AprendendoAutodesk Maya2008

Modelagem e Animao

Guia Ofi cial de Treinamento Autodesk

Aprendendo Autodesk Maya: Modelagem e Animao

Do original Beginning SQL Server 2005 for Developers Copyright 2006 da Editora Alta Books Ltda. Authorized translation from English language edition, entitled Learning Autodesk Maya 2008 The Modeling & Animation Handbook, published by Autodesk, Inc Copyright 2007 by Autodesk, Inc. PORTUGUESE language edition published by Editora Alta Books, Copyright 2008 by Editora Alta Books.

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Erratas e atualizaes: Sempre nos esforamos para entregar a voc, leitor, um livro livre de erros tcnicos ou de contedo; porm, nem sempre isso conseguido, seja por motivo de alterao de software, interpretao ou mesmo quando alguns deslizes constam na verso original de alguns livros que traduzimos. Sendo assim, criamos em nosso site, www.altabooks.com.br, a seo Erratas, onde relataremos, com a devida correo, qualquer erro encontrado em nossos livros.

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Produo Editorial: Editora Alta BooksCoordenao Editorial: Fernanda Silveira

Traduo: Tibrio Novaes Reviso: Jacqueline Gutierrez

Diagramao: Alexandre Madruga Reviso Tcnica: Bruno Romano

Impresso no Brasil

O cdigo de propriedade intelectual de 1 de Julho de 1992 probe expressamente o uso coletivo sem autorizao dos detentores do direito autoral da obra, bem como a cpia ilegal do original. Esta prtica generalizada nos estabelecimentos de ensino, provoca uma brutal baixa nas vendas dos livros a ponto de impossibilitar os autores de criarem novas obras.

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AgradecimentosDiretor de Arte:Michiel Schriever

Designer Grfi co:Luke Pauw

Imagem da Capa: 2007 LAIKA, Inc.All Rights Reserved.

Designer de Produo:Diane Erlich

Editor:James A. Compton

Editor Tcnico:Cathy McGinnis

Produo do DVD:Roark Andrade, Peter Verboom

Gerente do Projeto:Lenni Rodrigues

Gerente de Marketing:Carmela Bourassa

Diretor de Produtos, Planejamento e Feramentas:Michael Stamler

Os agradecimentos especiais vo para:

Mariann Barsolo, Tonya Holder, Mary Rujis, Katriona Lord-Levins, Robert Lin, Julie Fauteux e Heather McDiarmid.

Este livro no se tornaria realidade sem o generoso apoio da LAIKA Inc. Gostaramos de extender nossos agradecimentos especiais para Nasseem Moradi, Jim Cheek, Skylr Chamberlin e Dan Casey.

Autor PrincipalMarc-Andr Guindon, NeoReel

Marc-Andr Guindon o fundador da NeoReel Inc. (www.NeoReel.com), uma empre-sa de produo sediada em Montreal. Como mestre em Autodesk Maya e usurio avanado do software Autodesk MotionBuilder , Marc-Andr e a NeoReel se asso-ciaram Autodesk Inc. em vrios projetos, incluindo as sries Art of Maya e Learning Maya da verso 6.0 atual. A NeoReel tambm foi a fora propulsora por trs dos DVDs Maya Techniques, tais como How to Integrate Quadrupeds into a Production Pipeline e Maya and Alias MotionBuilder.

Marc-Andr estabeleceu caminhos complexos e desenvolveu inmeros plug-ins e fer-ramentas, tais como Animation Layers para o Maya, para uma variedade de projetos nas indstrias de fi lmes e de jogos. Seus ltimos projetos de fi lmes incluem a pr-vis-ualizao em Journey 3-D (Walden Media ), bem como Unearthed (Ambush Entertain-ment), XXX: State of the Union (XXX: Estado de Emergncia) (Revolution Studios), Scooby-Doo 2 (Warner Bros. Pictures) e Dawn of the Dead (Madrugada dos Mortos) (Universal Pictures). Trabalhou tambm com a indstria de jogos para integrar a captura de movi-mentos em Prey (2K Games) para a Xbox 360, Arena Football (EA Sports) e a srie Outlaw Game Series: Outlaw Volleyball, Outlaw Golf e Outlaw Tennis(Hypnotix).

