Gráficos 3D generados por computadora

Imágenes o gráficos 3D por computadora

En próximos artículos de esta web estaremos abordando el aprendizaje de un software llamado Blender y del diseño 3D en general, para ello debemos tener conocimiento pleno y firme sobre lo que es exactamente una imagen o grafico 3D generado por computadora, así como las diferencias existentes entre un gráfico 3d y una película de cine con efecto 3D o con un gráfico 2D. Quizás esto pueda parecer tonto, sin embargo puede generar algunas confusiones entre personas que apenas se inician en el tema, se pueden dar casos de personas que esperan demasiado del software por no tener el conocimiento adecuado, mientras que otros subestiman los logros que se pueden alcanzar, pues creen que el 3D es algo diferente a lo que realmente es.

¿Qué son los Gráficos 3D?

Las imágenes o gráficos generados por computadora, a lo cual suele hacerse referencia mediante las siglas CGI que provienen del término inglés Computer generated imagery, son como su nombre lo indica, imágenes que se producen por medio del procesamiento informático, gracias a la combinación de hardware y software, que a través de cálculos y procedimientos complejos, producen resultados que pueden expresarse visualmente en forma gráfica, en formato de imagen. Al campo de la informática que se ocupa de la generación de gráficos por computadora, se le conoce como computación gráfica.


Las imágenes generadas por computadora no son como las fotografías, que muestran una proyección casi exacta de una vista o toma real que ha sido capturada por una cámara, por el contrario todo el contenido de un gráfico generado por computadora, es eso, producido por el procesamiento de instrucciones que un diseñador gráfico le indica a una computadora y estos procedimientos e instrucciones pueden basarse en dos métodos de fundamentales de representación de objetos y figuras, estos son el modo 2D y el 3D.

Como es obvio, el método de representación 2D es aquel que solo utiliza dimensiones espaciales para establecer los parámetros que el sistema deberá procesar para generar la imagen y por ende el método 3D emplea 3 dimensiones, es decir que representa objetos en un espacio tridimensional tal como se encuentran en el mundo real, por lo tanto el diseño gráfico 2D podría compararse con el dibujo o la pintura, mientras que el diseño 3D presenta mayor relación con la escultura, dado que se utiliza el relieve y la profundidad.

El diseño 3D tiene como ventaja que al ser creada una escena en 3 dimensiones, cuando se realiza el procesamiento de la imagen, a lo que se le denomina Renderizado o Renderizacion, lo cual ocasiona que la imagen generada a partir de un modelo 3D se le conozca como Render, es posible generar diferentes imágenes con perspectivas o puntos de vista diferentes de un mismo escenario, ya que solo hace falta cambiar la posición desde la cual se captura la imagen, en cambio en el diseño 2D si se requiere una imagen distinta entonces se debe editar completamente lo hecho. Esto también tiene sus inconvenientes, ya que es más fácil y rápido procesar una imagen 2D que una 3D.

Sin darnos cuenta, es fácil hablar de imágenes 2D y 3D, sin darnos cuenta que al final tanto la imagen obtenida del proceso 2D como la del procedimiento 3D, poseen solo 2 dimensiones y presentan un formato de imagen en mapa de bit como puede ser JPG o PNG, entonces es necesario tener totalmente claro que en realidad lo que es 2D o 3D no es la imagen en sí misma, sino más bien el procedimiento que ha sido necesario para obtenerla.

Diferencias entre Gráficos 3D y el efecto visual 3D

De igual manera, actualmente está muy de moda el cine en 3D y los televisores 3D, pero ¿a qué se refiere eso? Material o físicamente un objeto es tridimensional (3D), si posee tres dimensiones, que son alto, ancho y largo o profundidad. Las películas de cine siguen proyectándose sobre una superficie plana, los televisores ahora son también pantalla plana y las imágenes que nos muestra una computadora también tienen solo dos dimensiones. Entonces ¿en dónde está lo 3D de estas imágenes o gráficos?

