Vytvorenie 3D modelu

Pretože 3D model je tvorený súborom údajov (body a iné informácie), môžete tieto 3D modely vytvárať ručne (manuálne), algoritmicky (procedurálne modelovanie) alebo skenovaním (pomocou metód 3D skenovania). 3D model môžete vytvoriť jedným z troch populárnych spôsobov:

• Polygonálne modelovanie
• Modelovanie kriviek
• Digitálne sochárstvo

Tieto metódy, ktoré sú tu popísané, umožňujú veľmi umelecké skúmanie modelu s topológiou vytvorenou nad ním po tvarovaní modelov a detailov. Nová sieť bude mať zvyčajne pôvodné sieťové informácie s vysokým rozlíšením prenesené do údajov o posunutí alebo normálnych údajov mapy, ak je to pre herný engine. Oká sú siete vzájomne prepojených trojuholníkov.

Vďaka presnosti a umeleckému digitálnemu vyrezávaniu sa používané 3D modelovače často inštalujú na tablety s použitím vysoko presných dotykových hrotov. Pozrite sa na 3D fantasy rybu na tomto obrázku, kde nájdete typický príklad 3D modelu. Bol modelovaný pomocou organických povrchov.

Kredit: Jahurtado/CC BY-SA 4.0.
3D fantasy ryba zložená z organických povrchov vytvorených pomocou LAI4D.

Polygonálne modelovanie

Body použité na vytvorenie 3D modelu sa nazývajú vrcholy a sú spojené úsečkami, aby vytvorili polygónovú sieť. (Predstavte si 3D pavučinu, kde tvorí 3D tvar a každá čiara z každého prepojovacieho bodu tvorí 3D hranu a každá z týchto hrán tvorí 3D model.)

Mnohé vytvorené 3D modely sú vyvinuté ako textúrované polygonálne modely, pretože sú flexibilné a dajú sa extrémne rýchlo vykresliť.

Nevýhodou však je, že polygóny sú rovinné a môžu len aproximovať zakrivené povrchy pomocou mnohých polygónov.

Nasledujúci obrázok vám dáva dobrú predstavu o tom, ako polygonálne modelovanie rozkladá objekt – v tomto prípade ľudskú hlavu – na mnohouholníky, aby sa dal rýchlo modelovať a vykresliť.

Kredit: CC BY-SA 3.0.
Polygonálne modelovanie.

Modelovanie kriviek

Pomocou modelovania kriviek sú 3D povrchy definované krivkami ovplyvnenými váženými riadiacimi bodmi, ktoré ťahajú krivky v príslušnom smere.

Krivka potom nasleduje body (niekedy ich však nebude interpolovať). Ak sa váha pre bod zvýši, krivka sa priblíži k tomuto bodu.

Typy kriviek zahŕňajú Non-Uniform Rational B-Spline (NURBS), spline, záplaty a geometrické primitíva. Aj keď všetky znejú komplikovane, 3D modelár, ako napríklad Tinkercad, urobí všetko spočítať.

Digitálne sochárstvo

Digitálne tvarovanie je nová metóda modelovania, ktorá sa stala populárnou na súčasných tabletových zariadeniach, ktoré používajú teraz dostupné vysoko presné dotykové perá.

V súčasnosti existujú tri typy digitálneho sochárstva:

• Posun je v súčasnosti medzi aplikáciami najpoužívanejší. Displacement využíva model hustej siete a ukladá polohy pre pozície vrcholov pomocou 32-bitovej obrázkovej mapy.
• Objemový je voľne založený na voxeloch (súbor objemových prvkov, ktoré tvoria pomyselný trojrozmerný priestor) a má podobné schopnosti ako posunutie. Netrpí však rozťahovaním polygónov, keď oblasť nemá dostatok polygónov na dosiahnutie deformácie.
• Dynamická mozaika je podobná voxelom, ale rozdeľuje povrch pomocou triangulácie, aby sa zachoval hladký povrch a umožnili sa jemnejšie detaily.