Anatomía dun modelo 3D
Modelos 3D son un dos bloques fundamentais de gráficos en 3D. Sen eles, non habería animación por computadora, nin Toy Story , nin Wall-E , nin ogre verde grande.
Non habería xogos en 3D, o que significa que nunca temos que explorar a Hyrule en Ocarina of Estafe , e Master Chief nunca estivo en Halo. Non habería películas Transformers (polo menos o xeito que as coñecemos hoxe), e os comerciais de automóbiles non poderían verse deste xeito.
Todos os obxectos, personaxes e contornos, en todas as películas de animación con ordenadores ou videojuegos en 3D, están compostas por modelos 3D. Entón si, son bastante importantes no mundo da CG.
¿Que é un modelo 3D?
Un modelo 3D é unha representación matemática de calquera obxecto tridimensional (real ou imaxinado) nun contorno de software 3D. A diferenza dunha imaxe 2D, os modelos 3D poden verse en suites de software especializados desde calquera ángulo e poden escalarse, rotarse ou modificarse libremente. O proceso de creación e configuración dun modelo 3D é coñecido como modelado 3D.
Tipos de modelos 3D
Hai dous tipos principais de modelos 3D que se usan na industria do cine e xogos, sendo as diferenzas máis aparentes na forma en que foron creadas e manipuladas (hai diferenzas nas matemáticas subxacentes tamén, pero iso é menos importante ata o final -user).
- NURBS Surface: A B-spline racional non uniforme ou a superficie NURBS é un modelo de superficie lisa creado a través do uso de curvas de Bezier (como unha versión 3D da ferramenta MS Paint pen). Para formar unha superficie NURBS, o artista debuxa dúas ou máis curvas en espazo 3D, que poden ser manipuladas movendo controladores chamados vértices de control (CV) ao longo dos eixos x, y ou z.
- A aplicación de software interpola o espazo entre curvas e crea unha malla suave entre eles. As superficies NURBS teñen o maior nivel de precisión matemática e son, polo tanto, máis comúnmente utilizadas na modelización de deseño de enxeñaría e automoción.?
- Modelo poligonal: os modelos poligonales ou "mallas" como se adoitan chamar son a forma máis común do modelo 3D que se atopa na industria de animación, cine e xogos, e serán os que nos centraremos no resto do artigo.?
Os compoñentes dun modelo poligonal
- Caras: A característica definitoria dun modelo poligonal é que (a diferenza das superficies NURBS) as mallas poligonales teñen facetas , o que significa que a superficie do modelo 3D está formada por centos ou miles de caras xeométricas.
En boa modelaxe, os polgons son de catro lados ( quads -la norma en modelo / modelado orgánico) ou de tres lados ( tris -use máis comúnmente no modelo de xogo). Os bos modelos buscan a eficiencia e a organización, tentando manter o reconto do polígono o máis baixo posible para a forma prevista.?
O número de polígonos nunha malla, chámase poly-count , mentres que a densidade do polígono chámase resolución . Os mellores modelos 3D teñen alta resolución? onde se precisa máis detalle - como as mans ou a cara dun personaxe e a baixa resolución nas rexións de detalle máis baixas da malla. Normalmente, canto maior sexa a resolución global dun modelo, o máis suave aparecerá nun render final. Mallas de resolución máis baixa miran a caixa (recorda Mario 64 ?).
- Bordes: un bordo é calquera punto na superficie dun modelo 3D onde se atopan dúas caras poligonais .
- Vértices: o punto de intersección entre tres ou máis bordos chámase vértice (vértices pl. ). A manipulación de vértices nos eixos x, y e z (cariñosamente referida como "empurrar e tirar vertidos") é a técnica máis común para configurar unha malla poligonal na súa forma final en paquetes de modelos tradicionais como Maya, 3Ds Max, etc. (As técnicas son moi, moi diferentes en esculpir aplicacións como ZBrush ou Mudbox).
Os modelos poligonales son moi semellantes ás formas xeométricas que aprendeu na escola media. Do mesmo xeito que un cubo xeométrico básico, os modelos poligonais 3D están compostas de rostros, bordos e vértices .
De feito, os modelos 3D máis complexos comezan como unha forma xeométrica simple, como un cubo, esfera ou cilindro. Estas formas 3D básicas son chamadas primitivas de obxectos . Os primitivos poden ser modelados, modelados e manipulados en calquera obxecto que o artista intente crear (tanto como nos gustaría entrar en detalles, cubriremos o proceso de modelado 3D nun artigo separado).
Hai un compoñente máis dos modelos 3D que hai que abordar:
Texturas e Shaders
Sen texturas e sombreadores, un modelo 3D non se vería moito. De feito, non poderías ver nada. Aínda que as texturas e as sombras non teñen nada que ver coa forma xeral dun modelo 3D, teñen todo que ver coa súa aparencia visual.
- Shaders: Un shader é un conxunto de instrucións aplicadas a un modelo 3D que permite que a computadora coñeza como se debería mostrar. Aínda que as redes de sombreado poden ser codificadas manualmente, a maioría dos paquetes de software 3D teñen ferramentas que permiten ao artista axustar os parámetros shader con gran facilidade. Usando estas ferramentas, o artista pode controlar a forma na que a superficie do modelo interactúa coa luz, incluída a opacidade, a reflectividad, o destaque específico (brillo) e decenas de outras.
- Texturas: as texturas tamén contribúen grandemente á aparencia visual dun modelo. As texturas son ficheiros de imaxe bidimensional que poden ser mapeados na superficie 3D do modelo a través dun proceso coñecido como mapeo de textura . As texturas poden variar en complexidade a partir de texturas simples de cor plana ata detalles de superficie totalmente fotorrealistas.
A textura e o sombreado son un aspecto importante do oleoduto de gráficos por computadora , e facerse bo en escribir redes shader ou desenvolver mapas de textura é unha especialidade por dereito propio. A textura e os artistas shader son tan importantes na mirada xeral dunha película ou imaxe como modeladores ou animadores.
Vostede fixo iso!
Oxalá, neste momento, saiba un pouco máis sobre os modelos 3D e as súas características principais. No seu núcleo, os modelos 3D son formas complexas xeométricas con centos de poucas caras poligonais. Aínda que, sen dúbida, é divertido ler sobre os modelos 3D, é aínda máis emocionante facelos a ti mesmo.