Giới thiệu
Lưới đa giác là một từ được sử dụng trong mô hình 3D rất thường xuyên, ý nghĩa của nó gần như đã biến mất. Vì vậy, nếu bạn muốn học mô hình 3D là gì, bạn cũng phải đi sâu vào khái niệm lưới đa giác.
Trong hướng dẫn ngắn này, chúng tôi sẽ làm sáng tỏ một số thành phần cơ bản của nó và quy trình nói chung để cung cấp cho bạn ý tưởng tốt hơn về lưới đa giác.
Polygon Mesh là gì?
Lưới đa giác là tập hợp các đỉnh, cạnh và mặt được sử dụng để xác định hình dạng và đường viền của đối tượng 3D. Đây là dạng biểu diễn hình học lâu đời nhất được sử dụng trong đồ họa máy tính để tạo ra các đối tượng trong không gian 3 chiều.
Ý tưởng đằng sau nó là đơn giản. Đa giác là viết tắt của hình dạng "phẳng" được tạo ra từ việc kết nối các điểm ảo. Nhưng lưới đa giác còn nhiều hơn thế.
Vì vậy, chúng ta hãy đi vào chi tiết hơn ở đây.
Polygon Mesh: Phần tử
Mặc dù khái niệm về lưới đa giác hơi mờ, nhưng tất cả sẽ trở nên đơn giản khi bạn nghiên cứu hình học đằng sau nó.
Đây là các phần tử của một lưới đa giác:
- Dọc 一 điểm trong không gian 3D bao gồm một khuôn mặt và lưu trữ thông tin tọa độ x, y và z.
- Các cạnh 一 đường nối hai đỉnh.
- Khuôn mặt 一 tập hợp đóng edge trong đó ba-edged face tạo thành tam giác mesh và bốn-edged face 一 một tứ. Face chứa thông tin surface được sử dụng để chiếu sáng và đổ bóng.
- Đa giác 一 một tập hợp các face (thường là khi bạn có nhiều hơn bốn đỉnh được kết nối).
- Bề mặt 一 nhóm các đa giác được kết nối xác định các phần tử khác nhau của lưới.
Ghi chú: thường thì bạn muốn số đỉnh tạo nên face nằm trong cùng một mặt phẳng. Tuy nhiên, nếu bạn có nhiều hơn ba đỉnh, các polygon có thể lõm hoặc lồi.
Ngoại trừ tất cả các yếu tố chúng ta đã thảo luận, điều quan trọng là phải đề cập đến tọa độ UV, vì hầu hết các mắt lưới đều hỗ trợ chúng. Tọa độ UV bao gồm biểu diễn 2D của một đối tượng 3D để xác định cách kết cấu được áp dụng cho nó trong khi UV mapping.
Mặc dù polygon mesh tìm thấy ứng dụng thông qua nhiều kỹ thuật, nhưng nó không phải là giải pháp cuối cùng. Vẫn có những đối tượng mà bạn không thể tạo bằng các biểu diễn mesh.
Nó không thể che phủ các bề mặt cong và các vật thể hữu cơ nói chung. Không nói về chất lỏng, tóc và các vật thể nhàu khác khó tạo ra bằng lưới đa giác cơ bản.
Xây dựng lưới đa giác
Trước khi chúng tôi đi vào chi tiết hơn về quy trình tạo lưới đa giác, chúng tôi muốn đề cập đến các công cụ phổ biến nhất mà bạn sử dụng để xây dựng chúng.
Mặc dù bạn có thể tạo polygon mesh theo cách thủ công bằng cách xác định tất cả các đỉnh và face, cách phổ biến hơn là sử dụng các công cụ cụ thể.
Phân khu
Các Công cụ chia nhỏ, như tên của nó, chia các edge và face thành các phần nhỏ hơn bằng cách thêm các đỉnh mới và face. Các đỉnh cũ và edge xác định vị trí của face mới. Tuy nhiên, nó có thể làm thay đổi các đỉnh cũ được kết nối trong quá trình này.
