Questo è un tutorial di base sull’utilizzo di Instant Meshes, un programma gratuito e open-source che consente di effettuare la retopologia, con riduzione del numero di poligoni, dei modelli 3D.
Trascrizione del video
Salve a tutti! Questo è un tutorial di base sull’utilizzo di Instant Meshes, un programma gratuito e open-source che consente di effettuare la retopologia, con riduzione del numero di poligoni, dei modelli 3D. Una delle sue caratteristiche più interessanti è la possibilità di definire manualmente alcuni flussi di topologia, per guidare manualmente la creazione delle topologie low-poly.
Per mostrarvi un esempio pratico, utilizzerò un modello 3D ottenuto mediante fotogrammetria. Ho ricostruito questo modello con Meshroom, con le modalità che ho illustrato nella mia miniserie di base sulla fotogrammetria di tipo Turntable. Il modello ha quindi un alto numero di vertici e non ha una buona topologia.
Instant Meshes può essere scaricato sia come codice sorgente da compilare che come eseguibile al link che trovate in descrizione. È un software a parte, che accetta modelli in formato OBJ o PLY.
Ho ripulito un po’ il modello ottenuto dalla fotogrammetria. Adesso lo esporto in formato OBJ per poterlo importare in Instant Meshes.
Dopo aver avviato Instant Meshes, faccio click sul pulsante Open Mesh per importare il modello 3D in formato OBJ. La rotazione nella vista 3D si effettua con il tasto sinistro del mouse. Lo zoom può essere effettuato con la rotellina del mouse. Il panning della vista avviene con il tasto destro del mouse.
Nel pannello Advanced sono disponibili molte modalità di visualizzazione, che ci consentono ad esempio di esaminare il modello in modalità Wireframe, di visualizzare gli ID numerici di vertici e facce, ed altro ancora. Un altro pulsante che troviamo in alto è Remesh As, dove possiamo specificare il tipo di geometria che desideriamo avere in output. L’opzione di default è Quads, ossia solo facce quadrangolari, e la lascerò così.
Il parametro Target Vertex Count ha un nome un po’ fuorviante, perché non rappresenta il numero di vertici che avrà la mesh finale. Si tratta, in realtà, di un parametro guida per la densità del reticolo che verrà generato. È un obiettivo ideale per l’algoritmo, non un limite rigido o una garanzia. Instant Meshes ci suggerirà un valore oltre il quale non dovremmo andare, perché la mesh iniziale potrebbe non avere una risoluzione sufficiente. A noi interessa più che altro una retopologia con una buona semplificazione, quindi in realtà potremmo voler abbassare il valore suggerito da Instant Meshes. Il programma non è quindi ideale se vogliamo un polycount preciso, ma potremo comunque provare a semplificare la geometria in seguito, in Blender o in altri programmi.
A questo punto possiamo cliccare sul primo dei pulsanti Solve, che si trova all’interno della sezione Orientation Field, per far calcolare a Instant Meshes dei flussi di topologia iniziali. Dopo aver fatto click su Solve, i flussi iniziali appariranno sull’oggetto. In alcuni casi andranno bene, come ad esempio sulle zampe o in generale sulle parti allungate, ma in altri dovranno essere modificati per ottenere topologie diverse.
Per ispezionare e modificare la topologia iniziale, nella sezione Orientation Field abbiamo a disposizione tre strumenti che ci consentiranno di modificare i flussi in alcuni punti. Nella sezione Orientation Field troviamo anche un campo chiamato Singularities, nel quale Instant Meshes ci fornirà il numero di punti critici dove il flusso di orientamento cambia bruscamente. Queste singolarità si traducono spesso in vertici con 3, 5 o più spigoli collegati.
Utilizziamo il primo strumento, che si chiama Comb, il quale ci consente di definire dei flussi personalizzati, facendo click col tasto sinistro e trascinamento sulla geometria. Per ruotare la vista sarà necessario disattivare momentaneamente lo strumento Comb e riattivarlo in seguito. Le linee possono essere eliminate con click sull’icona a forma di X presente per ogni nuova linea. Notate come ad ogni pennellata il numero di Singularities cambi, a volte in meglio e a volte in peggio.
