3D modeliranje: razlika između inačica
Izbrisani sadržaj Dodani sadržaj
m r2.7.1) (robot Dodaje: bg:Тримерно моделиране |
Nema sažetka uređivanja |
||
Redak 1:
3D Modeliranje
U 3D računalnoj grafici, 3D modeliranje (također poznato kao meshing) je proces razvoja matematičkih zastupljenosti bilo koje trodimenzionalne površine objekta (ili neživog ili živog) putem specijaliziranih softvera. Proizvod se zove 3D model. Može biti prikazan kao dvodimenzionalna sliku kroz proces nazvan 3D iscrtavanje (renderiranje) ili se može koristiti u računalnoj simulaciji fizičkog fenomena. Model također može biti fizički izrađen pomoću 3D ispisnog uređaja.
Modeli mogu biti kreirani automatski ili ručno. Proces ručnog modeliranja pripreme geometrijskih podataka za 3D računalne grafike je slično plastičnoj umjetnosti, kao što je kiparstvo.
Sadržaj :
1. Modeli
1.1 Prikaz
1.2 Poznati pojmovi i kratice
2. Proces modeliranja
3. Postavljanje scena
4. Usporedba s 2D metodama
5. Tržište 3D modela
6. Ljudski modeli
7. Vidi također
8. Reference
1. Modeli :
3D modeli predstavljaju 3D objekte pomoću skupine točaka u 3D prostoru, povezanih raznim geometrijskim tijelima kao što su trokuti, linije, zakrivljene površine i sl. Budući su skupine podataka (točke i druge informacije), 3D modeli mogu se stvarati rukom, algoritamski (postupkovno modeliranje), ili skeniranjem.
3D modeli se naširoko koriste svugdje u 3D grafici. Zapravo, njihovo korištenje prethodi rasprostranjenosti korištenja 3D grafike na osobnim računalima. Mnoge računalne igre koriste prethodno iscrtane slike 3D modela kao šablonu prije nego što ih računala mogu prikazati u stvarnom vremenu.
Danas se 3D modeli koriste u širokom rasponu područja. Medicinska industrija koristi detaljne modele organa. Filmska industrija koristi ih kao likove i objekte za animirane i real-life filmove. Industrija video igara koristi ih kao sredstva za računalne i video igre. Znanstveni sektor koristi ih kao vrlo detaljne modele kemijskih spojeva. Arhitektura ih koristi da demonstrira predložene objekte i krajolik kroz modele arhitektonskih softvera. Inženjering zajednica ih koristi kao nacrte novih uređaja, vozila i građevina, kao i za niz drugih stvari. U posljednjih nekoliko desetljeća znanstvena zajednica koja se bavi proučavanjem Zemlje je počela prakticirati izradu 3D geoloških modela kao standardnu praksu.
1.1. Prikaz :
Moderni prikaz modela kultnog Utah čajnika koji je razvio Martin Newell (1975).
Utah čajnik je jedan od najčešćih modela koji se koriste u 3D grafičkom obrazovanju.
Gotovo svi 3D modeli mogu se podijeliti u dvije kategorije :
Čvrsti - Ovi modeli definiraju volumen objekta kojeg predstavljaju (poput stijene). Oni su vjerniji pravima, ali teži za izraditi. Čvrsti modeli uglavnom se koriste za nevizualne simulacije, kao što su medicinski i inženjering simulacije, za CAD i specijalizirane vizualne aplikacije, kao što su iscrtavanje mreža i konstruktivna stereometrija.
Ljuska / obris - ti modeli predstavljaju površine, npr. obrise objekta, a ne njegov volumen (kao što je beskonačno tanka ljuska od jajeta). Oni su lakši za raditi od čvrstih modela. Gotovo svi vizualni modeli koji se koriste u igrama i filmu su ljuske modela.
Budući da izgled objekta uvelike ovisi o vanjštini objekta, reprezentacije obrisa su uobičajene u računalnoj grafici. Dvije dimenzije površina su dobra analogija za objekte koji se koriste u slikama, iako često ti predmeti nisu množivi. Budući da površina nije konačna, potrebna je diskretna digitalni aproksimacija : poligonalne mreže (te u manjoj mjeri podjela površine) su daleko najčešći prikazi, iako su prikazi na bazi točaka dobili na popularnosti u posljednjih nekoliko godina. Sklopovi razina su korisni za prikaz deformirane površine koje prolaze kroz mnoge topološke promjene kao što su tekućine.
Proces transformacije prikaza predmeta, kao što je srednja točka koordinate kugle i točke na obodu u poligonski prikaz sfere, zove se popločenje. Ovaj korak se koristi u iscrtavanju putem poligona , gdje su objekti raščlanjeni iz apstraktnih prikaza ("primitivaca"), kao što su sfera, čunjevi, itd., na tzv mrežice, koji su mreže međusobno povezanih trokuta. Mreže trokuta (umjesto npr. kvadrata) su popularne jer ih je lako napraviti koristeći iscrtavanje skeniranjem linija. Poligon prikazi ne koriste se u svim tehnikama iscrtavanja, te u tim slučajevima postupak popločenja nije uključen u tranziciji od apstraktnih prikaza do iscrtane scene.
