Anatomija 3D modela
3D modeli su jedan od osnovnih građevnih blokova 3D računalne grafike. Bez njih, - ne bi bilo kompjuterske animacije - bez Priče o igračkama , bez Wall-E , bez velikog zelenog ogre.
Ne bi postojao 3D igranje, što znači da nikada nismo mogli istražiti Hyrulea u Ocarini vremena , a glavni načelnik nikada nije bio na Halo. Filmovi Transformeri ne bi imali (barem ih poznajemo danas), a reklame automobila ne bi mogli izgledati slično ovome.
Svaki objekt, karakter i okoliš, u svakom računalnom animiranom filmu ili 3D video igri, sastoji se od 3D modela. Pa da, oni su prilično važni u svijetu CG-a.
Što je 3D model?
3D model je matematički prikaz bilo kojeg trodimenzionalnog objekta (stvarnog ili zamišljenog) u 3D softverskom okruženju. Za razliku od 2D slike, 3D modeli mogu se pregledati u specijaliziranim softverskim apartmanima iz bilo kojeg kuta, a mogu se skalirati, rotirati ili slobodno mijenjati. Proces kreiranja i oblikovanja 3D modela poznat je kao 3d modeliranje.
Vrste 3D modela
Postoje dvije glavne vrste 3D modela koji se koriste u industriji filmova i igara, a najočitiji razlike su način na koji su stvorene i manipulirane (postoje i razlike u osnovnoj matematici, ali to je manje važno do kraja -korisnik).
- NURBS površina: Jednodijelni racionalni B-spline ili NURBS površina glatki je površinski model stvoren pomoću Bezierovih krivulja (poput 3D inačice alatnog alata za boje tvrtke MS Paint). Da bi se formirala NURBS površina, umjetnik crpi dvije ili više krivulja u 3D prostoru, koji se može manipulirati pomicanjem ručica nazvanih kontrolnih vertica (CV) duž x, y ili z osi.
- Programska aplikacija interpolira prostor između krivulja i stvara glatku mrežu između njih. NURBS površine imaju najvišu razinu matematičke preciznosti i stoga se najčešće koriste u modeliranju za inženjering i dizajn automobila.
- Poligonalni model: Poligonalni modeli ili "mrežice", kako se često nazivaju, najčešći su oblik 3D modela koji se nalazi u industriji animacije, filmova i igara, a oni će biti takvi koji ćemo se usredotočiti na ostatak članka.
Komponente poligonalnog modela
- Lica: Definicna karakteristika poligonalnog modela je da (za razliku od NURBS Surfaces) poligonalne mreže su slojevite , što znači da površina 3D modela sastoji se od stotina ili tisuća geometrijskih lica.
U dobrom modeliranju, građani su ili četverostrani ( četvorci - norma u karakteru / organsko modeliranje) ili trosmjerni ( tris- korišteni uobičajeno u modeliranju igara). Dobri modeleri nastoje postići učinkovitost i organizaciju, nastojeći zadržati brojčane poligone što je moguće niže za predviđeni oblik.
Broj poligona u mreži naziva se poli-broj , a gustoća poligona naziva se razlučivost . Najbolji 3D modeli imaju visoku rezoluciju? gdje je potrebno više detalja - poput ruke ili lica likova i niske razlučivosti u područjima male površine mreže. Uobičajeno, što je veća ukupna razlučivost modela, lakše će se pojaviti u konačnom renderiranju . Niže razlučive mreže izgledaju boxy (sjetite se Mario 64 ?).
- Rubovi: rub je bilo koja točka na površini 3D modela gdje se susreću dva poligonalna lica .
- Vrhovi: Točka sjecišta između tri ili više rubova naziva se vrhom ( npr. Vrhovima ). Manipulacija vrhova na x, y i z-osi (najčešće poznata kao "guranje i povlačenje verts") najčešća je tehnika za oblikovanje poligonalne mreže u njegov konačni oblik u tradicionalnim modelnim paketima kao što su Maya, 3Ds Max itd. (Tehnike su vrlo, vrlo različite u sculpting aplikacija kao što su ZBrush ili Mudbox.)
Poligonalni modeli vrlo su slični geometrijskim oblicima koje ste vjerojatno naučili u srednjoj školi. Baš kao i osnovna geometrijska kocka, 3D poligonalni modeli sastoje se od lica, rubova i vrhova .
U stvari, najsloženije 3D modeli počinju kao jednostavan geometrijski oblik, poput kocke, sfera ili cilindra. Ove osnovne 3D oblike nazivaju se primitivnim objektima . Primitivci se mogu modelirati, oblikovati i manipulirati u bilo kojem objektu koji umjetnik pokušava stvoriti (koliko bismo htjeli ući u detalje, pokrit ćemo proces 3D modeliranja u zasebnom članku).
Postoji još jedna komponenta 3D modela koja treba obraditi:
Tekstura i Shaders
Bez tekstura i shadera, 3D model ne bi izgledao mnogo. Zapravo, uopće ne biste mogli vidjeti. Iako teksture i shaderovi nemaju ništa s cjelokupnim oblikom 3D modela, oni imaju sve veze s njegovim vizualnim izgledom.
- Shaders: Shader je skup uputa primijenjenih na 3D model koji omogućuje računalu da zna kako treba biti prikazan. Iako se zasjenjenje mreža može ručno kodirati, većina 3D softverskih paketa ima alate koji omogućuju umjetniku uštimanje parametara shadera s velikom lakoćom. Koristeći ove alate, umjetnik može kontrolirati način na koji površina modela dolazi u interakciju sa svjetlom, uključujući neprozirnost, reflektivnost, zrcalnu (sjajnost) i desetke drugih.
- Teksture: Teksture također značajno pridonose vizualnom izgledu modela. Teksture su dvodimenzionalne slikovne datoteke koje se mogu mapirati na 3D površinu modela kroz proces poznat kao mapiranje teksture . Teksture mogu biti u složenosti od jednostavnih ravnih tekstura boja do potpuno fotorealističkih površinskih detalja.
Teksturiranje i sjenčanje važan su aspekt cjevovoda za računalnu grafiku , a postaje dobar u pisanju shader mreža ili razvoju teksture karata je specijalnost u svom vlastitom pravu. Teksture i shader umjetnici jednako su instrumentalni u ukupnom izgledu filma ili slike kao modelera ili animatora.
Napravio si to!
Nadamo se, u ovom trenutku, znate malo više o 3D modelima i njihovim osnovnim karakteristikama. U svojoj jezgri, 3D modeli su samo složeni geometrijski oblici sa stotinama malih poligonalnih lica. Iako, bez sumnje je zabavno čitati o 3D modelima, još je uzbudljivije da ih napravite sami.