Marc-Andr continua procurando desafi os em sua vida, para a NeoReel e para sua equipe formada por profi ssionais de grande talento.

Sobre MoongirlLaika Entertainment

Moongirl segue Leon, um menino que sai para pescar noite com seu esquilo, Earl the Squirrel. Quando de repente a lua escurece, Leon percebe que pegou mais do que esper-ava, quando um peixe-gato, feito de estrelas, engole seu vaga-lume que lhe servia de isca. O peixe o joga pelo cu direto ao centro da lua, onde ele encontra uma menina responsvel por manter a lua iluminada. Junto com a Moongirl, ele deve combater os temveis Garga-loons, espritos sinistros determinados a extinguir para sempre a luz da lua.

Moongirl o primeiro curta-metragem animado produzido pela Laika Entertainment e foi recebido com grande aclamao. O fi lme foi apresentado em festivais internacionais e gan-hou vrios prmios, incluindo o de Melhor Curta no Animacor International Film Festival, em Crdoba, na Espanha.

Apesar de seu sucesso, Moongirl, na verdade, originou como um experimento - um hbrido entre uma tentativa tecnolgica e uma prova de arte. Dan Casey, diretor do Digital De-sign Group da Laika, explica: - Tivemos a oportunidade de criar um novo caminho. Em vez de uma esfera de cromo quicando sobre um cho xadrez, queramos algo que envolvesse mais conceito e foco. Para gerar idias, a Laika realizou um concurso interno, no qual os empregados podiam criar projetos. A proposta mais interessante veio de Michael Berger, que teve a idia de um curta-metragem sobre uma menina que morava na lua, pegando estrelas em uma rede.

Ao mesmo tempo, o estdio estava elaborando sua lista de diretores para projetos de maior vulto e se deparou com Henry Selick, j renomado por seu excelente trabalho em fi lmes como O Estranho Mundo de Jack, James e o Pssego Giagante e A Vida Marinha de Steve Zissou (efei-tos visuais sob a gua). Casey explica que trabalhar com Selick foi um dos maiores incentivos para a equipe: - Foi uma oportunidade incrvel trabalhar com ele.

Selick reescreveu Moongirl criando uma histria mais misteriosa com uma mudana no fi nal, na qual a Moongirl deixa Leon encarregado de ser o prximo de uma longa fi la de tomadores de conta da lua. Casey descreve como o novo enredo mudou o projeto: Ele pas-sou de algo engraadinho, tpico de um conto de fadas, para algo muito mais estilizado e moderno. A empresa tambm trouxe para junto de si o artista Peter Chan, que havia traba-lhado em Lemony Snickets A Series of Unfortunate Events, Harry Potter e a Pedra Filosofal e o colorista Courtney Booker (Os Incrveis e Procurando Nemo) para trabalhar com Selick no desenvolvimento da esttica do fi lme. Selick, Chan e Booker desde ento colaboraram com um livro de ilustraes baseado no fi lme publicado pela Candlewick Press. A esplndida trilha sonora do fi lme foi criada por They Might Be Giants.

Parte da viso de Selick era que a animao tivesse um pouco da sensao de stop-motion e no fosse to tranqila como um tpico trabalho de CG (computao grfi ca). Isto caiu como uma luva para os animadores da Laika, j que as razes da empresa esto na clayma-tion (tcnica de animao baseada em modelos de barro) e no stop-motion.

A Laika foi criada em 2003, quando Phil Knight, co-fundador da Nike, adquiriu a antiga Will Vinton Studios, lder na indstria de animao de stop-motion. A empresa tradicional-mente fazia trabalhos comerciais, animando mascotes inesquecveis em propagandas como a da California Raisins, o Noid da Dominos Pizza e, mais recentemente, a famlia Ad-ams da M&M.