Per visualizzare le Singularities dell’Orientation Field, possiamo attivarne la visualizzazione nella scheda Advanced, che abbiamo visto brevemente in precedenza. Qui possiamo anche modificare la dimensione delle icone di queste Singularities. Un altro modo per visualizzare le Singularities è attivare il pulsante Attractor, con l’icona della calamita. Ad ogni modo, possiamo provare a ridefinire le linee di flusso con lo strumento Comb. Il flusso viene ricalcolato automaticamente, quindi cliccare nuovamente su Solve non dovrebbe introdurre modifiche evidenti. Tenete conto che alcune singolarità sono quasi ineliminabili, come ad esempio nei volti o, nel caso del lupetto presente in questa statua, in prossimità delle orecchie. Ad esempio, io qui ho provato a definire un altro flusso di topologia per risolvere qualche problema, ma in realtà ho introdotto due nuove singolarità.
Ad ogni modo, l’Orientation Field è il primo di due passi da effettuare. Il secondo è il Position Field, nel quale ci occuperemo dei punti in cui la topologia quadrangolare presenta discontinuità nella distribuzione dei vertici. Facciamo click sul pulsante Solve della sezione Position Field per passare subito alla pratica. Come potete vedere, adesso abbiamo le linee della nuova topologia, realizzate a partire dai flussi che abbiamo definito con l’Orientation Field. Anche qui sono però evidenti alcune aree problematiche, chiamate anche in questo caso Singularities.
È facile individuare alcune singolarità di tipo Position, perché si tratta ad esempio di zone in cui una linea si interrompe bruscamente per convergere in un altro flusso di spigoli. È possibile visualizzare le Position Field Singularities tramite l’apposita checkbox nella scheda Advanced.
Anche in questo caso abbiamo a disposizione uno strumento Comb che ci consente di modificare un po’ il flusso, per cercare di limitare le singolarità. Tuttavia, alcune singolarità non possono proprio essere eliminate, al più possono essere avvicinate o spostate in aree meno evidenti o meno problematiche, come ad esempio superfici piatte o parti che non devono essere animate.
Al termine delle nostre operazioni, non resta che esportare il risultato ottenuto. Cliccando su Export Mesh potremo impostare alcune caratteristiche della geometria da utilizzare, come l’opzione Pure Quad Mesh per ottenere una geometria con sole facce quadrangolari, ed eventuali iterazioni di smoothing della geometria. Dovremo poi cliccare su Extract Mesh, che farà generare a Instant Meshes la geometria da esportare, che potremo analizzare nella vista 3D. Infine, dovremo cliccare su Save per specificare il nome e il percorso del file OBJ da salvare. Ricordatevi, qui, di specificare manualmente anche l’estensione OBJ, altrimenti Instant Meshes non salverà il file di output!
Adesso possiamo importare il file OBJ in Blender e confrontarlo con la versione High Poly originale. Notiamo subito che il numero di vertici è molto superiore al valore che avevamo impostato nel campo Target Vertex Count di Instant Meshes, ma questo ve l’avevo già anticipato quando vi ho descritto quel parametro, precedentemente. Quel valore serve quindi più come riferimento di densità che come un obiettivo numerico diretto. La topologia è però decisamente più ordinata rispetto al modello originale e ci consentirà di semplificare o modificare ulteriormente il modello più facilmente. L’aspetto è molto sfaccettato sia perché tutti gli spigoli sono marcati come Sharp Edges, sia perché ho l’opzione Cavity attivata. Per ottenere un aspetto più levigato, rimuovo gli Sharp Edges dal menù Edges in Edit Mode e disattivo l’opzione Cavity. La sovrapposizione con il modello High Poly è buona, per cui si potrà effettuare facilmente un Bake del Base Color e della Normal Map dal modello High Poly, ma questo è un altro argomento, che non tratterò qui.
