Blender para perdidos en el espacio
Los bucles son caminos de aristas o de caras en los que se sabe inequívocamente donde empiezan, por donde continúan y donde terminan porque han de cumplir una serie de condiciones, distintas si son bucles de aristas o de caras, pero basadas en el mismo principio, se sabe a ciencia cierta cual es el siguiente elemento del bucle, por eso se pueden seleccionar automáticamente. Se puede ver una explicación más detallada del concepto y del algoritmo de selección en la página de conceptos básicos.
Son muy importantes porque conducen el flujo de polígonos, dotando a la malla de una apariencia más orgánica al hacer coincidir los bucles con los grupos de músculos por ejemplo. También son muy útiles en animación porque contienen la deformación de la malla. Resultan muy práticos a la hora de editar la malla porque permiten selecciones y subdivisiones rápidas y localizar fácilmente errores en la malla (agujeros inapreciables a simple vista, vértices duplicados..), hacen mucho más fácil el desplegado de mapas UV y permiten unir secciones de una malla separadas físicamente aunque no tengan el mismo número de vértices. Por eso es muy importante tenerlos presentes, no sólo en modelado orgánico.
En los ejemplos sólo tendremos en cuenta los polos de los bucles, no tendremos en cuenta los N-polos del contorno exterior de la malla ya que todos los ejemplos son con mallas abiertas.
Se pueden clasificar de varias formas según diferentes criterios. Según el tipo de elementos que forman el bucle pueden ser de aristas o de caras. En función de donde terminan se pueden clasificar en abiertos y cerrados, en función del número de polos y de su situación en el bucle se pueden clasificar en: lineales, circulares, semicirculares, en espiral, en diagonal, en forma de S. Aunque pudiera parecerlo por el nombre que se les da según esta clasificación, la forma que tenga el bucle no es lo que les caracteriza como veremos con algún ejemplo. No son todos iguales al modificar la topología de la malla, algunos producen grandes cambios y otros pequeñas modificaciones.
Según el tipo de elemento que forma el bucle los hay de aristas y de caras. Los de aristas son más restrictivos porque por definición no pueden estar en contacto con polos ( ver página de conceptos básicos). Como se explica en esa página no hay bucles de vértices aunque si que se pueden seleccionar bucles de aristas desde el modo de selección de vértices en el modo edición de la malla. Ambos pueden ser abiertos o cerrados. La única manera de crear un bucle de aristas en más de una cara, es cortando un bucle de caras ya existente.
Para crear bucles de aristas se puede usar la herramienta cuchillo Knife (K) pero existe una herramienta especial para esto Loop Cut and Slide en el panel de herramientas, a la izquierda de la ventana 3D o pulsando Control R. En la imagen se está usando esta herramienta para crear dos bucles de aristas, resaltados en rosa dentro del bucle de caras amarillas. Sólo funciona en bucles de caras, lógicamente si no existe un bucle no se puede cortar.
En la imagen se ven los dos bucles de aristas creados en el ejemplo anterior resaltados de amarillo. Como resultado, el bucle original de caras amarillo se ha dividido en tres: azul, rosa y verde. Se pueden crear bucles de caras subdividiendo alguno ya existente creando bucles de aristas dentro de ellos y con otras técnicas: mediante la herramienta Extrude (E) del menú Mesh, con la opción Inset Faces del menú Faces, con la opción para rasgar Rip (V) del menú de vértices, girando aristas o caras con las opciones de Rotate Edge del menú de aristas y una combinación de otras como mezclar (Atl M) o convertir tris en quad (Alt J).
No todos los procedimientos producen las mismas alteraciones en la topología de la malla, algunos sólo cambian algunas conexiones mientras que otros crean o eliminan vértices y caras. Algunos procedimientos además tienen efectos secundarios en el resto de la malla, por ejemplo si creamos un bucle rotando una arista se creará también otro bucle en sentido contrario y a lo mejor no era lo deseado.