O animador Kyle Bell j trabalhava na empresa quando ela se ramifi cou para a rea de CG em meados da dcada de 90, e explica que a transio nem sempre foi fcil: - Queramos defi nir uma keyframe para cada frame, pois era assim que sabamos trabalhar. Ironicamente, foi exatamente assim que os animadores conseguiram ter a viso de Selick com Moongirl, defi nindo keyframes para poses muito mais difceis e no permitindo que o computador preenchesse tanto assim as intermedirias.Algumas das seqncias mais impressionantes do fi lme ocorrem nas transies de cena: nos crditos de abertura, quando um sapo verde se mescla ao ttulo e depois se divide, transformando-se em vaga-lumes; e quando a grama do brejo afunda na gua medida que as sombras de fundo se erguem transformando-se em rvores s margens de um rio. Casey explica que esses momentos representaram um desafi o no mundo dos efeitos: - O fato de simplesmente ter que fazer com que tudo se encaixasse foi difcil, alm de no deixar parecer uma transformao barata.

Embora lidar com personagens humanos tambm tenha apresentado desafi os, o maior obstculo foi desenvolver o prprio processo de produo. Como o fi lme foi projetado para resolver distores e fazer com que a equipe se acostumasse a um fl uxo de trabalho de fi lmes de primeira linha, Casey admite que muitas vezes, estvamos construindo os trilhos bem na frente do trem. Se alguma coisa desse errado ao longo do caminho, o pessoal de produo tinha que parar enquanto pensvamos numa soluo.

Dito isto, o fi lme levou aproximadamente um ano para ser concludo e o software Autodesk Maya foi utilizado como principal ferramenta de animao. A Laika, e a antiga Vinton Studios, j h muito um cliente Maya, usando o software em praticamente todos os as-pectos de produo, incluindo modelagem, texturizao, efeitos e animao.

Casey considera o software Maya especialmente til para o departamento de desenvolvimen-to: - O fato de que ele faz tudo de grande utilidade. Podemos rapidamente criar um prottipo, elabor-lo e transform-lo em ferramentas reais mais tarde. Consigo ensinar a um modelador como desfazer UVs, criar texturas bsicas e at estruturas bsicas, pois est tudo l.

Bell vai mais alm, explicando que a facilidade de uso do software tambm o torna atrativo: - Uma pessoa pode se sentar em frente ao Maya com pouqussimo conhecimento, e, ainda assim, criar algumas keyframes e, em pouco tempo, obter uma noo geral de como ele funciona. Ele tem uma abordagem relativamente simples, que pode fi car um pouco mais complexa medida que voc se aprofunda.

A Laika est atualmente produzindo Coraline, um fi lme de stop-motion baseado no livro de mesmo ttulo de Neil Gaiman. Embora a maior parte do fi lme utilize tcnicas tradicionais de stop-motion, a empresa est desenvolvendo modernas ferramentas para a construo de cenas e ren-derizao utilizando o software Maya. Tambm na linha de produo est Jack & Ben, uma antiga histria de amigos que ser o primeiro projeto de longa-metragem em CG da empresa.

Este um excelente momento para a animao em CG, de acordo com Casey, porque o pblico procura mais do que simplesmente um realismo em 3D: - Acho que os dias em que se fazia um fi lme de CG simplesmente porque ele parecia CG j se foram, e acho que a histria vai melhorar e criaes mais estilizadas esto a caminho. Por fi m, isto o que faz da Laika e de Moongirl algo to emocionante. Ningum fazia este tipo de CG na poca, a no ser algumas pessoas nas garagens de suas prprias casas; por isso, ter os recursos de um estdio necessrios para levar isso frente algo maravilhoso.

Tabela de Contedo

Como usar este livro 10

Projeto 01Lio 01 Fundamentos de um polgono 5

Lio 02 Modelagem do corpo de Leon 17

Lio 03 Modelagem da cabea de Leon 51

Lio 04 Texturizao de polgonos 77

Projeto 02Lio 05 Fundamentos do NURBS 103

Lio 06 Modelagem do corpo do esquilo 125

Lio 07 Modelagem da cabea do esquilo 155

Lio 08 Tarefas NURBS 179

Projeto 03Lio 09 Fundamentos da subdiviso 203

Lio 10 Modelagem do peixe-gato 211

Lio 11 Tarefas de subdiviso 225

Projeto 04Lio 12 Montagem do esqueleto de Leon 237Lio 13 Orientao de articulaes 255 Lio 14 Inverso Cinemtica (IK, Inverse Kinematics) 269Lio 15 Confi gurao da perna 289Lio 16 Confi gurao do brao 307Lio 17 Confi gurao da coluna 329

