Види 3д моделювання полігональне, сплайнова і nurbs моделювання
Існує кілька способів 3Д моделювання, які використовує 3Д моделлер: полігональне, сплайнова і NURBS моделювання. Вони можуть застосовуватися як окремо, так і комплексно.
полігональне моделювання
Полігональне моделювання - це вид 3Д моделювання. який з'явився в той час, коли для визначення місцезнаходження точки необхідно було вручну вводити її координати по осях X, Y, Z. Якщо три точки координат задати як вершини і з'єднати їх ребрами, то вийде трикутник, який в 3Д моделюванні називають полігоном.
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. Кожен полігон може мати власну текстуру і колір. а об'єднавши кілька полігонів можна отримати модель будь-якого об'єкта. Сполучені між собою полігони утворюють полігональну сітку або полігональний об'єкт.
Для того, щоб краю моделі не мали гранованого виду, необхідно, щоб полігони були малого розміру, а поверхню об'єкта складалася з маленьких площин.
Якщо передбачається точне моделювання об'єкта (високополігональні моделювання). або в подальшому збільшення його зображення, то необхідно будувати модель з великою кількістю полігонів, хоча, якщо на модель об'єкта дивитися здалеку без наближення, досить буде невеликої кількості полігонів. Такі моделі будуть називатися високополігональні і нізкополігональних відповідно.
Незважаючи на те, що полігональне моделювання використовується досить таки часто, особливо в створенні тривимірних комп'ютерних ігор реального часу, останнім часом спостерігається перехід від моделювання полігонів до роботи зі сплайнами (моделювання сплайна).
моделювання сплайна
Моделювання сплайна - це вид 3Д 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:
- Лінія (Line);
- Дуга (Arc);
- Спіраль (Helix).
- Окружність Circle (Circle);
- Кільце (Donut);
- Еліпс (Ellipse);
- Прямокутник (Rectangle);
- Багатокутник (NGon);
- Багатокутник у вигляді зірки (Star);
- Перетин (Section);
- Сплайна 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.
Сплайнова або полігональне моделювання?
Моделювання сплайна - більш точне. і при масштабуванні (наближення) якість об'єкта не змінюється. При моделювання сплайна форма глечика описується безліччю кривих по екватору кулі. Поверхня, побудовану за допомогою сплайнів можна масштабувати і виготовляти з такою точністю, яка необхідна і яку можна задати на етапі прототипирования.
Форми глечика, створені за допомогою полігонів, мають різну ступінь деталізації між площинами. Виріб з 260 полігонами має ступінь деталізації 35 градусів, з 520 полігонами - 25 градусів, з 1280 полігонами - 10 градусів між гранями. Незважаючи на те, що здалеку виріб здається гладким, а кількість полігонів більше 1000, при виготовленні такого об'єкта будуть невеликі шорсткості, оскільки навіть на маленькому об'єкті помітний кут в 10 градусів між площинами.
Полігональне і моделювання сплайна можна порівняти за допомогою растрового і векторного зображень: векторне зображення можна масштабувати в будь-яких межах і його якість не буде губитися, а при збільшенні растрового зображення буде губитися якість ліній. Більш наочно на зображенні:
3Д моделі, створені за допомогою сплайна або полігонального моделювання, зберігаються, як правило, в двох форматах: формати IGES і STL відповідно. Найчастіше на установках прототипирования використовуються формати STL, але за допомогою спеціальних програм формат IGES можна перевести в STL. Зверніть увагу, що зворотне перетворення неможливо.
Окремим випадком моделювання сплайна, який вже став окремим видом 3Д моделювання, є NURBS моделювання.
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 ілюстрації:
Програми для 3Д моделювання
- Autodesk 3d max (за допомогою даної програми були створені деякі сцени таких фільмів, як «Матриця», «Парк юрського періоду», «Лара Крофт» та інші);
- Autodesk Mudbox - програма, що спеціалізується на високополігональні моделюванні;
- ZBrush від Pixologic - програма спеціально створена для високополігональні моделювання та 3Д скульптінга;
- Houdini від компанії Side Effects Software;
- Lightwave 3D від компанії NewTek;
- Rhinoceros 3D - програма, що спеціалізується на NURBS моделюванні;
- Cinema 4d від компанії Maxon;
- інші.
Команда 3Д дизайнерів і моделлер KOLORO володіє великим досвідом у створенні 3Д моделей, ми використовуємо різні види моделювання та різні програми для моделювання об'єктів. До кожного замовника у нас індивідуальний підхід, і в процесі роботи з ним, ми надаємо необхідну підтримку. консультуємо щодо спірних і супутніх питань. Ми гарантуємо високу качествовиполненних нами робіт і чітке дотримання умов і вимог клієнта.