Einführung
Ein Polygonnetz ist ein Wort, das in der 3D-Modellierung so oft verwendet wird, dass seine Bedeutung schon fast verblasst ist. Wenn du also lernen willst Was ist 3D-Modellierung?musst du dich auch mit dem Konzept des Polygonnetzes befassen.
In diesem kurzen Leitfaden werden wir die grundlegenden Komponenten und den Prozess im Allgemeinen beleuchten, um dir eine bessere Vorstellung von einem Polygonnetz zu geben.
Was ist ein Polygonnetz?
Ein Polygonnetz ist eine Sammlung von Eckpunkten, Kanten und Flächen verwendet, um die Form und die Kontur des 3D-Objekts zu definieren. Es ist die älteste Form der Geometriedarstellung, die in der Computergrafik verwendet wird, um Objekte im 3D-Raum zu erstellen.
Die Idee dahinter ist einfach. Polygon steht für die "ebene" Form, die aus der Verbindung virtueller Punkte besteht. Aber das Polygonnetz ist weit mehr als das.
Also, lass uns hier ins Detail gehen.
Polygon Mesh: Elemente
Obwohl das Konzept des Polygonnetzes ein wenig verschwommen ist, wird alles ganz einfach, wenn du die Geometrie dahinter studierst.
Dies sind die Elemente eines Polygonnetzes:
- Scheitelpunkte 一 Punkte im 3D-Raum, die ein Gesicht bilden und die Informationen zu den x-, y- und z-Koordinaten speichern.
- Kante 一 Linien, die zwei Scheitelpunkte verbinden.
- Gesichter 一 geschlossene Menge von edges, wobei drei-edged face ein Dreieck mesh und vier-edged face 一 ein Quadrat bilden. Faces enthalten surface Informationen, die für Beleuchtung und Schatten verwendet werden.
- Polygone 一 eine Menge von faces (normalerweise, wenn du mehr als vier verbundene Scheitelpunkte hast).
- Oberflächen 一 Gruppen von zusammenhängenden Polygonen, die verschiedene Elemente des Netzes definieren.
Hinweis: Normalerweise willst du, dass die Anzahl der Scheitelpunkte, aus denen ein face besteht, in der gleichen Ebene liegt. Wenn du jedoch mehr als drei Scheitelpunkte hast, können polygons entweder konkav oder konvex sein.
Abgesehen von all den Elementen, die wir bereits besprochen haben, ist es wichtig, auch die UV-Koordinaten zu erwähnen, da die meisten Meshes sie unterstützen. UV-Koordinaten sind die 2D-Darstellung eines 3D-Objekts und legen fest, wie die Textur auf das Objekt angewendet wird. UV-Mapping.
Auch wenn polygon mesh durch eine Vielzahl von Techniken Anwendung findet, ist es nicht die ultimative Lösung. Es gibt immer noch Objekte, die du mit den mesh-Darstellungen nicht erstellen kannst.
Es kann keine gekrümmten Oberflächen und organischen Objekte im Allgemeinen abdecken. Ich spreche nicht von Flüssigkeiten, Haaren und anderen gekrümmten Objekten, die mit dem einfachen Polygonnetz schwer zu erstellen sind.
Konstruktion von polygonalen Netzen
Bevor wir uns näher mit der Erstellung von Polygonnetzen befassen, möchten wir die gängigsten Werkzeuge vorstellen, die du für die Erstellung von Polygonnetzen verwendest.
Du kannst ein polygon mesh zwar auch manuell erstellen, indem du alle Scheitelpunkte und faces definierst, aber der üblichere Weg ist, spezielle Werkzeuge zu verwenden.
Unterteilung
Die Unterteilungstoolteilt, wie der Name schon sagt, edges und faces in kleinere Teile auf, indem neue Scheitelpunkte und faces hinzugefügt werden. Die alten Scheitelpunkte und edges bestimmen die Position der neuen faces. Dabei können sich jedoch die alten Eckpunkte verändern, die in diesem Prozess verbunden werden.
Du kannst z.B. eine quadratische Fläche in vier kleinere Quadrate unterteilen, indem du einen Scheitelpunkt in der Mitte und an jeder Seite eines Quadrats hinzufügst.
Im Allgemeinen erzeugt die Unterteilung ein viel dichteres Netz mit mehr Polygonflächen und hat praktisch keine Grenzen. Die Unterteilung kann unendlich oft fortgesetzt werden, bis du ein feineres Netz hast.
Extrusion
Bei dieser Methode wird der Umriss des gesamten Objekts aus dem 2D-Bild oder der Zeichnung nachgezeichnet und in 3D extrudiert. Das Extrusionswerkzeug wird auf ein face oder eine Gruppe von faces angewendet, um ein neues face mit derselben Größe und Form zu erstellen.
Mit anderen Worten: Die Modellierer erstellen eine Hälfte des Objekts, duplizieren die Eckpunkte, kehren ihre Position in Bezug auf eine Ebene um und verbinden zwei Teile. Diese Methode ist bei der Modellierung von Gesichtern und Köpfen sehr verbreitet, um symmetrischere Formen zu erreichen.
Konjunktion
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.
Jetzt wollen wir dich durch den Prozess der Erstellung eines Polygonnetzes führen.
Wie erstellst du ein Polygonnetz?
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 Maya, 3d Max und Blender, bieten dir Werkzeuge zum Erstellen, Texturieren, Rendern und Animieren von 3D-Polygonnetzen.
Die Erstellung eines Polygonnetzes beginnt in der Regel mit dem Zeichnen der Grundformen des zukünftigen Objekts aus verschiedenen Blickwinkeln. Zumindest die Vorder- und Seitenansichten.
The actual modeling process starts from creating a Low-Poly-Modell to define the general forms of the object. To add on details to your input mesh, you move it into a High-Poly-Modellierung Stufe und erhöhe die Anzahl der Polygone mit einem beliebigen Konstruktionswerkzeug, das dir gefällt.
Hinweis: Eine höhere Anzahl von Polygonen macht dein Modell ressourcenintensiv und erschwert die Verarbeitung auf Anwendungen mit geringer Rechenleistung. Behalte das bei der Erstellung deines Modells im Hinterkopf.
Sobald die Modellierer/innen den gewünschten Detailgrad mit dem Polygonnetz erreicht haben, texturieren sie das Objekt, um es realistischer zu machen. Mit dem Hinzufügen von Farben ist es jedoch nicht getan.
Um ein Modell wie eine Vielzahl von Oberflächen aussehen zu lassen und sogar jeder Ebene eine eigene Textur zuzuweisen, mappen 3D-Modellierer/innen Stellen des Mesh auf ein Bild. Genau hier kommen die UV-Koordinaten ins Spiel.
Und das war's.
Das ist der letzte Schritt für dein Polygonnetz, aber nicht für dein Modell. Wenn du dein Objekt animieren willst, muss es auch das Rigging und alle anderen Teile der 3D-Animationspipeline durchlaufen.
Wie das alles in der Praxis funktioniert, kannst du in diesem tollen Leitfaden sehen:
Ist Polygon Mesh ein Muss?
Wenn du dir den Artikel durchgelesen hast, wirst du die Antwort auf diese Frage kennen. Sie ist die Grundlage von 3D, denn fast alle Modellierungstechniken nutzen sie. Das lässt den Schluss zu, dass du es nicht wirklich lernen kannst. wie man 3D-Modelle erstellt ohne vorher zu wissen, was ein polygon mesh ist.
Zumindest weißt du jetzt mehr über die grundlegenden Elemente. Als Nächstes musst du dieses Wissen nutzen und in die Modellierung einsteigen.