Projeto 05Lio 18 Blend shapes 363Lio 19 Ligao da pele (Skinning) 385Lio 20 Deformadores 409Lio 21 Toques fi nais 431

Projeto 06Lio 22 Estrutura do esquilo 447 Lio 23 Converso e ligao pele (Skinning) 461Lio 24 Toques fi nais 469

Projeto 07Lio 25 Caminhada simples 489Lio 26 Referncias 517 Lio 27 Restries 529Lio 28 Animao do personagem 539Lio 29 Imitao da fala com os lbios 557Lio 30 Full Body IK (IK do corpo todo) 565

ndice

Como usar este livro

A forma como voc usa Aprendendo Autodesk Maya 2008 / Manual de Modelagem e Animao vai depender de sua experincia com computao grfi ca e animao em 3D. Este livro avana em ritmo rpido e elaborado para ajudar usurios de nvel inter-medirio a aprimorar suas habilidades em modelagem e animao e a entender suas relaes em uma linha de produo. Se esta for sua primeira experincia com software em 3D, sugerimos que comece com Learning Maya 2008 / The Modelling & Animation Handbook, como pr-requisito antes de prosseguir com as lies deste livro. Se j for familiarizado com o software Autodesk Maya ou outro pacote em 3D, voc pode mergulhar fundo e concluir todas as lies conforme instrues.

Atualizaes deste livroNa tentativa de assegurar seu sucesso contnuo com as lies deste livro, visite nosso site para obter as ltimas atualizaes disponveis: www.autodesk.com/learningtools-updates.

Windows e MacintoshEste livro escrito para atender s plataformas Windows e Macintosh. Os grfi cos e os textos foram modifi cados, onde aplicvel. possvel que voc observe ligeiras vari-aes nas ilustraes em sua tela, dependendo da plataforma que est usando.

Observaes:O foco da janela pode diferir. Por exemplo, se estiver no Windows, voc deve clicar no painel com o boto do meio do mouse para torn-la ativa.Para selecionar vrios atributos no Windows, use a tecla Ctrl. No Macintosh, use a tecla Command. Para modifi car a posio do piv no Windows, use a tecla Insert. No Mac-intosh, use a tecla Home.

Pacote AutodeskEste livro pode ser usado com Autodesk Maya Complete 2008, Autodesk Maya Unlimited 2008, ou com a verso correspondente do software Autodesk Maya Personal Learning Edition, pois as lies aqui includas se concentram nas funcion-alidades compartilhadas entre esses trs pacotes de software.

DVD-ROM do Aprendendo Autodesk MayaO DVD-ROM do Aprendendo Autodesk Maya contm vrios recursos para acelerar sua experincia de aprendizado, incluindo:

- Arquivos de suporte para aprendizado

- Guias de referncia do Autodesk Maya

- Modelos Turbo Squid em 3D

Instalando arquivos de suporteAntes de comear as lies deste livro, ser necessrio instalar os arquivos de suporte. Copie os diretrios do projeto encontrados na pasta support_fi les no disco DVD para o diretrio Maya\projects em seu computador. Execute o Maya e defi na o projeto em File J Project J Set... e selecione o projeto adequado.

Windows: C:\Documents and Settings\username\Meus Documentos\maya\projects

Macintosh: Macintosh HD:Users:username:Documents:maya:projects

Projeto 01

No Projeto 01, voc vai modelar Leon, o menino do curta-metragem Moongirl, como um personagem totalmente poligonal. Desta forma, voc ter a chance de explorar a modelagem de polgonos em mais profundidade.

Inicialmente, voc far a reviso dos fundamentos dos componentes de um polgono. Em seguida, modelar o corpo de Leon, usando imagens de referncia. Uma vez com-pletada esta parte, voc comear a modelar a cabea de Leon ligando-a ao corpo.

