Nun artigo anterior, introducimos sete das técnicas básicas de modelización 3D empregadas na industria de computación gráfica de hoxe. Ao escribir ese artigo, notamos que as seccións en modelaxe de contornos e contornos estaban a ser un pouco máis do que nós pensamos.
En definitiva, decidimos que sería mellor romper a maioría da información nun artigo separado. Nesta parte, centrarémonos nalgunhas das ferramentas e procesos específicos utilizados no modelado 3D poligonal.
No modelo poligonal , un artista crea unha representación dixital dun obxecto 3D cunha malla xeométrica composta por caras, bordos e vértices . Os rostros son xeralmente cuadriláteros ou triangulares e compoñen a superficie do modelo 3D. A través do uso das seguintes técnicas, un modelo transforma metodicamente unha malla 3D primitiva (xeralmente un cubo, cilindro ou esfera) nun modelo 3D completo:
01 de 04
Extrusión
A extrusión é un método para agregar geometría a un polígono primitivo e unha das ferramentas primarias que utiliza un modelo para comezar a moldear unha malla.
A través da extrusión un modificador manipula a malla 3D colapsando unha cara sobre si mesma (para crear unha indentación), ou extruíndo a cara cara a fóra ao longo da súa superficie normal : o vector direccional perpendicular á cara poligonal.
Extruir un rostro cuadrilátero crea catro novos polígonos para pór a bretxa entre a súa posición inicial e final. A extrusión pode ser difícil de visualizar sen un exemplo concreto:
- Considere unha forma simple de pirámide , cunha base cuadriláter (de 4 arestas). Un modelo pode transformar esta pirámide primitiva nunha forma similar á casa seleccionando a base da pirámide e extruíndo a dirección negativa de Y. A base da pirámide desprégase cara abaixo e créanse catro novas caras verticais no espazo entre a base ea tapa. Un exemplo semellante pode verse no modelo das pernas dunha mesa ou cadeira.
- Os bordos tamén poden ser extrusionados. Ao extruir un borde, é esencialmente duplicado: o bordo duplicado pode entón ser tirado ou rotado lonxe do orixinal en calquera dirección, cunha nova cara poligonal creada automaticamente conectando as dúas. Este é o medio primario para configurar a xeometría no proceso de modelaxe de contorno .
02 de 04
Subdividindo
A subdivisión é un xeito de que os modelos poidan agregar resolución poligonal a un modelo, de forma uniforme ou selectiva. Porque un modelo poligonal normalmente comeza a partir dunha primitiva de baixa resolución con moi poucas caras, é case imposible producir un modelo acabado sen polo menos un nivel de subdivisión.
- Unha subdivisión uniforme divide uniformemente a superficie dun modelo. As subdivisões uniformes adoitan completarse nunha escala lineal, o que significa que cada cara poligonal se subdivide en catro. A subdivisión uniforme axuda a eliminar o "bloqueo" e pode usarse para uniformar a superficie dun modelo.
- Edge Loops - A resolución tamén se pode engadir colocando bucles adicionais. Pódese engadir un circuíto de bordo a través de calquera conxunto contiguo de caras poligonais, subdividindo as caras seleccionadas sen agregar resolución de xeito innecesario ao resto da malla. Os lazos de borde normalmente úsanse para engadir a resolución en rexións dun modelo que requiren un nivel de detalle desproporcionado á xeometría próxima (as articulacións do xeonllo e do cóbado dun modelo de carácteres son un excelente exemplo, como os beizos e os ollos).
Os lazos de borde tamén se poden usar para preparar unha superficie para a extrusión ou unha división uniforme. Cando unha superficie está subdividida de forma uniforme, os bordos duros son redondeados e suavizados; se se require unha subdivisión, pero o modelo quere manter certos bordos duros, pódense manter colocando un lazo borde a cada lado do bordo en cuestión. Este mesmo efecto pódese conseguir mediante o uso dun bisel , que se discute a continuación.
03 de 04
Biseles ou chamfers
Se estivo en torno ao enxeñeiro, o deseño industrial ou os campos de madeira, a palabra bisel podería ter un peso para vostede.
Por defecto, os bordos dun modelo 3D son infinitamente afiados, condición que case nunca ocorre no mundo real. Olla ao teu ao redor. Inspeccionado de preto o suficiente, case todos os bordos que atopes terán algún tipo de cónico ou redondez.
Un bisel ou bisel toma en conta este fenómeno e úsase para reducir a dureza dos bordos nun modelo 3D:
- Por exemplo, cada borde dun cubo ocorre nunha converxencia de 90 graos entre dúas caras poligonais. O biselado destes bordos crea unha cara angosta de 45 graos entre os planos converxentes para suavizar a aparencia do borde e axuda o cubo a interactuar con luz de forma máis realista. A lonxitude (ou compensación ) do bisel, así como a súa rotundidade pode ser determinada polo modelo.
04 de 04
Refinar / configurar
Tamén coñecido como "empuxando e tirando vértices", a maioría dos modelos requiren algún nivel de refinamento manual. Ao refinar un modelo, o artista move os vértices individuais ao longo do eixe x, y ou z para afinar os contornos da superficie.
Unha analoxía suficiente para o refinamento pode verse no traballo dun escultor tradicional: cando funciona un escultor, primeiro bloquea as grandes formas da escultura, centrándose na forma xeral da súa peza. Despois revisa cada rexión da escultura cun "cepillo de rastrillo" para axustar a superficie e esculpir os detalles necesarios.
A refinación dun modelo 3D é moi similar. Cada extrusión, bisel, bordo ou subdivisión adoita estar acompañada de polo menos un pouco de refinamento de vértice por vértice.
A etapa de refinamento pode ser meticulosa e probablemente consome o 90 por cento do tempo total que un modelo pasa nunha peza. Só pode levar 30 segundos para colocar un circuíto de bordo ou extraer unha extrusión, pero non sería descoñecido que un modelo poida dedicar horas a refinar a topoloxía da superficie próxima (especialmente na modelización orgánica, onde os cambios na superficie son lisos e sutís. ).
O refinamento é en última instancia o paso que leva un modelo dun traballo en progreso a un activo remate.