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Modellazione 3D avanzata con Eovia Amapi Designer 7

Scritto da Nicola Martello

La nuova versione del software di modellazione di Eovia si concentra sugli strumenti di disegno 3D, tralasciando le funzioni di animazione.

Con questa edizione Eovia ha rinnovato profondamente Amapi, focalizzandolo sulla modellazione 3D ed eliminando le funzioni dedicate alle animazioni e alla creazione di materiali complessi. Tali funzioni ora sono riservate a Carrara Studio 2, che Eovia propone come complemento ideale di Amapi (un plug-in permette di scambiare i file tra i due prodotti senza necessità di conversione).

Amapi Designer 7 presenta un’interfaccia piuttosto diversa rispetto al passato, ma naturalmente rimangono accessibili gli attrezzi per la modellazione avanzata di forme complesse e ricche di superfici curve, composte da geometrie poligonali oppure da superfici Nurbs (Non Uniform Rational B-Spline).

Il pacchetto contiene il Cd-Rom con l’applicativo, fornito in inglese e in francese, e un manuale di 478 pagine in formato Pdf; la documentazione cartacea si riduce a un libricino con alcuni tutorial introduttivi.

Il codice di Amapi Designer 7 è stato completamente riscritto e ora il prodotto supporta in maniera nativa i sistemi operativi Mac OS X, OS 9, Windows XP e Windows 2000.

		L’area di lavoro di Amapi Designer 7 comprende le classiche quattro viste, riducibili a una sola, e una cornice ricca di icone che servono per attivare le funzioni di visualizzazione e di disegno. Sulla sinistra vediamo la palette di selezione delle parti che compongono l’oggetto 3D, una novità di questa release.

Adesso l’interfaccia è personalizzabile in maniera più completa e offre due modalità principali, Immersive e Classic. La prima è priva di palette e dispone i pulsanti in una cornice che circonda l’area di lavoro, mentre la seconda mostra a sinistra della zona di disegno le aree con le informazioni e i comandi. In più, sono ora disponibili diversi stili di visualizzazione a finestre multiple, fondamentali per osservare comodamente la scena 3D da differenti punti di vista. Per mostrare gli oggetti in maniera realistica, Amapi impiega driver basati sulle routine OpenGL, che - grazie ai moderni processori grafici delle schede video - consentono una visualizzazione a colori in tempo reale.

Le operazioni di disegno sono ora più facili e veloci grazie alla memorizzazione dei gruppi di selezione, all’evidenziazione dei vertici, degli spigoli e delle facce e all’impostazione dei piani di lavoro che assumono l’inclinazione delle facce selezionate, una caratteristica ideale per elaborare oggetti obliqui. Un’innovazione molto importante di questa versione è la capacità di risalire a ritroso nella storia della costruzione di ciascun oggetto, grazie all’architettura del software e alla Dynamic Geometry. Di fianco all’area di disegno appare infatti l’elenco cronologico delle modifiche apportate all’elemento 3D selezionato: basta fare un clic su una riga per rivedere ed eventualmente alterare i parametri impostati in precedenza.

Ancora, con la versione 7 si possono creare copie clone che rimangono sempre collegate all’oggetto originale; se si modifica la geometria di quest’ultimo, le correzioni si propagano a tutte le istanze. Questa caratteristica è particolarmente utile nel caso della modellazione di corpi e di volti umani, dove è definibile un piano di simmetria: se si crea una copia clone speculare, è sufficiente modificare la prima metà per giungere velocemente al risultato finale desiderato.

		Grazie alla nuova architettura del programma e alla palette Dynamic Geometry - visibile a sinistra - è sempre possibile ripercorrere la storia delle modifiche già applicate all’elemento 3D, per alterare in qualsiasi momento i parametri di costruzione.

Se esaminiamo in maniera più dettagliata l’interfaccia di Amapi Designer 7, notiamo come il software sia suddiviso in tre sezioni principali, visualizzabili una alla volta; la prima è dedicata alla modellazione 3D mentre la seconda contiene gli strumenti per definire i materiali, le luci e i parametri di rendering; infine, il terzo modulo consente l’accesso alle librerie degli oggetti e delle scene a tre dimensioni, al fine di selezionare e di caricare nel progetto attivo le entità già registrate negli archivi.

		Amapi permette di lavorare su oggetti grezzi, con un numero limitato di facce, che in un secondo tempo assumono un aspetto più dettagliato grazie all’interpolazione eseguita dallo strumento Smooth. Nella vista in alto a destra è visibile il risultato dell’interpolazione, ottenuta dalla mesh in azzurro chiaro.

