Një Hyrje në Teknikat e Modelimit 3D
Në këtë faqe, ne kemi pasur një shans për të mbuluar si surfacing dhe rendering në thellësi relative, dhe kemi diskutuar kohët e fundit anatomi e një modeli 3D . Por me keqardhje, ne kemi lënë pas dore të japim çdo lloj informacioni të detajuar mbi procesin e modelimit 3D.
Për të vendosur gjërat e duhura, ne kemi qenë shumë e vështirë në përgatitjen e një sërë artikujsh që fokusohen në të dy anët artistike dhe teknike të modelimit 3D. Edhe pse ne siguruam një hyrje të përgjithshme për modelimin në diskutimin tonë për? grafika kompjuterike , nuk ishte shumë e plotë. Modelimi është një temë e shtrirë dhe një paragraf i vogël mezi mund të heqë sipërfaqen dhe të bëjë drejtësinë e subjektit.
Në ditët në vijim do të japim informacion rreth disa teknikave dhe konsideratave të zakonshme që duhet të bëhen nga modeluesit që punojnë në filmat dhe lojrat e tua të preferuara.
Për pjesën tjetër të këtij artikulli, ne do të fillojmë duke prezantuar shtatë teknika të zakonshme të përdorura për krijimin e aseteve 3D për industrinë e grafikës kompjuterike:
Teknikat e zakonshme të modelimit
Kutia / Modeli i Nënndarjes
Modeli i kutive është një teknikë poligonale modelimi në të cilën artisti fillon me një primitiv gjeometrik (kub, sferë, cilindër, etj.) Dhe pastaj përpunon formën e saj derisa të arrihet pamja e dëshiruar.
Modeluesit e kutive shpesh punojnë në faza, duke filluar me një rrjetë me rezolucion të ulët, duke rafinuar formën dhe pastaj nënndarjen e rrjetë për të zbutur skajet e vështirë dhe për të shtuar detaje. Procesi i ndarjes dhe rafinimit përsëritet derisa rrjeti përmban detaje të mjaftueshme poligonale për të transmetuar siç duhet konceptin e synuar.
Modelimi i kutive është ndoshta forma më e zakonshme e modelimit poligonal dhe shpesh përdoret në lidhje me teknikat e modelimit të buzë (të cilat ne do të diskutojmë në një moment). Ne eksplorojmë procesin e modelimit të kuti / buzë në detaje më të hollësishme këtu.
Modeli Edge / Contour
Modeli Edge është një tjetër teknikë poligonale, edhe pse thelbësisht e ndryshme nga homologu i modelimit të kutive. Në modelimin e buzës, në vend se të fillojmë me një formë primitive dhe rafinim, modeli është ndërtuar në thelb copa-copa duke vendosur sythe me fytyra poligonale përgjatë kontureve të shquara dhe pastaj duke mbushur ndonjë zbrazëti mes tyre.
Kjo mund të tingëllojë si e ndërlikuar pa nevojë, por rrjetë të caktuara janë të vështira për t'u përfunduar vetëm përmes modelimit të kutive, ndërsa fytyra njerëzore është një shembull i mirë. Për të modeluar një fytyrë kërkon menaxhim shumë të rreptë të rrjedhës së buzës dhe topologjisë , dhe saktësia e ofruar nga modelimi i kontureve mund të jetë i paçmuar. Në vend që të përpiqesh të formosh një fole të përcaktuar mirë nga një kub kub poligonal i fortë (që është konfuze dhe kundër intuitive), është shumë më e lehtë të ndërtojmë një skicë të syrit dhe pastaj të modelojmë pjesën tjetër nga atje. Pasi monumentet kryesore (sytë, buzët, buzë, hundë, jawline) janë modeluar, pjesa tjetër priret të bien në vend pothuajse automatikisht.
Modeli i NURBS / Spline
NURBS është një teknikë modelimi e përdorur më së shumti për modelimin e automobilave dhe të industrisë. Në kontrast me gjeometrinë poligonale, një rrjetë NURBS nuk ka fytyra, skaj, ose vertices. Në vend të kësaj, modelet NURBS përbëhen nga sipërfaqet e interpretuara mirë, të krijuara nga "lofting" një rrjetë midis dy ose më shumë kthesa Bezier (të njohur edhe si splines).
Curves NURBS janë krijuar me një mjet që punon shumë në mënyrë të ngjashme me mjet penësh në MS paint ose Adobe Illustrator. Kurba tërhiqet në hapësirën 3D dhe redaktohet duke lëvizur një sërë mbajtësish të quajtur CV (vertikat e kontrollit). Për të modeluar një sipërfaqe NURBS, artisti vendos kthesa përgjatë kontureve të shquara dhe software interpolon automatikisht hapësirën midis.
Alternativisht, një sipërfaqe NURBS mund të krijohet duke rrotulluar një kurbë profili rreth një aks qendror. Kjo është një teknikë e zakonshme (dhe shumë e shpejtë) e modelimit për objektet që janë radiale në natyrë-gota vere, vazo, pllaka, etj.
