Egy korábbi cikkben bemutattuk hét alapvető 3D-s modellezési technikát a mai számítógépes grafikai iparban. Ennek a cikknek a megírása során észrevettük, hogy a doboz- és kontúrmodellezés szakaszai kicsit hosszabbak, mint szándékunk volt.
Végül úgy döntöttünk, hogy legjobb lenne, ha az információk többségét egy külön cikkbe szakítjuk. Ebben a darabban a sokszögű 3D-s modellezés során használt egyes eszközökre és folyamatokra összpontosítunk.
A sokszögű modellezés során a művész egy 3D objektum digitális ábrázolását hozza létre, amely geometriai hálóval rendelkezik, amely arcokból, élekből és csúcsokból áll . Az arcok általában négyszögletesek vagy háromszög alakúak, és a 3D modell felületét alkotják. Az alábbi technikák alkalmazásával a modellező módszeresen átalakítja egy primitív 3D hálót (általában kockát, hengeres gömböt vagy gömböt) egy teljes 3D modellbe:
01/04
Extrudálás
Az extrudálás egy módszer a geometria hozzáadásához egy sokszög primitívumhoz, és az egyik olyan elsődleges eszköz, amelyet a modellező alkalmaz a háló alakítására.
Az extrudáláson keresztül egy modellező manipulálja a 3D hálót úgy, hogy az arccal összezúzza önmagát (beletörődést hozva létre), vagy extrudálja az arcot a felületénél kifelé, normál módon - az irányvektor a sokszögű arcra merőleges.
A négyszög oldalának extrudálása négy új sokszöget hoz létre ahhoz, hogy áthidalja a kiindulási és a véghelyzet közötti rést. Az extrudálás nehéz konkrét példa nélkül megjeleníthető:
- Tekintsünk egy egyszerű piramis alakot , négyszögletes (négyszögű) alaptal. A modellező átalakíthatja ezt a primitív piramist házszerű alakúra, ha kiválasztja a piramis alapját és extrudálja azt negatív Y irányban. A piramis alapja lefelé tolódik, és négy új függőleges arc keletkezik az alap és a sapka közötti térben. Hasonló példa lehet például egy asztal vagy szék lábának modellezésére.
- Az élek extrudálhatók is. Az él extrudálásakor lényegében megismétlődik - a duplikátum élét az eredeti irányából bármely irányban el lehet húzni vagy elforgatni, és egy új, sokszögű arc automatikusan létrejön a kettő csatlakoztatásával. Ez a geometria kialakításának elsődleges eszköze a kontúrmodellezés folyamatában.
02. 04. sz
felosztásával
A felosztás egy módja annak, hogy a modellezők többszöri vagy szelektív módon egészítsék ki a sokszögű felbontást egy modellhez. Mivel egy poligonális modell tipikusan alacsony felbontású primitívből indul ki, nagyon kevés arccal, szinte lehetetlen elkészíteni a kész modellt, legalább annyi szintű felosztás nélkül.
- Egy egységes felosztás egyenletesen osztja a modell teljes felületét. Az egységes alosztályok általában lineáris skálán készülnek, ami azt jelenti, hogy minden sokszögű arc négy részre oszlik. Az egységes részegység segít a "blokkolás" kiküszöbölésében, és használható egy modell felületének egyenletesen simításához.
- Edge Loops - Felbontás is hozzáadható további szélek szelektív elhelyezésével. Egy szélehurok hozzáilleszthető bármelyik egymással határos sokszögű archoz, a felosztott arcokat felosztva anélkül, hogy szükségtelenül hozzá lenne adva a háló többi részéhez. A szegély hurkok jellemzően arra szolgálnak, hogy felbontást hozzanak létre egy modell olyan régióiban, amelyek részletességet igényelnek a közeli geometriával aránytalanul (a karakteres modell térd- és könyökízületei kiváló példát mutatnak, mint az ajkak és a szemek).
A szegély hurkok felhasználhatók felületek extrudálásához vagy egységes felosztásához. Ha egy felületet egyenletesen osztanak fel, akkor minden kemény éle lekerekített és simított - ha egy felosztásra van szükség, de a modellező bizonyos kemény széleket kíván fenntartani, akkor fenntartható azáltal, hogy a szóban forgó szél mindkét oldalán egy élhurokot helyez el. Ugyanez a hatás érhető el az alábbiakban leírt ferde használat révén.
03. 04. sz
Kilyukasztás vagy csiszolás
Ha már a tervezés, az ipari tervezés vagy a fafeldolgozó mezők egyáltalán vannak, akkor a szögletes szónak már van némi súlya az Ön számára.
Alapértelmezés szerint a 3D-s modellek élei végtelenül élesek - olyan állapot, amely gyakorlatilag soha nem fordul elő a való világban. Nézz körül. Szorosan ellenőrizni kell, hogy szinte minden él, amelyen találkozol, valamilyen kúp vagy kerekség lesz hozzá.
Ez a jelenség figyelembe veszi ezt a jelenséget, és csökkenti a széleinek keménységét egy 3D modellen:
- Például egy kocka minden élének 90 fokos konvergenciája van két poligonális arc között. Az élek szélei szűk, 45 fokos arcot hoznak létre a konvergáló síkok között, hogy lágyabbá váljon a szél látása és segítsen a kocka közelebb hozni a fényt realisztikusabban. A szög hosszát (vagy eltolását ), valamint annak kerekségét a modellező határozhatja meg.
04/04
Feldolgozás / Shaping
A "csúcsok kihúzása és húzása" néven is nevezik, a legtöbb modellhez manuális finomítás szükséges. Egy modell finomítása esetén a művész egyes csúcsokat mozog az x, y vagy a z tengely mentén a felület kontúrjainak finomhangolásához.
A finomítás megfelelő analógiája látható egy hagyományos szobrász munkájában: Amikor egy szobrász működik, először kiiktatja a szobor nagy formáit, összpontosítva a darab teljes alakjára. Ezután a szobor minden egyes területét egy "rake-kefe" -rel újra áttérve finomítja a felületet, és kinálja a szükséges részleteket.
A 3D modell finomítása nagyon hasonló. Minden extrudáláshoz, kúpoláshoz, élhurokhoz vagy alosztályhoz tipikusan legalább egy kis csúcs-csúcs-finomítás társul.
A finomítás színpadon lehet, és valószínűleg elfogy a teljes idő 90 százaléka, amelyet a modellező egy darabra költ. Lehet, hogy csak 30 másodperc eltarthat egy szélhurok elhelyezése, vagy kihúzni egy extrudálást, de nem lenne ismeretlen, ha a modellező órákat töltene a közeli felszíni topológia finomításával (különösen a szerves modellezésben, ahol a felületi változások simák és finomak ).
A finomítás végső soron az a lépés, amely a folyamatban lévő munkából egy kész eszközig modellt mutat.