Daha önceki bir makalede, günümüzün bilgisayar grafikleri endüstrisinde kullanılan temel 3B modelleme tekniklerinin yedisini sunduk. Bu yazıyı yazarken, kutu ve kontur modelleme bölümlerinin tasarladığımızdan biraz daha uzun olduğunu fark ettik.
Sonuç olarak, bu bilgilerin çoğunu ayrı bir makaleye ayırmanın en iyisi olacağına karar verdik. Bu parçada, poligonal 3D modellemede kullanılan belirli araçlara ve süreçlere odaklanacağız.
Poligonal modellemede , bir sanatçı yüz, kenar ve köşe noktalarından oluşan geometrik bir örgü ile bir 3D nesnenin dijital temsilini oluşturur. Yüzler genellikle dörtgen veya üçgen şeklindedir ve 3D modelin yüzeyini oluşturur. Aşağıdaki tekniklerin kullanımıyla, bir modelci bir ilkel 3B kafesini (genellikle bir küp, silindir veya küre) tam bir 3D modele dönüştürür:
01/04
sıkma
Ekstrüzyon, bir poligon ilkeline geometri ekleme yöntemidir ve bir modelleyicinin bir ağın şekillendirilmesinde başlaması için kullanılan birincil araçlardan biridir.
Ekstrüzyon yoluyla bir moder 3 boyutlu ağı, kendi üzerine bir yüzün (bir girinti oluşturmak için) ya da yüzeyin dış yüzeyi boyunca dışarı doğru ekstrüzyonuyla poligonal yüze dik olan yön vektörü ile manipüle eder.
Dörtgen bir yüzün ekstrüzyonu, başlangıç ve bitiş pozisyonu arasındaki boşluğu doldurmak için dört yeni çokgen yaratır. Ekstrüzyonun somut bir örnek olmadan görselleştirilmesi zor olabilir:
- Dörtgen (4 kenarlı) bir taban ile basit bir piramit şekli düşünün . Bir modelleyici, bu ilkel piramidi, piramidin tabanını seçerek ve negatif Y yönünde ekleyerek ev benzeri bir şekle dönüştürebilir. Piramidin tabanı aşağıya doğru kaydırılır ve taban ile kapak arasındaki boşlukta dört yeni dikey yüz oluşturulur. Benzer bir örnek, bir masa veya sandalye ayaklarının modellenmesinde görülebilir.
- Kenarlar ayrıca ekstrüde edilebilir. Bir kenarın ekstrüzyonu yapılırken, esas olarak çoğaltılır - daha sonra iki kenarı otomatik olarak oluşturulan yeni bir çokgen yüzü ile tekrarlanan kenar, orijinalden herhangi bir yönde çekilebilir veya döndürülebilir. Bu, kontur modelleme işleminde geometriyi şekillendirmenin birincil yoludur.
02/04
parsellenmesi
Alt bölümleme, modelleyicilere, bir modele düzgün veya seçici olarak çokgen çözünürlük katmanın bir yoludur. Poligonal bir model tipik olarak çok az yüze sahip düşük çözünürlüklü bir ilkelden başladığından, en azından bir düzeyde alt bölüme sahip olmayan bitmiş bir model üretmek neredeyse imkansızdır.
- Tek tip bir alt bölüm , bir modelin tüm yüzeyini eşit olarak böler. Düzgün altbölümler genellikle doğrusal bir ölçekte tamamlanır, yani her poligonal yüz dörtye bölünür. Tekdüze alt bölüm, "tıkanıklığı" ortadan kaldırmaya yardımcı olur ve bir modelin yüzeyini eşit şekilde pürüzsüzleştirmek için kullanılabilir.
