Створення 3D моделі

Оскільки 3D-модель утворена сукупністю даних (точок та іншої інформації), ви можете створювати ці 3D-моделі вручну (вручну), алгоритмічно (процедурне моделювання) або відскановано (за допомогою методів 3D-сканування). Ви можете створити 3D-модель одним із трьох популярних способів:

• Полігональне моделювання
• Моделювання кривої
• Цифрова скульптура

Ці методи, описані тут, дозволяють дуже художньо досліджувати модель з топологією, створеною над нею після того, як форма моделі та деталі були виліплені. Нова сітка зазвичай матиме вихідну інформацію про сітку високої роздільної здатності, передану в дані зміщення або дані карти нормальної, якщо це для ігрового движка. Сітки - це сітки з'єднаних між собою трикутників.

Завдяки точності та художньості цифрового ліплення, використовувані 3D-моделі часто встановлюються на планшети за допомогою високоточних стилусів. Ознайомтеся з 3D-фантастичною рибою на цьому малюнку для типового прикладу 3D-моделі. Його моделювали з використанням органічних поверхонь.

Авторство: Jahurtado/CC BY-SA 4.0.
Тривимірна фантастична риба, що складається з органічних поверхонь, створених за допомогою LAI4D.

Полігональне моделювання

Точки, які використовуються для створення 3D-моделі, називаються вершинами і з’єднуються відрізками ліній, щоб утворити багатокутну сітку. (Уявіть собі тривимірну павутину, де вона утворює тривимірну форму, і кожна лінія з кожної точки з’єднання утворює тривимірний край, і кожне з цих країв утворює тривимірну модель.)

Багато створених 3D-моделей розроблено як текстуровані полігональні моделі, оскільки вони гнучкі та можуть бути відтворені надзвичайно швидко.

Недоліком, однак, є те, що багатокутники є площинними і можуть лише наближати вигнуті поверхні, використовуючи багато багатокутників.

Наступний малюнок дає вам гарне уявлення про те, як полігональне моделювання розбиває об’єкт — у даному випадку людську голову — на багатокутники, щоб його можна було моделювати та відображати швидко.

Кредит: CC BY-SA 3.0.
Полігональне моделювання.

Моделювання кривої

За допомогою моделювання кривих тривимірні поверхні визначаються кривими, на які впливають зважені контрольні точки, які тягнуть криві у відповідному напрямку.

Тоді крива слідує за точками (але іноді не буде їх інтерполювати). Якщо зважування точки збільшити, це наблизить криву до цієї точки.

Типи кривих включають нерівномірний раціональний B-сплайн (NURBS), сплайни, латки та геометричні примітиви. Хоча всі вони звучать складно, розробник 3D-моделювання, такий як Tinkercad, виконає всю математику.

Цифрова скульптура

Цифрова скульптура — це новий метод моделювання, який став популярним на сучасних планшетних пристроях, які використовують високоточні стилуси.

На даний момент існує три типи цифрової скульптури:

• На даний момент зміщення є найбільш поширеним серед застосувань. Displacement використовує модель щільної сітки та зберігає розташування для положень вершин за допомогою 32-бітової карти зображення.
• Об’ємна база базується на вокселах (масив елементів об’єму, які утворюють умовний тривимірний простір) і має подібні можливості, як і зміщення. Однак він не страждає від розтягування багатокутників, коли в області недостатньо багатокутників для досягнення деформації.
• Динамічна теселяція подібна до вокселів, але поділяє поверхню за допомогою тріангуляції, щоб зберегти гладку поверхню та забезпечити більш тонкі деталі.