Anatomeg o Model 3D
Mae Modelau 3D yn un o flociau adeiladu hanfodol graffeg cyfrifiadurol 3D. Hebddynt, ni fyddai unrhyw animeiddiad cyfrifiadurol - dim Toy Story , dim Wall-E , dim ogre gwyrdd mawr.
Ni fyddai unrhyw hapchwarae 3D, sy'n golygu nad ydym erioed wedi gorfod archwilio Hyrule yn Ocarina of Time , ac ni fu'r Prifathro byth yn Halo. Ni fyddai unrhyw ffilmiau Transformers (o leiaf y ffordd yr ydym yn eu hadnabod heddiw), ac ni allai masnachwyr car edrych o gwbl fel hyn.
Mae pob gwrthrych, cymeriad, a'r amgylchedd, ym mhob ffilm animeiddiedig neu gêm fideo 3D, yn cynnwys modelau 3D. Felly ie, maen nhw'n eithaf pwysig ym myd CG.
Beth yw Model 3D?
Mae Model 3D yn gynrychiolaeth fathemategol o unrhyw wrthrych tri dimensiwn (go iawn neu ddychmygol) mewn amgylchedd meddalwedd 3D. Yn wahanol i ddelwedd 2D, gellir gweld modelau 3D mewn ystafelloedd meddalwedd arbenigol o unrhyw ongl, a gellir eu graddio, eu cylchdroi neu eu haddasu'n rhydd. Gelwir y broses o greu a llunio model 3D yn fodelu 3d.
Mathau o Fodelau 3D
Mae yna ddau fath sylfaenol o fodelau 3D sy'n cael eu defnyddio yn y diwydiant ffilmiau a gemau, y gwahaniaethau mwyaf amlwg yn y ffordd y maent yn cael eu creu a'u trin (mae yna wahaniaethau yn y mathemateg sylfaenol hefyd, ond mae hynny'n llai pwysig i'r diwedd -wraigwr).
- Arwyneb NURBS: Mae wyneb arwynebol B-spline, neu arwyneb NURBS, yn arwyneb llyfn a grëir trwy ddefnyddio cromliniau Bezier (fel fersiwn 3D o'r offeryn Peintio MS). I ffurfio arwyneb NURBS, mae'r arlunydd yn tynnu dwy neu fwy o gromliniau mewn gofod 3D, y gellir eu trin trwy symud handlenni o'r enw fertigau rheoli (CVs) ar hyd yr echel x, y, neu z.
- Mae'r cais meddalwedd yn rhyngosod y gofod rhwng cromliniau ac yn creu rhwyll llyfn rhyngddynt. Mae gan arwynebau NURBS y lefel uchaf o gywirdeb mathemategol ac felly maent yn cael eu defnyddio yn fwyaf cyffredin wrth fodelu ar gyfer peirianneg a dylunio modurol.
- Model Polygonol: Mae'r modelau polygonol neu'r "meshes" fel y'u gelwir yn aml, yw'r math mwyaf cyffredin o fodel 3D a geir yn y diwydiant animeiddio, ffilm a gemau, a nhw fydd y math y byddwn yn canolbwyntio arno ar gyfer y gweddill yr erthygl. ??
Cydrannau Model Polygonol
- Wynebau: Nodwedd diffiniol model polygonal yw bod mesys polonog (yn wahanol i NURBS Surfaces) yn cael eu hwynebu , gan olygu bod wyneb y model 3D yn cynnwys cannoedd neu filoedd o wynebau geometrig.
Mewn modelu da, mae polonau naill ai'n bedair ochr ( quads - y norm mewn cymeriad / modelu organig) neu dri ochr (a ddefnyddir yn aml mewn modelau gêm). Mae modelau da yn ymdrechu am effeithlonrwydd a threfniadaeth, gan geisio cadw cyfrif polygon mor isel â phosib ar gyfer y siâp a fwriedir.
Gelwir nifer y polygonau mewn rhwyll, sef y poli-gyfrif , tra bod dwysedd polygon yn cael ei alw'n ddatrysiad . Y modelau 3D gorau sydd â phenderfyniad uchel? lle mae angen mwy o fanylion - fel dwylo neu wyneb cymeriad, a phenderfyniad isel mewn rhannau manwl o'r rhwyll. Yn nodweddiadol, y mwyaf o ddatrysiad cyffredinol model, y mwyaf llyfn bydd yn ymddangos mewn rendr terfynol. Gwasgau datrys isaf yn edrych yn flwch (cofiwch Mario 64 ?).
