บทนำ
ตาข่ายรูปหลายเหลี่ยมเป็นคำที่ใช้ในการสร้างแบบจำลอง 3 มิติบ่อยครั้ง ความหมายของมันเกือบจะจางหายไป ดังนั้น ถ้าคุณต้องการที่จะเรียนรู้ การสร้างแบบจำลอง 3 มิติคืออะไรคุณต้องเจาะลึกแนวคิดตาข่ายรูปหลายเหลี่ยมด้วย
ในคู่มือฉบับย่อนี้ เราจะให้ความกระจ่างเกี่ยวกับส่วนประกอบพื้นฐานของมัน และกระบวนการโดยทั่วไปเพื่อให้คุณมีแนวคิดที่ดีขึ้นเกี่ยวกับรูปหลายเหลี่ยมเมช
Polygon Mesh คืออะไร?
ตาข่ายรูปหลายเหลี่ยมคือชุดของจุดยอด ขอบ และใบหน้า ใช้เพื่อกำหนดรูปร่างและเส้นขอบของวัตถุ 3 มิติ เป็นรูปแบบที่เก่าแก่ที่สุดของการแสดงทางเรขาคณิตที่ใช้ในกราฟิกคอมพิวเตอร์เพื่อสร้างวัตถุในพื้นที่ 3 มิติ
แนวคิดเบื้องหลังเป็นเรื่องง่าย รูปหลายเหลี่ยมหมายถึงรูปร่าง "ระนาบ" ที่ทำขึ้นจากการเชื่อมต่อจุดเสมือน แต่ตาข่ายรูปหลายเหลี่ยมมีมากกว่านั้นมาก
มาดูรายละเอียดเพิ่มเติมที่นี่กัน
Polygon Mesh: องค์ประกอบ
แม้ว่าแนวคิดของตาข่ายรูปหลายเหลี่ยมจะเบลอเล็กน้อย แต่ทุกอย่างก็ดูเรียบง่ายเมื่อคุณศึกษาเรขาคณิตที่อยู่เบื้องหลัง
นี่คือองค์ประกอบของตาข่ายรูปหลายเหลี่ยม:
- จุดยอด 一 จุดในพื้นที่ 3 มิติที่ประกอบด้วยใบหน้าและเก็บข้อมูลพิกัด x, y และ z
- ขอบ 一 เส้นที่เชื่อมจุดยอดสองจุด
- ใบหน้า 一 ชุดปิดของ edges โดยที่ three-edged face เป็นรูปสามเหลี่ยม mesh และ four-edged face 一 รูปสี่เหลี่ยม Face มีข้อมูล surface ที่ใช้สำหรับการให้แสงและเงา
- รูปหลายเหลี่ยม 一 ชุดของ faces (โดยปกติเมื่อคุณมีจุดยอดที่เชื่อมต่อกันมากกว่าสี่จุด)
- พื้นผิว หนึ่งกลุ่มของรูปหลายเหลี่ยมที่เชื่อมต่อกันซึ่งกำหนดองค์ประกอบต่างๆ ของเมช
บันทึก: โดยปกติคุณต้องการจำนวนจุดยอดที่ประกอบเป็น face ให้อยู่ในระนาบเดียวกัน อย่างไรก็ตาม หากคุณมีจุดยอดมากกว่าสามจุด polygon สามารถเป็นเว้าหรือนูนก็ได้
ยกเว้นองค์ประกอบทั้งหมดที่เราได้กล่าวไปแล้ว สิ่งสำคัญคือต้องพูดถึงพิกัด UV ด้วย เนื่องจากตาข่ายส่วนใหญ่รองรับ พิกัด UV ประกอบด้วยการแสดง 2D ของวัตถุ 3D เพื่อกำหนดวิธีการใช้พื้นผิวในขณะที่ UV mapping.
