V tomto článku se zaměříme na některé specifické nástroje a procesy používané v polygonálním 3D modelování.
v polygonální modelování, umělec vytvoří digitální reprezentaci 3D objektu s geometrickým okem složeným z ploch, okrajů a vrcholů. Tváře jsou obvykle čtyřúhelníkové nebo trojúhelníkové a tvoří povrch 3D modelu. Použitím následujících postupů modelář metodicky transformuje primitivní 3D síť (obvykle kostku, válec nebo kouli) do kompletního 3D modelu:
Vytlačování
Extruze je metoda přidávání geometrie k polygonovému primitivu a jeden z primárních nástrojů, které modelář používá k zahájení tvarování sítě.
Prostřednictvím extruze modelář manipuluje s 3D sítem tím, že sbalí obličej na sebe (aby vytvořil odsazení), nebo vytlačováním obličeje směrem ven normální povrch - směrový vektor kolmý na polygonální plochu.
Vytlačování čtyřúhelníkového obličeje vytváří čtyři nové polygony, které překlenou mezeru mezi počáteční a koncovou polohou. Extruze může být obtížně zobrazitelná bez konkrétního příkladu:
- Zvažte jednoduchý tvar pyramidy, s čtyřhrannou (4-hranou) základnou. Modelář může přeměnit tuto primitivní pyramidu na podobu domu, a to tak, že vybere základnu pyramidy a vytlačí ji v záporném směru Y. Pyramidová základna je posunuta směrem dolů a v prostoru mezi základnou a krytem se vytvoří čtyři nové vertikální plochy. Podobný příklad lze vidět při modelování nohou stolu nebo židle.
- Hrany lze také vytlačovat. Při vytlačování okraje je to v podstatě duplikováno - duplicitní okraj pak může být vytažen nebo otočen pryč od originálu v libovolném směru, s novou polygonální plochou, která automaticky vytvoří spojení obou. Toto je primární prostředek pro tvarování geometrie v modelování obrysů proces.
Dělení
Podrozdezí je způsob, jak modelářům přidávat mnohoúhelníkové rozlišení modelu, buď jednotně nebo selektivně. Vzhledem k tomu, že mnohoúhelníkový model typicky začíná od primitivu s nízkým rozlišením s velmi malým počtem obličejů, je téměř nemožné vytvořit hotový model bez alespoň určité úrovně rozdělení.
- A jednotné dělení dělí celý povrch modelu rovnoměrně. Jednotné dělení je obvykle dokončeno v lineární měřítce, což znamená, že každá mnohoúhelníková plocha je rozdělena na čtyři. Jednotné dělení pomáhá eliminovat "blokovost" a může být použito k rovnoměrnému vyhlazení povrchu modelu.
- Edge Loops - Rozlišení lze také přidat přidáním dalších okrajových smyček. Okrajová smyčka může být přidána přes libovolnou sousední sadu polygonálních obličejů a rozdělit vybrané plochy bez zbytečného přidání rozlišení do zbytkové síti. Okrajové smyčky se obvykle používají pro přidání rozlišení v oblastech modelu, které vyžadují míru detailu nepřiměřené k blízké geometrii (kolenní a loketní spoje charakteru modelu jsou vynikajícím příkladem, jako jsou rty a oči).Okrajové smyčky lze také použít k přípravě povrchu pro vytlačování nebo rovnoměrné dělení. Když je povrch rovnoměrně rozdělený, všechny tvrdé hrany jsou zaoblené a vyhlazeny - pokud je požadováno rozdělení, ale modelář by si přál udržovat určité tvrdé hrany, mohou být udržovány umístěním okrajové smyčky na obě strany dotyčného okraje. Stejný efekt lze dosáhnout použitím a úkos , diskutováno níže.
Úkosy nebo zkosení
Pokud jste byli v oblasti strojírenství, průmyslového designu nebo zpracování dřeva vůbec, slovo úkos může již mít pro vás určitou váhu.
Ve výchozím nastavení jsou okraje 3D modelu nekonečně ostré - podmínka, která se v reálném světě prakticky nikdy neobjeví. Podívej se kolem sebe. Dostatečně zkontrolováno, téměř každá hrana, kterou narazíte, bude mít nějaký kužel nebo kulatost.
Sklon nebo zkosení zohledňuje tento jev a používá se ke snížení drsnosti hran na 3D modelu:
- Například každý okraj na kostce nastává při 90 stupňové konvergenci mezi dvěma polygonálními plochami. Úkosování těchto hran vytváří úzkou úzkou obličej 45 stupňů mezi sblíženými rovinami, aby změkčoval vzhled okraje a pomáhá krychle interagovat se světlem realističtěji. Délka (nebo offset ) zkosení, stejně jako jeho kulatost může určit modelář.
Rafinace / Tvarování
Také označované jako "tlačení a tahání vrcholů", většina modelů vyžaduje určitou úroveň manuálního zpřesnění. Když vykreslujete model, umělec posouvá jednotlivé vrcholy podél os x, y nebo z, čímž upraví obrysy povrchu.
Dostatečná analogie pro zdokonalení může být viděna v díle tradičního sochaře: Když sochař pracuje, nejdříve zablokuje velké formy sochařství, zaměřuje se na celkový tvar jeho díla. Poté navštíví každou oblast sochy pomocí "štětce", aby vymaloval povrch a vyřezal potřebné detaily.
Vylepšení 3D modelu je velmi podobné. Každá extruze, zkosení, okrajová smyčka nebo dělení je obvykle doprovázena alespoň trochu zdokonalením vertexu po vrcholu.
Rafinérská fáze může být obtížná a pravděpodobně spotřebuje 90 procent celkové doby, kterou modelář vynaloží na kus.Mohlo by trvat jen 30 vteřin, než by bylo možné umístit okrajovou smyčku nebo vytáhnout vytlačování, ale nebylo by to neslýchané, kdy by modelář strávil hodiny vylepšováním okolní povrchové topologie (zejména v organickém modelování, kde jsou povrchové změny hladké a jemné ).
Zpřesnění je nakonec krokem, který přebírá model od probíhajícího díla až po dokončené dílo.