Essas lies lhe oferecem uma boa viso sobre alguns dos principais conceitos e fl uxos de trabalho para modelagens feitas com polgonos.

Uma vez fi nalizado o modelo, voc passar a explorar a texturizao de polgonos.

Lio 01Fundamentos de um polgono

Construir superfcies poligonais no software Autodesk Maya rpido e fcil. Este captulo cobre os conceitos fundamentais da geometria poligonal conduzindo voc atravs das ferramentas e tcnicas bsicas essenciais para a construo de modelos poligonais com qualidade.

Nesta lio voc aprender o seguinte:

- A composio de um polgono;- Como visualizar superfcies e componentes poligonais;- Como editar um modelo poligonal simples;- Como diagnosticar problemas na geometria de um polgono.

APRENDENDO AUTODESK MAYA 2008 | MODELAGEM E ANIMAO

PROJETO 01

Proj

eto

01

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O que um polgono?A defi nio mais bsica de um polgono uma fi gura defi nida por seus cantos (vr-tices) e as linhas retas existentes entre eles (arestas).

O Maya utiliza polgonos para criar superfcies preenchendo o espao defi nido pelas arestas com uma face. Trs conjuntos de arestas e vrtices formam uma face triangular, ou um tringulo. Quatro conjuntos de arestas e vrtices formam uma face quadriltera, ou um quadriltero. Qualquer nmero de arestas e vrtices acima de quatro forma o que o Maya chama de uma face de n lados.

Uma nica face de um polgono no Maya , s vezes, chamada de polgono.

Shells poligonais versus objetos poligonaisQuando vrios polgonos so unidos e compartilham arestas e vrtices, dizemos que h a formao de uma shell poligonal ou casca poligonal. Ao unir faces no h nenhum limite para o nmero de faces e sua topologia; portanto, malhas poligo-nais podem formar praticamente qualquer fi gura arbitrria desejada e no esto restritas s regras que limitam as superfcies NURBS.

Quando vrias shells poligonais so combinadas em um nico n da fi gura residin-do sob um n de transformao, normalmente dizemos que h um objeto poli-gonal. As shells podem parecer objetos simples, mas o Maya as trata como uma fi gura, um objeto poligonal, ou uma malha.

Duas shells poligonais em um objeto poligonal

Criando um tringulo, um quadrilteroe combinando malhasAgora, voc vai criar dois objetos poligonais simples, um tringulo e um quad-riltero, utilizando a ferramenta para criar polgonos Create Polygon Tool. Em segu-ida, voc vai combinar os dois polgonos para formar um objeto poligonal, embora eles continuem sendo duas shells poligonais separadas.

1 Criar dois polgonos simples

- Passe para o menu Polgonos pressionando a tecla F3.- Selecione Mesh Create Polygon Tool e na vista superior coloque trs pon-

tos; em seguida, pressione a tecla Enter para fi nalizar a criao.

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LIO 01 : FUNDAMENTOS DE UM POLGONO

Lio 01: Fundamentos de um

polgono

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Voc acaba de criar o primeiro polgono.

Repita o passo acima, mas desta vez coloque quatro pontos para criar um quadriltero.

Malha de um tringulo e malha de um quadriltero

- Selecione Window Hypergraph: Hierarchy.Voc dever ver dois objetos: polysurface1 e polysurface2.

- Dentro da janela Hypergraph, exiba os ns da fi gura do objeto selecionando Options Display Shape Nodes.

Agora, voc dever ver os dois ns de transformao e seus respectivos ns da fi gura listados no Hypergraph.

2 Combinar o tringulo e o quadriltero

- Selecione polySurface1 e polySurface2, e, em seguida, selecione Mesh Com-bine para criar um nico objeto poligonal a partir de duas shells poligonais.Voc observar no Hypergraph que um terceiro e novo n de transformao e n da fi gura foi criado, chamado polySurface3. Se voc selecionar polySurface3, as duas shells sero selecionadas. Ser possvel observar que os dois ns de transformao/da fi gura originais continuam existindo. Esses ns fi cam ocul-tos nesta hora, mas esto unidos pelo histrico de construo ao novo objeto poligonal. O Maya, normalmente, deixa os ns em cena at que seja excludo o histrico do objeto.- Se desejar excluir esses ns obsoletos, selecione polySurface3 e, em seguida, Edit Delete By Type History.