1.2. Poznati pojmovi i kratice :
U 3D modeliranju postoje ponavljajući pojmovi koji se obično pojavljuju kao kratice. Ovdje su neki od najaktualnijih:
CW, - (center of window)
centar prozora, u odnosu na prikazujući prozor.
VRP, - (view reference point)
pogled referentne točke.
VPN, - (view plane normal)
normalan pogled plohe.
VUV, - (view up vector)
pogled prema gore vektor.
FOV, - (field of view)
vidno polje.
VRC, - (view reference coordinates)
pogled referentnih koordinata.
WCS, - (world coordinates system)
svjetski koordinatni sustav.
2. Proces modeliranja :
Postoje tri popularna načina za prikaz modela:
Poligonalno modeliranje - točke u 3D prostoru, pod nazivom vrhovi su povezani segmentima linija u obliku poligonalne mreže. Koristi ih, na primjer, program za 3D modeliranje Blender. Velika većina 3D modela danas se grade kao teksturirani poligonalni modeli, jer su fleksibilni i zato što računala mogu brzo iscrtati. Međutim, poligoni su planarni i mogu samo aproksimirati zakrivljene površine uporabom mnogo poligona.
Modeliranje krivuljama - Površine su definirane krivuljama, koji su pod utjecajem procijenjenim kontrolnim točkama. Krivulja slijedi (ali ne nužno i interpolira) točke. Povećanje procijene za točku će povući krivulje bliže toj točki.
Digitalno oblikovanje - još uvijek relativno nova metoda modeliranja 3D oblikovanje je postala vrlo popularna u nekoliko zadnjih godina. Trenutno postoje 3 vrste : Premještanje, koje je najkorištenije među aplikacijama u ovom trenutku. , volumetrijsko i dinamičko popločavanje. Premještanje koristi gusti model (često generirane putem podijeljenih površina kontrolne mreže poligona) i sprema nove lokacije za vrh pozicije kroz korištenje 32-bitne slikovne mape koja pohranjuje prilagođene lokacije. Volumetrijsko popločavanje koje se djelomično temelji na Voxelu (volumetričkom pixelu) ima slične mogućnosti kao i premještanje, ali ne pate od rastezanja poligona kada nema dovoljno poligona u regiji kako bi se postigla deformacija. Dinamičko popločavanje je slično, ali voxel dijeli površinu pomoću triangulacije za održavanje glatkih površina i dopušta finije detalje. Ove metode omogućavaju vrlo umjetnička istraživanja jer će model imati novu topologiju kad se formira i kad se oblikuju detalji. Nova mreža će obično imati izvorno visoku rezoluciju informacije koja se prenosi u podatke o premještanju ili u normalnu kartu podataka za sustav igre(game engine).
Faza modeliranja se sastoji od oblikovanja individualnih objekata koji se kasnije koriste u sceni. Postoji niz tehnika modeliranja, uključujući:
konstruktivna stereometrija
implicitna površina
podijeljene površine.
Modeliranje se može obavljati pomoću namjenskih programa (npr., Maya, 3Studio Max, Blender, Lightwave, Modo, solidThinking) ili komponenti aplikacija (Shaper, Lofter u 3DS Max) ili neki opisni jezik scene (kao u POV-Ray). U nekim slučajevima, nema stroge razlike između tih faza, u takvim slučajevima modeliranje je samo dio procesa stvaranja scene (ovo je slučaj, na primjer, s Caligari trueSpace i Realsoft 3D).
Složeni materijali kao što su puhanje pijeska, oblaci, i štrcanje tekućine su modelirani pomoću sustava čestica, koje su masa 3D koordinata koje imaju ili točke, poligone, oznake tekstura ili pripadajućih šablona.
3. Postavljanje scena :
Geometrija je u 3D modeliranju je potpuno opisana u 3-D prostoru, objekti mogu biti pregledani iz bilo kojeg kuta, otkrivajući rasvjetu iz različitih kutova. Modelirani i zraka trag u Kobalt
Postavljanje scene uključuje uređenje virtualnih objekata, svjetla, kamera i drugih elemenata na sceni koji će kasnije koristiti za proizvodnju fotografije ili animacije.
Rasvjeta je važan aspekt za postavljanje scene. Kao što je slučaj u postavljanju scene ustvarnom svijetu, rasvjeta je značajan faktor u rezultat estetske i vizualne kvalitete izvršenog rada. Kao takav, može biti teško vještina za svladati. Svjetlosni efekti mogu uvelike doprinijeti raspoloženju i emocionalnoj reakciji na koju utječe scena, što je činjenica koja je dobro poznato fotografima i tehničarima kazališne rasvjete.
