Component Model 3D - Vertices, Edges, Polygons & More

Model 3D adalah salah satu blok bangunan penting grafik komputer 3D. Tanpa mereka, tidak akan ada animasi komputer - tidak Cerita mainan , tidak Wall-E , tidak ada raksasa hijau besar.

Tidak akan ada permainan 3D, yang bermaksud kita tidak pernah dapat meneroka Hyrule Ocarina of Time , dan Ketua Sarjana tidak pernah di Halo. Tidak akan ada Transformers filem (sekurang-kurangnya cara kita mengenali mereka hari ini), dan iklan kereta tidak mungkin kelihatan hebat seperti yang mereka lakukan hari ini.

Setiap objek, watak, dan persekitaran, dalam setiap filem animasi komputer atau permainan video 3D, terdiri daripada model 3D. Jadi ya, mereka cukup penting dalam dunia CG.

Apakah Model 3D?

Model 3D adalah perwakilan matematik bagi mana-mana objek tiga dimensi (sebenar atau dibayangkan) dalam persekitaran perisian 3D. Tidak seperti imej 2D, model 3D boleh dilihat dalam suite perisian khusus dari mana-mana sudut, dan boleh diperkecil, diputar, atau diubah suai secara bebas. Proses mencipta dan membentuk model 3D dikenali sebagai pemodelan 3D.

Jenis Model 3D

Terdapat dua jenis utama model 3D yang digunakan dalam industri filem dan permainan, perbezaan yang paling jelas adalah dalam cara mereka dicipta dan dimanipulasi (terdapat juga perbezaan dalam matematik yang mendasarinya, tetapi itu kurang penting pada akhirnya -user).

1. NURBS Surface: B-spline rasional bukan seragam, atau permukaan NURBS adalah model permukaan licin yang dibuat melalui penggunaan lengkung Bezier (seperti versi 3D alat penekan MS Paint). Untuk membentuk permukaan NURBS, artis menarik dua atau lebih lengkung dalam ruang 3D, yang boleh dimanipulasi dengan menggerakkan pegangan yang disebut simpul kawalan (CVs) di sepanjang paksi x, y, atau z.
   1. Aplikasi perisian menginterpolasi ruang antara lengkungan dan membuat mesh lancar di antara mereka. Permukaan NURBS mempunyai tahap ketepatan matematik yang paling tinggi dan oleh itu kebanyakannya digunakan dalam pemodelan untuk kejuruteraan dan reka bentuk automotif.
2. Model poligon: Model poligon atau "jerat" seperti yang sering dipanggil, adalah bentuk model 3D yang paling umum yang terdapat dalam industri animasi, filem, dan permainan, dan mereka akan menjadi jenis yang akan kita fokuskan untuk seluruh bahagian lain artikel.

Komponen Model Poligon

• Wajah: Ciri yang mendefinisikan model poligonal adalah bahawa (tidak seperti NURBS Surfaces) jahitan poligonal adalah faceted , yang bermaksud permukaan model 3D terdiri daripada ratusan atau ribuan muka geometri.

Dalam pemodelan yang baik, poligon adalah sama ada empat sisi ( quads - norma dalam pemodelan karakter / organik) atau tiga sisi ( tris - digunakan lebih kerap dalam pemodelan permainan). Pemodelan yang baik berusaha untuk kecekapan dan organisasi, cuba untuk memastikan jumlah poligon serendah mungkin untuk bentuk yang dimaksudkan. Bilangan poligon dalam mesh, dipanggil poli-kiraan, manakala kepadatan poligon dipanggil resolusi. Model 3D terbaik mempunyai resolusi tinggi? di mana lebih terperinci diperlukan - seperti tangan atau muka watak, dan resolusi rendah di kawasan terperinci yang rendah di dalam mesh. Biasanya, semakin tinggi resolusi keseluruhan model, halusnya akan muncul dalam penamat akhir. Tetesan resolusi rendah kelihatan boxy (ingat Mario 64 ?).

• Edges: Kelebihan adalah titik pada permukaan model 3D di mana dua muka poligonal bertemu.
• Vertices: Titik persimpangan di antara tiga atau lebih tepi dipanggil titik puncak ( pl. mercu ). Manipulasi simpul pada x, y, dan ax-ax (mesra dirujuk sebagai "push and pull the verts") adalah teknik yang paling biasa untuk membentuk mesh poligonal ke dalam bentuk terakhir dalam pakej pemodelan tradisional seperti Maya, 3Ds Max, dll . (Teknik sangat sangat berbeza dalam aplikasi sculpting seperti ZBrush atau Mudbox.)

Model poligonal sangat mirip dengan bentuk geometri yang mungkin anda pelajari di sekolah menengah. Sama seperti kiub geometri asas, model poligon 3D terdiri daripada muka, tepi, dan simpul. Sebenarnya, model 3D yang paling kompleks bermula sebagai bentuk geometri yang mudah, seperti kiub, sfera, atau silinder. Bentuk 3D asas ini dipanggil primitif objek. Primitif itu kemudiannya boleh dimodelkan, dibentuk, dan dimanipulasi ke dalam objek apa saja yang dicipta oleh artis (seperti yang kita ingin terperinci, kita akan meliputi proses pemodelan 3D dalam artikel berasingan).

Terdapat satu lagi komponen model 3D yang perlu ditangani:

Tekstur dan Shaders

Tanpa tekstur dan shaders, model 3D tidak kelihatan seperti banyak. Malah, anda tidak dapat melihatnya sama sekali. Walaupun tekstur dan shaders tidak ada kaitan dengan bentuk keseluruhan model 3D, mereka mempunyai segala-galanya dengan penampilan visualnya.

• Shaders: Shader adalah satu set arahan yang digunakan untuk model 3D yang membolehkan komputer mengetahui bagaimana ia harus dipaparkan. Walaupun rangkaian shading boleh dikodkan secara manual, kebanyakan pakej perisian 3D mempunyai alat yang membolehkan artis untuk tweak parameter shader dengan mudah. Menggunakan alat ini, artis dapat mengawal cara permukaan model berinteraksi dengan cahaya, termasuk kelegapan, reflektifitas, sorotan spekular (glossiness), dan berpuluh-puluh orang lain.
• Tekstur: Tekstur juga banyak menyumbang kepada penampilan visual model. Tekstur adalah fail imej dua dimensi yang boleh dipetakan ke permukaan 3D model melalui proses yang dikenali sebagai pemetaan tekstur . Tekstur boleh merangkumi kerumitan dari tekstur warna rata yang sederhana sehingga terperinci permukaan photorealistic.

Texturing dan teduhan adalah aspek penting dalam talian paip grafik komputer, dan menjadi baik dalam menulis shader-rangkaian atau membangunkan peta tekstur adalah khusus di dalamnya sendiri. Tekstur dan artis shader hanya berperanan dalam melihat keseluruhan filem atau imej sebagai pemodel atau animator.

Untuk menyimpulkan

Mudah-mudahan, pada ketika ini, anda tahu lebih sedikit mengenai model 3D dan ciri-ciri utama mereka. Di teras mereka, model 3D hanyalah bentuk geometrik yang kompleks dengan beratus-ratus muka poligon yang kecil. Walaupun, sudah pasti menyeronokkan untuk membaca tentang model 3D, lebih menarik lagi untuk menjadikannya sendiri.