Ankstesniame straipsnyje pristatėme septynias pagrindines 3D modeliavimo technologijas, naudojamas šiuolaikinėje kompiuterių grafikos pramonėje. Rašydami šį straipsnį mes pastebėjome, kad dėžės ir kontūrinio modeliavimo sekcijos buvo gana šiek tiek ilgesnės nei mes numatėme.
Galų gale mes nusprendėme, kad geriausia būtų nutraukti daugumą tos informacijos atskirame straipsnyje. Šiame darbe mes susitelksime į tam tikras konkrečias priemones ir procesus, naudojamus daugiakampio 3D modeliavimui.
Daugiakampio modeliavimo metu menininkas sukuria skaitmeninį 3D objekto vaizdą, kurio geometrinė akis sudaro veidai, kraštai ir viršūnės . Veidai paprastai yra keturkampiai arba trikampiai ir sudaro 3D modelio paviršių. Naudodamasis šiais metodais modelininkas metodiškai paverčia primityvią 3D akį (paprastai kubą, cilindrą ar sferą) į visą 3D modelį:
01 iš 04
Ekstruzijos
Extrusion - geometrijos įterpimo į daugiakampį primityvus būdas, ir vienas iš pagrindinių įrankių, kurį modeliuotojas naudoja, norėdamas pradėti formuoti akį.
Per ekstruziją modeliuotojas manipuliuoja 3D tinkleliu, arba sunaikina veidą ant jo (tam, kad sukurtų įstrižą), arba ekstruzijos veidą išilgai jo paviršiaus normaliai - kryptinio vektoriaus, statmenojo daugiakampio veidui.
Keturkampio formos ekstruzija sukuria keturis naujus poligonus, kad tilptų tarpą tarp pradžios ir pabaigos pozicijos. Išskyrimą sunku vizualizuoti be konkretaus pavyzdžio:
- Apsvarstykite paprastą piramidės formą , turintį keturkampį (4 pav.) Pagrindą. Moderatorius gali paversti šią primityviosios piramidės į namo formą, pasirinkdamas piramidės pagrindą ir ekstruduodamas ją neigiamai Y kryptimi. Piramidės bazė yra nukreipta žemyn, o tarp pagrindo ir dangtelio esančioje erdvėje yra sukurti keturi nauji vertikalūs paviršiai. Panašus pavyzdys gali būti ir modeliuojant stalo ar kėdės kojas.
- Kraštus taip pat galima ekstruzuoti. Kai ekstremduoja kraštą, jis iš esmės yra dubliuojamas - tada dublikato kraštas gali būti ištrauktas arba pasukamas toli nuo originalo bet kuria kryptimi, o naujas daugiakampis veidas, kuris automatiškai sukurtas, jungia du. Tai yra pagrindinė geometrijos formavimo priemonė kontūro modeliavimo procese.
02 iš 04
Padalijimas
Padalijimas yra būdas, kad modeliuotojai galėtų vienodai arba pasirinktinai pridėti daugiakampio skiriamąją gebą . Kadangi daugiakampis modelis paprastai prasideda nuo mažos skiriamosios gebos primityvio su labai mažai veidų, beveik neįmanoma pagaminti baigto modelio be bent jau tam tikro lygio padalijimo.
- Vienodas padalijimas padalija visą modelio paviršių tolygiai. Vienodi poskyriai dažniausiai užpildomi tiesine skale, ty kiekvienas daugiakampis veidas yra suskaidytas į keturias. Vienodas padalinys padeda pašalinti "blizgesį" ir gali būti naudojamas tolygiai išlyginti modelio paviršių.
