Este es un tutorial básico sobre cómo usar Instant Meshes, un programa gratuito y de código abierto que permite realizar retopología y reducir el conteo de polígonos en modelos 3D.
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¡Hola a todos! Este es un tutorial básico sobre cómo usar Instant Meshes, un programa gratuito y de código abierto que permite realizar retopología y reducir el conteo de polígonos en modelos 3D. Una de sus características más interesantes es la capacidad de definir manualmente ciertos flujos de topología para guiar la creación de topologías low-poly.
Para mostrarles un ejemplo práctico, usaré un modelo 3D obtenido mediante fotogrametría. Reconstruí este modelo con Meshroom, usando el mismo flujo de trabajo que expliqué en mi serie básica sobre fotogrametría con Turntable. Como resultado, el modelo tiene una gran cantidad de vértices y una topología deficiente.
Instant Meshes se puede descargar como código fuente para compilar o como ejecutable precompilado desde el enlace en la descripción. Es un programa independiente que acepta modelos en formato OBJ o PLY.
He limpiado un poco el modelo obtenido por fotogrametría. Ahora lo estoy exportando en formato OBJ para poder importarlo en Instant Meshes.
Después de abrir Instant Meshes, haz clic en el botón Open Mesh para importar el modelo 3D en formato OBJ. Puedes rotar la vista 3D usando el botón izquierdo del mouse. El zoom se hace con la rueda del mouse. Puedes mover la vista con el botón derecho del mouse.
En el panel Advanced, hay varios modos de visualización disponibles que nos permiten, por ejemplo, ver el modelo en modo Wireframe, mostrar los IDs numéricos de los vértices y las caras, y más. Otro botón en la parte superior es Remesh As, donde podemos especificar el tipo de geometría que queremos como salida. La opción predeterminada es Quads, que significa solo caras cuadriláteras, y la dejaré así.
El parámetro Target Vertex Count tiene un nombre algo engañoso, ya que no representa el número de vértices que tendrá la malla final. En realidad, es un parámetro guía para la densidad de la cuadrícula que se va a generar. Sirve como un objetivo ideal para el algoritmo, no como un límite estricto ni como un resultado garantizado. Instant Meshes sugerirá un valor que no deberíamos exceder, ya que la malla original podría no tener suficiente resolución. Lo que más nos interesa es una retopología con una buena simplificación, así que quizás convenga reducir el valor sugerido por Instant Meshes. Por eso, el programa no es ideal si necesitamos una cantidad exacta de polígonos, pero siempre podemos simplificar la geometría más adelante en Blender u otro programa.
Ahora podemos hacer clic en el primero de los botones Solve, ubicado en la sección Orientation Field, para que Instant Meshes calcule algunos flujos de topología iniciales. Después de hacer clic en Solve, los flujos iniciales aparecerán sobre el objeto. En algunos casos funcionarán bien, como en las piernas u otras partes alargadas, pero en otros habrá que ajustarlos para obtener otras topologías.
Para inspeccionar y modificar la topología inicial, en la sección Orientation Field tenemos tres herramientas disponibles que nos permiten ajustar el flujo en ciertas áreas. En esta misma sección también hay un campo llamado Singularities, donde Instant Meshes nos indica el número de puntos críticos donde el flujo de orientación cambia bruscamente. Estas singularidades a menudo dan lugar a vértices con 3, 5 o más aristas conectadas.
Usemos la primera herramienta, llamada Comb, que nos permite definir flujos personalizados haciendo clic y arrastrando sobre la geometría con el botón izquierdo del mouse. Para rotar la vista, necesitarás desactivar temporalmente la herramienta Comb y luego volver a activarla. Las líneas se pueden eliminar haciendo clic en el ícono de X junto a cada línea nueva. Fíjate cómo cada trazo afecta el número de Singularities, a veces mejorando y otras empeorando el resultado.
Para visualizar las Singularities del Orientation Field, podemos activar su visualización en la pestaña Advanced, que vimos brevemente antes. Aquí también puedes ajustar el tamaño del ícono para estas singularidades. Otra forma de visualizar singularidades es activando el botón Attractor, que tiene un ícono de imán. En cualquier caso, podemos intentar redefinir las líneas de flujo usando la herramienta Comb. El flujo se recalcula automáticamente, así que hacer clic nuevamente en Solve no debería causar cambios visibles. Ten en cuenta que algunas singularidades son casi imposibles de eliminar, como las que están en las caras o, en el caso del pequeño lobo en esta estatua, cerca de las orejas. Por ejemplo, intenté definir un nuevo flujo de topología para corregir un problema, pero en realidad terminé introduciendo dos nuevas singularidades.
En todo caso, el Orientation Field es el primero de dos pasos. El segundo es el Position Field, donde tratamos las áreas donde la topología cuadrangular muestra discontinuidades en la distribución de los vértices. Hacemos clic en el botón Solve en la sección Position Field para entrar directamente. Como puedes ver, ahora tenemos las líneas de la nueva topología, generadas a partir de los flujos que definimos en el Orientation Field. Sin embargo, incluso aquí hay zonas problemáticas claramente visibles. Estas también se conocen como Singularities.
Es fácil identificar algunas singularidades de Position, ya que a menudo aparecen en zonas donde una línea termina abruptamente y converge con otro flujo de bordes. Puedes ver las Singularities del Position Field usando la casilla correspondiente en la pestaña Advanced.
También en este caso, tenemos una herramienta Comb que nos permite modificar ligeramente el flujo para intentar reducir singularidades. Sin embargo, algunas simplemente no se pueden eliminar. En el mejor de los casos, se pueden acercar entre sí o reubicar en zonas menos visibles o menos problemáticas, como superficies planas o partes de la malla que no necesitan ser animadas.
Una vez que terminamos nuestras ediciones, solo queda exportar el resultado. Al hacer clic en Export Mesh, podemos configurar algunas opciones para la geometría de salida, como Pure Quad Mesh para generar geometría compuesta solo por caras cuadriláteras, y opcionalmente aplicar algunas iteraciones de suavizado. Luego debemos hacer clic en Extract Mesh, lo que hará que Instant Meshes genere la geometría final para exportar, y podremos verla en la vista 3D. Por último, hay que hacer clic en Save para especificar el nombre y la ubicación del archivo OBJ. ¡Asegúrate de incluir manualmente la extensión .obj, o Instant Meshes no guardará el archivo de salida!
Ahora podemos importar el archivo OBJ en Blender y compararlo con la versión original en alta resolución. De inmediato, notaremos que el número de vértices es mucho mayor que el valor que establecimos en el campo Target Vertex Count en Instant Meshes. Como mencioné antes, ese parámetro es más una referencia de densidad que un objetivo preciso. Sin embargo, la topología es mucho más limpia que la del modelo original y nos permitirá simplificar o modificar el modelo más fácilmente. La apariencia es muy facetada, tanto porque todos los bordes están marcados como Sharp Edges, como porque tengo activada la opción Cavity. Para lograr un aspecto más suave, elimino los Sharp Edges desde el menú Edges en el modo Edit y desactivo la opción Cavity. La superposición con el modelo high-poly es buena, lo que significa que podremos hacer bake del Base Color y del Normal Map fácilmente a partir de la versión de alta resolución, pero ese es un tema para otra ocasión.