Cuando se habla del cine y la televisión en 3D, se hace referencia al efecto visual de profundidad, que se consigue al emplear una tecnología a la que se le conoce como estereoscopía, la cual consiste en mostrar dos tomas levemente diferentes de una misma escena al espectador, estas tomas estarán dirigidas al mismo tiempo, una a cada ojo de la persona que visualiza la imagen, creando la ilusión de profundidad o efecto tridimensional.

Esto se debe a que los seres humanos por naturaleza, percibimos el mundo que nos rodea en tres dimensiones, gracias a que nuestros ojos son dos y se encuentran separados por una corta distancia entre uno y otro, de tal modo que nuestro cerebro interpreta dos imágenes ligeramente diferentes, provenientes de cada uno de nuestros ojos, y las unifica, a la vez que calcula la profundidad de los objetos a nuestro alrededor. Aprovechándose de ello, la tecnología ha logrado engañar a nuestro cerebro, haciendo que cada uno de nuestros ojos capte a la vez una imagen ligeramente distinta de un mismo panorama.

En el cine se utilizan las gafas o lentes 3D que se encargan de controlar que imagen visualiza cada uno de nuestros ojos, utilizando filtros de colores diferentes para bloquear una imagen y permitir la recepción de otra. Los televisores 3D emplean el mismo principio, pero existen modelos en los que no se requiere de los anteojos, sino que la misma pantalla contiene micro-lentes que realizan el proceso que simula la profundidad en la visión del usuario.

Las películas que presentan efectos 3D, no necesariamente deben contener efectos especiales generados por computadora, ni mucho menos ser animaciones con personajes de caricatura. Pueden perfectamente ser películas en las que actúan personas de carne y hueso, incluso sin ser de ciencia ficción. Un ejemplo de este tipo de películas es Titanic en 3D del 2012.

Por el contrario y como explicaba antes, la generación de gráficos 3D por computadora, se refiere al diseño de modelos tridimensionales de las escenas, por medio de software especializados como es el caso de Blender (también Maya, 3Ds Max, Cinema 4D, Lightware…), para luego mediante cálculos matemáticos realizados por el sistema informático, producir imágenes desde cualquier perspectiva o punto de vista de la escena, sin la necesidad de crear nuevos modelos, sino modificando los ya existentes. Por lo tanto recalco (espero no ser demasiado repetitivo), que en realidad las imágenes que se obtienen del diseño 3D son 2D y en el caso de animaciones o videos no poseen el efecto visual 3D.

De tal manera que una película de animación por computadora, como por ejemplo Toy Story, no necesariamente deba poseer el efecto óptico de 3D, ya que son tecnologías diferentes, que no tienen nada que ver una con la otra. En el caso de Toy Story, que fue el primer largometraje totalmente formado por gráficos 3D generados por computadora, se estrenó en 1995 en el formato tradicional (sin efecto visual 3D) y posteriormente fue reeditado en 3D el año 2009, es decir con el efecto de profundidad incorporado.

La animación por computadora no se limita a la creación de películas de caricatura como es el caso de Monsters Inc, Cars, Buscando a nemo, Shrek, Madagascar, Kung Fu Panda, La era del hielo, Rio, Epic, Lluvia de hamburguesas, Hotel Transylvania, Reyes de las olas, entre muchas otras. Sino también que abarca la realización de efectos especiales para producciones de acabado foto-realista, como por ejemplo en Spider-Man, Iron Man, Tranformers, G.I. Joe o X-Men, por supuesto esto no solo destinado al cine, igualmente se emplea en imagen y videos publicitario, industrial o de cualquier índole.

Los modelos 3D por computadora pueden ser mucho más económicos que la simulación de objetos o escenarios por medios materiales/físicos, al mismo tiempo que proporcionan mayor exactitud, versatilidad y calidad al momento de representar objetos ficticios e irreales, que por otros medios serían casi imposibles de producir.

