3D modellösszetevők - csúcsok, szegélyek, sokszögek stb

A 3D modellek a 3D-s számítógépes grafikák egyik alapvető építőkövei. Nélkülük nem lenne számítógépes animáció - nem Játékháború , nem Wall-E , nincs nagy zöld ogre.

Nem lenne 3D-s játék, ami azt jelenti, hogy soha nem kellett felfedezni a Hyrule-t Ocarina of Time , és a Master Chief soha nem volt a Halo-nál. Nem lennének transzformerek filmeket (legalábbis ahogy ma ismerjük őket), és az autós reklámok nem is olyan nagyok, mint ma.

Minden objektum, karakter és környezet, minden számítógépes animációs filmben vagy 3D videojátékban 3D modellekből áll. Szóval igen, nagyon fontosak a CG világában.

Mi a 3D-s modell?

A 3D modell bármilyen háromdimenziós objektum matematikai reprezentációja (valós vagy elképzelt) egy 3D szoftver környezetben. A 2D-s képekkel ellentétben a 3D modelleket bármilyen szögben speciális szoftververznákban lehet megtekinteni, méretezhető, forgatható vagy szabadon módosítható. A 3D modell létrehozásának és alakításának folyamata a 3D-s modellezésnek nevezik.

A 3D modellek típusai

A film- és játékiparban két elsődleges típusú 3D modell létezik, amelyek a legszembetűnőbb különbségek a létrehozásuk és manipulálásuk módjában vannak (különbözik a mögöttes matematika is, de ez kevésbé fontos a végéhez képest -user).

1. NURBS Felület: Egy nem egységes racionális B-spline vagy NURBS felülete egy sima felületi modell, amelyet Bezier-görbékkel hoztak létre (mint például az MS Paint Pen eszköz 3D-s verziója). NURBS felület kialakításához az előadó két vagy több görbét rajzol 3D térben, amelyet az x, y, vagy z tengely mentén mozgó fogantyúkkal lehet kezelni (control vertices (CV)).
   1. A szoftver alkalmazás interpolálja a görbék közötti helyet, és köztük egy sima hálót hoz létre. Az NURBS felületek a legmagasabb szintű matematikai pontossággal rendelkeznek, ezért leginkább a mérnöki és autógyártási modellezéshez használják.
2. Poligonális modell: A sokoldalú modellek vagy a "hálószemek", ahogyan gyakran hívják őket, az animáció, a film és a játékiparban megtalálható 3D-s modell leggyakoribb formája, és olyanok lesznek, amelyekre a továbbiakban cikk.

Egy poligonális modell összetevői

• Arcok: A poligonális modell meghatározó jellemzője, hogy (ellentétben a NURBS felülettel) sokszögű hálószemek vannak csiszolt , vagyis a 3D modell felülete több száz vagy ezer geometriai arcból áll.

A jó modellezés során a poligonok négyoldalúak ( quadok - a karakter / organikus modellezés normája) vagy háromoldalú ( trisz - gyakrabban használják a játékmodellezésben). A jó modellezők a hatékonyság és a szervezés érdekében törekednek arra, hogy a sokszögek számát a lehető legkevesebbre tervezzék. A hálószemek számát az úgynevezett poli-count, míg a poligon sűrűségét hívják felbontás. A legjobb 3D-s modellek nagy felbontásúak? ahol részletesebb adatokra van szükség - mint egy karakter kezei vagy arca, és alacsony felbontás a háló részletgazdag területein. Általában minél magasabb egy modell általános felbontása, annál egyenletesebb lesz a végső renderben. Az alacsonyabb felbontású hálószemek láthatók (emlékszem Mario 64 ?).

• élek: A széle egy olyan 3D modell felületén, ahol két poligonális arc találkozik.
• csúcspontok: A három vagy több széle közötti metszéspontot csúcsnak nevezik ( pl. csúcsok ). Az x, y és z tengelyek csúcspontjainak manipulálása a leggyakoribb technika a sokszögű háló beépítésének a végső formájába a hagyományos modellezési csomagokban, például Maya, 3Ds Max stb. (A technikák nagyon, nagyon különbözőek a szobrászati ​​alkalmazásokban, mint például a ZBrush vagy a Mudbox.)

A sokszögű modellek nagyon hasonlítanak a geometriai formákhoz, amiket valószínűleg a középiskolában tanultak. Mint egy alapvető geometriai kocka, a 3D-s sokszögű modellek is tartalmaznak arcok, élek és csúcsok. Valójában a legbonyolultabb 3D modellek egyszerű geometriai formában kezdődnek, mint egy kocka, gömb vagy henger. Ezeket az alapvető 3D alakokat nevezik tárgy primitívek. A primitíveket ezután modellezhetik, alakíthatják és manipulálhatják bármilyen objektumhoz, amelyet a művész megpróbál létrehozni (amennyire részletesen be akarunk menni, a 3D-s modellezés folyamatát egy külön cikkben lefedjük).

A 3D-modellek egy további összetevőjével kell foglalkozni:

Textúrák és árnyékolók

Textúrák és árnyékolók nélkül a 3D-s modell nem fog kinézni. Tény, hogy egyáltalán nem láthatja. Bár a textúráknak és árnyékolóknak nincs semmi köze a 3D-s modell általános alakjához, mindennek megvan a maga vizuális megjelenése.

• Shaders: Az shader olyan utasítások készlete, amelyek egy 3D modellre vonatkoznak, amely lehetővé teszi a számítógép számára, hogy hogyan jelenjen meg. Annak ellenére, hogy az árnyékoló hálózatok manuálisan kódolhatók, a legtöbb 3D szoftvercsomag olyan eszközökkel rendelkezik, amelyek lehetővé teszik a művész számára az árnyékoló paraméterek egyszerű beállítását. Ezekkel az eszközökkel a művész képes ellenőrizni, hogy a modell felülete milyen hatással van a fényre, beleértve az átlátszatlanságot, a reflektivitást, a tükröződést (fényességet) és több tucat mást.
• textúrák: A textúrák szintén nagymértékben hozzájárulnak a modell vizuális megjelenéséhez. A textúrák olyan kétdimenziós képfájlok, amelyek a modell 3D-s felületére leképezhetők egy úgynevezett folyamat segítségével textúra leképezés . A textúrák bonyolultsága az egyszerű sík színű textúráktól a teljesen fotorealisztikus felületigényig terjedhet.

A textúra és az árnyékolás fontos eleme a számítógépes grafikai csővezetéknek, és a shader-hálózatok írásakor vagy a textúra térképek kidolgozásában való jótékony hatása saját maga sajátossága. A textúra és a shader-művészek ugyanolyan fontos szerepet játszanak a film vagy a kép általános megjelenésében mint modellezők vagy animátorok.

Következtetni

Remélhetőleg ezen a ponton egy kicsit többet tudsz a 3D-s modellekről és azok elsődleges jellemzőiről. A magukban a 3D modellek csak összetett geometriai formák, több száz kis sokszögű arcokkal. Míg kétségtelenül szórakoztató a 3D-modellek olvasása, még izgalmasabbá tenni őket.