3D модели са един от основните градивни елементи на 3D компютърна графика. Без тях нямаше да има компютърна анимация - не Играта на играчките , не WALL-E , няма голямо зелено чудовище.
Няма да има 3D игри, което означава, че никога не трябва да изследваме Хирули Окарина на времето , а Майсторският началник никога не е бил на "Хало". Няма да има Трансформатори филми (поне по начина, по който ги познаваме днес), а рекламите на автомобили не биха могли да изглеждат толкова големи, колкото и днес.
Всеки обект, характер и среда, във всеки компютър, анимиран филм или 3D видео игра, се състои от 3D модели. Така че, да, те са много важни в света на CG.
Какво е 3D модел?
Триизмерният модел е математическо представяне на всеки триизмерен обект (реален или въображаем) в 3D софтуерна среда. За разлика от 2D изображение, 3D модели могат да бъдат разглеждани в специализирани софтуерни пакети от всеки ъгъл и могат да бъдат мащабирани, завъртани или свободно модифицирани. Процесът на създаване и оформяне на 3D модел е известен като 3D моделиране.
Видове 3D модели
Има два основни типа 3D модели, които се използват във филмовата и игровата индустрия, като най-очевидните разлики са в начина, по който те са създадени и манипулирани (има и различия в основната математика, но това е по-малко важно до края -user).
- NURBS Повърхност: Неравномерна рационална B-spline или NURBS повърхност е гладък повърхностен модел, създаден чрез използването на Bezier криви (като 3D версия на инструмента MS Paint pen). За да се формира повърхност NURBS, художникът рисува две или повече криви в 3D пространство, които могат да бъдат манипулирани от движещи се дръжки, наречени контролни върхове (CVs) по оста x, y или z.
- Софтуерното приложение интерполира пространството между кривите и създава гладка мрежа между тях. Повърхностите на NURBS имат най-високо ниво на математическа точност и следователно най-често се използват при моделирането за инженеринг и автомобилен дизайн.
- Полигонален модел: Полигоналните модели или "окото", както често се наричат, са най-честата форма на 3D модел, намиращ се в анимацията, филмовата и игровата индустрия и те ще бъдат такива, за които ще се съсредоточим за останалата част от статия.
Компонентите на полигоналния модел
- Лица: Дефиниращата характеристика на полигоналния модел е, че (за разлика от NURBS повърхностите) са многоъгълни фасетиран , което означава, че повърхността на 3D модела се състои от стотици или хиляди геометрични лица.
- Ръбовете: Един край е всяка точка на повърхността на 3D модел, където се срещат две полигонални лица.
- върхове: Точката на пресичане между три или повече ръба се нарича връх ( пл. върхове ). Манипулацията на върховете на осите x, y и z (най-често наричана "бутане и издърпване на вериги") е най-разпространената техника за оформяне на полигонална мрежа в нейната крайна форма в традиционните моделиращи пакети като Maya, 3Ds Max и т.н. (Техниките са много, много различни при скулптурирането като ZBrush или Mudbox.)
Има още един компонент на 3D модели, който трябва да бъде разгледан:
Текстури и шейдъри
Без текстури и шейдъри, 3D моделът няма да изглежда много. Всъщност изобщо няма да можете да го видите. Въпреки че текстурите и шейдърите нямат нищо общо с цялостната форма на 3D модел, те имат всичко общо с визуалния си вид.
- шейдърите: Шайдер е набор от инструкции, приложени към 3D модел, който позволява на компютъра да знае как трябва да се показва. Въпреки че мрежите за засенчване могат да бъдат кодирани ръчно, повечето 3D софтуерни пакети имат инструменти, които позволяват на художника да ощипва параметрите на shader с голяма лекота. Използвайки тези инструменти, художникът може да контролира начина, по който повърхността на модела взаимодейства със светлината, включително непрозрачност, отразяване, огледално открояване (glossiness) и десетки други.
- Textures: Текстурите също допринасят значително за визуалния вид на модела. Текстурите са двуизмерни графични файлове, които могат да бъдат картирани върху 3D повърхността на модела чрез процес, известен като текстуриране , Текстурите могат да варират в сложност от прости плоски цветови структури до напълно фотореалистични повърхностни детайли.
Текстурирането и засенчването са важен аспект на тръбопровода за компютърна графика, и да станем добри в писането на шахматни мрежи или разработването на карти на текстури, е специалност в това отношение. Изкуството на текстури и ширини са също толкова важни за цялостния външен вид на филма или изображението като моделири или аниматори.
Заключи
Надяваме се, че в този момент знаете малко повече за 3D модели и техните основни характеристики. В основата си, 3D модели са просто сложни геометрични фигури със стотици малки полигонални лица. Въпреки че е несъмнено забавно да прочетете за 3D модели, това е още по-вълнуващо да ги направите сами.
