Johdanto
Polygoniverkko on sana, jota käytetään 3D-mallinnuksessa niin usein, että sen merkitys on melkein kadonnut. Jos siis haluat oppia mitä on 3D-mallinnus, sinun on perehdyttävä myös polygoniverkkokäsitteeseen.
Tässä lyhyessä oppaassa kerromme hieman sen peruskomponenteista ja prosessista yleensä, jotta saat paremman käsityksen polygoniverkosta.
Mikä on polygoniverkko?
Polygoniverkko on kärkipisteiden, reunojen ja kasvojen kokoelma. jota käytetään 3D-kohteen muodon ja ääriviivojen määrittelyyn. Se on vanhin geometrian esitysmuoto, jota käytetään tietokonegrafiikassa 3D-avaruuden objektien luomiseen.
Idea on yksinkertainen. Polygon tarkoittaa virtuaalisten pisteiden yhdistämisestä muodostettua "tasomaista" muotoa. Polygoniverkko on kuitenkin paljon enemmän.
Mennään siis tarkemmin asiaan.
Polygoniverkko: Elements
Vaikka polygoniverkon käsite on hieman epäselvä, kaikki on yksinkertaista, kun tutkii sen taustalla olevaa geometriaa.
Nämä ovat polygoniverkon elementtejä:
- Verteksit 一 3D-avaruuden pisteitä, jotka muodostavat kasvot, ja tallentaa x-, y- ja z-koordinaattitiedot.
- Reunat 一 viivat, jotka yhdistävät kaksi kärkeä.
- Kasvot 一 suljettu edge:n joukko, jossa kolme-edged face muodostaa kolmion mesh ja neljä-edged face 一 neliön. Face:t sisältävät surface-informaatiota, jota käytetään valaistukseen ja varjoihin.
- Polygonit 一 joukko face:tä (yleensä silloin, kun on enemmän kuin neljä yhdistettyä kärkeä).
- Pinnat 一 yhdistettyjen polygonien ryhmät, jotka määrittelevät verkon eri elementtejä.
Huom: yleensä haluat, että face:n muodostavien kärkipisteiden määrä on samassa tasossa. Jos kärkipisteitä on kuitenkin enemmän kuin kolme, polygon:t voivat olla joko koveria tai kuperia.
Kaikkien jo käsittelemiemme elementtien lisäksi on tärkeää mainita myös UV-koordinaatit, sillä useimmat verkot tukevat niitä. UV-koordinaatit käsittävät 3D-objektin 2D-esityksen, jolla määritetään, miten tekstuuria sovelletaan siihen samalla kun UV-kartoitus.
Vaikka polygon mesh:tä voidaan soveltaa monilla eri tekniikoilla, se ei ole lopullinen ratkaisu. On edelleen olemassa kohteita, joita ei voi luoda mesh:n esitystavoilla.
Se ei pysty kattamaan kaarevia pintoja ja orgaanisia esineitä yleensä. Puhumattakaan nesteistä, hiuksista ja muista rypistyneistä objekteista, joita on vaikea luoda perusmonikulmioverkolla.
Polygonaalisten verkkojen rakentaminen
Ennen kuin menemme yksityiskohtaisemmin monikulmioverkon luomisprosessiin, haluaisimme käsitellä yleisimpiä työkaluja, joita käytät monikulmioverkon luomiseen.
Vaikka voit luoda polygon mesh:n manuaalisesti määrittelemällä kaikki kärjet ja face:t, yleisempi tapa on käyttää erityisiä työkaluja.
Osa-alue
The Aluerajaustyökalujakaa nimensä mukaisesti edge- ja face-verkot pienempiin osiin lisäämällä uusia huippuja ja face-verkkoja. Vanhat kärjet ja edge:t määrittävät uusien face:iden sijainnin. Se voi kuitenkin muuttaa prosessin aikana liitettyjä vanhoja huippuja.
Voit esimerkiksi jakaa neliön pinta-alan neljään pienempään neliöön lisäämällä neliön keskelle ja jokaiselle sivulle yhden kärjen.
Yleensä jakaminen tuottaa paljon tiheämmän verkon, jossa on enemmän monikulmioita, eikä sillä ole käytännössä mitään rajoituksia. Sitä voidaan jatkaa loputtoman monta kertaa, kunnes saadaan aikaan hienostuneempi verkko.
Puristaminen
Tässä menetelmässä koko kohteen ääriviivat jäljitetään 2D-kuvasta tai -piirroksesta ja pursotetaan 3D-muotoon. Ekstruusiotyökalua sovelletaan face:hen tai face-ryhmään uuden samankokoisen ja -muotoisen face:n luomiseksi.
Toisin sanoen mallintajat luovat puolet objektista, kopioivat kärjet, kääntävät niiden sijainnin suhteessa johonkin tasoon ja yhdistävät kaksi osaa. Tämä on hyvin yleistä kasvojen ja päiden mallintamisessa symmetrisempien muotojen saavuttamiseksi.
Conjunction
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.
Käydään nyt läpi polygoniverkon luomisprosessi.
Miten luodaan polygoniverkko?
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 ja Blender tarjoavat työkaluja 3D-polygoniverkkojen luomiseen, teksturointiin, renderöintiin ja animointiin.
Polygoniverkon luominen alkaa yleensä piirtämällä tulevan kohteen perusmuodot eri kulmista. Ainakin etu- ja sivukuvista.
The actual modeling process starts from creating a low poly malli to define the general forms of the object. To add on details to your input mesh, you move it into a high poly mallinnus vaiheessa ja lisätä monikulmioiden määrää millä tahansa haluamallasi rakennustyökalulla.
Huom: suurempi polygonien määrä tekee mallista resurssirikkaan ja vaikeasti käsiteltävän sovelluksissa, joissa on pieni laskentateho. Pidä tämä mielessä, kun luot mallia.
Kun mallintajat ovat saavuttaneet halutun yksityiskohtaisuuden polygoniverkon avulla, he teksturoivat objektin, jotta siitä tulisi aidomman näköinen. Perusvärien lisääminen ei kuitenkaan riitä.
Saadakseen mallin näyttämään erilaiselta pinnalta ja jopa antamaan jokaiselle tasolle oman tekstuurin, 3D-mallintajat kartoittavat verkon paikat kuvaan. Juuri silloin UV-koordinaatit astuvat kuvaan.
Ja se riittää.
Tämä on viimeinen vaihe polygoniverkolle, mutta ei mallille. Jos haluat animoida objektisi, sen on myös käytävä läpi riggaus ja kaikki muut 3D-animaatioputken osat.
Katso tästä mahtavasta oppaasta, miten tämä kaikki toimii käytännössä:
Onko polygoniverkko pakollinen?
Kun luet artikkelin läpi, tiedät vastauksen tähän kysymykseen. Se on 3D:n perusta, sillä lähes kaikki mallinnustekniikat käyttävät sitä. Siitä voidaan vetää johtopäätös, että et todellakaan voi oppia miten 3D-mallinnus tehdään tutustumatta ensin siihen, mitä polygon mesh edustaa.
Ainakin nyt tiedät enemmän sen peruselementeistä. Seuraavaksi sinun on vain hyödynnettävä tätä tietoa ja sukellettava mallintamiseen.
