Aiemmassa artikkelissa otimme käyttöön seitsemän 3D-mallinnustekniikasta, jota käytetään nykypäivän tietokoneen grafiikkateollisuudessa. Kirjoittaessasi tämän artikkelin huomasimme, että laatikko- ja ääriviivamallinnuksen osuudet saivat olla melko pitempiä kuin aiomme.
Lopulta päätimme, että olisi parasta katkaista suurin osa kyseisistä tiedoista erilliseksi artikkeliksi. Tässä kappaleessa keskitymme moniin monikulmaisiin 3D-mallinnukseen käyttämiin erityisiin työkaluihin ja prosesseihin.
Monikulmallisessa mallinnuksessa taiteilija luo digitaalisen esityksen 3D-objektista geometrisella silmällä, joka koostuu kasvoista, reunoista ja päisteistä . Kasvot ovat yleensä nelikulmaisia tai kolmiomaisia ja muodostavat 3D-mallin pinnan. Käyttämällä seuraavia tekniikoita mallinnus muuttaa metsätaloudellisesti primitiivisen 3D- verkon (yleensä kuution, sylinterin tai pallon) täydelliseksi 3D-malliksi:
01/04
puristamiseen
Ekstruusio on menetelmä geometrian lisäämiseksi monikulmion alkukantaiseksi ja yksi ensisijaisista välineistä, joita mallinnus käyttää verkon muotoilemiseen.
Suulakepuristuksella mallinnus manipuloi 3D-verkkoa joko joko pudottamalla kasvon itseensä (luomaan sisennyksen) tai puristamalla kasvot ulospäin pinnastaan pitkin normaalia - suuntakuvio, joka on kohtisuorassa monikulmaiseen pintaan nähden.
Nelikulmaisen kasvon pursotus luo neljä uutta polygonia, jotka yhdistävät sen alkamis- ja päättymisaseman välisen raon. Ekstrudointia voi olla vaikea visualisoida ilman konkreettista esimerkkiä:
- Harkitse yksinkertaista pyramidimuotoa , jossa on nelikulmainen (4-reuna) pohja. Mallintaja voisi muuttaa alkukantaisen pyramidin talon muotoiseksi valitsemalla pyramidin pohjan ja purkamalla sen negatiivisessa Y-suunnassa. Pyramidin pohja siirretään alaspäin ja neljä uutta pystysuoraa kasvua luodaan pohjan ja kannen väliseen tilaan. Samanlainen esimerkki voidaan nähdä taulukon tai tuolin jalojen mallinnuksessa.
- Myös reunat voidaan puristaa. Kun pursotetaan reunaa, se on olennaisilta osiltaan kopioitu - kaksoisreuna voidaan sitten vetää tai pyöriä alkuperäisestä mistä tahansa suunnasta, jolloin uusi polygonaalinen pinta luodaan automaattisesti yhdistäen nämä kaksi. Tämä on ensisijainen väline geometrian muotoiluun ääriviivamallinnusprosessissa .
02/04
jakamalla
Jakaminen on tapa, jolla mallinnuttajat voivat lisätä monikulmaisen resoluution malliin joko yhtenäisesti tai selektiivisesti. Koska monikulmainen malli alkaa tyypillisesti matalan resoluution alkeelliselta ja hyvin harvoilta kasvoilta, on lähes mahdotonta tuottaa valmiita malleja ilman ainakin jotain osa-aluetta.
- Yksilöllinen osasto jakaa mallin koko pinnan tasaisesti. Yhdenmukaiset osa-alueet suoritetaan yleensä lineaarisella asteikolla, mikä tarkoittaa, että jokainen monikulmainen pinta on jaettu neljään. Yhdenmukaisen osaston avulla poistetaan "blockiness", ja sitä voidaan käyttää mallin pinnan tasaiseen tasaukseen.
