Trong một bài viết trước, chúng tôi đã giới thiệu bảy kỹ thuật mô hình hóa 3D cơ bản được sử dụng trong ngành công nghiệp đồ họa máy tính ngày nay. Trong khi viết bài báo đó, chúng tôi nhận thấy rằng các phần trên mô hình hộp và đường viền đã dài hơn một chút so với dự định của chúng tôi.
Cuối cùng, chúng tôi quyết định tốt nhất nên chia nhỏ phần lớn thông tin đó thành một bài viết riêng biệt. Trong phần này, chúng tôi sẽ tập trung vào một số công cụ và quy trình cụ thể được sử dụng trong mô hình 3D đa giác.
Trong mô hình đa giác , một nghệ sĩ tạo ra một đại diện kỹ thuật số của một đối tượng 3D với một lưới hình học bao gồm các mặt, cạnh và đỉnh . Khuôn mặt thường là tứ giác hoặc hình tam giác, và tạo nên bề mặt của mô hình 3D. Thông qua việc sử dụng các kỹ thuật sau đây, người lập mô hình chuyển đổi một cách chính xác lưới 3D nguyên thủy (thường là hình lập phương, hình trụ hoặc hình cầu) thành một mô hình 3D hoàn chỉnh:
01 trên 04
Phun ra
Đùn là một phương pháp để thêm hình học vào một nguyên thủy đa giác, và một trong những công cụ chính mà người lập mô hình sử dụng để bắt đầu định hình lưới.
Thông qua việc ép đùn, một người lập mô hình điều khiển lưới 3D bằng cách thu gọn một khuôn mặt trên chính nó (để tạo ra một vết lõm), hoặc bằng cách ép khuôn mặt ra ngoài dọc theo bề mặt của nó - vectơ định hướng vuông góc với mặt đa giác.
Ép đùn một mặt tứ giác tạo ra bốn đa giác mới để thu hẹp khoảng cách giữa vị trí bắt đầu và kết thúc của nó. Đùn có thể khó hình dung mà không có ví dụ cụ thể:
- Hãy xem xét một hình dạng kim tự tháp đơn giản , với một tứ giác (4 lưỡi) cơ sở. Người lập mô hình có thể biến kim tự tháp nguyên thuỷ này thành hình dạng giống như ngôi nhà bằng cách chọn cơ sở của kim tự tháp và ép nó theo hướng Y âm. Cơ sở của kim tự tháp được dịch chuyển xuống dưới, và bốn mặt thẳng đứng mới được tạo ra trong không gian giữa đế và nắp. Một ví dụ tương tự có thể được nhìn thấy trong mô hình hóa chân của một bàn hoặc ghế.
- Các cạnh cũng có thể được ép đùn. Khi ép đùn một cạnh, nó chủ yếu được nhân đôi - cạnh trùng lặp sau đó có thể được kéo hoặc xoay ra khỏi bản gốc theo bất kỳ hướng nào, với khuôn mặt đa giác mới được tự động tạo kết nối hai. Đây là phương tiện chính để tạo hình học trong quy trình tạo mô hình đường bao .
02 trên 04
Chia nhỏ
Phân ngành là một cách để người lập mô hình thêm độ phân giải đa giác vào một mô hình, một cách thống nhất hoặc có chọn lọc. Bởi vì một mô hình đa giác thường bắt đầu từ một nguyên thủy có độ phân giải thấp với rất ít khuôn mặt, hầu như không thể tạo ra một mô hình đã hoàn thành mà không có ít nhất một số mức phân chia.
- Phân chia đồng đều chia toàn bộ bề mặt của mô hình đồng đều. Phân khu đồng bộ thường được hoàn thành theo thang đo tuyến tính, nghĩa là mọi mặt đa giác được chia thành bốn. Phân khu thống nhất giúp loại bỏ "blockiness" và có thể được sử dụng để làm đều bề mặt của mô hình.
