Universitat Oberta de Catalunya

Libera tus polígonos con Blender

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La realización de la película Elephants Dream muestra los usos profesionales del programa Blender.

Han pasado casi 10 años desde que Not a Number, la compañía liderada por Ton Roosendaal, presentara la primera versión de Blender en la feria Siggraph. Inicialmente planteada como una herramienta freeware (software de computadora que se distribuye sin cargo) fue posteriormente liberada en 2002 por la comunidad de usuarios en una espectacular colecta de fondos por parte de la Blender Foundation. En tan sólo siete semanas, los usuarios de Blender donaron un total de 100.000 euros para liberar la herramienta. En octubre de 2002 se liberó la primera versión de este programa bajo licencia GPL.

Desde entonces, el número de usuarios y prestaciones de Blender no ha parado de crecer hasta convertirse -según el número 92 de la revista 3D World– en la herramienta gráfica más instalada del mundo, situándose por encima de 3D Studio MAX (en tercer puesto), Lightwave (en sexta posición) y Maya (décimo puesto). Más de 1.800 millones de descargas en 2006 convierten a Blender en una de las herramientas libres más demandadas del mundo.

Tras estas impactantes cifras se esconde un programa para producción 3D con posibilidades profesionales. Su uso en proyectos cinematográficos (fue utilizado en Spiderman II en la fase de composición de escenas y estudio de cinemática) se ha visto reforzado por la creación de Elephants Dream, la primera película del mundo realizada bajo licencia de código abierto en la que todos los ficheros empleados en su desarrollo pueden ser descargados de la web oficial del proyecto. Otro gran ejemplo de su aplicación en la gran pantalla es Plumíferos, el primer largometraje realizado con Blender. En otros ámbitos de aplicación destacamos el desarrollo de videojuegos, como el Club Silo, un arcade de carreras automovilísticas que se ha creado empleando el motor integrado de videojuegos de Blender, así como las producciones de Infoarquitectura, en la que participan varias empresas nacionales e internacionales que emplean Blender como principal herramienta de trabajo.

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Plumíferos es el primer largometraje realizado con Blender.

¿Por qué Blender?

Blender incorpora gran cantidad de herramientas avanzadas para el modelado, construcción de materiales, animación, render y composición que lo convierten en una seria alternativa a las suites integradas comerciales… ¡y en tan sólo 10MB!

En lo referente al modelado, además de los operadores clásicos que podemos utilizar en modo de edición de vértices, aristas y caras, Blender implementa superficies de subdivisión de Catmull-Clark, métodos para trabajar con mayas de resolución adaptativa, metabolas y metasuperficies, y un largo etcétera. Una de las mejoras más útiles para el modelado orgánico es la incorporación, desde hace unos meses, del modo Escultura (Sculpt Mode), que permite utilizar la metáfora del “pincel 3D” con una semántica similar a la aplicación comercial Z-Brush.

La gestión en nodos y modificadores de materiales y texturas ha permitido combinar las propiedades de diversos materiales. La flexibilidad de esta aproximación, unida a la incorporación de propiedades avanzadas como el conocido SubSurface Scattering (que simula los rebotes de la luz en el interior de los objetos), el Render Baking (que construye una textura empleando UV Mapping) o la posibilidad de dibujar directamente sobre la malla 3D permiten que Blender supere a muchas aplicaciones comerciales en esta etapa del flujo de trabajo.

Con la creación de la película Elephants Dream se añadieron controladores de alto nivel para la animación de personajes, animación facial y herramientas de sincronización con audio. El módulo de Animación No Lineal (NLA), que tantos problemas presentaba hasta la versión 2.40, fue mejorado hasta convertirse en una alternativa real a la animación de personajes profesional. Gracias a los proyectos financiados por Google se han realizado grandes avances en animación basada en sistemas de partículas, como fluidos, pelo, etc. La conexión con el Game Engine (y el motor de simulación Bullet) permite realizar simulaciones físicas de cuerpos rígidos y semirígidos de gran calidad.

El motor interno de Render que implementa Blender ofrece muy buenos resultados con un bajo tiempo de cómputo. Blender incorpora un trazado de rayos clásico, sin soporte de métodos de iluminación global pero con algunas aproximaciones interesantes, como el uso de Ambient Occlusion (técnica de iluminación en 3D), radiosidad adaptativa y simulaciones de halos, efectos de desenfoque debidos a profundidad de campo, métodos de render no realista, etc. Además, Blender permite utilizar otros motores de render externos integrados como YafRay (Yet Another Free Raytracer); o accesibles mediante un plugin de exportación como Indigo, PovRay (Persistence of Vision Raytracer), MentaRay, entre otros. YafRay es un motor libre que implementa un PathTracer con soporte de mapas de fotones y que ofrece grandes resultados en un bajo tiempo de cálculo comparado con aproximaciones de motores comerciales. En cambio, Indigo es un famoso motor freeware que implementa el método de transporte de luz de metrópolis (MLT) similar a Maxwell.

Para cerrar el ciclo de trabajo, Blender incluye un módulo para la edición de vídeo no lineal, que permite mezclar flujos de vídeo y de audio para obtener el resultado final en multitud de formatos (exportación vía FFmpeg), similar a otras herramientas de edición de vídeo comerciales. El interfaz de composición de vídeo sigue la misma semántica de operaciones que Blender consiguiendo una composición muy rápida y potente. Este módulo puede enriquecerse con variedad de efectos de transición y composición mediante plugins.

Existen multitud de características adicionales que hacen de Blender una alternativa real a otras herramientas comerciales, como son: la importación y exportación directa a multitud de formatos 2D y 3D, métodos avanzados para la edición de mapas UV, la posibilidad de generar aplicaciones interactivas multiplataforma, etc. Además, cada nueva versión oficial -que aparece cada 3 ó 4 meses- suele incorporar una gran cantidad de mejoras respecto a las versiones anteriores con un ritmo de crecimiento muy superior al de las herramientas comerciales.

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Ejemplo de escena obtenida con YafRay empleando iluminación basada en una imagen HDRI.

David contra Goliat

Desde mi primer contacto con Blender en 2001 he visto crecer esta herramienta en prestaciones, calidad y comunidad de usuarios. Inicialmente me decanté por Blender principalmente por ser la mejor opción multiplataforma y luego por ser la mejor herramienta libre en el ámbito de la imagen 3D. Actualmente, Blender se encuentra en un estado de madurez y estabilidad que permite incorporarla en casi cualquier producción profesional. Las escuelas de diseño y universidades van incorporando este programa en sus planes de estudio, lo cual le convierte poco a poco en otro estándar de facto. ¿Conseguirá un hueco Blender entre “los Goliats” del 3D? El tiempo nos dará la razón.

Acerca del autor

Carlos González Morcillo es ingeniero informático y profesor de la Escuela Superior de Informática de la Universidad de Castilla-La Mancha. En este centro imparte las asignaturas Síntesis de Imagen 3D y Programación de Gráficos Interactivos con OpenGL. Actualmente está terminando su tesis doctoral desarrollada en el ámbito de la optimización del proceso de render, empleando métodos de Inteligencia Artificial Distribuida y optimizaciones basadas en Sistemas Expertos. Fuera del ámbito docente y de investigación ha participado como asesor técnico en el Cartoon Movie Festival de Postdam (2005) de la empresa NIC Frame. Asimismo ganó el tercer premio en el concurso de Creación de Empresas con Base Tecnológica organizado por la Junta de Castilla-La Mancha por la creación de BOXeL, una empresa de creación 3D basada en software libre.