Agrākajā rakstā mēs ieviesām septiņus 3D modelēšanas pamatmetodes, ko izmanto mūsdienu datorgrafikas nozarē. Rakstot šo rakstu, mēs pamanījām, ka sekcijas lodziņā un kontūru modelēšana kļūst par diezgan mazliet ilgāku laiku, nekā bija paredzēts.
Visbeidzot, mēs nolēmām, ka būtu vislabāk pārtraukt lielāko daļu šīs informācijas atsevišķā rakstā. Šajā darbā mēs pievērsīsimies dažiem īpašajiem instrumentiem un procesiem, ko izmanto poligonālas 3D modelēšanas procesā.
Daudzstūrveida modelēšanā mākslinieks izveido 3D objekta digitālu attēlojumu ar ģeometrisku acu, kas sastāv no sejām, malām un virsotnēm . Sejas parasti ir četrstūrainas vai trīsstūrveida, un veido 3D modeļa virsmu. Izmantojot šādas metodes, modelētājs metodiski pārveido primitīvo 3D acu (parasti kubu, cilindru vai sfēru) pilnīgā 3D modelī:
01 no 04
Ekstrūzija
Ekstrūzija ir metode, kā pievienot ģeometriju daudzstūris primitīvam, un viens no primārajiem instrumentiem, ko modelētājs izmanto, lai sāktu veidot acu.
Izmantojot ekstrūziju, modelētājs manipulē ar 3D acīm, vai nu sabrukņot seju uz sevi (lai izveidotu atkāpi), vai izspiežot seju uz āru pa to virsmu normāli - virziena vektoru, kas ir perpendikulārs poligonātai sejai.
Četrstūrainas sejas ekstrūzija rada četrus jaunus daudzstūru, lai pārvarētu plaisu starp tā sākuma un beigu pozīciju. Ekstrūziju var būt grūti vizualizēt bez konkrēta piemēra:
- Apsveriet vienkāršu piramīdas formu ar četrstūrainu (4 malu) pamatni. Moderētājs var pārveidot šo primitīvo piramīdu mājās līdzīgā formā, izvēloties piramīdas pamatni un izspiežot to negatīvā Y virzienā. Piramīdas pamatne ir novirzīta uz leju, un telpā starp pamatni un vāciņu ir izveidotas četras jaunas vertikālas sejas. Līdzīgu piemēru var redzēt, modelējot galda vai krēsla kājas.
- Rotājumus var arī izspiest. Izgatavojot malu, tā būtībā tiek dublēta - dublēšanas malu pēc tam var velk vai pagriezt prom no oriģinālā jebkurā virzienā, ar automātiski izveidotu jaunu daudzstūru virsmu, kas savieno abus. Tas ir galvenais ģeometrijas veidošanas līdzeklis kontūru modelēšanas procesā.
02 no 04
Sadalīšana
Apakšnodalījums ir veids, kā modelētāji var vai nu vienādi vai selektīvi pievienot modelim daudzstūru izšķirtspēju . Tā kā daudzstūru modelis parasti sākas ar zemas izšķirtspējas primitīvu ar mazām sejām, gandrīz neiespējami ražot pabeigtu modeli bez vismaz kāda līmeņa apakšnodaļas.
- Vienveidīgs sadalījums dala visu modeļa virsmu vienmērīgi. Vienādās apakšgrupas parasti tiek veidotas lineārā skala, kas nozīmē, ka katra daudzstūraina seja ir sadalīta četrās daļās. Vienota apakšnodaļa palīdz novērst "blīvumu", un to var izmantot, lai vienmērīgi izlīdzinātu modeļa virsmu.
- Edge Loops - Izšķirtspēja var tikt pievienota, selektīvi ievietojot papildu malu cilpas. Rindas cilpu var pievienot jebkurā sešpadsmitās daudzstūra sejas kopās, sadalot izvēlēto seju, nevajadzīgi nepievienojot izšķirtspēju pārējai acai. Mērķa cilpas parasti izmanto, lai pievienotu izšķirtspēju modeļa reģionos, kuriem ir nepieciešama detalizēta informācija, kas ir nesamērīga ar tuvuma ģeometriju (rakstzīmju modeļa ceļa un elkoņa locītavām ir galvenais piemērs, kā arī lūpas un acis).
Marķēšanas cilpas var izmantot arī, lai sagatavotu virsmu ekstrūzijai vai vienmērīgai sadalīšanai. Ja virsma ir vienmērīgi sadalīta, visas cietās malas ir noapaļotas un izlīdzinātas - ja ir nepieciešams sadalījums, bet modelētājs vēlētos saglabāt noteiktas cietās malas, tos var uzturēt, novietojot malas cilpu abās attiecīgās malas malās. To pašu efektu var sasniegt, izmantojot konusveida , kas aprakstīts turpmāk.
03 no 04
Kronšteini vai fiksatori
Ja jūs apkārt bijāt ap inženierzinātnēm, rūpniecisko dizainu vai kokapstrādes laukiem, vārds " apaļš" jau var būt svarīgs jums.
Pēc noklusējuma 3D modeļa malas ir bezgalīgi asas - nosacījums, ka praktiski nekad neparādās reālajā pasaulē. Apskatīt tevi. Pārbaudīts pietiekami cieši, gandrīz katrā malā, ar kuru saskaras, būs kāda veida konusveida vai apaļums uz to.
Savilcējs vai fāze ņem vērā šo parādību, un to izmanto, lai samazinātu malu grumbu 3D modelī:
- Piemēram, katra kuba maliņa notiek 90 grādu konverģences laikā starp divām daudzstūra figūrām. Šo malu iegrūšana rada šauru 45 grādu seju starp saplūšanas plaknēm, lai mīkstina malas izskatu un palīdz kubam reālistiskāk mijiedarboties ar gaismu. Kronšteina garumu (vai nobīdi ), kā arī tā apaļumu var noteikt modelētājs.
04 no 04
Rafinēšana / veidošana
Arī tas tiek dēvēts par "stumšanas un vilkšanas virsotnēm", lielākajai daļai modeļu ir nepieciešama manuāla uzlabošana. Modelējot uzlabojumu, mākslinieks pārvieto atsevišķas virsmas gar x, y vai z asi, lai precīzi noregulētu virsmas kontūras.
Tradicionālas skulptora darbā var redzēt pietiekamu līdzību tradicionālajam tēlotājam: Kad tēlnieks darbojas, viņš vispirms bloķē lielās skulptūras formas, koncentrējoties uz sava gabala vispārējo formu. Tad viņš pārskata katru skulptūras reģionu ar "grābekļa suku", lai precīzi sakārtotu virsmu un izgrieztu nepieciešamās detaļas.
3D modeļa pilnveidošana ir ļoti līdzīga. Katrai ekstrūzijai, slīpai, malas cilpai vai apakšnodaļai parasti pievieno vismaz mazliet virpņu-vertex uzlabojumu.
Pabeigšanas posms var būt cītīgs un, iespējams, patērē 90 procentus no kopējā modeļa, ko modelētājs pavada gabalam. Tas var aizņemt tikai 30 sekundes, lai novietotu malas cilpu vai izvilktu ekstrūziju, taču modelētājs nevar pavadīt stundas, rafinējot tuvējo virsmas topoloģiju (it īpaši bioloģiskajā modelēšanā, kur virsmas izmaiņas ir gludas un smalkas )
Pabeigšana galu galā ir solis, kas ņem modeli no nepabeigta darba uz pabeigtu aktīvu.