- Kenar Döngüleri - Çözünürlük, seçici olarak ek kenar halkaları yerleştirerek de eklenebilir. Herhangi bir bitişik poligonal yüz kümesine, kenarların geri kalan kısmına kararsızca ekleyerek, seçilen yüzleri alt gruplara ayıran bir kenar halkası eklenebilir. Kenar halkaları tipik olarak, yakın geometriye orantısız bir ayrıntı seviyesi gerektiren bir modelin bölgelerinde çözünürlük eklemek için kullanılır (bir karakter modelinin diz ve dirsek eklemleri, dudaklar ve gözler gibi mükemmel bir örnektir).
Kenar halkaları, ekstrüzyon veya tek tip altbölüm için bir yüzey hazırlamak için de kullanılabilir. Bir yüzey düzgün bir şekilde bölünmüş olduğunda, herhangi bir sert kenar yuvarlanır ve düzleştirilir - eğer bir altbölüm gerekliyse ancak modelleyici belirli sert kenarları korumak isterse, söz konusu kenarın her iki tarafına bir kenar ilmiği yerleştirerek muhafaza edilebilirler. Bu aynı etki, aşağıda tartışılan bir eğim kullanılarak sağlanabilir.
03/04
Konik veya Chamfers
Mühendislik, endüstriyel tasarım veya ağaç işleme alanlarının çevresinde olsaydınız, eğim sözcüğü sizin için zaten biraz kilo alabilir.
Varsayılan olarak, bir 3B modeldeki kenarlar sonsuz derecede keskin - gerçek dünyada neredeyse hiç gerçekleşmeyen bir koşul. Etrafına bak. Yeterince yakından denetlendiğinizde, karşılaştığınız hemen hemen her kenarın bir çeşit konikliği veya yuvarlaklığı olacaktır.
Bir eğim veya pah, bu fenomeni dikkate alır ve 3B modelde kenarların sertliğini azaltmak için kullanılır:
- Örneğin, bir küp üzerindeki her kenar, iki poligonal yüz arasındaki 90 derecelik bir yakınsamada gerçekleşir. Bu kenarların eğrilmesi, kenarların görünümünü yumuşatmak için kesişen düzlemler arasında 45 derecelik bir darlık oluşturur ve küpün ışıkla daha gerçekçi bir şekilde etkileşmesine yardımcı olur. Eğimin uzunluğu (veya ofseti ) ve yuvarlaklığı da modelleyici tarafından belirlenebilir.
04/04
Rafineri / Şekillendirme
Ayrıca, "itme ve çekme köşeleri" olarak da adlandırılır, çoğu model bazı düzeylerde el ile inceltme gerektirir. Bir modeli rafine ederken, sanatçı yüzeydeki konturları ince ayarlamak için x, y veya z ekseni boyunca ayrı ayrı köşe noktaları hareket ettirir.
Geleneksel bir heykeltıraşın çalışmasında, incelemek için yeterli bir benzetme görülebilir: Bir heykeltıraş çalışırken, önce heykelin geniş biçimlerini, parçasının genel şekline odaklanarak engeller. Ardından, yüzeyin ince ayarını yapmak ve gerekli detayları ortaya çıkarmak için heykelin her bölgesini "tırmık fırçası" ile tekrar ziyaret eder.
3D modeli rafine etmek çok benzer. Her ekstrüzyon, bevel, kenar-döngü veya altbölüm, tipik olarak en az bir miktar vertex-by-vertex arıtması ile eşlik eder.
Arıtma aşaması zahmetli olabilir ve muhtemelen bir modelleyicinin bir parça üzerinde harcadığı toplam sürenin yüzde 90'ını tüketir. Kenar döngüsünü yerleştirmek ya da bir ekstrüzyonun çekilmesi sadece 30 saniye sürebilir, ancak bir modelleyicinin yakındaki yüzey topolojisini rafine etmek için saatler harcaması beklenemez (özellikle yüzey modellemelerinin düzgün ve ince olduğu organik modellemede) ).
Arıtma, sonuçta devam eden bir çalışmadan bitmiş bir varlığa model alan adımdır.