O add-on gratuito Hardcraft lê a estrutura da exportação CAD e constrói com ela uma malha de jogo no Blender

O programador Vitaly Yablonsky abriu o acesso à versão alfa do Hardcraft — um add-on para o Blender que transforma uma exportação CAD suja numa malha de jogo. A ferramenta apoia-se nos dados de serviço sobre as superfícies que a exportação ainda transporta consigo. O add-on funciona no Blender 5.0 e versões mais recentes.

O autor formulou o posicionamento sem rodeios: nas suas palavras, isto «não é um remesher universal nem um retopologizador que produz apenas quads». O programa lê a estrutura CAD, divide a superfície em patches e curvas e permite controlar a malha separadamente em cada patch com alguns gestos. À saída obtém-se uma topologia mista: as superfícies curvas, os tubos e os lofts recebem malhas estruturadas de quads, e as faces planas, as features e os recortes recebem triângulos.

Os limites contam mais do que o interior

A lógica da ferramenta constrói-se em torno dos limites. Os contornos dos patches são transplantados de volta para a superfície CAD e mantêm-se rígidos, enquanto a área interior é desdobrada e preenchida a partir deles. Segundo a ideia do autor, é precisamente esta separação que torna seguro o resultado misto de quads e triângulos: a silhueta é definida pela geometria CAD e não por uma heurística de preenchimento. Daí a ordem de trabalho: o artista corrige a densidade e a distribuição dos pontos ao longo da curva, e o preenchimento é recalculado a partir deles.

As correções — número de spans, densidade, contorno, recuo, triangulação forçada e traços de pincel — são guardadas de forma paramétrica, por patch, numa estrutura à parte no datablock da malha. Sobrevivem ao desfazer, ao gravar o ficheiro e a um novo preenchimento, pelo que o resultado se mantém editável até o artista carregar em commit.

O próprio ciclo de trabalho é descrito de forma breve na documentação:

• importação de STEP em bruto através de um botão no painel — o conversor trabalha em segundo plano e devolve um objeto por cada corpo CAD;
• criação de um alvo de retopologia — com preenchimento automático de todos os patches encontrados ou vazio, para montagem manual;
• modo PATCH (tecla 4): seleção de patches com o rato, F — preencher ou voltar a preencher, X — eliminar, Shift+G — selecionar todos os patches do mesmo tipo de superfície CAD;
• modo CURVE (tecla 5): Shift+roda altera o número de spans, Ctrl+roda redistribui os pontos sem alterar a sua quantidade, C divide a área com um novo limite;
• afinação dos patches preenchidos pelo preenchimento inteligente com as teclas G, R, S e D — deslocação da grelha, rotação do fluxo, redistribuição e número de nós interiores;
• commit: soldadura das costuras entre patches, empacotamento das UV, remoção do estado paramétrico. Opcionalmente é transferido o shading CAD através de Transfer Normals.

O STEP dá mais do que a ponte a partir do Plasticity

As fontes de dados são duas e não são equivalentes. A importação de STEP é considerada a opção principal: traz a definição dos tipos de superfície, as costuras das faces periódicas e as UV paramétricas do CAD, e é sobre estes dados que funcionam a seleção de todos os patches do mesmo tipo e o percurso de preenchimento. É suportado qualquer pacote capaz de exportar STEP — do Fusion, SolidWorks e Rhino ao Onshape, Inventor, NX, CATIA e FreeCAD.

Pela importação é responsável um executável à parte baseado em OpenCASCADE, que tem de ser instalado adicionalmente. A segunda via é a ponte Plasticity Blender Bridge: não exige conversor e permite passar o modelo de um lado para o outro em direto, mas não tem o detetor de tipos de superfície, as costuras das faces periódicas nem as UV paramétricas.

Há uma exigência rígida quanto ao material: a exportação tem de estar em bruto. Qualquer edição, divisão, união ou nova extração da malha CAD destrói os metadados, após o que o reconhecimento recua para a geometria pura e a divisão em patches e curvas degrada-se. Na documentação isto é apontado como a causa mais frequente das queixas sobre divisões sem sentido.