En función de donde terminan se pueden clasificar en abiertos que son los que no empiezan y terminan en el mismo elemento (arista o cara) y cerrados los que terminan donde empezaron (el elemento que se está comparando en el algoritmo de selección ya está incluído en el bucle) y siempre terminan por este motivo. Pueden ser como ya hemos dicho de aristas y de caras, los de los ejemplos de Crear bucles de aristas y de caras son todos cerrados. Los bucles abiertos hay que usarlos con más precaución porque si no encuentran un fin, ya sea un agujero, o un polo o una cara que no sea de 4 aristas según sea de aristas o de caras, se puede extender el bucle a partes de la malla donde no debería haber un bucle. Se pueden convertir unos en otros simplemente separando o fusionando vértices.
Para abrir un bucle cerrado sólo hay que hacer un par de cortes con la herramienta cuchillo (K) desde el N-polo de la esquina que se quiere abrir y eliminar los triángulos resultantes con Alt J. En la imagen se han creado las aristas resaltadas desde el N-polo rodeado con un círculo negro. Éste y el E-polo al que estaba unido, (en la imagen también con un círculo negro) se convierten en vértices de 4 aristas al desaparecer la arista que les conecta fusionando los dos triángulos rosas. El bucle continuaría por las 2 caras que no son amarillas y que comparten arista con la nueva cara formada por la fusión de los triángulos.
Para cerrar el bucle se ha cortado con el cuchillo (K) por las líneas rojas de la parte izquierda de la imagen, creando así los 2 N-polos amarillos y los 2 E-polos verdes. Se disuelven con (X) Dissolve las aristas y los vértices naranjas para eliminar los triángulos. A la derecha de la imagen se ve el resultado suavizado después de colocar los vértices como están en la parte cerrada del bucle en la imagen sin suavizar.
Son los más sencillos, son bucles de aristas o de caras, abiertos o cerrados que se caracterizan por no contener polos en su topología. Por eso todos los bucles de aristas son lineales y a partir de ahora sólo hablaremos de bucles de caras. Los de caras lineales siempre están contenidos entre 2 bucles de aristas, en el resto de tipos de bucles que veremos esto no es así. Como consecuencia de la ausencia de polos no tienen cambios de sentido en su trayectoria, lo que no quiere decir que sólo puedan ir en línea recta.
En realidad no es la forma lo que les caracteriza, en topología la forma no es importante, la misma malla puede adoptar formas muy diferentes si se somete a transformaciones como la rotación, translación y escala pero mantener la misma composición en cuanto a vértices, aristas y caras (hay un par de ejemplos en el apartado de mallas en Conceptos básicos ). Pueden tener cualquier forma siempre y cuando estén contenidos entre 2 bucles de aristas y no contengan polos. En la imagen existen E-polos señalados en verde y N-polos señalados en amarillo pero ninguno de los dos forma parte de los bucles resaltados.
Existe un caso especial en el que si que puede haber N-polos y es cuando la arista del bucle sólo pertenece a una cara como por ejemplo ocurre en mallas abiertas. Esto es posible ya que al descartar las aristas a las que está conectada y con las que comparte una cara sólo queda una. En la imagen de este ejemplo vemos 3 bucles lineales con N-polos. El primero es una cuadrícula y no existen E-polos en ella, cada fila y cada columna sería un bucle lineal. El bucle resaltado contienen N-polos y todos los bucles que tengan caras del contorno de la cuadrícula también. Lo mismo ocurre con los bucles lineales en forma de U y de S a la derecha de la imagen, todos los vértices de los bucles de aristas que los delimitan son N-polos menos los de los extremos.
Los bucles lineales por si mismos no alteran el flujo de polígonos y dan un aspecto cuadriculado a la malla, poco maleable, por eso se necesitan otros bucles que permitan hacer cambios de sentido e intersecciones complejas de bucles y esto se consigue gracias a los E-polos combinados con los N-polos.
Son los bucles por excelencia, son muy importantes en el modelado y en la animación, reciben este nombre por la forma redondeada que adquieren cuando se aplica un suavizado a la malla pero en realidad la forma como ya hemos visto no es importante. Lo que les caracteriza es que siempre son cerrados y que contienen polos que les hacen cambiar de sentido, siempre en el mismo.
