Sissejuhatus 3D-mudeleid
Sellel saidil oli meil võimalus katta nii pindmise kui ka suhtelisel sügavusel tehtud kujutisi , ja me käsitlesime hiljuti 3D-mudeli anatoomiat . Kuid kahjuks pole me seni jätnud 3D-modelleerimisprotsessi kohta mingit üksikasjalikku teavet.
Selle asemel, et asju õigesti seada, on meil olnud raske töötada ette käputäis artikleid, mis keskenduvad nii 3D-modelleerimise kunstilistele kui ka tehnilistele külgedele. Kuigi me esitasime üldist tutvustamist modelleerimiseks meie arutelus? arvutigraafika torujuhe , polnud kaugeltki kõikehõlmav. Modelleerimine on ekspansiivne teema ja väike lõik võib pinda vaevalt kriimustada ja teha teema õiglus.
Järgnevatel päevadel anname teavet mõnede tavapäraste tehnikate ja kaalutluste kohta, mida peavad tegema lemmikfilmide ja -mängude töötajad.
Selle artikli ülejäänud osas alustame digitaaltehnoloogiatööstuses 3D-varade loomiseks seitse ühist tehnikat:
Ühised modelleerimismeetodid
Kast / alamjaotuse modelleerimine
Karpimodeldamine on hulknurkne modelleerimistehnika, milles kunstnik algab geomeetrilise primitiiviga (kuubik, kera, silinder jne) ja täpsustab selle kuju, kuni saavutatakse soovitud välimus.
Kastmudeleid modelleerijad töötavad tihti järk-järgult, alustades madala eraldusvõimega võrgusilmast , kuju rafineerides ja seejärel jagades silma, et siluda peened servad ja lisada detailid. Alamjaotuse ja rafineerimise protsessi korratakse, kuni võrgusilm sisaldab piisavalt palju hulgaliselt üksikasju, et korralikult välja tuua kavandatud kontseptsioon.
Karpide modelleerimine on ilmselt kõige levinumad hulknurksete modelleerimise vormid ning seda kasutatakse tihti koos servade modelleerimise tehnikatega (mida me arutame hetkega). Uurime kastide / servade modelleerimise protsessi siin üksikasjalikumalt.
Edge / Contour Modeling
Serva modelleerimine on veel üks hulknurkne tehnika, kuigi see erineb põhimõtteliselt selle kasti modelleerimisest. Selle serva modelleerimisel asetatakse pigem primitiivse kujunduse ja rafineerimise alustades põhiliselt tükk, sisestades silmatorkavate kujutiste silmuseid silmatorkavate kontuuride külge ja täites seejärel nende vahele kõik vahed.
See võib tunduda tarbetult keeruline, kuid teatud võrgusilma on raske läbi viia läbi kasti modelleerimise üksi, inimeste nägu on hea näide. Näo korralikuks modelleerimiseks on vaja äärmiste voogude ja topoloogia väga ranget juhtimist ning kontuurimudelite abil saadav täpsus võib olla hindamatu. Selle asemel, et püüda kujundada kindlast hulknurga kuubikust täpselt määratletud silmakaitse (mis on segane ja vastupidine intuitiivne), on silmaümbruse loomine palju lihtsam ja seejärel modelleerida ülejäänud seest. Kui peamised maamärgid (silmad, huuled, ninarõngad, nina, lõualuu) modelleeritakse, jääb see ülejäänud kohale peaaegu automaatselt.
NURBS / spline modelleerimine
NURBS on modelleerimistehnika, mida kasutatakse kõige enam autotööstuse ja tööstuse modelleerimiseks. Erinevalt hulknurkse geomeetrilisest elemendist ei ole NURBS-silmusel nägusid, servi ega tippe. Selle asemel koosnevad NURBSi mudelid sujuvalt tõlgitud pindadest, mis on loodud kahe või enama Bezieri kõvera (tuntud ka kui splainid) võrgusilma "lofting".
NURBS kõverad luuakse tööriista abil, mis töötab väga sarnaselt pliiatsi tööriistaga MS värvis või Adobe Illustratoris. Kõver joonistatakse 3D ruumis ja redigeeritakse käepidemete seeria, mida nimetatakse CV-deks (kontroll-tipud). NURBSi pinna modelleerimiseks asetab kunstnik välja kõverad mööda silmapaistvaid kontuure ja tarkvara vahetab automaatselt ruumi vahele.
Alternatiivina saab NURBSi pinna luua kesktelje ümber profiilikõvera pööramisega. See on tavaline (ja väga kiire) looduse radiaalsete esemete modelleerimistehnika - veini klaasid, vaasid, plaadid jne.
