La guía esencial para crear modelos 3D

Los modelos digitales en 3D nos rodean y se utilizan en todo tipo de aplicaciones, desde el arte hasta la ingeniería. A veces denominados gemelos digitales, también constituyen la base de las experiencias inmersivas, como la realidad aumentada (RA), que están transformando sectores como el comercio minorista, el comercio electrónico y la fabricación, entre otros.

Como componente básico de las tecnologías que están transformando la experiencia del cliente y las operaciones empresariales, es fundamental que las empresas acierten a la hora de crear modelos 3D de sus productos. Esta guía única, redactada en un lenguaje sencillo, explica cómo las marcas pueden crear el modelo 3D ideal para sus necesidades.

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¿Qué es un gemelo digital?

En términos más simples, un gemelo digital es un modelo digital en 3D de un activo u objeto físico que imita con exactitud a su homólogo del mundo real. Los modelos 3D tienen una amplia gama de usos en la empresa moderna, como la creación de prototipos, el diseño, el marketing y mucho más.

Mediante la creación de modelos 3D de sus productos, las empresas pueden abrir la puerta a una serie de enfoques innovadores que benefician a la cuenta de resultados. Cuando se combinan con la realidad aumentada, por ejemplo, los modelos 3D permiten a las marcas mejorar la experiencia del cliente ofreciendo visualizaciones de los productos y funciones de configuración en tiempo real, que han demostrado aumentar las tasas de conversión, mejorar la confianza del comprador y reducir las devoluciones.

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Establecer una estrategia 3D

La creación de un modelo 3D adecuado requiere una serie de consideraciones. Dada la amplia gama de aplicaciones de la tecnología, es esencial que las empresas identifiquen de antemano sus casos de uso específicos y desarrollen sus planes en consecuencia.

Un componente clave es el establecimiento de una estrategia para un proceso 3D que garantice que los modelos creados se ajustan a las necesidades de la empresa. Lo mejor es asegurarse de que los modelos se diseñan con varios niveles de detalle y en los formatos de archivo más versátiles: .FBX, .OBJ, .GLB, .DAE. Así se garantiza que los modelos puedan adaptarse a diversos usos una vez listos. Además, aconsejamos crear los modelos con la mayor resolución y nivel de detalle posibles, ya que esto permite reutilizarlos para distintos canales más adelante.

Cómo crear un modelo 3D de alta calidad

Esta sección de la guía profundiza en los detalles de la creación de un modelo 3D de calidad superior. Hemos identificado seis áreas clave en las que centrarse:

1. Topología de malla

Los modelos 3D pueden concebirse como una colección de pequeñas formas 2D unidas para conformar una forma 3D; un cubo, por ejemplo, puede construirse a partir de seis cuadrados 2D. Las pequeñas formas 2D se conocen como polígonos, y cuando se unen en grandes cantidades forman lo que se denomina una "malla de polígonos" o incluso simplemente una "malla". La topología de la malla, por tanto, se refiere simplemente a la disposición geométrica, colocación y distribución de esos polígonos, para garantizar la creación de un modelo que represente fielmente el objeto del mundo real.

La topología ideal es aquella en la que la malla de un modelo 3D está formada principalmente por cuadrángulos (polígonos con cuatro lados), y la dirección de estos cuadrángulos es coherente, como se muestra en el ejemplo siguiente:

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Este tipo de topología de malla permite a los artistas 3D realizar cambios en el modelo 3D con facilidad. Esto no ocurre cuando el modelo está formado por tris (polígonos triangulares) o n-gons (cualquier polígono con más de cuatro lados), lo que hace que la malla sea incoherente. Vea a continuación un ejemplo:

2. Recuento óptimo de polígonos

Determinar el número óptimo de polígonos para crear un modelo digital es un acto de equilibrismo. En primer lugar, el número de polígonos debe ser suficiente para que el producto se represente con precisión. Tener muy pocos polígonos puede causar una serie de problemas, sobre todo con las superficies curvas y el sombreado, mientras que un mayor número de polígonos da como resultado un modelo más detallado. Sin embargo, tener demasiados polígonos puede significar que el tamaño del archivo del modelo sea demasiado grande. Echa un vistazo a los tres ejemplos siguientes:

Un archivo de gran tamaño puede significar que el modelo 3D no es adecuado para diversas aplicaciones, lo que se traduce en tiempos de carga lentos y una experiencia de usuario poco fluida o con fallos. Por ello, es fundamental encontrar el punto óptimo que garantice que el modelo es realista y preciso sin sacrificar la experiencia del cliente. Para usos de realidad aumentada, lo ideal es un recuento de polígonos inferior a 200.000.

