Skapandet av en 3D-modell

Eftersom 3D-modellen bildas av en samling data (punkter och annan information), kan du skapa dessa 3D-modeller för hand (manuellt), algoritmiskt (procedurmodellering) eller skannade (med 3D-skanningsmetoder). Du kan skapa en 3D-modell på ett av tre populära sätt:

• Polygonal modellering
• Kurvmodellering
• Digital skulptering

Dessa metoder, som beskrivs här, möjliggör en mycket konstnärlig utforskning av modellen med topologi skapad över den efter att modellens form och detaljer har skulpterats. Det nya nätet kommer vanligtvis att ha den ursprungliga högupplösta mesh-informationen överförd till förskjutningsdata eller normal kartdata om det är för en spelmotor. Maskor är nät av sammankopplade trianglar.

På grund av den noggrannhet och det konstnärskap som digital skulptering ger, installeras de 3D-modeller som används ofta på surfplattor med mycket exakta styli. Kolla in 3D-fantasifisken i den här figuren för ett typiskt exempel på en 3D-modell. Den modellerades med hjälp av organiska ytor.

Kredit: Jahurtado/CC BY-SA 4.0.
En 3D-fantasifisk som består av organiska ytor genererade med LAI4D.

Polygonal modellering

Punkterna som används för att skapa en 3D-modell kallas hörn och är förbundna med linjesegment för att bilda ett polygonnät. (Föreställ dig ett 3D-spindelnät, där det bildar en 3D-form, och varje linje från varje sammankopplande punkt bildar en 3D-kant, och var och en av dessa kanter bildar 3D-modellen.)

Många 3D-modeller som skapas är utvecklade som strukturerade polygonala modeller eftersom de är flexibla och kan renderas extremt snabbt.

Nackdelen är dock att polygoner är plana och bara kan approximera krökta ytor med många polygoner.

Följande figur ger dig en god uppfattning om hur polygonal modellering bryter ner ett objekt - i det här fallet ett mänskligt huvud - till polygoner för att det ska kunna modelleras och renderas snabbt.

Kredit: CC BY-SA 3.0.
Polygonal modellering.

Kurvmodellering

Med hjälp av kurvmodellering definieras 3D-ytorna av kurvor, påverkade av viktade kontrollpunkter, som drar kurvorna i rätt riktning.

Kurvan följer sedan punkterna (men ibland interpolerar inte dem). Om viktningen för en punkt ökas kommer den att dra kurvan närmare den punkten.

Kurvtyper inkluderar Non-Uniform Rational B-Spline (NURBS), splines, patchar och geometriska primitiver. Även om de alla låter komplicerade, kommer 3D-modelleraren, som Tinkercad, att göra all matte.

Digital skulptering

Digital skulptering är en ny modelleringsmetod som har blivit populär på nuvarande surfplattor som använder den mycket exakta styli som nu finns tillgänglig.

Det finns för närvarande tre typer av digital skulptur:

• Förskjutning är den mest använda bland applikationer för närvarande. Förskjutning använder en modell med täta nät och lagrar positioner för vertexpositionerna genom användning av en 32-bitars bildkarta.
• Volumetric är löst baserat på voxels (en samling av volymelement som bildar ett tänkt tredimensionellt utrymme) och har liknande möjligheter som förskjutning. Det lider dock inte av polygonsträckning när en region inte har tillräckligt med polygoner för att uppnå en deformation.
• Dynamisk tessellation liknar voxels men delar upp ytan med hjälp av triangulering för att bibehålla en jämn yta och tillåta finare detaljer.