3D modelio komponentai - viršūnės, kraštai, daugiakampiai ir dar daugiau

3D modeliai yra vienas iš svarbiausių 3D kompiuterinės grafikos elementų. Be jų nebūtų kompiuterinės animacijos - ne Žaislų istorija , Nr Wall-E , be didelių žaliukų.

Nėra 3D žaidimų, o tai reiškia, kad niekada neturėjome tyrinėti Hyrule Laiko Okarina , o kapitono viršininkas niekada nebuvo "Halo". Ten būtų ne Transformatoriai filmus (bent jau kaip šiandien juos pažįstame), o automobilių reklamos negalėjo atrodyti taip gerai, kaip ir šiandien.

Kiekvienas objektas, simbolis ir aplinka kiekviename kompiuteriniame animaciniame filme ar 3D vaizdo žaidime susideda iš 3D modelių. Taigi, taip, jie labai svarbūs CG pasaulyje.

Kas yra 3D modelis?

3D modelis yra bet kokio trimačio objekto (realaus ar įsivaizduoto) matematinis vaizdas 3D programinės įrangos aplinkoje. Skirtingai nuo 2D atvaizdo, 3D modelius galima žiūrėti specializuotose programinės įrangos paketuose bet kokiu kampu, juos galima keisti, pasukti arba laisvai keisti. 3D modelio kūrimo ir formavimo procesas vadinamas 3D modeliavimu.

3D modelių tipai

Filmų ir žaidimų pramonėje naudojami trys pagrindiniai 3D modelių tipai, labiausiai akivaizdūs skirtumai yra tai, kaip jie sukurti ir manipuliuoti (taip pat yra ir pagrindinių matematikos skirtumų, tačiau tai yra mažiau svarbu iki galo -Vartotojas).

1. NURBS paviršius: Nevienodas racionalus B-splainas arba NURBS paviršius yra lygus paviršiaus modelis, sukurtas naudojant Bezier kreives (pvz., "MS Paint" pieštuko įrankio 3D versiją). Norint suformuoti NURBS paviršių, menininkas užfiksuoja dvi ar daugiau kreivių trimatėje erdvėje, kurią galima manipuliuoti judančių rankenų, vadinamų valdymo viršūnėmis (CV) išilgai x, y arba z ašies.
   1. Programinė įranga interpoliavo erdvę tarp kreivių ir sukūrė tarp jų lygias akis. NURBS paviršiai turi aukščiausią matematinio tikslumo lygį, todėl dažniausiai naudojami inžinerijos ir automobilių dizaino modeliavimui.
2. Daugiakampis modelis: Daugiakampiai modeliai arba "akys", kaip dažnai vadinami, yra dažniausia animacijos, filmų ir žaidimų pramonei būdinga 3D modelio forma, ir jie bus tokie, kokius mes sutelksime į likusius straipsnis.

Daugiakampio modelio komponentai

• Veidai: Daugiakampio modelio apibrėžimas yra tas, kad (skirtingai nuo NURBS paviršių) daugiakampės akys yra briaunuotas , tai reiškia, kad 3D modelio paviršius susideda iš šimtų ar tūkstančių geometrinių veidų.

Tinkamame modeliavime daugiakampiai yra keturių pusių ( keturračiai - normos pobūdis / ekologinis modeliavimas) arba trys pusės ( tris - dažniau naudojamas žaidimų modeliavimas). Geri modeliuotojai siekia efektyvumo ir organizavimo, stengdamiesi išlaikyti kuo mažesnį poligonų skaičių pagal numatytą formą. Poligonų skaičius tinkle yra vadinamas poli-count, o vadinamas daugiakampio tankis rezoliucija. Geriausi 3D modeliai turi didelę skiriamąją gebą? kur reikia daugiau detalių, pavyzdžiui, simbolio rankų ar veido, ir mažos skiriamosios gebos silpnaregiuose tinklelio srityse. Paprastai, kuo didesnė yra bendra modelio raiška, tuo sklandesnė ji pasirodys galutiniame piešinyje. Apatinės skiriamosios gebos tinkleliai atrodo dėžutėje (prisiminti Mario 64 ?).

