A primeira construção por Poly Modeling consumiu um tempo muito maior do que se previra inicialmente. O modelo foi fechado em aproximadamente 100 horas de
trabalho, boa parte delas dedicadas a emparelhar os vértices em posição em relação às imagens mostradas por Rosa (2005). O gabarito foi fundamental no delineamento da forma, mas como não havia descrição das distâncias exatas, o posicionamento foi dado pela proporção visual entre os vértices vizinhos em um forte trabalho de desenho de observação.
A inserção de sólidos primitivos durante o processo levantou a hipótese de aceleração da construção, hipótese esta que foi confirmada pela modelagem da peça em Poly Modeling no Maya e na primeira tentativa em Spline Modeling, no 3ds Max. Poder-se-ia dizer que o snap nos vértices do primeiro modelo afetaria uma comparação justa, porém, o que está sendo colocado é a construção de um modelo. Nas atividades diárias de um designer, não há a necessidade de construção de diversos modelos idênticos. Para isso a malha poderia ser simplesmente exportada ou clonada. A necessidade de máxima igualdade partiu deste estudo
especificamente, para garantir que as comparações das impressões possuíssem um mínimo de interferência. Assim, seguindo o gabarito em imagem, a edição de vários sólidos primitivos leva ao ganho de tempo na modelagem do todo.
Isolando-se as ferramentas e concentrando-se nos métodos, houve diferenças visuais significativas entre os modelos construídos por Poly Modeling e por Spline Modeling. Durante a criação da superfície, a única relação entre um patch, delineado pelas splines, e seus vizinhos são os vetores compartilhados pelos vértices que fazem parte destes subobjetos simultaneamente se eles tiverem sido definidos como
Modelagem digital tridimensional para o desenvolvimento de prototipagem rápida: um
enfoque sobre a modelagem orgânica.Gutenberg Barros 135
do tipo bezier ou smooth, já que o corner e o bezier corner permitem a edição dos vetores de forma independente ou dependente das configurações de um terceiro vértice. Ao acrescentar subdivisões, os patchs vizinhos não são considerados, como acontece entre as faces no Poly Modeling isso gerou tensão na malha e realçou as formas corporais, principalmente musculares evitando, por exemplo, uma união mais suave entre os seios e o tórax. Também aumentou o volume da peça em 6,31%, de 49.353,36 cm³ no Poly Modeling para 52.468,32 cm³ na Spline Modeling. A
necessidade de se manter sempre três ou quatro arestas também restringiu a construção mantendo sempre essa preocupação em mente, mas não tão diferente, já que a malham em polígonos também deve respeitar isso para garantir uma subdivisão sem muitas deformações.
O Nurbs possui uma modelagem com paradigmas próprios. Pelas limitações das ferramentas, a não ser que se queira construir um objeto de precisão ou puramente artístico, a modelagem orgânica requer um planejamento total da construção antes de iniciar, mesmo assim não há garantias de sua conclusão. Se não possui a
preocupação com a quantidade de faces e segmentos, como no Poly Modeling e no Spline Modeling, apresenta uma preocupação com o número de isoparms e com o sentido de criação das superfícies. A dificuldade de unir essas superfícies e a falta de previsibilidade do seu resultado é o principal problema, mas ainda existem outros como o posicionamento do eixo do objeto sempre nas coordenadas 0,0,0, no Maya, independentemente de onde o objeto foi criado, dificultando sua manipulação. A Tabela 4:4 mostra as demais diferenças de dimensionamento entre as peças. As medidas virtuais foram coletadas pelas próprias ferramentas dos softwares sobre os modelos virtuais, enquanto foi utilizado um paquímetro digital para os modelos físicos. Percebe-se que entre os softwares trabalhando em Poly Modeling, é muito pequena, havendo apenas uma variação de 0,016 mm na largura e 0,015, na altura. Já entre os diferentes métodos houve variações em todas as medidas, sendo as maiores entre o Poly Modeling e o Nurbs. Se se considerar estes dados como relativos à impressão, eles seriam absorvidos pela tolerância dimensional mínima das camadas impressas pelo modelo de impressoa utilizado (0,254 mm). Mas considerando que outros modelos virtuais podem ser destinados a diferentes
Modelagem digital tridimensional para o desenvolvimento de prototipagem rápida: um
enfoque sobre a modelagem orgânica.Gutenberg Barros 136
utilizações, o conhecimento dessa diferença dimensional pode ser importante, principalmente se forem utilizados métodos de confecção de maior precisão.
Considerando o número de subobjetos/elementos encontrados, houve variações na contagem das faces, dos vértices e das arestas entre os modelos construídos tanto utilizando os diferentes métodos quanto utilizando os diferentes softwares, conforme apresentado pela Tabela 4:5.
Método Poly Modeling Spline
Modeling Nurbs
13
Software Maya 3ds Max 3ds Max /
Maya Dimensões (mm) X 150,809 Z 30,423 Y 169,683 X 150,794 Y 30,423 Z 169,692 X 151,038 Y 31,224 Z 169,993 X 151,113 Z 28,897 Y 170,270 Tabela 4:2 Comparação entre as dimensões dos modelos do estudo.
Construção
Método Poly Modeling Poly Modeling Spline
Modeling
Software 3ds Max Maya 3ds Max
Virtual (a)
Faces 72.162 74.000 74.176
Vértices 72.384 74.012 72.482
Arestas 144.543 148.012 146.656
Tabela 4:3 Número de elementos encontrados nos modelos.
Entre os softwares, a explicação vem da variação nos algoritmos que executam a subdivisão das faces, nas ferramentas de espelhamento, na forma como é feita a união e a triangulação durante a exportação para o formato STL.
Entre os métodos, os diferentes processos de construção e subdivisão levam a quantidades diferentes. No Spline Modeling, não só a forma das curvas bezier e o algoritmo de criação da superfície em patchs, quanto a forma como eles se
subdividem afetaram os resultados. No Poly Modeling não há estas fazes, a
13
Modelagem digital tridimensional para o desenvolvimento de prototipagem rápida: um
enfoque sobre a modelagem orgânica.Gutenberg Barros 137
subdivisão é realizada sobre os polígonos do objeto, mas disposição dos vértices, arestas e polígonos vizinhos afetam essa etapa, assim como o fato de que os olhos vieram de um elemento externo.
O Poly Modeling no 3ds Max apresentou a menor quantidade de subobjetos. Já o Maya, mesmo utilizando o mesmo método obteve os maiores números (em média 2,4% maiores), sendo seguido de perto pelo Spline (média de 1,46% maior) no 3ds 3ds Max.
Uma outra questão que merece destaque foi a dificuldade em exportar o modelo do Maya para o STL. Não só pela sequência de procedimentos que são necessários para evitar problemas (ver tópico 3.1.2.17), quanto pela ausência de feedback de resultados das ações e de localização dos problemas, fato que não ocorreu no 3ds Max por conta da ferramenta STL Check.