O que esperar da alfa

O programador enumera as limitações. A principal é a ausência de sincronização em fluxo: um CAD reexportado não atualiza a retopologia já feita. A reimportação é executada por um comando à parte, após o que a sessão é transferida para a nova geometria pela identidade das faces: os patches intocados são preservados tal como estão, os que foram novamente aparados são marcados como desatualizados e reconstruídos no gesto seguinte, e os patches com superfícies reconstruídas ou eliminadas perdem o preenchimento antigo.

O ritmo de desenvolvimento é elevado: segundo o autor, as definições predefinidas estão a ser reajustadas e as novas funcionalidades aparecem primeiro atrás de interruptores. Entre as já disponíveis estão a cópia e colagem do número de spans entre curvas, as definições de tesselação por cada importação e o modo Cover, que permite cobrir com um único patch um grupo de faces ligadas. A documentação e a ligação para descarga estão publicadas no site do projeto.

Uma ferramenta parecida saiu quase ao mesmo tempo

O Hardcraft não foi a única tentativa de resolver a mesma tarefa. Quase ao mesmo tempo, o artista de armas da tinyBuild Andrei Bezgodov lançou o PatchGAP — um add-on que transforma as faces CAD importadas do Plasticity em patches de malha editáveis diretamente no Blender. A ferramenta é paga e, de momento, suporta o Blender 5.2. Segundo o programador, as atualizações continuarão se o add-on despertar interesse suficiente.

Porque é que estas ferramentas apareceram justamente agora

Ambos os lançamentos parecem uma reação à mudança de hábitos no hard surface. Nos últimos anos, uma parte considerável dos artistas de armas, veículos e props transferiu a fase de modelação para pacotes do tipo CAD, onde a forma se constrói com operações booleanas e chanfros. A velocidade à entrada aumentou, mas o estrangulamento deslocou-se provavelmente para mais à frente na cadeia de produção.

A razão é técnica. Uma superfície NURBS não pode ser entregue diretamente a um motor, tem de ser tesselada, e o tesselador otimiza o desvio em relação à superfície original e não o fluxo das arestas. Daí a importação triangulada com uma malha densa e incontrolável, pouco útil para um asset de jogo e para o desdobramento das UV. Os remeshers universais resolvem a tarefa apenas a meio: veem apenas a forma e são obrigados a adivinhar onde acaba uma superfície e começa outra, por isso perdem os chanfros e cortam os planos de forma arbitrária. A abordagem em que a ferramenta se apoia na informação sobre as faces que sobreviveu na exportação elimina a necessidade de adivinhar, mas exige que o artista não toque na importação antes do processamento. Trata-se, no fundo, de uma nova disciplina de trabalho com os ficheiros de origem, e ambos os programas insistem nela com igual rigidez.

O nicho, entretanto, já está densamente povoado: no mercado existem ferramentas manuais de retopologia dentro do Blender, remeshers automáticos e add-ons de patches especializados que complementam a dupla Plasticity e Blender. A aposta do Hardcraft e do PatchGAP precisamente nos metadados CAD parece uma tentativa de ocupar um terreno que os remeshers automáticos não cobrem por princípio.

O facto de dois programadores independentes terem abordado a mesma tarefa quase ao mesmo tempo e ambos terem apontado ao quinto ramo do Blender fala provavelmente de uma procura acumulada. Se a tendência continuar, é de esperar soluções concorrentes do mesmo tipo e uma transformação gradual da retopologia de modelos CAD, de operação manual em semiautomática — com controlo ao nível dos limites e da densidade, e não de loops individuais. Para os estúdios isso significa menos tempo na preparação de assets de hard surface; para os artistas, uma deslocação da competência do contorno manual da geometria para a gestão de parâmetros e a preparação cuidada do ficheiro CAD de origem.