Skip to content

Monikulmainen 3D-mallinnus: Common Box- ja Edge-mallinnuksen työnkulut

16 de heinäkuu de 2021

Tässä kappaleessa keskitymme joihinkin spesifisiin työkaluihin ja prosesseihin, joita käytetään monikulmaisessa 3D-mallinnuksessa. Sisään monikulmainen mallinnus, taiteilija luo digitaalisen esityksen 3D-objektista, jonka geometrinen verkko koostuu kasvoista, reunoista ja kärjistä. Kasvot ovat yleensä nelikulmaisia ​​tai kolmiomaisia, ja ne muodostavat 3D-mallin pinnan. Seuraavien tekniikoiden avulla mallintaja muuntaa primitiivisen 3D-verkon (yleensä kuutio, sylinteri tai pallo) täydelliseksi 3D-malliksi:

Suulakepuristus

Ekstruusio on menetelmä geometrian lisäämiseksi monikulmion primitiiviin ja yhteen ensisijaisista työkaluista, joita mallintaja käyttää verkon muodostamisen aloittamiseen. Suulakepuristuksen avulla mallintaja manipuloi 3D-verkkoa joko romahtamalla kasvot itsensä päälle (syvennyksen luomiseksi) tai puristamalla kasvot ulospäin sen pitkin. pinta normaali—Suuntavektori kohtisuorassa monikulmaiseen pintaan nähden. Nelisivuisten pintojen suulakepuristaminen luo neljä uutta monikulmiota sillan kaventamiseksi lähtö- ja loppuasennon välillä. Puristamista voi olla vaikea visualisoida ilman konkreettista esimerkkiä:

  • Harkitse yksinkertaista pyramidin muotoa, nelikulmainen (4-teräinen) pohja. Mallintaja voi muuttaa tämän primitiivisen pyramidin talon muotoiseksi valitsemalla pyramidin pohjan ja suulakepuristamalla sen negatiiviseen Y-suuntaan. Pyramidin pohja on siirtynyt alaspäin, ja pohjan ja kannen väliseen tilaan luodaan neljä uutta pystysuoraa pintaa. Samanlainen esimerkki voidaan nähdä pöydän tai tuolin jalkojen mallinnuksessa.
  • Reunat voidaan myös puristaa. Kun suulakepuristetaan reuna, se on pääosin kopioitu – kopioitu reuna voidaan sitten vetää tai kiertää poispäin alkuperäisestä mihin tahansa suuntaan, jolloin uusi monikulmainen pinta yhdistetään automaattisesti. Tämä on ensisijainen keino muodostaa geometria ääriviivojen mallinnus prosessi.

Alajako

Alajako on mallinnajien tapa lisätä monikulmainen resoluutio malliin joko tasaisesti tai valikoivasti. Koska monikulmainen malli alkaa tyypillisesti matalan resoluution primitiivistä, jossa on hyvin vähän kasvoja, on melkein mahdotonta tuottaa valmis mallia ilman ainakin jonkin verran alajakoa.

  • A yhtenäinen osa-alue jakaa mallin koko pinnan tasaisesti. Yhtenäiset osa-alueet valmistetaan yleensä lineaarisella asteikolla, mikä tarkoittaa, että jokainen monikulmainen pinta on jaettu neljään. Tasainen osastointi poistaa ”tukkeutumisen”, ja sitä voidaan käyttää mallin pinnan tasaiseksi tasoittamiseksi.
  • Reunasilmukat – Tarkkuus voidaan lisätä myös sijoittamalla valikoivasti lisää reunasilmukoita. Reunasilmukka voidaan lisätä mihin tahansa vierekkäiseen monikulmaisten pintojen joukkoon jakamalla valitut kasvot alas lisäämättä tarpeettomasti tarkkuutta muuhun verkkoon. Reunasilmukoita käytetään tyypillisesti tarkkuuden lisäämiseen mallin alueilla, jotka edellyttävät yksityiskohtia suhteettomasti läheiseen geometriaan (hahmomallin polvi- ja kyynärnivelet ovat erinomainen esimerkki, samoin kuin huulet ja silmät).
    Reunasilmukoita voidaan käyttää myös pinnan valmistamiseen puristamista tai tasaista jakamista varten. Kun pinta on jaettu tasaisesti, kaikki kovat reunat pyöristetään ja tasoitetaan – jos tarvitaan jakamista, mutta mallintaja haluaa säilyttää tietyt kovat reunat, ne voidaan ylläpitää asettamalla reunasilmukka kyseisen reunan kummallekin puolelle. Tämä sama vaikutus voidaan saavuttaa käyttämällä a viiste, josta keskustellaan jäljempänä.

Viistot tai viistot

Jos olet ollut lainkaan suunnittelun, teollisen suunnittelun tai puunjalostuksen aloilla, sana viiste saattaa jo olla jonkin verran painoa sinulle. 3D-mallin reunat ovat oletusarvoisesti äärettömän terävät – tilaa, jota käytännössä ei koskaan esiinny todellisessa maailmassa. Katso ympärillesi. Tarpeeksi tarkasti tarkasteltuna melkein jokaisella kohtaamallasi reunalla on jonkinlainen kapenema tai pyöreys. Viiste tai viiste ottaa tämän ilmiön huomioon, ja sitä käytetään vähentämään reunojen kovuutta 3D-mallissa:

  • Esimerkiksi kuution kukin reuna tapahtuu 90 asteen konvergenssissa kahden monikulmion pinnan välillä. Näiden reunojen viisto luo suppenevien tasojen välille kapean 45 asteen pinnan pehmentääkseen reunan ulkonäköä ja auttaa kuutiota vuorovaikutuksessa valon kanssa realistisemmin. Pituus (tai offset) sekä viisteen pyöreyden voi määrittää mallintaja.

Puhdistus / muotoilu

Kutsutaan myös ”huippujen työntämiseksi ja vetämiseksi”, useimmat mallit vaativat jonkin verran manuaalista puhdistusta. Mallia tarkentamalla taiteilija siirtää yksittäisiä pisteitä pitkin x-, y- tai z-akselia pinnan ääriviivojen hienosäätöön. Riittävä analogia hienostuneisuuteen saattaa näkyä perinteisen kuvanveistäjän työssä: Kun kuvanveistäjä työskentelee, hän ensin estää veistoksen suuret muodot keskittyen teoksensa yleiseen muotoon. Sitten hän tarkastelee veistoksen kutakin aluetta ”harjaharjalla” pinnan hienosäätämiseksi ja tarvittavien yksityiskohtien veistämiseksi. 3D-mallin puhdistaminen on hyvin samanlaista. Jokaiseen suulakepuristukseen, viistoon, reunasilmukkaan tai jakoon liittyy tyypillisesti ainakin hiukan kärjestä tarkennusta. Hienosäätövaihe voi olla huolellinen ja kuluttaa todennäköisesti 90 prosenttia kokonaismäärästä, jonka mallintaja viettää kappaleelle. Reunasilmukan sijoittaminen tai puristimen vetäminen voi kestää vain 30 sekuntia, mutta ei ole ennenkuulumatonta, että mallintaja viettää tuntikausia lähellä olevan pintatopologian parantamisessa (varsinkin orgaanisessa mallinnuksessa, jossa pintamuutokset ovat sujuvia ja hienovaraisia ). Hienostaminen on viime kädessä vaihe, joka vie mallin keskeneräisestä työstä valmiiseen omaisuuteen.