Voxels podem mudar o mundo 3D

A Atomontage publicou um vídeo mostrando a tecnologia de Voxels que desenvolveram nos últimos anos, eles propõe formar os objetos com minúsculos Boxes, como se fossem os átomos dos objetos reais, em vez de faces poligonais.

Andre, boa tarde. Antes de mais nada, gostaria de agradecer a Elis que atendeu a minha solicitação e já estou recebendo, regularmente, todos os comunicados de atualização via e-mail. Estou me sentindo como o símio de 2001 com um pedaço de osso na mão, hahahahahaha. Muito obrigado a você também, Andre, porque agora vai ficar mulher melhor e mais ágil de acompanhar e responder tudo. PARABÉNS!

Cara, vou ter que assistir novamente o vídeo, pois o conceito é novo, embora você mesmo já tenha citado esta inovação no 3D que são os Voxels. Não são pixels? São cubos? Vou me informar para ver do que são feitos os tais cubos.

Andre, pergunta estúpida. Será que há a possibilidade de em algum futuro a textura não ser pixel e ter o mesmo princípio no vetor? E viagem, tá? Portanto, me perdoe se estiver falando asneira - pois sou bom nisso como ningué, hahahahahaha.

Vou assistir mais uma ver e voltar a este tópico.
Abração fraterno,

Marcelo Baglione

A ver como isso se comportaria  com animações.

Vejo utilidade em objetos estaticos, talvez substitua as modelagem por nurbs e escultura, por que no final das contas os poligonos são ferramentas para deformações de uma animação. 

julioou:
A ver como isso se comportaria  com animações.

Vejo utilidade em objetos estaticos, talvez substitua as modelagem por nurbs e escultura, por que no final das contas os poligonos são ferramentas para deformações de uma animação.

julioou, beleza? Poderia explicar melhor, pois achei um pouco confuso? Contúdo, bastante interessante seu ponto de vista, por isso que estou pedindo para discorrer melhor. Abração fraterno, Marcelo Baglione

Oi Marcelo, tudo bem?

Não tem nada para agradecer, muito pelo contrário, nós que te devemos mil desculpas por ter que esperar tanto tempo para resolver um problema simples como esse, eu fico envergonhado e constrangido, mas infelizmente a solução não depende de mim e isso é a coisa que mais me desmotiva nessa empreitada.

Desculpe sinceramente!!!!

Sobre os Voxels, acrônimo de Volumetric Pixels, eles são Boxes comuns iguais aos do Max, compostos por faces poligonais, mas são minúsculos para funcionarem como um Pixel 3D e preenchem também o interior do objeto, não apenas a "casca" igual acontece com malhas poligonais.

Note que, qualquer objeto 3D nos Softs DCC é apenas um ponto no espaço 3D, marcado pelo ponto Pivot, a partir dele distribuem os vértices que formam as faces, quanto mais faces, mais complexo o objeto.

Sendo assim, um Box é apenas um ponto no espaço e por ser uma primitiva conhecida, é gerado proceduralmente, imediatamente, sempre com o mesmo tamanho e recebendo apenas uma cor, igual acontece com os Pixels.

Mas no mundo 3D o tamanho do Pixel 3D pode mudar facilmente para aumentar e diminuir a resolução, então, com uma super computação os Voxels podem ser tão pequenos como os átomos no mundo real, é uma tecnologia disruptiva para o 3D, mas precisa dos PCs quânticos para chegar nisso. rsrs


Sobre a texturização deixar de ser Raster usando Pixels e aceitar desenhos vetoriais, já é possível no Max mesmo importando o formato AI diretamente como textura, então, se alterar o AI no Illustrator, a textura também será alterada no 3ds max.
Mas entendo o que quer dizer, os vetores chegarem facilmente na mesma qualidade fotográfica das imagens Raster, pois os vetores são mais para desenho mesmo, apesar de já ter visto fotos perfeitas criadas com vetores.
O problema é que fica bem complexo um arquivo detalhado em vetor, é muito mais difícil de editar do que uma imagem Raster, então, apesar da tecnologia já existir e estar disponível, não é prático trabalhar com imagens fotográficas em formato vetorial.

