ZBrush + 123D Catch

En la asignatura “Conceptualización virtual y nuevas tecnologías” revisamos algunas herramientas útiles en la fase conceptual del diseño de productos. En uno de los temas, dedicado a la captura de objetos en 3D para su posterior rediseño, trabajamos con varias aplicaciones de reconstrucción 3D a partir de fotos. Concretamente empleamos 123D Catch de Autodesk (el sucesor de Photofly), Hypr3D y My3DScanner. Todos ellos trabajan “en la nube”, como se dice ahora (aunque altísimos cargos de empresas de telecomunicaciones no sepan explicar qué es el cloud computing). Es decir, el cálculo de la malla se produce de forma remota en un servidor al que debemos subir las fotografías. Tras un tiempo de proceso, dicho servidor nos devuelve como resultado una malla 3D de la escena. Esta tecnología ya se implementaba en programas de digitalización 3D como Photomodeler o Agisoft PhotoScan. Ahora, gracias a estas plataformas, cualquiera puede disponer de un digitalizador 3D simplemente con una cámara fotográfica, incluso la de un móvil. Por supuesto, la resolución que se obtiene es mucho más baja que la de un escáner 3D profesional, pero resulta más que suficiente para capturar objetos que después queramos esculpir.

De las tres aplicaciones, 123D Catch me parece la más eficiente. Esta tecnología es muy dependiente de las condiciones de iluminación y de entorno con que se toman las fotos, y tanto Hypr3D como My3DScanner son más exigentes con dichas condiciones. Muchas de las pruebas realizadas ni siquiera han podido ser completadas o como mucho devuelven una malla parcial con la que poco se puede hacer. 123D Catch parece ser menos escrupuloso con esas cosas. En todo caso, este artículo no pretende ser una comparativa, sino una muestra de la capacidad de estas plataformas, por lo que no se ha llevado a cabo una prueba rigurosa.

Este ejemplo lo preparé para la sesión de la asignatura en que explico el procedimiento general. A continuación se puede ver la serie de fotografías tomadas para capturar el objeto, en este caso un modelo a escala de un monoplaza de BMW. El proceso es más eficiente si se emplea alguna superficie con textura de fondo, así que utilicé un mantel cuadriculado intentando que no aparecieran más elementos en la escena.

Conjunto de fotos del monoplaza a escala.

Dichas fotografías se cargan en la aplicación correspondiente, que las procesa y genera la malla interpolada. En 123D Catch es posible visualizar dicha malla, así como los puntos de vista calculados desde los que se ha realizado cada fotografía.

Pantalla del 123D Catch con el monoplaza escaneado.

También permite exportar la malla en OBJ, por lo que podemos llevar cualquier cosa que escaneemos a ZBrush. En ZBrushCentral ya había propuestas de este tipo con Photofly, el mencionado precursor del 123D Catch. Es una forma relativamente sencilla de obtener una malla base (de no demasiada calidad) de algún elemento real que queramos incorporar a la escena. Hay que decir que si el objeto es de naturaleza orgánica los resultados son mucho más convincentes (un ejemplo aquí). En la imagen se puede apreciar cómo el proceso ha captado incluso el patrón cuadriculado del fondo.

BMW en ZBrush (123D Catch)

En ZBrush se puede limpiar la malla, eliminando la parte que no interesa y suavizando el resto. En el ejemplo apliqué además una retopología para generar una nueva malla algo más limpia y ordenada basada en la geometría importada. En este proceso es posible adaptar la malla a nuestros requerimientos. Por ejemplo, si quiero modelar una carrocería, puedo prescindir del resto de elementos escaneados (neumáticos o alerón, por ejemplo).

Retopología sobre la malla importada.

Mediante un fichero de tipo STL, la malla generada puede importarse en un programa de diseño asistido por ordenador, en el cual se puede convertir en sólido. Dedicaremos una entrada a este proceso, de momento mostramos algunos resultados empleando el módulo “Scan to 3D” de SolidWorks, usando herramientas nativas de SolidWorks y como sólido facetado.

Malla convertida a sólido en SolidWorks.

El proceso de conversión de malla a sólido es muy interesante, pues abre las puertas al uso combinado de modeladores de deformación libre y modeladores paramétricos. Pero en todo caso, la entrada de hoy se centra en el uso de mallas escaneadas en ZBrush y otros programas. Como cierre, una aplicación muy creativa de esta tecnología de escaneado, junto con un completo tutorial para desarrollarla, se puede consultar en esta página de Instructables.

¿Alguien ha hecho alguna prueba similar? ¡Me gustaría saber vuestra opinión respecto a esta tecnología!

NOTA: Actualmente Hypr3D está migrando a Cubify Capture, dentro de la plataforma Cubify de 3DSystems. No he probado esta nueva herramienta, en fase beta. Habrá que echarle un vistazo.

NOTA 2: Hypr3D y My3DScanner dejaron de estar activas hace tiempo, y los enlaces han sido eliminados. Las soluciones de Autodesk fueron pasando por varias etapas y actualmente su software dedicado a fotogrametría se denomina Autodesk Recap Pro.