Componentes de um polgonoAntes de comear a modelar usando polgonos, convm entender quais com-ponentes formam um polgono e como eles podem ser usados para modelar no Maya. Alguns componentes de um polgono podem ser modifi cados para afetar diretamente a topologia, ou a forma, da geometria; outros podem ser modifi cados para afetar o aspecto do polgono quando renderizado ou sombreado.

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PROJETO 01

Proj

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VrticesOs pontos que defi nem os cantos de um nico polgono so chamados vrtices. Vrtices podem ser manipulados diretamente para alterar a topologia de um polgono.

ArestasAs linhas que unem os vrtices de um nico polgono so chamadas arestas. Are-stas podem ser manipuladas diretamente para alterar a topologia de um polgono. As arestas externas de uma shell poligonal so chamadas de arestas de borda.

FacesA rea preenchida limitada pelos vrtices e arestas de um polgono chamada face. Faces podem ser manipuladas diretamente para alterar a topologia de um objeto poligonal.

UVsNo mesmo local dos vrtices de um polgono existe outro componente chamado UV. UVs so usadas para ajudar a aplicar texturas aos polgonos. Texturas existem em um espao bidimensional baseado em pixels e tm largura e altura defi nidas. Para que o Maya entenda como aplicar uma textura bidimensional a um polgono tridimensional, usado um sistema de coordenadas bidimensional chamado es-pao de textura. A UV de um determinado vrtice a posio bidimensional do espao de textura, ou coordenada, daquele vrtice. O pixel daquela posio do mapa de texturas estar localizado naquele vrtice. UVs podem ser selecionadas no espao tridimensional do Maya, mas no podem ser manipuladas no espao tridimensional. Para manipular UVs diretamente, necessrio abrir o UV Texture Editor, ou Editor de Texturas UV.

Janela do UV Texture Editor

Normais de uma faceA face de um polgono pode apontar para uma de duas direes possveis. O com-ponente usado para defi nir a direo chamado normal da face. As normais de uma face no podem ser manipuladas diretamente, mas podem ser invertidas se estiverem apontando para a direo errada. O Maya tem como padro desenhar

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LIO 01 : FUNDAMENTOS DE UM POLGONO

Lio 01: Fundamentos de um

polgono

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ambos os lados de um polgono, mas, em termos tcnicos, os polgonos s pos-suem uma direo representada pela direo normal. Ao usar a ferramenta Cre-ate Polygon Tool, a direo na qual o polgono criado afetar a direo inicial da normal da face. Quando o polgono criado colocando-se os vrtices no sentido horrio, a normal estar apontando na direo oposta a voc. Ao colocar os vr-tices no sentido anti-horrio, a normal estar voltada em sua direo.

Normais de um vrticeEm cada vrtice existe um terceiro componente, chamado normal do vrtice. A nor-mal do vrtice usada para defi nir o aspecto do polgono, quando sombreado ou renderizado. Quando todas as normais do vrtice de faces compartilhadas apon-tam para a mesma direo, a transio de uma face para outra ter um aspecto suave quando sombreada ou renderizada. Neste estado, as normais do vrtice so, muitas vezes, chamadas de suaves (soft). Por outro lado, quando todas as normais do vrtice compartilhadas apontam para a mesma direo das suas normais da face, haver uma transio brusca entre as faces. As normais do vrtice, neste es-tado, so normalmente chamadas de bruscas (hard).

Normais de vrtices com aspecto suave e brusco

Dica: Clique com o boto direito do mouse (RMB) sobre o objeto poligonal para facilitar a seleo dos componentes do polgono.

Avaliando e corrigindo a geometria do polgonoNeste exerccio, voc vai usar a janela Custom Polygon Display para avaliar diversos aspectos dos componentes de um objeto poligonal. Alm disso, voc vai utilizar restries de seleo para selecionar componentes problemticos com base em critrios especfi cos. Uma vez avaliada a geometria, sero utilizadas vrias ferra-mentas de edio de polgonos para corrigir qualquer problema existente.