Anatomie van 'n 3D-model
3D-modelle is een van die noodsaaklike boustene van 3D-rekenaargrafika. Sonder hulle,? Daar sou geen rekenaar animasie wees nie-geen Toy Story , geen Wall-E , geen groot groen ogre.
Daar sal geen 3D-speletjies wees nie, wat beteken dat ons Hyrule nooit in Ocarina of Time moes verken nie, en Meesterhoof was nooit op Halo nie. Daar sal geen Transformers- flieks wees nie (ten minste die manier waarop ons hulle vandag ken), en motorvoertuie kan nie so iets lyk nie.
Elke voorwerp, karakter en omgewing, in elke rekenaargeanimeerde fliek of 3D-videospel, bestaan uit 3D-modelle. So ja, hulle is redelik belangrik in die wêreld van CG.
Wat is 'n 3D-model?
'N 3D-model is 'n wiskundige voorstelling van enige driedimensionele voorwerp (ware of verbeelde) in 'n 3D-sagteware omgewing. In teenstelling met 'n 2D-beeld, kan 3D-modelle vanuit enige hoek in gespesialiseerde sagteware suites besigtig word, en dit kan afgeskaal, geroteer of vry verander word. Die proses van die skep en vorming van 'n 3D-model staan bekend as 3D-modellering.
Tipes 3D-modelle
Daar is twee primêre tipes 3D-modelle wat in die film- en speletjiesbedryf gebruik word. Die mees verskille is in die manier waarop hulle geskep en gemanipuleer word (daar is ook verskille in die onderliggende wiskunde, maar dit is minder belangrik tot die einde -user).
- NURBS Oppervlak: ' n Nie-eenvormige rasionele B-spline of NURBS-oppervlak is 'n gladde oppervlakmodel wat geskep word deur die gebruik van Bezier-kurwes (soos 'n 3D-weergawe van die MS Paint pen-instrument). Om 'n NURBS-oppervlak te vorm, teken die kunstenaar twee of meer kurwes in 3D-ruimte, wat gemanipuleer kan word deur handvatsels wat beheerpunte (CV's) langs die x-, y- of z-as heen beweeg.
- Die sagtewareprogram interpoleer die spasie tussen krommes en skep 'n gladde gaas tussen hulle. NURBS-oppervlaktes het die hoogste vlak van wiskundige akkuraatheid en word daarom algemeen in modellering vir ingenieurs- en motorontwerp gebruik. ???
- Veelhoekige Model: Veelhoekige modelle of "maas" soos hulle gereeld genoem word, is die mees algemene vorm van 3D-model wat in die animasie-, film- en speletjiesbedryf voorkom, en hulle sal die soort wees waarop ons sal fokus op die res van die artikel. ??
Die komponente van 'n veelhoekige model
- Faces: Die kenmerkende eienskap van 'n veelhoekige model is dat (in teenstelling met NURBS-oppervlakke) veelhoekige maasse fasette is , wat beteken dat die oppervlak van die 3D-model bestaan uit honderde of duisende meetkundige gesigte.
In goeie modellering, polgone is óf vierkantig ( quads- die norm in karakter / organiese modellering) of drie-sidige ( tris -gebruik meer algemeen in spelmodellering). Goeie modelers streef na doeltreffendheid en organisasie, probeer om polygoongetalle so laag as moontlik vir die beoogde vorm te hou.?
Die aantal veelhoeke in 'n gaas, word die polietelling genoem, terwyl poligoon digtheid die resolusie genoem word. Die beste 3D-modelle het hoë resolusie? waar meer detail nodig is - soos 'n karakter se hande of gesig, en lae resolusie in lae detail streke van die maas. Tipies, hoe hoër die algehele resolusie van 'n model, hoe gladder sal dit in 'n finale weergawe verskyn. Laer resolusie maskers lyk boxy (onthou Mario 64 ?).
- Rande: ' n Rand is enige punt op die oppervlak van 'n 3D-model waar twee poligonale gesigte ontmoet.
- Vertikale: Die snypunt tussen drie of meer rande word 'n hoekpunt genoem. Manipulasie van hoekpunte op die x-, y- en z-asse (genaamd "pushing and pulling verts") is die mees algemene tegniek vir die vorming van 'n veelhoekige gaas in die finale vorm in tradisionele modelleringspakkette soos Maya, 3Ds Max, ens. . (Tegnieke is baie, baie anders in beeldhoukundige toepassings soos ZBrush of Mudbox.)
Veelhoekige modelle is baie soortgelyk aan die geometriese vorms waaraan jy waarskynlik in die middelskool geleer het. Net soos 'n basiese geometriese kubus, bestaan 3D-poligonale modelle uit gesigte, kante en hoekpunte .
Trouens, die meeste komplekse 3D-modelle begin as 'n eenvoudige meetkundige vorm, soos 'n kubus, bol of silinder. Hierdie basiese 3D-vorms word voorwerp-primitiewe genoem . Die primitiewe kan dan gemodelleer, gevorm en gemanipuleer word in enige voorwerp wat die kunstenaar probeer skep (soveel as wat ons graag in detail wil hê, sal ons die proses van 3D-modellering in 'n aparte artikel dek).
Daar is nog een komponent van 3D-modelle wat aangespreek moet word:
Teksture en Shaders
Sonder teksture en shaders sal 'n 3D-model nie so veel lyk nie. Trouens, jy sal dit glad nie kan sien nie. Alhoewel teksture en shaders niks te doen het met die algemene vorm van 'n 3D-model nie, het hulle alles te doen met sy visuele voorkoms.
- Shaders: ' n Shader is 'n stel instruksies wat toegepas word op 'n 3D-model waarmee die rekenaar weet hoe dit vertoon moet word. Alhoewel skermnetwerke met die hand gekodeer kan word, bevat die meeste 3D-sagtewarepakkette gereedskap waarmee die kunstenaar met groot gemak makliker kan pas by shader parameters. Deur hierdie instrumente te gebruik, kan die kunstenaar die manier waarop die oppervlak van die model met lig wissel, insluitend deursigtigheid, reflektiwiteit, spekulasie (glans) en dosyne ander.
- Teksture: Teksture dra ook by tot die model se visuele voorkoms. Teksture is tweedimensionele beeldlêers wat op die 3D-oppervlak van die model gekarteer kan word deur 'n proses wat bekend staan as tekstuur kartering . Teksture kan in kompleksiteit wissel van eenvoudige plat kleur teksture tot heeltemal fotorealistiese oppervlakdetail.
Tekstuur en skaduwee is 'n belangrike aspek van die rekenaargrafika-pyplyn , en word goed om skadernetwerke te skryf, of die ontwikkeling van tekstuurkaarte is 'n spesialiteit in eie reg. Tekstuur en skaker kunstenaars is net so instrumenteel in die algehele voorkoms van 'n film of beeld as modelers of animators.
Jy het dit gemaak!
Hopelik, op hierdie punt, weet jy 'n bietjie meer oor 3D-modelle en hul primêre eienskappe. In hul kern is 3D-modelle net komplekse geometriese vorms met honderde klein veelhoekige gesigte. Terwyl dit ongetwyfeld pret is om te lees oor 3D-modelle, is dit selfs meer opwindend om dit self te maak.