Agora, extrapolando no mesmo sentido que falou, mas pensando que qualquer ponto com direção no espaço 2D ou 3D é um vetor, os Voxels são vetores e se a modelagem se tranformar em Voxels a texturização também vai se transformar para algo vetorial em 3D, vai desaparecer o mapeamento UV e a textura será tridimensional, já que ocupará o volume do objeto e não apenas a "casca".

No vídeo de exemplo da Atomontage você pode ver quando corta ou fura os objetos que o volume interior possui material diferente do exterior e o material do exterior também tem espessura, já é a texturização vetorial 3D.

Abração e tudo de bom.

André Vieira

Oi Júlio, tudo bem?

Realmente a sua questão é muito interessante, no vídeo de exemplo da Atomontage tem uma pessoa animada, mas foi capturada em 3D com volume e tudo, então, como seria uma personagem esculpida com esta técnica?

O exemplo do veículo mostra os pneus murchos enquanto ele anda, pois os Voxels colidem fisicamente entre si igual no Particle Flow do Max, por isso que é fácil simular Soft Bodies com eles, fraturas, perfurações e tudo mais.

Então, eu imagino que uma personagem esculpita com Voxels vai preservar o volume do corpo perfeitamente e permitir mais realismo nas deformações

Tempos atrás eu postei a notícia de um sistema mais realista de deformação de pele desenvolvido pela Pixar que trabalha justamente com Voxels para obter o efeito.

Postei o vídeo em anexo, o link direto dele é esse: https://vimeo.com/245424174

O problema é que essa tecnologia exige muita computação, então, ainda não consegue criar um cenário grande e detalhado com ela, tanto que os exemplos não têm muitos objetos na cena.
Então, por enquanto é inviável e acho que só vai mudar o dia que a gente tiver PCs quânticos em casa. rsrsrs

Abração e tudo de bom.

André Vieira

Andre Vieira:
Oi Marcelo, tudo bem?

Não tem nada para agradecer, muito pelo contrário, nós que te devemos mil desculpas por ter que esperar tanto tempo para resolver um problema simples como esse, eu fico envergonhado e constrangido, mas infelizmente a solução não depende de mim e isso é a coisa que mais me desmotiva nessa empreitada.

Desculpe sinceramente!!!!

Sobre os Voxels, acrônimo de Volumetric Pixels, eles são Boxes comuns iguais aos do Max, compostos por faces poligonais, mas são minúsculos para funcionarem como um Pixel 3D e preenchem também o interior do objeto, não apenas a "casca" igual acontece com malhas poligonais.

Note que, qualquer objeto 3D nos Softs DCC é apenas um ponto no espaço 3D, marcado pelo ponto Pivot, a partir dele distribuem os vértices que formam as faces, quanto mais faces, mais complexo o objeto.

Sendo assim, um Box é apenas um ponto no espaço e por ser uma primitiva conhecida, é gerado proceduralmente, imediatamente, sempre com o mesmo tamanho e recebendo apenas uma cor, igual acontece com os Pixels.

Mas no mundo 3D o tamanho do Pixel 3D pode mudar facilmente para aumentar e diminuir a resolução, então, com uma super computação os Voxels podem ser tão pequenos como os átomos no mundo real, é uma tecnologia disruptiva para o 3D, mas precisa dos PCs quânticos para chegar nisso. rsrs


Sobre a texturização deixar de ser Raster usando Pixels e aceitar desenhos vetoriais, já é possível no Max mesmo importando o formato AI diretamente como textura, então, se alterar o AI no Illustrator, a textura também será alterada no 3ds max.
Mas entendo o que quer dizer, os vetores chegarem facilmente na mesma qualidade fotográfica das imagens Raster, pois os vetores são mais para desenho mesmo, apesar de já ter visto fotos perfeitas criadas com vetores.
O problema é que fica bem complexo um arquivo detalhado em vetor, é muito mais difícil de editar do que uma imagem Raster, então, apesar da tecnologia já existir e estar disponível, não é prático trabalhar com imagens fotográficas em formato vetorial.

