Progetto per l’esame di Grafica
Modellazione e Resa realistica con xcmodel
di Tommaso Micheletti
3 Modellazione con xccurv e xcsurf
4 Composizione e resa della scena
5 Malfunzionamenti riscontrati in xcmodel
L’oggetto scelto per il lavoro di modellazione e resa con XCMODEL è stato una chitarra elettrica Gibson, modello Les Paul. In questo documento saranno presentati i passi compiuti per la progettazione, per la creazione delle superfici che compongono l’oggetto e per la composizione della scena.
Una volta deciso l’oggetto della modellazione, la prima fase del lavoro è consistita nell’osservare delle immagini reali dell’oggetto per individuarne le componenti.
La chitarra è formata da tre parti principali: la cassa, il manico e la paletta (cioè la parte terminale del manico). A queste tre parti vanno poi aggiunte una serie di componenti più piccole quali le corde, gli estremi a cui sono fissate le corde, le chiavi per l’accordatura, le tacche sulla tastiera, le manopole per la regolazione, l’interruttore di accensione, i pick-up (dispositivo posizionato sulla cassa al di sotto delle corde che trasforma le vibrazioni in impulsi elettrici).
In seguito si è pensato, al fine di rendere più completa la resa finale, di aggiungere alla scena anche il sostegno metallico che regge “in piedi” la chitarra. Anche in questo caso si è fatto riferimento ad immagini reali dell’oggetto che hanno permesso di individuarne la semplice struttura: due basi cilindriche per l’appoggio al suolo, due sbarre e due ganci per il sostegno (posteriore e inferiore rispettivamente) della cassa della chitarra.
Nella fase di modellazione si è innanzitutto pensato a quali delle parti dell’oggetto individuate nella progettazione fossero rappresentabili a partire da superfici semplici (quali cubi o cilindri) e quali invece richiedessero la generazione di superfici “ad hoc” ottenute a partire da curve.
Il manico e le tacche della tastiera, avendo sostanzialmente la forma di parallelepipedi, sono state realizzate modificando opportunamente dei cubi; le corde, parte delle chiavi e le viti che fissano l’attacco delle corde alla cassa sono state ottenute mediante trasformazioni su cilindri. Per il resto delle superfici si è invece dovuto provvedere alla modellazione di curve NURBS e di superfici generate a partire da esse.
Le curve profilo generate con xccurv hanno tutte le stesse caratteristiche: grado 3 e partizione uniforme.
La cassa è stata ottenuta mediante swinging: sono state dunque modellate in xccurv le curve profilo e traiettoria e in xcsurf si è ottenuta la superficie.
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Figura 1: Curva profilo per la cassa |
Figura 2: Curva profilo e traiettoria per la cassa |
Figura 3: Superficie cassa |
In maniera analoga è stata creata la paletta, con la modellazione di curve profilo e traiettoria in xccurv e generando la superficie per swinging in xcsurf.
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Figura 4: Curva profilo per la paletta |
Figura 5: Curva profilo e traiettoria per la paletta |
Figura 6: Superficie paletta |
Ed ecco come appaiono in xcsurf le superfici delle tre parti principali della chitarra opportunamente ruotate, scalate e traslate.
Figura 7: Superfici cassa manico e paletta
Le manopole, l’interruttore e le viti a testa sferica sono state ottenute per rotazione di curve profilo.
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Figura 8: Curva profilo per la manopola |
Figura 9: Superficie manopola |
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Figura 10: Curva profilo per l'interruttore |
Figura 11: Superficie interruttore |
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Figura 12: Curva profilo per la vite |
Figura 13: Superficie vite |
L’impugnatura delle chiavi per l’accordatura, l’attacco delle corde alla cassa e il pick-up sono stati anch’essi creati mediante swinging
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Figura 14: Curva profilo per la chiave |
Figura 15: Superficie chiave |
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Figura 16: Curva profilo per l’attacco delle corde |
Figura 17: Superficie attacco corde (completa di viti e base) |
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Figura 18: Curva profilo per il pick-up |
Figura 19: Superficie pick-up |
Il sostegno, come detto, è stato generato combinando cilindri e cubi opportunamente trasformati.
Figura 20: Superfici sostegno
Per la composizione della scena si è utilizzato la libreria descriptor. La scena è costituita da tre istanze della coppia di oggetti chitarra e sostegno, ciascuna colorata in maniera differente; in più vi sono quattro piani posizionati in modo da simulare la presenza delle pareti di una stanza. Le luci della scena sono tre, tutte di tipo warn: una posizionata frontalmente e due lateralmente rispetto alle chitarre. Per maggiori dettagli si rimanda al file gibson.c.
Per la resa con xcrayt i parametri utilizzati sono stati: ray depth level 5, ombre attivate, antialising attivato.
Di seguito alcune immagini del totale della scena.
Figura 21: Totale della scena, frontale
Figura 22: Totale della scena, laterale
Figura 23: Totale della scena, dall’alto
Figura 24: Totale della scena, laterale
Figura 25: Una chitarra
Figura 26: Una chitarra
Figura 27: Una chitarra
Infine alcune immagini di particolari della scena.
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Figura 28: Particolare della paletta |
Figura 29: Particolare della cassa |
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Figura 30: Particolare delle manopole |
Figura 31: Particolare di paletta e tastiera |
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Figura 32: Particolare del pick-up |
Figura 33: Particolare della chiave |
Nell’utilizzo del software fornito sono stati riscontrati i seguenti malfunzionamenti:
- In xcsurf: oscuramento della finestra “Reder/Icons” durante la modifica numerica di superfici. Nel modificare una superficie in modalità di resa depth cueing mi è capitato, premendo ad esempio il tasto “Traslate” della finestra “Modify Surface”, di vedere il contenuto della finestra scomparire lasciandola completamente nera. L’unica soluzione trovata è stata quella di uscire dalla modalità “Edit” e rientrarvi.
- Imprecisione nel posizionamento delle superfici in xcrayt. Superfici (raccolte in file .obj) che in xcsurf appaiono l’una a contatto con l’altra, in xcrayt risultano invece distanti. Si vedano come esempio le manopole della chitarra che, pur apparendo “attaccate” alla superficie della cassa in xcsurf, in xcrayt sono leggermente distanti da essa.