• Kraštai: Briauna yra bet koks 3D modelio paviršiaus taškas, su kuriuo susitinka du daugiakampiai veidai.
• Viršūnės: Trijų ar daugiau kraštų sankirtos taškas vadinamas viršūnėmis ( pl viršūnės ) Viršūnių manipuliavimas x, y ir z ašimis (labiausiai pavadintas "stumia ir traukia vertes") yra labiausiai paplitęs būdas formuoti daugiakampį tinklą į jo galutinę formą tradiciniuose modeliavimo paketuose, pvz., "Maya", "3Ds Max" ir tt (Technika yra labai, labai skirtinga skulptūros programose, pvz., "ZBrush" ar "Mudbox".)

Daugiakampio modeliai labai panašūs į geometrines figūras, kurias tikriausiai sužinojau vidurinėje mokykloje. Kaip ir pagrindinis geometrinis kubas, 3D poligoniniai modeliai susideda iš veidai, kraštai ir viršūnės. Iš tiesų, dauguma sudėtingų 3D modelių prasideda kaip paprastos geometrinės formos, pavyzdžiui, kubo, sferos ar cilindro. Šios pagrindinės 3D formos vadinamos objekto primityviai. Tuomet primityvus gali būti modeliuojamos, formuojamos ir manipuliuojamos į bet kokius objektus, kuriuos menininkas bando kurti (tiek, kiek norėtume išsamiai apibūdinti, mes apimsime 3D modeliavimo procesą atskirame straipsnyje).

Yra dar vienas 3D modelių komponentas, į kurį reikia atkreipti dėmesį:

Tekstūros ir šešėliai

Be tekstų ir šešėlių, 3D modelis atrodytų ne taip. Tiesą sakant, jūs jo nematysite. Nors tekstūros ir šešėliai neturi nieko bendro su bendrosios 3D modelio formos, jie turi viską, kas susiję su jo išvaizda.

• Shaders: Shader yra instrukcijų rinkinys, pritaikytas 3D modeliui, kuris leidžia kompiuteriui žinoti, kaip jis turėtų būti rodomas. Nors šeivinimo tinklus galima koduoti rankiniu būdu, daugelyje 3D programinės įrangos paketų yra įrankių, kurie menininkui leidžia lengvai pritaikyti šešėlio parametrus. Naudodamasis šiais įrankiais, menininkas gali kontroliuoti, kaip modelio paviršius sąveikauja su šviesa, įskaitant nepermatomumą, atspindžio jėgą, išskirtinį dėmesį (glotnumą) ir daugybę kitų.
• Tekstūros: Textures taip pat labai prisideda prie modelio išvaizdos. Textures yra dvimačiai vaizdo failai, kuriuos galima priskirti modelio 3D paviršiui per procesą, vadinamą " tekstūros atvaizdavimas . Textures gali būti sudėtingos nuo paprastų plokščių spalvų tekstūros iki visiškai fotorealistinio paviršiaus detalių.

Teksto formavimas ir atspalviai yra svarbus kompiuterinės grafikos vamzdyno aspektas, o tapti gerais rašant shader-tinklus arba kurti tekstūrų žemėlapius yra savotiška specialybė. Tekstūros ir šešioliktainiai menininkai yra tokie pat svarbūs kaip filmo ar įvaizdžio, kaip modeliuotojų ar animatorių, išvaizda.

Baigti

Tikimės, kad šiuo metu jūs žinosite truputį daugiau apie 3D modelius ir jų pagrindines charakteristikas. Pagal jų pagrindą, 3D modeliai yra tik sudėtingos geometrinės figūros su šimtais mažai daugiakampių veidų. Nors, be abejonės, įdomu skaityti apie 3D modelius, dar labiau patraukliai juos padaryti patys.