Ví dụ: Bạn có thể chia một mặt hình vuông thành bốn hình vuông nhỏ hơn bằng cách thêm một đỉnh ở tâm và mỗi cạnh của hình vuông.
Nói chung, sự chia nhỏ tạo ra một lưới dày đặc hơn với nhiều mặt đa giác hơn và thực tế là không có giới hạn. Nó có thể tiếp tục vô số lần cho đến khi bạn tạo ra một mắt lưới tinh tế hơn.
Phun ra
Trong phương pháp này, đường viền của toàn bộ vật thể được truy xuất từ hình ảnh hoặc bản vẽ 2D và được ép đùn thành 3D. Công cụ đùn được áp dụng cho face hoặc một nhóm face để tạo face mới có cùng kích thước và hình dạng.
Nói cách khác, người lập mô hình tạo ra một nửa đối tượng, nhân đôi các đỉnh, đảo vị trí của chúng trong mối quan hệ với một số mặt phẳng và kết nối hai phần. Nó rất phổ biến trong mô hình hóa khuôn mặt và đầu để đạt được các hình thức đối xứng hơn.
Sự liên kết
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.
Bây giờ chúng ta hãy hướng dẫn bạn quá trình tạo một lưới đa giác.
Bạn tạo Polygon Mesh bằng cách nào?
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 và Máy xay sinh tố, cung cấp cho bạn các công cụ để tạo, tạo họa tiết, kết xuất và tạo hoạt ảnh cho các lưới đa giác 3D.
Tạo lưới đa giác thường bắt đầu từ việc vẽ các hình dạng cơ bản của đối tượng tương lai từ các góc độ khác nhau. Ít nhất là mặt trước và mặt bên.
The actual modeling process starts from creating a Mô hình low poly to define the general forms of the object. To add on details to your input mesh, you move it into a Mô hình high poly giai đoạn và tăng số lượng đa giác bằng bất kỳ công cụ xây dựng nào bạn thích.
Ghi chú: số lượng đa giác cao hơn làm cho mô hình của bạn tốn nhiều tài nguyên và khó xử lý trên các ứng dụng có sức mạnh tính toán nhỏ. Hãy ghi nhớ điều đó trong khi tạo mô hình của bạn.
Khi người lập mô hình đạt đến mức độ chi tiết dự định với lưới đa giác, họ kết cấu đối tượng để làm cho nó giống thật hơn. Tuy nhiên, thêm màu cơ bản không che được.
Để làm cho một mô hình trông giống như nhiều bề mặt khác nhau và thậm chí áp dụng cho mỗi mặt phẳng một kết cấu độc đáo, các nhà lập mô hình 3D lập bản đồ các vị trí của lưới trên một hình ảnh. Đó chính xác là khi tọa độ UV phát huy tác dụng.
Và điều đó bao hàm nó.
Đó là bước cuối cùng cho lưới đa giác của bạn, nhưng không phải mô hình của bạn. Nếu bạn muốn tạo hoạt ảnh cho đối tượng của mình, nó cũng phải trải qua quá trình gian lận và bất kỳ phần nào khác của đường dẫn hoạt ảnh 3D.
Để xem cách tất cả điều này hoạt động trong thực tế, hãy xem hướng dẫn tuyệt vời này:
Polygon Mesh có phải là phải không?
Khi bạn đọc hết bài viết, bạn sẽ biết câu trả lời cho câu hỏi này. Nó là cơ sở của 3D vì hầu hết tất cả các kỹ thuật mô hình đều sử dụng nó. Điều đó rút ra một kết luận rằng bạn không thể thực sự học được làm thế nào để mô hình 3D mà không cần tìm hiểu về những gì polygon mesh đại diện trước tiên.
Ít nhất bây giờ bạn biết thêm về các yếu tố cơ bản của nó. Tất cả những gì bạn cần tiếp theo là tận dụng kiến thức đó và đi sâu vào mô hình hóa.