3. Sombreado

Al crear un modelo 3D, el diseño de sombreado ideal debe garantizar que las superficies curvas aparezcan suaves y los bordes nítidos, como se muestra en los ejemplos siguientes:

Un sombreado incorrecto puede dar lugar a una serie de defectos graves en el modelo, como imperfecciones (protuberancias, abolladuras u otras alteraciones no deseadas) y reflejos no intencionados. Un mal sombreado suele deberse a una topología de malla deficiente.

4. Calidad de la textura

La primera prioridad a la hora de crear cualquier modelo 3D es garantizar que refleje fielmente el producto del mundo real, y esto es especialmente cierto cuando se trata de la textura. Sin embargo, representar la textura con precisión no significa simplemente optar por la resolución más alta posible. Eche un vistazo a los dos ejemplos siguientes:

Renderizar una textura realista depende del nivel de detalle que alcance el modelo. Para hacerlo con precisión, debe crearse utilizando una serie de imágenes especiales denominadas "mapas de textura", imágenes que los artistas 3D utilizan para representar distintas características de diversos materiales. Entre ellos están los mapas normales, que recrean la textura de la superficie de materiales como la madera o el cuero; los mapas de rugosidad, que definen el brillo de la superficie; los mapas de oclusión ambiental, que definen las zonas de sombra; y los mapas de albedo -o color base-, que definen el color de la superficie.

La combinación de todos estos mapas garantiza que el modelo parezca realista hasta en sus más mínimos detalles y que, al girarlo y verlo el usuario desde distintos ángulos, la superficie del modelo reaccione a la luz que incide sobre ella.

5.  Tamaño del archivo

Ya hemos hablado de la importancia del tamaño del archivo, pero la topología y la resolución de la malla no son los únicos factores que influyen. Si al reducir la resolución de la malla no se consigue un tamaño total manejable, puede que el problema esté en las texturas de las imágenes. En el formato .GLB, en el que las imágenes y la malla se combinan en un único archivo .GLB, las texturas de las imágenes pueden representar una proporción sustancial de ese archivo.

Una solución es utilizar mosaicos de texturas para texturas con un patrón repetitivo, mientras que reducir el tamaño de la textura de la imagen también puede suponer un ahorro de espacio. Otra posible solución es cambiar el formato de imagen de .PNG a .JPG, que es más compacto. Para las aplicaciones de RA, lo ideal es un tamaño de archivo de entre 2 MB y 5 MB.

6. Oclusión ambiental

Como se menciona en el punto cuatro, los mapas de oclusión ambiental (OA) definen zonas de sombra en un objeto, por ejemplo, pequeños huecos entre los cojines de un sofá, o el interior de un armario profundo donde la luz no puede penetrar del todo. Como algunos programas de renderizado de modelos 3D pueden calcular las sombras mediante una técnica llamada rebote de luz, los diseñadores a veces ignoran los mapas de OA. Sin embargo, en entornos en tiempo real como los juegos y la realidad aumentada, esto puede marcar la diferencia entre que un modelo parezca realista o caricaturesco:

La evidente diferencia en el nivel de realismo y calidad alcanzado ilustra la importancia de los mapas de OA.

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Activos transformadores

En un mundo cada vez más definido por la innovación digital, la creación de modelos 3D de alta calidad es una necesidad fundamental para las empresas que exploran los ámbitos de la tecnología y la participación del consumidor. Estos modelos son activos transformadores, evidentes en su capacidad para elevar las interacciones de marca y agilizar las funciones empresariales.

Esta guía sienta las bases de un enfoque estratégico para la creación de modelos 3D, con consejos sobre las mejores prácticas para crear modelos 3D de alta calidad que se ajusten a objetivos empresariales específicos. Haciendo hincapié en la precisión sin comprometer la eficiencia, el enfoque destaca la importancia de lograr un equilibrio entre el realismo y la experiencia del usuario, lo que allana el camino para una integración fluida y eficaz en multitud de aplicaciones.

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