V prejšnjem članku smo predstavili sedem osnovnih tehnik 3D modeliranja, ki se uporabljajo v današnji računalniški grafični industriji. Medtem, ko smo pisali ta članek, smo opazili, da so bili deli na modelu okvirja in konturi precej daljši, kot smo nameravali.
Končno smo se odločili, da bi bilo najbolje, da bi večino teh informacij prekinili v ločeni članek. V tem delu bomo osredotočili na nekatera posebna orodja in procese, ki se uporabljajo v poligonalnem 3D modeliranju.
V poligonalnem modeliranju umetnik ustvarja digitalno predstavitev 3D-predmeta z geometrijsko mrežo, sestavljeno iz obrazov, robov in tock . Obrazi so navadno štirikotni ali trikotni in tvorijo površino 3D modela. Z uporabo naslednjih tehnik modeler metodično transformira primitivno 3D mrežo (običajno kocko, cilinder ali kroglo) v celovit 3D model:
01 od 04
Ekstrudiranje
Iztiskanje je metoda dodajanja geometrije poligonu primitivu in eno od osnovnih orodij, ki jih modeler uporablja za začetek oblikovanja mreže.
Z ekstruzijo modelar manipulira 3D očesu tako, da zoži obraz na sami sebi (za ustvarjanje vdolbine) ali z ekstrudiranjem obraza navzven po njegovi površini normalno -smerni vektor, pravokoten na poligonalno površino.
Ekstrudiranje četverostranskega obraza ustvarja štiri nove poligone, ki premostijo vrzel med začetnim in končnim položajem. Brez konkretnega primera je težko vizualizirati ekstruzijo:
- Razmislite o preprosti piramidni obliki , s štirikotno (4-edina) baza. Modelar lahko to primitivno piramido preoblikuje v hišo podobno obliko z izbiro osnove piramide in ekstrudiranjem v negativni smeri Y. Podstavek piramide se premakne navzdol, v prostoru med podnožjem in pokrovom pa se ustvarjajo štiri nove navpične površine. Podoben primer lahko vidimo pri modeliranju nog na mizi ali stolu.
- Robovi se lahko ekstrudirajo. Pri iztiskanju roba je v bistvu podvojen - podvojeni rob se nato lahko potegne ali zavrti od originala v kateri koli smeri, pri čemer se nova povezava poligonskega obraza samodejno poveže z obema. To je primarno sredstvo za oblikovanje geometrije v procesu modeliranja kontur .
02 od 04
Razdelitev
Podrazdelitev je način, da modelerji dodajo poligonsko ločljivost modelu, enako ali selektivno. Ker poligonalni model običajno začne iz primitiva z nizko ločljivostjo z zelo malo obrazov, je skoraj nemogoče izdelati končen model brez vsaj določene stopnje razdelitve.
- Enotna podrazdelka enakomerno deli celotno površino modela. Enotne enote so običajno končane v linearni lestvici, kar pomeni, da je vsak poligonalen obraz razdeljen na štiri. Enotna podrazdelitev pomaga odpraviti "blokost" in se lahko uporablja za enakomerno gladko površino modela.
- Edge Loops - Ločljivost lahko dodate tudi s selektivnim postavljanjem dodatnih robnih zank. Znotraj vsakega sosednjega nabora poligonalnih obrazov lahko dodate robno zanko, ki deli izbrane obraze, ne da bi nepravilno dodali ločljivost ostalemu očesu. Zobne zanke se ponavadi uporabljajo za dodajanje ločljivosti v regijah modela, ki zahtevajo določeno stopnjo podrobnosti, ki je nesorazmerna z bližnjo geometrijo (odlični so primeri kolenskih in komolčnih sklepov značilnega modela, kot so ustnice in oči).
Zobne zanke se lahko uporabijo tudi za pripravo površine za iztiskanje ali enotno razdelitev. Ko je površina enotno razdeljena, so vsi trdi robovi zaokroženi in gladki - če je potrebna enota, vendar pa bi modeler želel vzdrževati določene trde robove, jih je mogoče vzdrževati tako, da postavijo robno zanko na obeh straneh zadevnega roba. Ta isti učinek je mogoče doseči z uporabo stožca , o kateri je razloženo spodaj.
03 od 04
Bevels ali bobni
Če ste sploh bili na področju tehnike, industrijskega oblikovanja ali obdelave lesa, beseda bevel morda že ima nekaj teže.
Robovi na 3D modelu so privzeto ostro nespremenjeni - pogoj, ki v resničnem svetu praktično nikoli ne pride. Poglej okoli sebe. Preverjeno dovolj natančno, skoraj vsak rob, s katerim se srečate, bo imela nekakšen konus ali okroglost.
Stožec ali posnetek upošteva ta pojav in se uporablja za zmanjšanje krhkosti robov na 3D modelu:
- Na primer, vsak rob na kocki se pojavi pri konvergenci za 90 stopinj med dvema poligonalnima površinama. Beveling teh robov ustvarja ozek 45-stopinjski obraz med konvergentnimi ravninami, ki ublažijo videz robov in pomagajo kubi bolj realno. Dolžino (ali odmik ) stožca, pa tudi njegovo okroglost, lahko določi modeler.
04 od 04
Rafiniranje / oblikovanje
Tudi ti "potiskanje in vlečenje tock", večina modelov zahteva določeno stopnjo ročnega izboljšanja. Ko rafinirate model, umetnik premika posamezne tocke vzdolž osi x, y ali z, da fino prilagodi konture povrsine.
Zadostno analogijo za prečiščevanje je mogoče videti pri delu tradicionalnega kiparja: Ko kipar deluje, najprej blokira velike oblike skulpture in se osredotoča na celotno obliko svojega dela. Potem se vsako območje skulpture obrača z "rake čopičem", da natančno prilagodi površino in izkoplje potrebne podrobnosti.
Rafiniranje 3D modela je zelo podobno. Vsako iztiskanje, stožčasto, robno zanko ali razdelitev navadno spremlja vsaj malo razčlenitve po vertex-by-vertex-u.
Stopnja prefinjenosti je lahko čvrsta in verjetno porabi 90 odstotkov celotnega časa, ki ga modeler porabi za kos. Morda traja le 30 sekund, da bi postavili robno zanko ali izvlekli iztisk, vendar ne bi bilo nepričakovano, da bi modeler porabil nekaj ur, da bi izboljšal topologijo v bližini površine (zlasti pri organskem modeliranju, kjer so spremembe površine gladke in subtilne ).
Izboljšanje je na koncu korak, ki vzame model od dela v teku do končnega sredstva.