在之前的文章中,我們介紹了當今計算機圖形工業中使用的七種基本3D建模技術 。 在寫這篇文章的時候,我們注意到框和輪廓建模的部分比我們想要的要長得多。
最終,我們決定最好將大部分信息分解成單獨的文章。 在這篇文章中,我們將重點介紹多邊形三維建模中使用的特定工具和流程。
在多邊形建模中 ,藝術家使用由面,邊和頂點組成的幾何網格創建3D對象的數字表示。 面通常是四邊形或三角形,並構成3D模型的表面。 通過使用以下技術,建模人員將原始3D 網格 (通常是立方體,圓柱體或球體)有條不紊地轉換為完整的3D模型:
01之04
擠壓
擠出是向多邊形基元添加幾何圖形的方法,也是建模者用來開始塑形網格的主要工具之一。
通過擠出,建模者通過將面部折疊到自身上(通過創建縮進)來操縱3D網格,或者通過沿著其表面向外擠出面向垂直於多邊形面的方向矢量來操縱3D網格。
擠出四邊形面創建四個新的多邊形來彌補其起始位置和結束位置之間的差距。 沒有一個具體的例子,擠壓難以可視化:
- 考慮一個簡單的金字塔形狀 ,有一個四邊形(四邊形)底座。 建模者可以通過選擇金字塔的底部並將其沿負Y方向擠出來將這個原始金字塔轉換成房屋狀的形狀。 金字塔的底座向下移動,並在底座和頂蓋之間的空間中創建四個新的垂直面。 模擬桌子或椅子的腿部時可以看到類似的例子。
- 邊緣也可以被擠壓。 當擠出一條邊時,它基本上是重複的 - 重複的邊可以在任何方向上從原稿上拉出或旋轉,並自動創建一個連接兩個邊的新的多邊形面。 這是在輪廓建模過程中塑造幾何的主要手段。
04年02月
細分
細分是建模者為模型添加多邊形分辨率的一種方法,可以是統一的或選擇性的。 因為多邊形模型通常從低分辨率的基元開始,只有很少的面孔,所以幾乎不可能在沒有至少某個細分級別的情況下生成完成的模型。
- 均勻的細分均勻劃分模型的整個表面。 統一的細分通常以線性度量來完成,這意味著每個多邊形的面被細分為四個。 均勻細分有助於消除“塊狀”,並可用於均勻地平滑模型表面。
- 邊緣循環 -分辨率也可以通過選擇性放置額外的邊緣循環來添加。 邊緣循環可以添加到任何連續的多邊形面組中,細分選定的面,而不必不必要地為網格的其餘部分添加分辨率。 邊緣循環通常用於在模型區域添加分辨率,這需要與附近幾何體不成比例的細節水平(人物模型的膝蓋和肘關節是一個主要示例,嘴唇和眼睛也是如此)。
邊緣環也可以用於準備擠壓或均勻細分的表面。 當一個表面被均勻分割時,任何硬邊都會被倒圓和平滑 - 如果需要細分,但建模者希望保留某些硬邊,則可以通過在所討論的邊的兩側放置邊緣循環來維護它們。 通過使用斜角可以達到同樣的效果,如下所述。
03之04
斜角或倒角
如果你一直在工程,工業設計或木工領域工作,那麼斜角這個詞可能已經佔據了一定的重量。
默認情況下,3D模型上的邊緣是無限尖銳的 - 這在現實世界中幾乎不會發生。 看看你周圍。 仔細檢查,幾乎你遇到的每一個邊緣都會有某種錐度或圓度。
斜角或倒角考慮到這種現象,並用於減少3D模型上邊緣的粗糙度:
- 例如,立方體上的每個邊緣都是在兩個多邊形面之間的90度會聚處發生的。 斜切這些邊緣可在會聚平面之間創建一個窄45度的面,以軟化邊緣的外觀,並幫助立方體更真實地與光線相互作用。 斜角的長度(或偏移量 )及其圓度可以由建模者確定。
04年4月
煉油/整形
也被稱為“推拉頂點”,大多數模型需要一定程度的手動細化。 精煉模型時,藝術家沿著x,y或z 軸移動單個頂點,以微調曲面的輪廓。
在傳統雕塑家的作品中可以看到一種充分的比喻:在雕塑家的作品中,他首先擋住了大型雕塑,關注他的作品的整體形狀。 然後他用“耙刷”重新審視雕塑的每個區域,以微調表面並挖掘出必要的細節。
精煉3D模型非常相似。 每個擠出,斜面,邊緣循環或細分通常伴隨著至少一點點的頂點改進。
細化階段可能非常艱苦,可能會佔用建模者花費總時間的90%。 它可能只需要30秒來放置一個邊緣循環,或拉出一個擠壓,但對於建模者花費數小時來精煉附近的表面拓撲(尤其是在有機建模中,其中表面變化平滑且微妙)。
細化最終是從正在進行的工作到完成資產的模型。