Digitaalne skulptuur
Tehnoloogia tööstus soovib rääkida mõningatest läbimurdetest, mida nad nimetasid häirivateks tehnoloogiateks . Tehnoloogilised uuendused, mis muudavad seda, kuidas me mõelda teatud ülesande täitmisele. Auto muutis meie ümber. Internet muutis meid juurde pääsemiseks ja suhtlemiseks. Digitaalne skulptuur on häiriv tehnoloogia , mis aitas kaasa tasuta modelleerijatele topoloogiast ja servavoogudest kitsastest piirangutest ja võimaldab neil intuitiivselt luua 3D-mudeleid, mis sarnanevad digitaalse savi skulptuuriga.
Digitaalse skulptuuri puhul luuakse võrke mahepõllumajanduslikult, kasutades võrgusilma (Wacom) tahvelarvuti, et hallata ja kujundada mudelit peaaegu täpselt nagu skulptor, kasutavad rake harjad reaalsel savi. Digitaalne skulptuur on muutnud olemuse ja olemuse modelleerimise uude tasemele, muutes protsessi kiiremaks ja tõhusamaks ning võimaldades kunstnikele töötada koos suure resolutsiooniga silmadega, mis sisaldavad miljoneid hulknurgaid. Skulptuurid on tuntud juba varem mõeldamatute pinnaandmete tasemete ja loodusliku (isegi spontaanse) esteetika tõttu.
Protseduuriline modelleerimine
Arvutigraafikas kasutatav sõna tähendab midagi, mis on loodud algoritmiliselt, mitte kunstniku käsitsi käsitsi. Protseduurimudelites luuakse stseenid või esemed vastavalt kasutaja määratletavatele reeglitele või parameetritele.
Populaarse keskkonna modelleerimise pakettide Vue, Bryce ja Terragen abil saab kogu maastikke luua keskkonnaparameetrite, nagu lehestiku tihedus ja kõrguse vahemik, seadmine ja muutmine või maastikuvarude, nagu kõrb, alp, rannik jne, valimine.
Protseduurilist modelleerimist kasutatakse sageli orgaaniliste konstruktsioonide jaoks, nagu näiteks puid ja lehestikku, kus kunstniku poolt käsitsi jäädvustamiseks on peaaegu lõpmatu variatsioon ja keerukus, mis oleks väga aeganõudev (või võimatu). Rakenduses SpeedTree kasutab rekursiivset / fraktaalset baasil põhinevat algoritmi, et genereerida unikaalseid puid ja põõsaid, mida saab muuta trükikõrguse, filiaali tiheduse, nurga, lokke ja kümnete, kui mitte sadade muude võimaluste redigeeritavate sätete korral. CityEngine kasutab protseduuriliste linnapiltide loomiseks sarnaseid võtteid.
Pildipõhine modelleerimine
Pildipõhine modelleerimine on protsess, mille käigus teisendatavad 3D-objektid on algoritmiliselt tuletatud staatilistest kahemõõtmelisest kujutisest. Pildipõhist modelleerimist kasutatakse sageli olukordades, kus aja- või eelarvepiirangud ei võimalda täielikult realiseeritud 3D-vara loomist käsitsi luua.
Võimalik, et kõige kuulsam pildipõhise modelleerimise näide oli The Matrixis , kus meeskonnal ei olnud aega ega ressursse 3D-komplektide modelleerimiseks. Nad filmitasid 360-kraadise kaamera massiividega toimingujärjestused ja kasutasid seejärel interpretatiivset algoritmi, mis võimaldas "virtuaalsel" 3D-kaamera liikumist traditsiooniliste reaalmaailma komplektide kaudu.
3D skaneerimine
3D-skaneerimine on reaalmaailma objektide digiteerimise meetod, kui fotorealistlikkus on hämmastavalt vajalik. Reaalmaailma objekt (või isegi näitleja) skaneeritakse, analüüsitakse ja toorandmeid (tavaliselt x, y, z punkti pilve) kasutatakse täpse hulknurkse või NURBS-võrgusilma loomiseks. Skaneerimist kasutatakse sageli siis, kui reaalmaailma näitleja digitaalne esitus on nõutav, nagu Benjamin Buttoni uudishimulik juhtum, kus juhtpositsioon (Brad Pitt) on kogu filmi ajal vastupidine.
Enne kui lähete muretsema traditsiooniliste modelleerijate asendamise 3D-skannerite üle, kaaluge hetkeks, et enamus meelelahutustööstuses modelleeritud objektidest ei ole reaalmaailma ekvivalent. Kuni me hakkame nägema kosmose, välismaalaste ja multifilmide tegelasi, on võimalik eeldada, et modelleerija positsioon CG tööstuses on ilmselt ohutu.