In dit stuk zullen we ons concentreren op enkele specifieke hulpmiddelen en processen die worden gebruikt in polygonale 3D-modellering.
In polygonale modellering, een artiest maakt een digitale weergave van een 3D-object met een geometrisch net bestaande uit vlakken, randen en hoekpunten. Gezichten zijn meestal vierhoekig of driehoekig en vormen het oppervlak van het 3D-model. Door het gebruik van de volgende technieken transformeert een modeler op methodische wijze een primitief 3D-gaas (meestal een kubus, cilinder of bol) in een volledig 3D-model:
Extrusie
Extrusie is een methode voor het toevoegen van geometrie aan een veelhoekige primitieve en een van de primaire gereedschappen die een modeler gebruikt om een netwerk te vormen.
Door extrusie manipuleert een modelmaker het 3D-net door een vlak in zichzelf te laten instorten (om een inkeping te creëren), of door het gezicht naar buiten uit te extruderen normaal op het oppervlak -De richtingsvector loodrecht op het veelhoekige vlak.
Een quadrilateraal vlak extruderen creëert vier nieuwe polygonen om de opening tussen de begin- en eindpositie te overbruggen. Extrusie kan moeilijk zijn om te visualiseren zonder een concreet voorbeeld:
- Overweeg een eenvoudige piramidevorm, met een vierzijdige (vierzijdige) basis. Een modelleur kan deze primitieve piramide in een huisachtige vorm transformeren door de basis van de piramide te selecteren en deze in de negatieve Y-richting te extruderen. De basis van de piramide wordt naar beneden geschoven en vier nieuwe verticale vlakken worden gecreëerd in de ruimte tussen de basis en de dop. Een vergelijkbaar voorbeeld is te zien in het modelleren van de poten van een tafel of stoel.
- Randen kunnen ook worden geëxtrudeerd. Wanneer een rand wordt geëxtrudeerd, wordt deze in wezen gedupliceerd - de dubbele rand kan dan in elke richting van het origineel worden weggetrokken of geroteerd, waarbij automatisch een nieuw veelhoekig gezicht wordt gemaakt dat de twee verbindt. Dit is het belangrijkste middel voor het vormgeven van geometrie in de contourmodellering werkwijze.
onderverdelen
Subdivisie is een manier voor modelers om polygonale resolutie aan een model toe te voegen, hetzij uniform of selectief. Omdat een veelhoekig model meestal begint bij een primitieve met lage resolutie met zeer weinig gezichten, is het bijna onmogelijk om een voltooid model te produceren zonder op zijn minst een niveau van onderverdeling.
- EEN uniforme onderverdeling verdeelt het volledige oppervlak van een model gelijkmatig. Uniforme onderverdelingen worden meestal voltooid op een lineaire schaal, wat betekent dat elk veelhoekig gezicht is onderverdeeld in vier. Uniforme onderverdeling helpt bij het elimineren van "blokkering" en kan worden gebruikt om het oppervlak van een model gelijkmatig glad te strijken.
- Edge Loops - Resolutie kan ook worden toegevoegd door selectief extra randlussen te plaatsen. Een randlus kan worden toegevoegd over elke aaneengesloten reeks veelhoekige vlakken, waarbij de geselecteerde vlakken worden onderverdeeld zonder onnodig resolutie aan de rest van de mesh toe te voegen. Randlussen worden meestal gebruikt om een resolutie toe te voegen in delen van een model waarvoor een detailniveau nodig is dat niet in verhouding staat tot de geometrie in de buurt (de knieën en elleboogverbindingen van een personagemodel zijn een uitstekend voorbeeld, net als lippen en ogen).Randlussen kunnen ook worden gebruikt om een oppervlak voor extrusie of uniforme onderverdeling te prepareren. Wanneer een oppervlak uniform is onderverdeeld, zijn alle harde randen afgerond en vloeiend - als een onderverdeling vereist is maar de modelleur bepaalde harde randen wil behouden, kunnen ze worden onderhouden door een randlus aan beide kanten van de betreffende rand te plaatsen. Ditzelfde effect kan worden bereikt door het gebruik van een schuin , hieronder besproken.
Bevels of afkantingen
Als je al op het gebied van engineering, industrieel ontwerp of houtbewerking bent geweest, het woord schuin kan al wat gewicht voor je inhouden.
Standaard zijn de randen van een 3D-model oneindig scherp - een situatie die vrijwel nooit voorkomt in de echte wereld. Kijk om je heen. Als je voldoende wordt geïnspecteerd, zal bijna elke rand die je tegenkomt een soort van tapsheid of ronding hebben.
Een afschuining of afschuining houdt rekening met dit fenomeen en wordt gebruikt om de hardheid van de randen van een 3D-model te verminderen:
- Elke rand van een kubus bijvoorbeeld, komt voor bij een convergentie van 90 graden tussen twee veelhoekige vlakken. Het afschuinen van die randen creëert een smal 45 graden vlak tussen de convergerende vlakken om het uiterlijk van de rand te verzachten en helpt de kubus op een realistischer manier met licht om te gaan. De lengte (of compenseren ) van de afschuining, evenals zijn rondheid kan worden bepaald door de modelleur.
Refining / Shaping
Ook wel 'duw- en trekhoekpunten' genoemd, vereisen de meeste modellen een zekere handmatige verfijning. Bij het verfijnen van een model, verplaatst de kunstenaar individuele hoekpunten langs de x-, y- of z-as om de contouren van het oppervlak te verfijnen.
Een voldoende analogie voor verfijning is te zien in het werk van een traditionele beeldhouwer: wanneer een beeldhouwer werkt, blokkeert hij eerst de grote vormen van het beeldhouwwerk, met de nadruk op de algemene vorm van zijn stuk. Vervolgens bezoekt hij elke regio van het beeld met een "harkborstel" om het oppervlak fijn af te stellen en de nodige details te maken.
Het verfijnen van een 3D-model lijkt veel op elkaar. Elke extrusie, afschuining, randlus of onderverdeling gaat meestal gepaard met een beetje verfijning van het hoekpunt-voor-uiteinde.
De verfijningsfase kan nauwgezet zijn en neemt waarschijnlijk 90 procent van de totale tijd in beslag die een modelbouwer aan een stuk besteedt.Het kan slechts 30 seconden duren om een randlus te plaatsen of een extrusie naar buiten te trekken, maar het is niet ongehoord dat een modeler uren besteedt aan het verfijnen van de nabijgelegen oppervlaktetopologie (vooral in organische modellering, waar de oppervlakteveranderingen soepel en subtiel zijn ).
Verfijning is uiteindelijk de stap die een model neemt van een werk in uitvoering naar een voltooid goed.