- Ymylon: Mae ymyl yn unrhyw bwynt ar wyneb model 3D lle mae dau wyneb polygonaidd yn cyfarfod.
- Fertigau: Gelwir y pwynt o groesffordd rhwng tair ymyl neu fwy yn fertex ( pl. Fertices ). Y dull o drin fertigau ar y x, y, a z-axes (y cyfeirir atynt fel "gwthio a thynnu verts") yw'r dechneg fwyaf cyffredin ar gyfer siapio rhwyll polygonaidd yn ei ffurf derfynol mewn pecynnau modelu traddodiadol fel Maya, 3Ds Max, ac ati (Mae technegau yn iawn iawn, mewn cymdeithasau cerflunio fel ZBrush neu Mudbox.)
Mae modelau polygonol yn debyg iawn i'r siapiau geometrig rydych chi'n eu dysgu yn y canol ysgol. Yn union fel ciwb geometrig sylfaenol, mae modelau polygonaidd 3D yn cynnwys wynebau, ymylon a fertigau .
Mewn gwirionedd, mae'r modelau 3D mwyaf cymhleth yn dechrau fel siâp geometrig syml, fel ciwb, sffêr, neu silindr. Gelwir y siapiau 3D sylfaenol hyn yn elfennau gwrthrychol . Yna gellir wedyn eu modelu, eu siapio, a'u trin yn yr unedau gwreiddiol i ba bynnag wrthrych mae'r artist yn ceisio ei greu (cymaint ag yr hoffem fynd i fanylion, byddwn yn ymdrin â phrosesu modelu 3D mewn erthygl ar wahân).
Mae un elfen fwy o fodelau 3D y mae angen mynd i'r afael â hwy:
Textures a Shaders
Heb weadau a shadwyr, ni fyddai model 3D yn edrych fel llawer. Mewn gwirionedd, ni fyddech yn gallu ei weld o gwbl. Er nad yw gweadau a chysgodion yn gwneud unrhyw beth â siâp cyffredinol model 3D, mae ganddynt bopeth i'w wneud â'i olwg weledol.
- Cysgodion: Mae sder yn set o gyfarwyddiadau sy'n cael eu cymhwyso i fodel 3D sy'n gadael i'r cyfrifiadur wybod sut y dylid ei arddangos. Er y gellir cysio rhwydweithiau cysgodol â llaw, mae gan y rhan fwyaf o becynnau meddalwedd 3D offer sy'n caniatáu i'r artist tweak paramedrau shader gyda rhwyddineb. Gan ddefnyddio'r offer hyn, gall yr artist reoli'r ffordd y mae wyneb y model yn rhyngweithio â golau, gan gynnwys cymhlethdod, adlewyrcholdeb, tynnu sylw speciwlar (glossiness), a dwsinau eraill.
- Mae gweadau hefyd yn cyfrannu'n fawr at ymddangosiad gweledol model. Mae testunau yn ffeiliau delwedd dau ddimensiwn y gellir eu mapio ar wyneb 3D y model trwy broses a elwir yn fapio gwead . Gall gweadau amrywio mewn cymhlethdod o weadau lliw gwastad syml hyd at fanylion arwynebol ffotorealistaidd.
Mae gweadu a chysgodi yn agwedd bwysig ar bibell graffeg y cyfrifiadur , ac mae dod yn dda wrth ysgrifennu rhwydweithiau ysgafn neu ddatblygu mapiau gwead yn arbenigedd ynddo'i hun. Mae artistiaid gwead a shader yr un mor offerynnol yn edrychiad cyffredinol ffilm neu ddelwedd fel modelau neu animeiddwyr.
Fe wnaethoch chi!
Gobeithio, ar y pwynt hwn, rydych chi'n gwybod ychydig mwy am fodelau 3D a'u prif nodweddion. Yn eu craidd, mae modelau 3D yn siapiau geometrig cymhleth gyda channoedd o wynebau bach-droedol. Er hynny, mae'n ddiamau yn hyfryd i ddarllen am fodelau 3D, mae'n hyd yn oed yn fwy cyffrous eu gwneud nhw'ch hun.