Agora, extrapolando no mesmo sentido que falou, mas pensando que qualquer ponto com direção no espaço 2D ou 3D é um vetor, os Voxels são vetores e se a modelagem se tranformar em Voxels a texturização também vai se transformar para algo vetorial em 3D, vai desaparecer o mapeamento UV e a textura será tridimensional, já que ocupará o volume do objeto e não apenas a "casca".

No vídeo de exemplo da Atomontage você pode ver quando corta ou fura os objetos que o volume interior possui material diferente do exterior e o material do exterior também tem espessura, já é a texturização vetorial 3D.

Abração e tudo de bom.

André Vieira

Andre, boa noite. Ainda não me acostumei ou fiquei mais íntimo desta unidade mínima de modelagem além do pixel: o Voxels. Ele é uma unidade mínima de referência neste tipo de modelagem, pelo que compreendi. Mas ele não é somente superfície (como você disse, casca); é, também, volumétrico, possui densidade interior. Esta densidade, pelo que entendi é absoluta, ocupa todo o interior do objeto. Estou certo, Andre?

Por favor, me ajude, pois creio que estou tendo dificuldade, devido a minha falta de conhecimento em animação.

O menor polígono que podemos estruturar é uma superfície com três vértices. Logo, geometricamente, toda a superfície deste polígono de três lados, depende dos vértices para gerar distorções ou alterações em seu mesh, certo?

O mesmo polígono, porém feito de Voxels, estaria, por lógica, dependente de todo um conjunto de voxels para gerar demorações ou qualquer alteração nesta superfície ou mesh. Tô indo bem?

No entanto, se esta polígono é formado por voxels, ele não é uma superfície-casca, mas um objeto com volume.

Renderizar uma superfície já é um desafio, imagina uma, contúdo, com volume?

Acho que os voxels permitiriam uma maior controle - realista - de tensões, distensões ou toda sorte de deformações e distorções.

Por favor, Andre, se sinta à vontade para me corrigir, pois, pra mim, é um conceito novo que realmente me parece, por enquanto, inviável, com os atuais PCs e processadores newtonianos.
Abração fraterno,

Marcelo Baglione

P.S.: Fiz uso de newtoniano, em contraponto a um PC quântico.

Oi Marcelo, tudo bem?

Os Voxels são Boxes poligonais que também possuem apenas a casca, mas imagine bilhões destes Boxes bem pequenos formando um objeto como o Teapot do Max, inclusive preenchendo todo o volume interior dele, o objeto acaba se tornando um sólido em 3D porque conforme quebrar ele, vai apenas separar grupos de Voxels uns dos outros vendo o interior do objeto perfeitamente maciço, pois a única forma de perceber que dentro de cada minúsculo Box não tem nada é entrando dentro dele, mas são muito pequenos para entrar dentro.

É igual acontece com os átomos na realidade, eles são praticamente 99% de espaço vazio, mas formam um objeto sólido quando agrupados, os Voxels também são 99% de espaço vazio, mas formam um objeto sólido com volume quando agrupados.

Por isso que no vídeo de exemplo o cara consegue cortar a parede vendo o volume interior, cortar o tanque e ver o interior, inclusive a espessura das chapas que formam ele, pois os Voxels são minúsculos e preenchem o interior da espessura da chapa.

É parecido com o sistema mParticles do 3ds max, mostrado no vídeo em anexo, mas usando Boxes minúsculos, por isso exige uma super computação.

Então, as deformações são criadas através da modificação na posição dos Boxes, que colidem entre si como Boxes totalmente rígidos ou como Boxes maleáveis, mas sem se interpenetrarem.

Dai somem os triângulos das malhas poligonais, pois tudo será formato por minúsculos Boxes como você disse, assim, um simples triângulo teria pelo menos uma pequena espessura e seria formado por muitos Voxels.

E realmente como você também disse, é inviável criar cenas complexas com esta tecnologia usando os PCs atuais, tanto que nos exemplos tem poucos objetos na cena, precisa de super computadores, mas um dia a gente chega lá.

Abração e tudo de bom.

André Vieira