Obično je poželjno dodati boje na površinu modela na korisnički kontrolirani način prije iscrtavanja. Većina 3D softvera za modeliranje omogućuje korisniku da oboji vrhove modela i da je boja onda je interpolirana preko površine modela tijekom iscrtavanja. Na taj način su uobičajeno obojeni modeli pri iscrtavanju. Najčešći način dodavanja boje na 3D model je primjenom 2D teksturne slike na površinu modela kroz proces nazvan mapiranje tekstura. Teksturne slike se ne razlikuju od bilo koje druge digitalne slike, ali tijekom procesa mapiranja teksture, posebni dijelovi informacija (tzv. Koordinate tekstura ili UV koordinate) dodaju se na model koji pokazuju na koje dijelove površine 3D modela se mapiraju određeni dijelovi teksture slike. Tekstura omogućava 3D modelu da izgleda znatno detaljnije i realnije nego što bi inače izgledao.
Ima još efekata, izvan tekstura i rasvjete, koji mogu biti primijenjeni na 3D modele kako bi bili realističniji.
3D modeli se često animiraju za određenu svrhu. Oni ponekad mogu biti animirani u 3D softveru u kojemu su stvoreni ili pak izvezeni u drugi program. Ako se koriste za animaciju, u ovoj fazi se obično koristi tehnika zvana ključno kadriranje (keyframing), koja olakšava stvaranje složenih pokreta na sceni. Uz pomoć keyframinga, treba samo odabrati gdje će se objekt zaustaviti ili promijeniti smjer kretanja, rotacije ili razmjere, između kojih stanja u svakom kadru su interpolirani. Ti trenuci promjene su poznati kao ključni kadrovi (keyframing). Često se dodaju dodatni podaci u model kako bi ga bilo lakše animirati. Na primjer, neki 3D modeli ljudi i životinja imaju cijeli koštani sustav tako da će izgledati realno kad su u pokretu, a može ih se manipulirati preko zglobova i kostiju, u procesu poznatom kao skeletna animacija.
4. Usporedba s 2D metodama :
3D fotorealistični efekti često su postignuti bez wireframe modeliranja i ponekad se ne razlikuju u konačnom obliku. Neki grafički softveri sadrže filtre koji se mogu primijeniti na 2D vektorske grafike ili 2D rasterske grafike na transparentnim slojevima.
Prednosti wireframe 3D modeliranja preko isključivo 2D metoda uključuju:
Fleksibilnost, sposobnost promijene kutova ili animiranja slika s bržim iscrtavanjem promjena;
Jednostavnost iscrtavanja (renderiranja), automatski izračun i iscrtavanje fotorealističnih efekata, umjesto mentalne vizualizacije ili procjene;
Točan fotorealizam, manje šanse za ljudsku pogrešku u gubitku, pretjerivanju ili zaboravljanju vizualnog efekta.
Nedostaci u usporedbi s 2D fotorealističnim iscrtavanjem može sadržavati učenje i prilagodbu na softver i poteškoće ostvarivanja određenih fotorealističnih efekata. Neki fotorealistični učinci mogu se postići s posebnim filtrima za iscrtavanje koji su uključeni u softver za 3D modeliranje. Za najbolje od obje varijante, neki umjetnici koriste kombinaciju 3D modeliranja sa uređivanjem 2D renderirane slike iz 3D modela.
5. Tržište 3D modela :
3CT (3D Katalog Technology) je revolucioniziralo tržište 3D modela nudeći kvalitetne besplatne kolekcije 3D modela za profesionalce koristeći različite CAD programe. Neki vjeruju da ta tehnologija u usponu postupno nagriza tradicionalno "kupi i prodaj" ili "razmjena objekt za objekt" tržište, iako kvaliteta proizvoda ne odgovaraju onima koje se prodaju na specijaliziranim 3D tržnicama.
Veliko tržište za 3D modele (kao i sadržajima povezanim sa 3D , kao što su teksture, skripte, itd.) još uvijek postoji - bilo za pojedine modele ili velike kolekcije. Online tržnice za 3D sadržaj omogućuju individualnim umjetnicima prodaju sadržaja koji su stvorili. Često, umjetnika cilj je dobiti dodatnu vrijednost iz sredstava su ranije stvorili za razne projekte. Na taj način, umjetnici mogu zaraditi više novca iz svojih starih sadržaja, te tvrtke mogu uštedjeti novac kupnjom unaprijed izrađenih modela umjesto plaćanja zaposlenika kako bi stvorili novi od nule. Ove tržnice obično dijele prodaju između sebe i umjetnika koji je stvorio sadržaj, često u otprilike 50-50 omjeru. U većini slučajeva, umjetnik zadržava vlasništvo nad 3D modelima, kupcima se samo prodaje pravo na korištenje i predstavljanje modela.
6. Ljudski modeli :
Prva široko dostupna komercijalna primjena ljudskih virtualnih modela pojavila se 1998. na Lands'End web stranici. Tvrtka „My Virtual Model Inc.“ stvorila je ljudske virtualne modele i omogućila korisnicima stvaranje vlastitog modela na kojem su isprobavali 3D odjeću. Postoji nekoliko suvremenih programa koji omogućavaju stvaranje virtualnog ljudskog modela ( npr. Poser ).
| |||