مقدمة
شبكة المضلع هي كلمة تستخدم في النمذجة ثلاثية الأبعاد كثيرًا ، وقد تلاشى معناها تقريبًا. لذا ، إذا كنت تريد أن تتعلم ما هي النمذجة ثلاثية الأبعاد، عليك الخوض في مفهوم شبكة المضلع أيضًا.
في هذا الدليل المختصر ، سنلقي بعض الضوء على مكوناته الأساسية ، والعملية بشكل عام لإعطائك فكرة أفضل عن شبكة المضلع.
ما هو Polygon Mesh؟
شبكة المضلع عبارة عن مجموعة من الرؤوس والحواف والوجوه تُستخدم لتحديد شكل ومحيط الكائن ثلاثي الأبعاد. إنه أقدم شكل من أشكال التمثيل الهندسي المستخدم في رسومات الكمبيوتر لإنشاء كائنات في مساحة ثلاثية الأبعاد.
الفكرة من وراءها بسيطة. يشير Polygon إلى الشكل "المستوي" المصنوع من ربط نقاط افتراضية. لكن شبكة المضلع أكبر من ذلك بكثير.
لذا ، دعنا ندخل في مزيد من التفاصيل هنا.
Polygon Mesh: العناصر
على الرغم من أن مفهوم شبكة المضلع ضبابي بعض الشيء ، إلا أنه يصبح بسيطًا بمجرد دراسة الشكل الهندسي وراءه.
هذه هي عناصر شبكة المضلع:
- الرؤوس 一 نقاط في مساحة ثلاثية الأبعاد تشكل وجهًا وتخزن معلومات إحداثيات x و y و z.
- حواف 一 الخطوط التي تربط رأسين.
- وجوه 一 مجموعة مغلقة من edges حيث تشكل ثلاثة - edged face مثلثًا mesh وأربعة - edged face - رباعي. تحتوي ملفات Face على معلومات surface المستخدمة للإضاءة والظلال.
- المضلعات 一 مجموعة من faces (عادة عندما يكون لديك أكثر من أربعة رؤوس متصلة).
- الأسطح 一 مجموعات من المضلعات المتصلة التي تحدد العناصر المختلفة للشبكة.
ملحوظة: عادة ما تريد أن يكون عدد الرؤوس التي تكون face في نفس المستوى. ومع ذلك ، إذا كان لديك أكثر من ثلاثة رؤوس ، فيمكن أن تكون polygon مقعرة أو محدبة.
باستثناء جميع العناصر التي ناقشناها بالفعل ، من المهم ذكر إحداثيات الأشعة فوق البنفسجية أيضًا ، لأن معظم الشبكات تدعمها. تشكل إحداثيات الأشعة فوق البنفسجية التمثيل ثنائي الأبعاد لكائن ثلاثي الأبعاد لتحديد كيفية تطبيق النسيج عليه أثناء UV mapping.
على الرغم من أن polygon mesh يجد التطبيق من خلال مجموعة متنوعة من التقنيات ، إلا أنه ليس الحل النهائي. لا تزال هناك كائنات لا يمكنك إنشاؤها باستخدام تمثيلات mesh.
لا يمكنها تغطية الأسطح المنحنية والأشياء العضوية بشكل عام. لا نتحدث عن السوائل والشعر والأشياء المجعدة الأخرى التي يصعب تكوينها باستخدام شبكة المضلع الأساسية.
بناء شبكات متعددة الأضلاع
قبل الدخول في مزيد من التفاصيل حول عملية إنشاء شبكة المضلع ، نود تغطية الأدوات الأكثر شيوعًا التي تستخدمها في إنشائها.
على الرغم من أنه يمكنك إنشاء polygon mesh يدويًا عن طريق تحديد جميع الرؤوس و face ، فإن الطريقة الأكثر شيوعًا هي استخدام أدوات معينة.
التقسيم
ال أداة التقسيم، كما يوحي الاسم ، يقسم edges و faces إلى أجزاء أصغر عن طريق إضافة رؤوس جديدة و faces. تحدد الرؤوس القديمة و edge موضع faces الجديدة. ومع ذلك ، فقد يغير القمم القديمة المتصلة في العملية.
