Pengenalan kepada Teknik Pemodelan 3D
Di laman web ini, kami mempunyai peluang untuk menutup kedua-dua permukaan dan rendering dalam kedalaman relatif, dan kami baru-baru ini membincangkan anatomi model 3D . Tetapi menyesal, kami telah begitu diabaikan untuk memberikan apa-apa maklumat terperinci mengenai proses pemodelan 3D.
Untuk menetapkan perkara yang betul, kami telah bekerja keras untuk menyediakan segelintir artikel yang memberi tumpuan kepada kedua-dua aspek seni dan teknikal pemodelan 3D. Walaupun kami menyediakan pengenalan umum untuk model dalam perbincangan kami tentang? talian paip grafik komputer , ia jauh dari komprehensif. Pemodelan adalah topik yang luas, dan perenggan kecil hampir tidak dapat menggaru permukaan dan melakukan keadilan subjek.
Pada hari-hari yang akan datang, kami akan memberikan maklumat mengenai beberapa teknik dan pertimbangan yang biasa yang perlu dibuat oleh model yang bekerja pada filem dan permainan kegemaran anda.
Untuk keseluruhan artikel ini, kami akan mula dengan memperkenalkan tujuh teknik umum yang digunakan untuk membuat aset 3D untuk industri grafik komputer:
Teknik Pemodelan Biasa
Pemodelan Kotak / Subpenggal
Pemodelan Kotak adalah teknik pemodelan poligonal di mana artis bermula dengan primitif geometrik (kiub, sfera, silinder, dan lain-lain) dan kemudian menyusun bentuknya sehingga penampilan yang diinginkan dicapai.
Pengetas kotak kerap bekerja secara berperingkat, bermula dengan mesh resolusi rendah, menyempurnakan bentuknya, dan kemudian membahagi mesh untuk melicinkan tepi keras dan menambah detail. Proses pembahagian dan penyulingan diulang sehingga mesh mengandungi perincian poligonal yang cukup untuk menyampaikan konsep yang sesuai.
Pemodelan kotak mungkin merupakan bentuk pemodelan poligonal yang paling biasa dan sering digunakan bersama dengan teknik pemodelan kelebihan (yang akan dibincangkan dalam sekejap sahaja). Kami meneroka proses pemodelan kotak / tepi dengan lebih terperinci di sini.
Pemodelan Edge / Contour
Pemodelan kelebihan adalah teknik poligonal yang lain, walaupun pada dasarnya berbeza dari rakan pemodelan kotaknya. Pemodelan kelebihan, bukannya bermula dengan bentuk primitif dan penapisan, model ini pada dasarnya dibina sekeping dengan meletakkan gelung muka poligon di sepanjang kontur yang menonjol, dan kemudian mengisi sebarang jurang di antara mereka.
Ini mungkin terdengar tidak perlu rumit, tetapi jejaring tertentu sukar diselesaikan melalui pemodelan kotak sahaja, wajah manusia menjadi contoh yang baik. Untuk memodelkan wajah dengan betul memerlukan pengurusan yang sangat ketat aliran tepi dan topologi , dan ketepatan yang diberikan oleh model kontur dapat sangat tidak ternilai. Daripada mencuba bentuk soket mata yang jelas dari kiub poligon (yang mengelirukan dan bersifat intuitif), lebih mudah untuk membina garis besar mata dan kemudian model yang lain dari sana. Sekali mercu tanda utama (mata, bibir, garis miring, hidung, garisan rahang) dimodelkan, selebihnya cenderung jatuh hampir secara automatik.
Pemodelan NURBS / Spline
NURBS adalah teknik pemodelan yang paling banyak digunakan untuk pemodelan automotif dan perindustrian. Berbeza dengan geometri poligon, mesh NURBS tidak mempunyai wajah, tepi, atau simpul. Sebaliknya, model NURBS terdiri daripada permukaan lancar yang ditafsirkan, yang dihasilkan oleh "lofting" mesh di antara dua atau lebih lengkung Bezier (juga dikenali sebagai splines).
Lengkung NURBS dicipta dengan alat yang berfungsi sangat sama dengan alat pena dalam cat MS atau Adobe Illustrator. Kurva ditarik dalam ruang 3D dan disunting dengan memindahkan satu siri pegangan yang disebut CV (simpul kawalan). Untuk memodelkan permukaan NURBS, seniman meletakkan lengkung di sepanjang kontur yang menonjol, dan perisian secara automatik menginterpolasi ruang antara.
Secara alternatif, permukaan NURBS boleh dibuat dengan memutar lengkung profil di sekitar paksi pusat. Ini adalah teknik pemodelan biasa (dan sangat cepat) untuk objek yang bersifat radial-cawan wain, pasu, pinggan, dan sebagainya.