En la imagen se ven dos ejemplos de bucles circulares, el de la izquierda con 4 pares de polos y el de la derecha con 3. Igual que para que exista una cara debe haber al menos 3 aristas conectadas entre ellas, para que exista un bucle cerrado debe haber al menos 3 "esquinas" donde se hacen cambios de sentidos que permitan que el bucle termine donde empezó, para ello las 3 deben girar en el mismo sentido. Las esquinas vienen dadas por una pareja de polos, un N-polo y un E-polo en cada esquina y el sentido del giro lo marca la arista que conecta a estos dos polos si existe, y si no existe la posición del N-polo en relación al bucle.
El bucle de la imagen es el mismo que el de la izquierda del ejemplo anterior, las aristas A,B,C y D son las que conectan las parejas de polos de las esquinas. Si seguimos el bucle como si andáramos sobre él, en cada esquina tendremos que girar siempre en el mismo sentido para volver al punto de partida. Si partimos de la arista A hacia la arista B y continuamos el bucle hasta volver a la arista A, siempre giraremos en sentido contrario a las agujas del reloj, es decir hacia la izquierda. Pero si partimos de la arista A hacia la arista D y continuamos el bucle, tendremos siempre que girar a la derecha.
A veces, por extensión se suele llamar también así a los bucles de aristas o de caras contenidos en un bucle circular pero no lo son, son bucles lineales cerrados porque carecen de polos. En la imagen del ejemplo Crear bucles de caras se ven 3 bucles de caras pero el rosa es un bucle lineal porque no contiene polos, el azul y el verde si son bucles circulares de 4 esquinas. Se pueden crear bucles circulares de varias formas, la más sencilla es extruir (E) las caras o usar Inset faces (W) , pero se pueden usar también las demás herramientas mencionadas en los bucles de aristas y caras. Se suelen usar para aumentar la densidad de la malla en zonas localizadas sin tener que aumentar en el resto.
Son como su propio nombre indica la mitad de un bucle circular. Son bucles abiertos de caras que tienen 2 E-polos y 2 N-polos en 2 esquinas que giran en el mismo sentido. Se pueden usar para unir dos partes de la malla que tengan distinto número de vértices o simplemente para aumentar o disminuir la cantidad de polígonos. Existen varias técnicas para crearlos, una de ellas es la que hemos visto en el ejemplo Abrir un bucle cerrado abriendo 2 esquinas.
En la imagen se ve otra posible manera de crear el bucle. Las 4 aristas y 4 vértices resaltados en naranja en la parte izquierda de la imagen se disuelven (X) Dissolve y se corta con el cuchillo (K) por las líneas rojas. El resultado de estas operaciones se ven en la parte derecha de la imagen, se han creado 2 N-polos y 2 E-polos y otros 2 vértices de 4 aristas señalados en negro entre los N-polos.
En la imagen se ve el resultado final después de mover un poco los vértices (sin cambiar las conexiones) y aplicar un suavizado. Señalar que de 7 caras y 8 vértices que había en la malla original en el lado superior se ha pasado a 6 vértices y 5 caras en el lado inferior, en la imagen los vértices de ambos lados están representados por los puntos rojos.
En esta imagen se crea un bucle semicircular fusionando cada vértice azul con uno rosa en la posición de los rosas con Alt M , así las aristas resaltadas en la parte izquierda se convierten en las resaltadas de la derecha y los vértices rosas pasan a ser los E-polos. También se hace un corte con el cuchillo (K) por la línea roja para crear los 2 N-polos y el vértice de 4 aristas negro que está entre ambos. Estos vértices negros de los ejemplos son opcionales, puede haber uno, ninguno o varios según la amplitud que se le quiera dar al bucle. Se disuelven (X) Dissolve los vértices morados y la arista que les conecta con los E-polos para eliminar los triángulos.
En la imagen se ve el resultado después de acomodar un poco los vértices y aplicar un suavizado. También como en el ejemplo anterior Crear un bucle semicircular se han reducido de 7 a 5 los vértices del lado superior (puntos rojos de la imagen) y de 6 a 4 las caras. Siempre habrá menos densidad de polígonos en la parte cerrada del bucle y más en la parte abierta independientemente del método que se use para crear el bucle.