L’organizzazione dei pulsanti dell’interfaccia è piuttosto peculiare. Le palette degli strumenti nella prima sezione sono quattro e appaiono in alternativa; per passare da una palette all’altra è necessario spostare il cursore fino a toccare il bordo destro dello schermo, un’operazione che talvolta capita di compiere inavvertitamente e che rende obbligatorio scorrere tutti i gruppi di pulsanti per tornare a quello che interessa.

Notiamo poi che la maggior parte dei simboli di modellazione e di modifica fa apparire un piccolo sottoinsieme di icone, visibile in alto a destra nello schermo; purtroppo, la scelta di Eovia di impiegare quasi esclusivamente simboli grafici rende piuttosto difficoltosa ai principianti l’interpretazione del significato di ogni pulsante. Inoltre, con molti attrezzi è obbligatorio inserire alcuni valori numerici nelle caselle poste in basso a sinistra, una disposizione che costringe l’utente a muovere spesso il cursore da un estremo all’altro dello schermo; in alternativa è di solito possibile incrementare gradualmente i valori premendo i tasti + e - del tastierino numerico.

Amapi offre le funzioni per generare numerosi tipi diversi di forme geometriche 3D elementari, come le sfere geodetiche, i solidi platonici e le superfici con rilievi calcolati in base alla luminosità dei pixel contenuti in un’immagine bitmap. A queste entità si aggiungono i testi 3D, che l’utente digita in una finestrella apposita.

Gli attrezzi dedicati alla modifica degli elementi includono le funzioni per estrudere le facce, i bordi e i vertici, con eventuali torsioni e rotazioni applicabili durante l’operazione; inoltre, Amapi possiede sia un algoritmo che gonfia gradualmente gli oggetti, facendoli somigliare a una sfera, sia uno strumento che stende un elemento sulla superficie di un altro, distorcendo la geometria del primo in modo che si adatti al profilo del secondo.

		La sezione dedicata ai cataloghi mostra in alto una serie di miniature, corrispondenti agli oggetti e alle scene memorizzate negli archivi. L’utente è libero sia di caricare gli elementi nel progetto attivo sia di salvare in questi album il proprio lavoro.

Il programma è in grado di misurare le lunghezze, gli angoli, il volume e l’area degli oggetti; queste indicazioni appaiono proprio come le tradizionali quote definibili in un Cad, anche se non possiedono la ricchezza di opzioni che caratterizza un software dedicato al disegno tecnico. Ancora, troviamo una serie di funzioni per posizionare in maniera ordinata gli oggetti, secondo una griglia rettangolare o a raggiera oppure lungo un percorso qualsiasi; inoltre, l’utente è libero di porre le copie di un elemento sulle facce di un altro, per costruire strutture complesse con grande facilità.

La potenza di Amapi diventa evidente quando esaminiamo la dotazione di strumenti dedicati alla creazione di forme complesse, con molte curve, come le superfici rigate definite tramite profili multipli.

L’utente è in grado di ottenere gli oggetti definendo un perimetro chiuso qualsiasi, anche tridimensionale; inoltre, grazie allo strumento Hull, è possibile generare un elemento partendo da tre curve disposte in modo da definirne il profilo, la sezione e il contorno.

Un interessante sistema per rendere più veloce la modellazione consiste nel definire una struttura di massima dell’entità 3D, con un numero limitato di facce; una volta compiuta questa prima fase si impiega lo strumento Smooth, che trasforma la figura in un elemento dalle forme fluide e sinuose, che si fondono una nell’altra senza soluzione di continuità. Per quanto riguarda l’addolcimento delle semplici linee curve, Amapi dispone di una funzione di smooth con tre algoritmi differenti, per trasformare la spezzata originale in una curva di Bezier, in una linea Nurbs interpolata che passa per i vertici originali oppure in una curva Nurbs approssimata, in cui le anse della linea si avvicinano ai nodi che l’utente ha stabilito senza però toccarli.

Un altro attrezzo molto efficace permette di curvare un elemento tridimensionale affinché il suo asse longitudinale segua le curve di una linea tracciata in precedenza; in questo modo la deformazione non è limitata a un solo raggio di curvatura, come avviene con uno strumento tradizionale, ma è conforme alle flessioni della linea di riferimento, anche quando questa è molto contorta.