- Edge Loops - Resoluutio voidaan lisätä myös asettamalla selektiivisesti ylimääräiset reunasilmukat. Reunasilmukka voidaan lisätä minkä tahansa vierekkäisen sarjan monikulmaisia pintoja jakamalla valitut kasvot jakelematta tarpeettomasti resoluution muuhun verkkoon. Edge-silmukoita käytetään tyypillisesti resoluutioiden lisäämiseen mallin alueilla, jotka edellyttävät yksityiskohtien tasoa suhteettomasti lähellä geometriaa (merkkimallin polven ja kyynärliitokset ovat erinomainen esimerkki, samoin kuin huulet ja silmät).
Edge-silmukoita voidaan käyttää myös pinnan valmistamiseen suulakepuristettavaksi tai yhtenäiseksi osastoimiseksi. Kun pinta on tasaisesti jakautunut, kaikki kovat reunat pyöristyvät ja tasoitetaan - jos osaamista tarvitaan, mutta mallin halutaan säilyttää tiettyjä kovia reunoja, niitä voidaan ylläpitää asettamalla reunasilmukka kyseiselle reunalle. Tämä sama vaikutus voidaan saavuttaa käyttämällä viistettä , jota käsitellään jäljempänä.
03/04
Viistot tai viistot
Jos olet työskennellyt suunnittelun, teollisen suunnittelun tai puunjalostuskenttien ympärillä, sana viisteellä saattaa jo olla painoarvoa sinulle.
Oletuksena 3D-mallin reunat ovat äärettömän teräviä - ehto, joka ei todellisuudessa koskaan tapahdu todellisessa maailmassa. Katso ympärillesi. Tarkastettu tarkasti, melkein kaikilla reunoilla, joita kohtaat, on jonkinlainen kartio tai pyöreys.
Viisteen tai viisteen avulla tämä ilmiö otetaan huomioon, ja sitä käytetään vähentämään reunojen kireyttä 3D-mallissa:
- Esimerkiksi kutakin kuoren reunaa tapahtuu 90 asteen konvergenssissä kahden monikulmaisen pinnan välillä. Näiden reunojen viistäminen luo kapean 45 asteen kasvot lähenevien tasojen välillä pehmentämään reunan ulkonäköä ja auttaa kuution vuorovaikutuksessa valon realistisempaan suuntaan. Mallin pituus (tai offset ) sekä sen pyöreys voidaan määrittää.
04/04
Jalostus / Muotoilu
Jotkut mallit vaativat jonkin verran käsin tarkentamista, mutta niitä kutsutaan myös nimellä "työntämällä ja vetämällä huippuja". Kun jalostetaan mallia, taiteilija siirtää yksittäisiä pisteet pitkin x-, y- tai z- akselia pitkin hienosäätää pinnan muotoja.
Riittävä analogia hienostuneisuuteen nähtiin perinteisen kuvanveistäjän työstä: Kuvanveistäjä työskentelee, kun hän ensin lohkaisee veistoksen suuret muodot keskittyen kokonaisuuden muotoon. Sitten hän tutkii jokaisen veistoksen alueen "rakeharjalla" hienosäätääkseen pinnan ja karkaamalla tarvittavat yksityiskohdat.
3D-mallin jalostaminen on hyvin samanlaista. Jokainen suulakepuristus, viisteen, reuna-silmukan tai osastoinnin tyypillisesti liittyy ainakin pieni vertex-by-vertex-tarkistus.
Tarkkuusvaihe voi olla kovaa ja todennäköisesti kuluttaa 90 prosenttia mallin kokonaiskustannuksista. Se voi kestää vain 30 sekuntia, kun se sijoittaa reunasilmukan tai vetää ulos pursotuksen, mutta ei olisi epämiellyttävää, että mallinnus käyttää tuntikausia puhdistaakseen läheisen pinnan topologian (etenkin orgaanisessa mallinnuksessa, jossa pinnan muutokset ovat sileitä ja hienovaraisia ).
Viimeistely on viime kädessä askel, joka ottaa mallin meneillään olevasta työstä valmiiseen omaisuuteen.