- Edge Loops - Độ phân giải cũng có thể được thêm vào bằng cách chọn lọc đặt các vòng cạnh bổ sung. Một vòng lặp cạnh có thể được thêm vào trên bất kỳ bộ tiếp giáp nào của các khuôn mặt đa giác, chia nhỏ các khuôn mặt được chọn mà không cần thêm độ phân giải cho phần còn lại của lưới. Các vòng cạnh thường được sử dụng để thêm độ phân giải ở các vùng của mô hình yêu cầu mức độ chi tiết không cân xứng với hình học lân cận (khớp gối và khớp khuỷu tay của mô hình ký tự là ví dụ chính, như môi và mắt).
Các vòng cạnh cũng có thể được sử dụng để chuẩn bị bề mặt cho quá trình đùn hoặc phân chia đồng đều. Khi một bề mặt được phân chia đồng đều, các cạnh cứng được làm tròn và làm mịn - nếu cần phân khu nhưng người lập mô hình muốn duy trì các cạnh cứng nhất định, chúng có thể được duy trì bằng cách đặt vòng cạnh ở hai bên của cạnh được đề cập. Hiệu ứng tương tự này có thể đạt được thông qua việc sử dụng bevel , được thảo luận dưới đây.
03 trên 04
Bevels hoặc Chamfers
Nếu bạn đã ở xung quanh kỹ thuật, thiết kế công nghiệp, hoặc lĩnh vực chế biến gỗ ở tất cả, từ bevel có thể đã giữ một số trọng lượng cho bạn.
Theo mặc định, các cạnh trên mô hình 3D vô cùng sắc nét - một điều kiện hầu như không bao giờ xảy ra trong thế giới thực. Nhìn xung quanh bạn. Kiểm tra chặt chẽ đủ, hầu hết các cạnh bạn gặp phải sẽ có một số loại côn hoặc tròn cho nó.
Một vát hoặc chamfer đưa hiện tượng này vào tài khoản, và được sử dụng để giảm sự khắc nghiệt của các cạnh trên một mô hình 3D:
- Ví dụ, mỗi cạnh trên một khối lập phương xuất hiện tại một sự hội tụ 90 độ giữa hai mặt đa giác. Vát các cạnh tạo ra một khuôn mặt 45 độ hẹp giữa các mặt phẳng hội tụ để làm mềm sự xuất hiện của cạnh và giúp khối lập phương tương tác với ánh sáng thực tế hơn. Chiều dài (hoặc độ lệch ) của bevel, cũng như độ tròn của nó có thể được xác định bởi người lập mô hình.
04/04
Tinh chỉnh / định hình
Còn được gọi là "đẩy và kéo đỉnh", hầu hết các mô hình yêu cầu một số mức độ tinh chỉnh thủ công. Khi tinh chỉnh mô hình, nghệ sĩ di chuyển các đỉnh riêng dọc theo trục x, y hoặc z để tinh chỉnh các đường nét của bề mặt.
Một sự tương tự đầy đủ cho sự tinh tế có thể được nhìn thấy trong công trình của một nhà điêu khắc truyền thống: Khi một nhà điêu khắc làm việc, ông đầu tiên chặn các hình thức lớn của tác phẩm điêu khắc, tập trung vào hình dạng tổng thể của tác phẩm của mình. Sau đó, anh ta xem lại từng khu vực của tác phẩm điêu khắc bằng một "bàn chải cào" để tinh chỉnh bề mặt và khắc họa các chi tiết cần thiết.
Tinh chỉnh mô hình 3D rất giống nhau. Mỗi đùn, bevel, edge-loop, hoặc subdivision, thường đi kèm với ít nhất một chút tinh chỉnh đỉnh-by-đỉnh.
Giai đoạn sàng lọc có thể được siêng năng và có thể tiêu thụ 90 phần trăm của tổng thời gian một nhà mô hình chi tiêu trên một mảnh. Có thể mất 30 giây để đặt một vòng cạnh, hoặc kéo ra ngoài, nhưng sẽ không phải là một nhà mô hình dành hàng giờ để tinh chỉnh cấu trúc liên kết bề mặt gần đó (đặc biệt là trong mô hình hóa hữu cơ, nơi thay đổi bề mặt trơn tru và tinh tế ).
Sàng lọc cuối cùng là bước lấy một mô hình từ một công việc đang tiến hành đến một tài sản hoàn thành.