Principales programas para generar gráficos 3D

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Autodesk Maya

El programa líder en el sector cinematográfico y el desarrollo de animaciones profesionales de alta complejidad, es Autodesk Maya, software el cual cuneta con reconocimientos tales como haber sido hasta ahora el único software galardonado con un premio Oscar de la Academia de Artes y Ciencias Cinematográficas de Estados Unidos por la extraordinaria contribución que ha hecho como herramienta en la producción de efectos especiales para numerosas películas de Hollywood.

Este software es reconocido por su gran potencia, versatilidad y personalización de su entorno, se emplea principalmente para la creación de efectos especiales y animación de personajes, posee un lenguaje de programación integrado llamado MEL que le otorga mayor flexibilidad permitiendo al usuario crear script a medida, el programa es muy expansible gracias a la gran cantidad de complementos que pueden añadírsele, los cuales permiten escalar su capacidades. Por su puesto su uso es muy difundido en la industria y presenta una gran comunidad de usuarios, como factores negativos se puede mencionar su alto costo y el elevado consumo de recursos que ejerce sobre el sistema.

La empresa Autodesk la cual es famosa por ser la propietaria de AutoCAD el programa de diseño asistido por computadora más popular, es líder en el sector informático que tiene que ver con la generación de gráficos 3d, bien por sus productos originales (los que ha creado desde su origen) o por los que ha adquirido a otras empresas durante los últimos tiempos como es el caso de Maya, por lo que posee los principales y más avanzados programas de 3D, como es el caso de Mudbox y anteriormente Softimage que ya fue descontinuado.

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Autodesk 3Ds Max

Este es otro de los programas de diseño 3D más utilizados y que ofrece mayor calidad, en este caso su uso está más difundido en la creación de modelos 3D para videojuegos, la representación arquitectónica y el modelado de piezas mecánicas e industriales, también se utiliza con frecuencia en la creación de comerciales de TV, en el cine aunque su uso es más reducido que el de Maya, también es empleado algunas veces.

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Cinema 4D

Fuera de los programas pertenecientes a Autodesk una de las aplicaciones 3d más populares y que ofrece un alto nivel de calidad es Cinema 4D, su número de alternativas de diseño y áreas de trabajo no es tan extensa, pero los resultados que pueden obtenerse son bastante buenos. Sus capacidades pueden expandirse por medio de la instalación de módulos según los requerimientos del proyecto.

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LightWave

Otro buen software de generación de gráficos 3D por computadora es LightWave, este es un programa algo particular ya que presenta una estructura de trabajo algo especial en la cual no se trabaja con objetos independientes en el escenario sino con capas en las que se cuenta con una maya general, su uso no es tan difundido como el de los anteriores, e un software multiplataforma y tengo entendido que no se actualiza desde hace varios años.

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Blender

Finalmente mi favorito, Blender es el único software libre y de distribución gratuita de la lista y no por ello ofrece una menor calidad, es multiplataforma, muy versátil pues abarca todas las áreas que constituyen el diseño 3D, incluso la creación y programación de videojuegos, integra una amplia batería de herramientas, posee una comunidad enorme que lo hace el software 3D con mayor número de usuarios, su código se actualiza periódica y constantemente, emplea Python como lenguaje de script interno, entre muchas otras características.

Espero que con esto sea suficiente para ya sientas curiosidad por saber más sobre Blender, pues pretendo desarrollar una buena cantidad de artículos sobre el diseño 3D empleando este software, aunque si decides utilizar alguno de los demás programas que he mencionado tampoco sería para nada una mala elección, en cualquier caso me gustaría recibir tus comentarios y si te ha gustado el articulo por favor compártelo con tus amigos en las redes sociales, hasta un próximo artículo relacionado con la animación 3D.

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Autor: Néstor Gómez

Académicamente: Ingeniero de Sistemas y TSU en Informática. Empíricamente: Profesor Universitario, Desarrollador de Software, Webmaster/Blogger, Diseñador Digital, Generalista 3D, Freelancer y Emprendedor Online.