Sculpting Digital
Industri teknologi suka bercakap tentang penemuan tertentu yang mereka sebut teknologi mengganggu . Inovasi teknologi yang mengubah cara kita berfikir tentang mencapai tugas tertentu. Kereta berubah cara kami pergi. Internet mengubah cara kami mengakses maklumat dan berkomunikasi. Sculpting digital adalah teknologi yang mengganggu dalam arti bahawa ia telah membantu modeler bebas dari kekangan topologi dan aliran tepi yang sungguh-sungguh, dan membolehkan mereka untuk membuat model 3D secara intuitif dalam fesyen yang sangat mirip dengan memfitnah tanah liat digital.
Dalam patung digital, jerat dibuat secara organik, menggunakan peranti tablet (Wacom) untuk membentuk dan membentuk model hampir sama seperti pengukir akan menggunakan berus rumput pada sebahagian besar tanah liat. Sculpting digital telah mengambil pemodelan watak dan makhluk ke tahap yang baru, menjadikan proses lebih cepat, lebih cekap, dan membolehkan artis bekerja dengan jejaring resolusi tinggi yang mengandungi berjuta-juta poligon. Meshes yang diukir dikenali dengan tahap permukaan permukaan yang tidak dapat dielakkan, dan estetik semula jadi (walaupun spontan).
Pemodelan Prosedur
Prosedur perkataan dalam grafik komputer merujuk kepada apa-apa yang dihasilkan secara algoritma, dan bukan dicipta secara manual oleh tangan artis. Dalam pemodelan prosedur, adegan atau objek dibuat berdasarkan peraturan atau parameter didefinisikan pengguna.
Dalam pakej pemodelan persekitaran yang popular, Vue, Bryce, dan Terragen, keseluruhan landskap boleh dijana dengan menetapkan dan mengubah suai parameter alam sekitar seperti ketumpatan dedaunan dan jarak ketinggian, atau dengan memilih daripada persembahan landskap seperti padang pasir, alpine, pantai, dan sebagainya.
Pemodelan prosedur sering digunakan untuk pembinaan organik seperti pokok dan dedaunan, di mana terdapat variasi yang hampir tidak terhad dan kerumitan yang akan memakan masa yang sangat (atau mustahil sama sekali) untuk seorang artis ditangkap dengan tangan. Aplikasi SpeedTree menggunakan algoritma berasaskan rekursif / fraktal untuk menghasilkan pokok dan semak-semak yang unik yang boleh ditapis melalui tetapan yang boleh disunting untuk ketinggian batang, ketumpatan cawangan, sudut, keriting, dan berpuluh-puluh jika tidak beratus-ratus pilihan lain. CityEngine menggunakan teknik yang sama untuk menghasilkan pemandangan bandar prosedural.
Pemodelan Berdasarkan Imej
Pemodelan berasaskan imej adalah satu proses dengan mana objek 3D yang dapat diubah secara algoritma diperoleh daripada satu set imej dua dimensi statik. Pemodelan berasaskan imej sering digunakan dalam situasi di mana batasan masa atau belanjawan tidak membenarkan aset 3D sepenuhnya direalisasikan untuk dicipta secara manual.
Mungkin contoh yang paling terkenal pemodelan berasaskan imej adalah di The Matrix , di mana pasukan tidak mempunyai masa atau sumber untuk membuat model 3D set lengkap. Mereka memfilmkan urutan tindakan dengan tatarajah kamera 360 derajat dan kemudian menggunakan algoritma tafsiran untuk membolehkan pergerakan kamera 3D "maya" melalui set dunia sebenar tradisional.
Pengimbasan 3D
Pengimbasan 3D adalah satu kaedah untuk mendigitalkan objek dunia sebenar apabila tahap realisme foto yang sangat tinggi diperlukan. Objek dunia nyata (atau juga pelakon) diimbas, dianalisis, dan data mentah (biasanya awan x, y, z) digunakan untuk menghasilkan jejaring poligon atau NURBS yang tepat. Pengimbasan sering digunakan apabila perwakilan digital pelakon dunia sebenar diperlukan, seperti dalam Case The Curious of Benjamin Button di mana watak utama (Brad Pitt) berumur di belakang sepanjang filem.
Sebelum anda bimbang tentang pengimbas 3D yang menggantikan pemodel tradisional, pertimbangkan seketika bahawa sebahagian besar objek yang dimodelkan untuk industri hiburan tidak mempunyai persamaan dunia nyata. Sehingga kita mula melihat kapal angkasa, alien, dan watak-watak kartun berlari, selamat untuk mengandaikan bahawa kedudukan pemodel dalam industri CG mungkin selamat.