แม้ว่า polygon mesh จะค้นหาแอปพลิเคชันโดยใช้เทคนิคที่หลากหลาย แต่ก็ไม่ใช่ทางออกที่ดีที่สุด ยังมีวัตถุที่คุณไม่สามารถสร้างด้วยการแสดง mesh
ไม่สามารถคลุมพื้นผิวโค้งและวัตถุอินทรีย์โดยทั่วไปได้ ไม่พูดถึงของเหลว เส้นผม และวัตถุย่นอื่นๆ ที่สร้างยากด้วยตาข่ายรูปหลายเหลี่ยมพื้นฐาน
การสร้างตาข่ายเหลี่ยม
ก่อนที่เราจะพูดถึงรายละเอียดเพิ่มเติมเกี่ยวกับกระบวนการสร้างตาข่ายรูปหลายเหลี่ยม เราขอกล่าวถึงเครื่องมือทั่วไปส่วนใหญ่ที่คุณใช้ในการสร้าง
แม้ว่าคุณสามารถสร้าง polygon mesh ด้วยตนเองได้โดยการกำหนดจุดยอดและ face ทั้งหมด วิธีที่ใช้บ่อยกว่าคือการใช้เครื่องมือเฉพาะ
แผนก
ดิ เครื่องมือแบ่งส่วนตามชื่อของมัน แบ่ง edge และ faces ออกเป็นชิ้นเล็ก ๆ โดยการเพิ่มจุดยอดใหม่และ faces จุดยอดเก่าและ edge กำหนดตำแหน่งของ face ใหม่ อย่างไรก็ตาม มันอาจเปลี่ยนจุดยอดเก่าที่เชื่อมต่อในกระบวนการ
เช่น คุณสามารถแบ่งหน้าสี่เหลี่ยมออกเป็นสี่เหลี่ยมเล็กๆ สี่ช่องโดยเพิ่มจุดยอดหนึ่งจุดตรงกลางและแต่ละด้านของสี่เหลี่ยมจัตุรัส
โดยทั่วไป การแบ่งย่อยจะสร้างตาข่ายที่หนาแน่นมากโดยมีใบหน้าหลายเหลี่ยมมากกว่าและแทบไม่มีขีดจำกัด มันสามารถดำเนินต่อไปได้หลายต่อหลายครั้งจนกว่าคุณจะสร้างตาข่ายที่ละเอียดยิ่งขึ้น
การอัดรีด
ในวิธีนี้ โครงร่างของวัตถุทั้งหมดจะถูกลากเส้นจากภาพ 2 มิติหรือการวาดและอัดเป็น 3 มิติ เครื่องมือรีดขึ้นรูปใช้กับ face หรือกลุ่ม face เพื่อสร้าง face ใหม่ที่มีขนาดและรูปร่างเหมือนกัน
กล่าวอีกนัยหนึ่ง ผู้สร้างโมเดลสร้างวัตถุครึ่งหนึ่ง ทำซ้ำจุดยอด สลับตำแหน่งโดยสัมพันธ์กับระนาบบางส่วน และเชื่อมต่อสองส่วน เป็นเรื่องปกติมากในการสร้างแบบจำลองใบหน้าและศีรษะเพื่อให้ได้รูปแบบที่สมมาตรมากขึ้น
คำสันธาน
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.
ตอนนี้ มาดูขั้นตอนการสร้างตาข่ายหลายเหลี่ยมกัน
คุณสร้าง Polygon Mesh ได้อย่างไร?
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 มายา, 3d Max และ Blender มอบเครื่องมือสำหรับการสร้าง สร้างพื้นผิว เรนเดอร์ และแอนิเมชั่นตาข่ายรูปหลายเหลี่ยม 3 มิติ
การสร้างตาข่ายรูปหลายเหลี่ยมมักจะเริ่มจากการวาดรูปร่างพื้นฐานของวัตถุในอนาคตจากมุมต่างๆ อย่างน้อยด้านหน้าและด้านข้าง
The actual modeling process starts from creating a รุ่น low poly to define the general forms of the object. To add on details to your input mesh, you move it into a การสร้างแบบจำลอง high poly และเพิ่มจำนวนรูปหลายเหลี่ยมด้วยเครื่องมือก่อสร้างที่คุณชอบ
บันทึก: จำนวนรูปหลายเหลี่ยมที่สูงขึ้นทำให้โมเดลของคุณมีทรัพยากรมาก และยากต่อการประมวลผลในแอปพลิเคชันที่มีกำลังในการคำนวณเพียงเล็กน้อย พึงระลึกไว้เสมอว่าในขณะสร้างแบบจำลองของคุณ
เมื่อผู้สร้างโมเดลไปถึงระดับรายละเอียดที่ต้องการด้วยตาข่ายรูปหลายเหลี่ยมแล้ว พวกเขาจะกำหนดพื้นผิวของวัตถุเพื่อให้เหมือนจริงมากขึ้น อย่างไรก็ตาม การเพิ่มสีพื้นฐานไม่ครอบคลุม
ในการสร้างแบบจำลองให้ดูเหมือนพื้นผิวที่หลากหลายและแม้กระทั่งปรับใช้พื้นผิวที่ไม่ซ้ำกันในแต่ละระนาบ นักสร้างแบบจำลอง 3 มิติจะจับคู่ตำแหน่งของตาข่ายบนรูปภาพ นั่นคือเวลาที่พิกัด UV เข้ามาเล่น
และนั่นครอบคลุม
นั่นเป็นขั้นตอนสุดท้ายสำหรับรูปหลายเหลี่ยมเมชของคุณ แต่ไม่ใช่โมเดลของคุณ หากคุณต้องการทำให้วัตถุเคลื่อนไหว วัตถุนั้นจะต้องผ่านการปรับแต่งและส่วนอื่นๆ ของไปป์ไลน์แอนิเมชั่น 3 มิติด้วย
หากต้องการดูวิธีการทำงานทั้งหมด ให้ตรวจดูคู่มือที่ยอดเยี่ยมนี้:
Polygon Mesh จำเป็นหรือไม่
เมื่อคุณอ่านบทความนี้แล้วคุณจะรู้คำตอบสำหรับคำถามนี้ เป็นพื้นฐานของ 3D เนื่องจากเทคนิคการสร้างแบบจำลองเกือบทั้งหมดใช้ ที่สรุปว่าคุณไม่สามารถเรียนรู้ได้จริงๆ วิธีทำโมเดล 3 มิติ โดยไม่ต้องเรียนรู้ว่า polygon mesh หมายถึงอะไรก่อน
อย่างน้อยตอนนี้คุณก็รู้เพิ่มเติมเกี่ยวกับองค์ประกอบพื้นฐานแล้ว สิ่งที่คุณต้องการต่อไปคือการใช้ประโยชน์จากความรู้นั้นและดำดิ่งสู่การสร้างแบบจำลอง