على سبيل المثال ، يمكنك تقسيم وجه مربع إلى أربعة مربعات أصغر عن طريق إضافة رأس واحد في المركز وكل جانب من جوانب المربع.
بشكل عام ، ينتج التقسيم الفرعي شبكة كثيفة للغاية ذات أوجه متعددة الأضلاع وليس لها حد عمليًا. يمكن أن يستمر بلا حدود عدة مرات حتى تقوم بإنشاء شبكة أكثر دقة.
النتوء
في هذه الطريقة ، يتم تتبع مخطط الكائن بأكمله من الصورة ثنائية الأبعاد أو الرسم وينبثق إلى ثلاثي الأبعاد. يتم تطبيق أداة البثق على face أو مجموعة من faces لإنشاء face جديد بنفس الحجم والشكل.
بمعنى آخر ، ينشئ المصممون نصف الكائن ، ويكررون الرؤوس ، ويعكسون موقعهم بالنسبة إلى مستوى ما ، ويربطون جزأين. من الشائع جدًا في نمذجة الوجوه والرؤوس الوصول إلى أشكال أكثر تناسقًا.
بالاشتراك
The last but not least method of creating polygon mesh is connecting different primitives 一 predefined polygonal meshes provided by most 3D modeling software. They include cylinders, cubes, pyramids, squares, discs, and triangles.
دعنا الآن نوجهك خلال عملية إنشاء شبكة متعددة الأضلاع.
كيف يمكنك إنشاء Polygon Mesh؟
Whether it is a video game, 3D product, or cartoon character you’re modeling, it all starts from a mesh. That’s why all of the most popular 3D modeling software, like مايا، و 3 D Max ، و Blender ، توفر لك أدوات لإنشاء شبكات مضلعة ثلاثية الأبعاد وتركيبها وعرضها وتحريكها.
عادة ما يبدأ إنشاء شبكة مضلعة من رسم الأشكال الأساسية للكائن المستقبلي من زوايا مختلفة. وجهات النظر الأمامية والجانبية على الأقل.
The actual modeling process starts from creating a نموذج low poly to define the general forms of the object. To add on details to your input mesh, you move it into a النمذجة high poly المرحلة وزيادة عدد المضلعات بأي أداة بناء تريدها.
ملحوظة: العدد الأكبر من المضلعات يجعل نموذجك ثقيلًا على الموارد ويصعب معالجته في التطبيقات ذات القدرة الحسابية الصغيرة. ضع ذلك في الاعتبار أثناء إنشاء النموذج الخاص بك.
بمجرد أن يصل المصممون إلى المستوى المقصود من التفاصيل باستخدام شبكة المضلع ، فإنهم يقومون بتركيب الكائن لجعله أكثر واقعية. ومع ذلك ، فإن إضافة اللون الأساسي لا يغطيها.
لجعل النموذج يبدو وكأنه مجموعة متنوعة من الأسطح وحتى تطبيق نسيج فريد من نوعه على كل مستوى ، يقوم المصممون ثلاثي الأبعاد بتعيين أماكن الشبكة على صورة ما. هذا بالضبط عندما تدخل إحداثيات الأشعة فوق البنفسجية.
وهذا يغطيها.
هذه هي الخطوة الأخيرة لشبكة المضلع ، ولكن ليس نموذجك. إذا كنت ترغب في تحريك الكائن الخاص بك ، فيجب عليه أيضًا المرور عبر التزوير وأي جزء آخر من خط أنابيب الرسوم المتحركة ثلاثية الأبعاد.
لمعرفة كيفية عمل هذا كله ، راجع هذا الدليل الرائع:
هل Polygon Mesh ضروري؟
بمجرد قراءة المقال ، ستعرف إجابة هذا السؤال. إنه أساس 3D نظرًا لأن جميع تقنيات النمذجة تستخدمه تقريبًا. هذا يخلص إلى استنتاج لا يمكنك تعلمه حقًا كيفية صنع نموذج ثلاثي الأبعاد دون التعرف على ما يمثله polygon mesh أولاً.
على الأقل الآن أنت تعرف المزيد عن عناصره الأساسية. كل ما تحتاجه بعد ذلك هو الاستفادة من تلك المعرفة والتعمق في النمذجة.
