3D-mallikomponentit - huippupisteet, reunat, monikulmio ja paljon muuta

3D-mallin anatomia

3D-mallit ovat yksi 3D-tietokonegrafiikan tärkeimmistä rakennuspalikoista. Ilman heitä - ei olisi tietokoneanimaatiota - ei Toy Storyä , ei Wall-E: tä , ei suurta vihreää ogreä.

Ei olisi 3D-pelaamista, mikä tarkoittaa, että emme koskaan tutustuneet Hyruleen Ocarina of Timeissa , eikä päällikkö koskaan ollut Haloon. Ei olisi Transformers- elokuvia (ainakin tapamme tuntea ne tänään), ja autoilmoitukset eivät ehkä voineet näyttää mitään tällaiselta.

Jokainen objekti, luonne ja ympäristö jokaisessa tietokoneen animoitavassa elokuvassa tai 3D-videopelissä koostuu 3D-malleista. Joten kyllä, he ovat melko tärkeitä CG: n maailmassa.

Mikä on 3D-malli?

3D-malli on matemaattinen esitys kaikista kolmiulotteisesta objektista (todellinen tai kuviteltava) 3D-ohjelmistokehityksessä. Toisin kuin 2D-kuva, 3D-malleja voidaan tarkastella erikoistuneissa ohjelmistopaketeissa mistä tahansa kulmasta ja niitä voidaan skaalata, kääntää tai muokata vapaasti. 3D-mallin luominen ja muotoilu tunnetaan 3d-mallinnuksena.

Tyypit 3D-malleja

Elokuva- ja peliteollisuudessa käytetään pääasiassa 3D-malleja, joista ilmeisimpiä eroja on niiden luomisessa ja manipuloinnissa (myös taustalla oleva matematiikka on eroja, mutta se on vähemmän tärkeä loppuun asti -user).

  1. NURBS Pinta: Epätasainen rationaalinen B-spline tai NURBS-pinta on sileä pintamalli, joka on luotu käyttämällä Bezier-käyrämuotoja (kuten MS Paintin kynätyökalun 3D-versio). NURBS-pinnan muodostamiseksi taiteilija piirtää kaksi tai useampia käyrät 3D-tilaan, jota voidaan manipuloida liikuttamalla kädensijoiksi nimeltään vertailukohdat (CV) x-, y- tai z-akselin suuntaisesti.
    1. Ohjelmistosovellus interpoloi käyrän välisen tilan ja luo sileän verkon niiden väliin. NURBS-pinnoilla on korkein matemaattisen tarkkuuden taso ja siksi niitä käytetään yleisimmin mallinnuksen suunnittelussa ja autoteollisuudessa.
  2. Monikulmainen malli: Monikulmainen malli tai "silmät", kuten heitä usein kutsutaan, ovat yleisimpiä 3D-malleja, jotka löytyvät animaatio-, elokuva- ja pelialalta. Ne ovat sellaisia, että keskitymme loput artikkelista.

Monikulmainen mallin komponentit

Hyvässä mallinnuksessa kansalaiset ovat joko neljäspuolisia ( neloset - luonteeltaan normaali / orgaaninen mallinnus) tai kolmiosaiset ( tris- käytetään tavallisemmin pelimallinnuksessa). Hyvät mallintajat pyrkivät tehokkuuteen ja organisaatioon, yrittäen pitää monikulmion määrän mahdollisimman alhaisena suunnitellun muodon mukaan.
Polygonien lukumäärää verkossa kutsutaan poly-countiksi , kun taas monikulmion tiheyttä kutsutaan resoluutiona . Parhaat 3D-malleissa on korkea resoluutio? jossa tarvitaan enemmän yksityiskohtia - kuten hahmon kädet tai kasvot ja matala tarkkuus verkon pienillä yksityiskohdilla. Tyypillisesti, sitä korkeampi on mallin kokonaisresoluutio, sitä sujuvammin se näkyy lopullisessa renderöinnissä . Pienemmät tarkkuusmallit näyttävät laatikoilta (muista Mario 64 ?).
Monikulmainen mallit ovat hyvin samanlaisia ​​kuin geometriset muodot, joiden luultavasti oppi keskiasteen koulussa. Aivan kuten perus geometrinen kuutio, kolmiulotteiset monikulmamallit koostuvat kasvoista, reunoista ja huippupisteistä .
Itse asiassa monimutkaisimmat 3D-mallit alkavat yksinkertaisena geometrisena muotona, kuten kuutio, pallo tai sylinteri. Näitä yksinkertaisia ​​3D-muotoja kutsutaan objektiiviseksi primitiiviksi . Primitivejä voidaan sitten mallintaa, muotoilla ja manipuloida mihin tahansa esineeseen, jonka taiteilija yrittää luoda (niin kuin haluamme mennä yksityiskohtiin, kattavat 3D-mallinnuksen prosessin erillisessä artikkelissa).

On vielä yksi 3D-malleista, joita on käsiteltävä:

Tekstuurit ja shaderit

Ilman tekstuureja ja varjoreita 3D-malli ei näyttäisikään paljon. Itse asiassa et voi nähdä sitä lainkaan. Vaikka tekstuureissa ja varjostimissa ei ole mitään tekemistä 3D-mallin yleisen muodon kanssa, niillä on kaikki tekemistä sen visuaalisen ulkonäön kanssa.

Tekstuuri ja varjostus ovat tärkeä osa tietokonegrafiikkadirektiiviä , ja tulossa hyväksi shader-verkostojen kirjoittamisessa tai tekstuurikarttojen kehittämisessä on oma erikoisuutensa. Tekstuuri- ja shader-taiteilijat ovat yhtä vaikuttavia elokuvaan tai kuvaan kuin mallinnuttajiin tai animaattoreihin.

Sinä teit sen!

Toivottavasti tässä vaiheessa tiedät hieman enemmän 3D-malleista ja niiden ensisijaisista ominaisuuksista. 3D-malleissa on vain monimutkaisia ​​geometrisia muotoja, joissa on satoja pieniä monikulmaisia ​​kasvot. Vaikka onkinkin hauskaa lukea 3D-malleista, on vieläkin jännittävää tehdä ne itse.