Para crear un bucle semicircular aumentando el número de vértices de la malla hay que hacer unos cortes con el cuchillo (K) por las aristas resaltadas a la izquierda de la imagen. Se crean un par de N-polos y otro de E-polos y todos los vértices marcados con puntos negros. Los 5 vértices rojos que había a la izquierda de la imagen en la malla original se han convertido en 7 a la derecha de la imagen al añadir los dos puntos negros creados con los cortes. A la derecha se ve el resultado después de colocar los vértices y aplicar un suavizado. El método usado en el ejemplo Abrir un bucle cerrado también aumenta el número de vértices.
Tienen forma de espiral y son bucles abiertos de caras. La orientación de los giros en las esquinas y la situación de los polos es igual que para los bucles anteriores, giros en el mismo sentido con una pareja de polos en cada esquina, pero aquí el número puede variar y siempre es mayor de 4, habrá tantas parejas de polos como veces gire el bucle para ir completando las vueltas de la espiral y a cada vuelta estarán un poco más lejos del centro del bucle.
Se pueden crear a partir de bucles circulares, desplazando hacia el exterior la pareja de polos de una esquina, o cortando con el cuchillo (K). En la imagen se ve un bucle creado cortando por las líneas rojas. También se ven las parejas de E-polos (puntos verdes) y N-polos (puntos amarillos) resultantes de estos cortes y que marcan las esquinas del bucle. La cara azul tiene 5 vértices que son los puntos negros, al no ser de 4 termina ahí el bucle. También podría terminar en un agujero pero si no encuentra ninguna de las dos cosas seguiría su camino y se cruzaría consigo mismo varias veces.
Son bucles abiertos de caras que atraviesan la malla en diagonal, es decir rotados 45 grados respecto a las demás caras. Esto se consigue incluyendo uno o varios rombos, cada rombo desplaza el bucle una fila o una columna. El rombo es una cara de 4 vértices con 2 E-polos y 2 N-polos enfrentados, se puede obtener con la herramienta Rip (V) desplazando el vértice original y el nuevo creado en sentidos opuestos (estos serán los N-polos) y rellenado el hueco que queda con una nueva cara que será el rombo (los otros 2 vértices del rombo son los E-polos).
En la parte izquierda de la imagen se ven los 3 vértices sobre los que se aplica la herramienta Rip (V). Cada uno de ellos y el nuevo creado a partir de él serán los N-polos y se muestran en la parte central de la imagen con puntos amarillos. Los puntos verdes representan a los E-polos que forman junto con los N-polos las 3 nuevas caras que hay que crear en los agujeros que se formaron en la malla con rip. A la derecha de la imagen se ve el resultado final después de acomodar los vértices un poco. El bucle comenzaba por arriba en la segunda columna (contando desde la izquierda) y termina por abajo en la quinta columna, con cada rombo se ha desplazado una columna.
Pueden ser abiertos o cerrados. Lo que les caracteriza es que al contrario que todos los bucles vistos hasta ahora, los bucles en forma de S realizan giros en dos sentidos (izquierda o derecha). Son muy versátiles porque dan mucha libertad al reconducir el flujo de polígonos. Se pueden conseguir fácilmente con la herramienta cuchillo pero hay que retocar la malla para el que el bucle sea continuo.
En la imagen están resaltadas las aristas creadas con el cuchillo (K) y los polos resultantes de estos cortes, en amarillo los N-polos y en verde los E-polos. No se crea un único bucle continuo, las líneas rojas marcan los trayectos y como se ve hay varios, las esquinas no pertenecen todas al mismo bucle. Para arreglar esto se fusionan al centro con Alt M los N-polos señalados con un círculo azul cada uno con los dos vértices a los que está conectado que se crearon al hacer los cortes y que estan señalados también en azul y se eliminan los triángulos resultantes con Alt M.
En la imagen se ve el resultado final después de colocar un poco los vértices (sólo mover) y aplicar un suavizado. Ahora si que existe un único bucle, que está resaltado en la imagen. Los vértices azules de la imagen anterior han desaparecido al fusionarse con los N-polos. Los polos que forman parte del bucle están señalados como siempre con puntos amarillos y verdes.