo, según el tamaño del pincel.

Pincel 3D Crease: Sirve para marcar hendiduras o bordes para que sean más definidos.

Pincel 3D Flatten: Sirve para alisar, aplastar y aplanar lados y caras del modelo.

Según el programa que utilices, estos pinceles se llamarán de una manera o bien de otra. Quédate con la idea de que hay una serie de pinceles específicos para hacer distintas cosas encima del modelo 3D. Con ellos podemos añadir volúmenes, mover, marcar, inflar, etc.

Pinceles Blender de escultura digital 3D,
Pinceles de escultura digital 3D,

Tambien hay una lo que llamamos canales o imágenes alpha que que permiten añadir detalles más microscópicos como escamas, grietas, piel, arrugas, poros, etc. Son imágenes en escala de grises, que sirven para pintar detalles por encima del modelo 3D, en vez de colores (Cosa que también permiten los programas de escultura digital).

Programas más populares de escultura digital 3D

Para terminar te voy a mencionar los programas de escultura más conocidos:

Z-Brush

Para empezar nos encontramos con Pixologic Z-brush. Este programa 3D es el rey indiscutible en este sector, es un referente en la industria del 3d, la cinematográfica y los efectos visuales. Cualquier producción de este tipo utiliza Z-Brush sí o sí.

Programas de escultura digital 3D Pixologic Zbrush.

Es un programa muy potente y realmente puedes hacer verdaderas maravillas con él cuando lo dominas. Tiene una curva de aprendizaje, eso sí, bastante marcada, al principio intimida bastante y es bastante complejo de utilizar.

Mudbox

Nos encontramos con la competencia de Zbrush, qué es Mudbox, programa muy parecido y propiedad de la poderosa Autodesk, conocida por su potente suite formada por los conocidos 3D Studio Max y Maya. Tanto Z-Bursh como Mudbox son programas especializados exclusivamente en escultura digital, lo que los convierte en herramientas muy enfocadas a este tipo de tareas.

Programas de escultura digital 3D Autodesk Mudbox.

Blender y Cinema 4D

Blender y Cinema 4D tienen funcionalidades de manera interna para realizar escultura digital. No son programas exclusivos, ni específicos, ni especializados en este tipo de tareas, porque estan orientados a producciones 3d generalistas. Con Blender 3D puedes iluminar, animar, renderizar, modelar, esculpir, etc. Es un programa que al igual que Cinema 4D, sirve para todas las tareas en el proceso de creación tridimensional.

Programas de escultura digital 3D Blender.

Aun así, las últimas versiones de Blender, sobre todo a partir de las 2.8 hacia arriba, ha hecho un trabajo increíble con la herramienta de escultura. Ha evolucionando a unos pasos agigantados, he visto artistas digitales crear obras y modelos realmente impresionantes. Blender no tiene nada que envidiar a Z-Brush en algunas funcionalidades y creo que en los próximos años van a evolucionar de manera sorprendente y va a poner las cosas muy difíciles, en mi opinión, a Z-Brush y Mudbox.

Blender es un programa que puedes descargar de manera totalmente gratuita (Open Source). Está disponible para PC y MAC. Te recomiendo que lo descargues y hagas alguna prueba, que hagas una simple esfera y actives las herramientas de escultura, simplemente para que hagas una primera aproximación al mundo de la escultura digital 3D de una manera rápida, fácil y totalmente gratuita.

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