- "Edge Loops" - rezoliucija taip pat gali būti pridėta, pasirinktinai pridedant papildomų krašto kilpos. Prie krašto kilpos galima pridėti kraštinį kilpą bet kokiame greta esančių daugiakampių veidų rinkinyje, išskaidžius pasirinktus veidus, be reikalo pridedant skiriamąją gebą, likusiai akių daliai. Kraštovaizdžio kilpos paprastai naudojamos, kad būtų galima pridėti skiriamąją gebą modelio regionuose, kuriems reikalinga tam tikra detalė, neproporcinga netoliese esančiai geometrijai (simbolių modelio kelio ir alkūnės sąnariai yra pagrindinis pavyzdys, kaip ir lūpos ir akys).
Viršutinės kilpos taip pat gali būti naudojamos paviršiaus paruošimui ekstruzijai ar vienodam padaliniui. Kai paviršius yra tolygiai pasiskirstęs, visi kietieji kraštai yra suapvalinti ir išlyginti. Jei reikalingas padalijimas, bet modeliuotojas norėtų išlaikyti tam tikrus kietus kraštus, juos galima išlaikyti, pritvirtinant kraštinę kilpą abiejose atitinkamo krašto pusėse. Toks pats poveikis gali būti pasiektas panaudojant kontūrą , aptariamą toliau.
03 iš 04
Kvadratai ar kiaures
Jei apskritai esate maždaug inžinerijos, pramoninio dizaino ar medžio apdirbimo laukuose, žodis " bekontaktis" gali turėti tam tikrą svorį jums.
Pagal numatytuosius nustatymus 3D modelio kraštai yra be galo aštrūs - būklė, kurios praktiškai niekada neįvyksta realiame pasaulyje. Pažvelk aplink save. Patikrinta pakankamai arti, beveik kiekvienas briaunas, su kuriuo susidursite, turės tam tikrą siaurą ar apvalią formą.
Kūgis ar griovelis atsižvelgia į šį reiškinį ir naudojamas siekiant sumažinti kraštų grubumą 3D modelyje:
- Pavyzdžiui, kiekvienas kubo kraštas atsiranda 90 laipsnių konvergencijoje tarp dviejų daugiakampių veidų. Tariamasis kraštas sukuria siauru 45 laipsnių veidą tarp susikertančių plokštumų, kad sušvelnintų krašto išvaizdą ir padėtų kubeliui sąveikauti su šviesa realistiškiau. Kūgio ilgį (ar išlyginimą ), taip pat jo apvalumą gali nustatyti modeliuotojas.
04 iš 04
Rafinavimas / formavimas
Daugelis modelių taip pat vadinami "stumiančiais ir traukiančiais viršūnėmis", todėl rankiniu būdu reikia tobulinti. Modeliu rafinuojant, menininkas juda atskiros viršūnės išilgai x, y arba z ašies, kad būtų galima tiksliai sureguliuoti paviršiaus kontūrus.
Tradicinio skulptoriaus darbe galima pamatyti pakankamą rafinuotumo analogiją: kai veikia skulptorius, jis pirmiausia blokuoja dideles skulptūros formas, daugiausia dėmesio skiriant jo kūrinio bendrajai formai. Tada jis peržiūri kiekvieną skulptūros regioną "grėblio šepetėliu", kad sureguliuotų paviršių ir išspausdintų reikiamas detales.
3D modelio rafinavimas yra labai panašus. Kiekvienai ekstruzijai, skersai, krašto kilpui ar padalijimui paprastai pridedama bent šiek tiek viršūnių išbaigimo.
Patikslinimo etapas gali būti kruopštus ir tikriausiai sunaudoja 90 procentų bendro laiko, kurį modeliuotojas praleidžia ant gabalo. Tai gali užtrukti 30 sekundžių, jei norite pritvirtinti kraštinę kilpą, arba ištraukti ekstruziją, tačiau modeliuotojas negali praleisti valandų, papildančių šalia esančią paviršiaus topologiją (ypač ekologiniame modeliavime, kai paviršiaus pokyčiai yra lygūs ir subtili )
Pabaigimas yra galutinis žingsnis, kuris imasi modelio nuo vykstančio kūrinio iki galutinio turto.