Полігональне моделювання - термін -енціклопедіческій фонд
Тривимірне моделювання (3D-моделювання)
3D-моделювання - це процес створення тривимірної моделі об'єкта. Завдання 3D-моделювання - розробити візуальний об'ємний образ бажаного об'єкта. За допомогою тривимірної графіки можна і створити точну копію конкретного предмета, і розробити нове.
Одним із творців комп'ютерної графіки є Іван Сазерленд. який написав програму Sketchpad, яка дозволяла створювати тривимірні об'єкти. Після захисту дисертації на тему "Наука комп'ютерної графіки" Іван і доктор Девід Еванс (David Evans) відкрили в університеті міста Юти першу кафедру комп'ютерної графіки.
Полігональне моделювання (polygonal modeling) - це найперша різновид тривимірного моделювання. Як відомо, якщо три або більше точок координат задані в якості вершин і з'єднані ребрами, то вони формують багатокутник (полігон), який може мати колір і текстуру.
Полігон з трьома вершинами називається тріангулірованним полігоном, з чотирма вершинами - квадріангулірованним полігоном. Якщо подивитися на моделі, створені за допомогою полігонів, то можна помітити, що більшість з них створені саме полігонами з чотирма і трьома вершинами. З'єднання групи таких полігонів дозволяє змоделювати практично будь-який об'єкт (рис. 1).
Недолік полігонального моделювання полягає в тому, що всі об'єкти повинні складатися з крихітних плоских поверхонь, а полігони повинні мати дуже малий розмір, інакше краю об'єкта матимуть огранений вид. Це означає, що якщо для об'єкта на сцені передбачається збільшення, його необхідно моделювати з великою кількістю полігонів (щільністю) навіть, незважаючи на те, що більшість з них будуть зайвими при видаленні від об'єкта.
Завдяки зростанню потужності процесорів і графічних адаптерів, в графічних програмах спостерігається перехід з полігонів на сплайни.
Моделювання сплайна - це вид 3 D моделювання, при якому модель створюється за допомогою сплайнів (Сплайн - від англ. Spline - гнучке лекало, в 3D - це тривимірна крива). Лінії сплайнів задаються тривимірним набором контрольних точок в просторі, які і визначають гладкість кривої. Все сплайни зводяться до каркаса сплайна, на основі якого вже буде створюватися огинає тривимірна геометрична поверхня.
Крім того, в моделювання сплайна використовуються примітиви сплайнів (параметричні об'єкти, що використовуються для моделювання об'єкта). Базовими сплайнів примітивами є:
3. Спіраль (Helix).
4. Окружність Circle (Circle);
6. Еліпс (Ellipse);
7. Прямокутник (Rectangle);
8. Багатокутник (NGon);
9. Багатокутник у вигляді зірки (Star);
10. Перетин (Section);
11. сплайнова текст (Text).
У різних програмах, що дозволяють працювати з сплайнами, є й інші більш складні об'єкти сплайнів. Перевага сплайнів об'єктів в тому, що вони володіють гнучкими настройками і завжди можна повернутися до зміни їх форми.
Окремим випадком моделювання сплайна, який вже став окремим видом 3 D моделювання, є NURBS моделювання.
NURBS моделювання або технологія Non-Uniform Rational B-Spline - це технологія неоднорідних раціональних В-сплайнів, створення плавних форм і моделей, у яких немає гострих країв, як у полігональних моделей. Саме через цю відмінною риси технологію NURBS застосовують для побудови органічних моделей і об'єктів (рослин, тварин, людей).
NURBS-криві, використовувані в даному моделюванні, бувають двох видів: Р (Point) криві і CV (Control Vertex) криві. Point криві управляються вершинами, що знаходяться безпосередньо на самій лінії або об'єкті, а Control Vertex криві управляються точками, що лежать за межами лінії або об'єкта. Різницю наочно видно на рис. 2.
Програмні пакети, що дозволяють створювати тривимірну графіку, тобто моделювати об'єкти віртуальної реальності і створювати на основі цих моделей зображення, дуже різноманітні. Останні роки стійкими лідерами в цій галузі є комерційні продукти, такі як:
Autodesk 3ds Max