Troviamo poi alcune funzioni di ritaglio, che consentono di modificare l’aspetto di un elemento 3D tracciando una linea aperta o chiusa, da usare come una sagoma lungo cui il programma taglia l’oggetto, proprio come se si adoperasse una forbice seguendo una linea disegnata su un foglio. Ovviamente anche Amapi possiede le classiche operazioni booleane, per sottrarre e per unire tra loro i solidi.

		L’interfaccia del modulo dedicato ai materiali, alle luci e ai rendering mostra le consuete viste della scena 3D, con ai fianchi numerosi cursori e opzioni per determinare i colori e le riflessioni superficiali del materiale selezionato. Sulla destra vediamo i parametri per il rendering e al di sotto le regolazioni dedicate alle luci.

La sezione dedicata alla gestione dei materiali superficiali è molto semplice e fa apparire una serie di cursori nella zona a sinistra dell’area di disegno; in alto sono invece visibili le miniature dei materiali contenuti nella libreria. Per attribuire un tipo di aspetto superficiale è sufficiente trascinare il piccolo riquadro di anteprima sopra l’elemento 3D e il programma aggiorna immediatamente la visualizzazione della scena.

I parametri che definiscono il materiale non sono particolarmente numerosi ma consentono di stabilire il colore, la lucentezza, la trasparenza e la riflessione; da notare che queste ultime due caratteristiche comportano l’impiego del ray tracing in fase di rendering, con conseguente sensibile allungamento dei tempi di calcolo. Il software impiega unicamente texture procedurali, definite cioè in base ad algoritmi matematici; di conseguenza la preparazione di materiali con un aspetto veramente realistico richiede l’uso di altri programmi.

Per quanto riguarda le luci, impostabili nella stessa schermata dei materiali, Amapi ne offre di tre tipi diversi, che illuminano l’intero ambiente in maniera uniforme oppure soltanto una zona particolare, facendo arrivare i raggi dal punto che l’utente preferisce. Il programma permette di regolare sia il decadimento dell’intensità luminosa in funzione della distanza sia la sfumatura lungo i bordi del cono di illuminazione, nel caso della luce che simula un faretto. Da notare che la generazione delle ombre è disponibile per ogni tipo di sorgente ma queste ombre sono unicamente di tipo ray tracing e quindi hanno bordi netti, non molto realistici.

Le regolazioni proprie del motore di rendering sono molto limitate e riguardano unicamente la risoluzione e il filtro antialiasing, che - a fronte di un tempo di calcolo più lungo - elimina i bordi seghettati. La qualità delle immagini che si ottengono è buona, soprattutto se sono visibili nella scena oggetti trasparenti o riflettenti, che accrescono notevolmente il realismo dell’immagine finale.

In conclusione, Amapi Designer 7 si conferma come un buon programma di modellazione e offre il meglio di sé nella preparazione di forme complesse; in particolare, l’architettura Dynamic Geometry consente all’utente di lavorare con la massima libertà, dato che il creativo è libero di sperimentare, applicando agli oggetti 3D più modifiche sequenziali, che sono alterabili individualmente in qualsiasi momento. L’interfaccia ci ha lasciato invece qualche perplessità; innanzitutto troviamo poco pratica la suddivisione delle funzioni in tre sezioni distinte: la schermata riservata ai cataloghi ci sembra superflua e potrebbe tranquillamente essere integrata nella sezione dedicata alla modellazione. Inoltre, la disposizione dei comandi nello schermo non sembra molto ergonomica, poiché è spesso necessario spostare il cursore da un estremo all’altro dell’area di lavoro e il sistema di visualizzazione delle palette degli strumenti di disegno non è il massimo della praticità.

Per finire, vi segnaliamo che sul Cd-Rom allegato alla rivista (Giugno 2003) potete trovare la versione completa e utilizzabile senza limitazioni di Amapi 5.15.


Amapi Designer 7
Euro 598,80 Iva inclusa

L’aggiornamento dalla versione 5 costa euro 358,80 Iva inclusa dalla versione 6 costa euro 238,80 Iva inclusa.

Produttore: Eovia, Usa.

Distributore: Pico, via Costituzione 29, 42100 Reggio Emilia; tel. 0522-511.332; fax 0522-511.061.

PRO
• Ottime funzioni di modellazione 3D
• Architettura Dynamic Geometry per la modifica dei comandi già eseguiti
• Efficace visualizzazione 3D con le routine OpenGL

CONTRO
• Interfaccia un po’ troppo frammentata
• Disposizione comandi poco ergonomica
• Mancano le funzioni avanzate per la creazione dei materiali