Digital Sculpting
Industria e teknologjisë pëlqen të flasë për përparime të caktuara që i kanë quajtur teknologji përçarëse . Inovacionet teknologjike që ndryshojnë mënyrën se si mendojmë për arritjen e një detyre të caktuar. Automjeti ndryshoi mënyrën se si po shkojmë. Interneti ndryshoi mënyrën se si ne hyjmë në informacion dhe komunikojmë. Skulptura digjitale është një teknologji përçarëse në kuptimin që ndihmon modeluesit e lirë nga kufizimet e përpiktë të topologjisë dhe rrjedhjes së buzës, dhe u lejon atyre të krijojnë në mënyrë intuitive modele 3D në një mënyrë shumë të ngjashme me skulpturat e balta dixhitale.
Në skulpturë digjitale, meshes janë krijuar në mënyrë organike, duke përdorur një pajisje tabletësh (Wacom) për të formuar dhe modeluar modelin pothuajse tamam si një skulptor që do të përdorte brushat e grushta në një copë të vërtetë balte. Skulptura digjitale ka marrë modelimin e karakterit dhe krijesës në një nivel të ri, duke e bërë procesin më të shpejtë, më efikas dhe duke i lejuar artistët të punojnë me rrjetë me rezolucion të lartë që përmbajnë miliona poligone. Rrjetat e skalitur janë të njohura për nivelet e pamendueshme të detajeve sipërfaqësore dhe një estetikë natyrore (madje spontane).
Modelimi procedural
Fjala procedurale në grafikun kompjuterik i referohet çdo gjëje të gjeneruar algoritmikisht, në vend që të krijohet manualisht nga dora e një artisti. Në modelimin procedural, skena ose objekte krijohen në bazë të rregullave ose parametrave të përcaktuar nga përdoruesi.
Në paketat e modelimit të popullarizuar të mjedisit Vue, Bryce dhe Terragen, peizazhe të tëra mund të krijohen duke vendosur dhe modifikuar parametrat mjedisorë si dendësia e gjetheve dhe lartësia, ose duke zgjedhur nga paraqitjet e peizazhit si shkretëtirë, alpine, bregdetare etj.
Modeli procedural shpesh përdoret për konstruksione organike si pemë dhe gjethe, ku ekzistojnë pothuajse pafund ndryshime dhe kompleksitet që do të konsumonin shumë kohë (ose pamundësi krejtësisht) për një artist të kapur me dorë. Aplikacioni SpeedTree përdor një algoritëm të bazuar në rekursive / fractal për të gjeneruar pemë dhe shkurret unike që mund të shkulen përmes cilësimeve të redaktueshme për lartësinë e trungut, densitetin e degës, këndin, devijimin dhe dhjetra nëse jo qindra opsione të tjera. CityEngine përdor teknika të ngjashme për të gjeneruar pamje urbane procedurale.
Modeli i Bazuar në Imazhe
Modeli i modelimit të imazhit është një proces përmes të cilit objektet 3D të transformueshme rrjedhin algoritmikisht nga një sërë imazhe statike dy dimensionale. Modeli i bazuar në imazhe përdoret shpesh në situata ku koha apo kufizimet buxhetore nuk lejojnë që një pasuri 3D e realizuar plotësisht të krijohet me dorë.
Ndoshta shembulli më i famshëm i modelimit të imazhit ishte në The Matrix , ku ekipi nuk kishte as kohë as burime për të modeluar komplet 3D. Ata filmuan sekuenca veprimi me vargjet e kamerave me 360 shkallë dhe pastaj përdorën një algoritëm interpretues për të lejuar lëvizjen "virtuale" të kamerës 3D përmes grupeve tradicionale të botës reale.
Skanimi 3D
Skanimi 3D është një metodë e digjitalizimit të objekteve të botës reale, kur kërkohet një nivel jashtëzakonisht i lartë i foto-realizmit. Një objekt real (ose aktor) është skanuar, analizuar dhe të dhënat e papërpunuara (zakonisht një x, y, z pikë re) përdoren për të gjeneruar një rrjetë të saktë poligonale ose NURBS. Skanimi përdoret shpesh kur kërkohet një përfaqësim dixhital i një aktori të botës reale, siç është rasti kurioz i Benjamin Button ku personazhi kryesor (Brad Pitt) është në moshë të kundërt gjatë gjithë filmit.
Para se të shqetësoheni për skaner 3D që zëvendësojnë modeluesit tradicionalë, mendoni për një çast se pjesa më e madhe e objekteve të modeluara për industrinë e argëtimit nuk kanë ekuivalent të botës reale. Derisa të fillojmë të shohim anije kozmike, alienë dhe karaktere vizatimorë, është e sigurt të supozojmë se pozicioni i modeluesit në industrinë CG është ndoshta i sigurt.