https://main--cc--adobecom.hlx.page/cc-shared/fragments/merch/products/substance3d/sticky-banner/default

A poligonok nélkülözhetetlenek a 3D modellezéshez

Minden poligon legalább három csúcspontból és élből áll, amelyek zárt alakzatot alkotnak. Három csúcspont vagy pont alkot egy háromszöget. Négy csúcspont pedig négyszöget határoz meg. Az iparági szabvány szerint a térhálóban lehetőleg csak háromszögeket és négyszögeket szabad használni. Van egy kifejezés azokra a poligonokra, amelyeknek négynél több éle van: ezeket N-szögeknek hívják, és valóban kerülendőek, mivel nagyobb valószínűséggel okoznak problémákat a textúrákban és anyagokban.

A poligon alkotóelemei

Ha tisztában van azzal, hogyan épülnek fel a poligonok, akkor jobban tudja majd kezelni és szerkeszteni őket modellezés közben. Nézzük meg közelebbről a poligon alkotóelemeit és azt, hogy hol helyezkednek el a 3D modell térhálójában.

Csúcspont

A csúcspont az a pont, ahol két él találkozik és egyesül. Ha egy csúcspont pozícióját módosítja, akkor ezzel egyidejűleg a két él pozíciója is változik.

Él

A modellezőprogramokban az él vonalként jelenik meg. Minden él egy-egy csúcsponttal rendelkezik a két végén. Ha legalább három él van összekapcsolva a csúcspontjaikon keresztül, akkor sokszöget, pontosabban háromszöget alkotnak.

Oldal

Az oldal az a lapos 2D alakzat, amely egy poligon létrejöttekor keletkezik. Sok poligonalapú modellezőszoftver a térháló szerkesztése során lehetővé teszi az oldalak kijelölését és pozíciójuk módosítását. Az oldal mozgatásakor természetesen az azt alkotó élek és csúcspontok is elmozdulnak.

Poligonokból bármilyen forma felépíthető

A poligonok és a teljes 3D modellek példájaként vizsgáljuk meg egy egyszerű kocka felépítését. Egy kockának hat oldala, 12 éle és 8 csúcspontja van, amelyek egyetlen objektumot alkotnak. Ezen alapelvek ismeretében a modellezők bármilyen alakzatot megformálhatnak poligonok használatával.

Ha megnézzük egy 3D objektum térhálóját vagy drótvázát, látható a sok egymáshoz kapcsolódó poligon, amelyek az adott formát alkotják, legyen szó akár egy emberi arcról, akár bármilyen elképzelt tárgyról.

Nagy poligonszám, kis poligonszám és a topológia egyszerűsítése

A poligonalapú modellezéssel kapcsolatban érdemes tisztában lenni néhány alapvető iparági kifejezéssel.

Nagy poligonszámú modellek

A nagy poligonszámú modell olyan térhálót jelent, amelyet rendkívüli részletességgel, általában a poligonszámra való tekintet nélkül készítettek. A nagy poligonszámú modelleket gyakran nem is poligonalapú modellezéssel alkotják meg. Ehelyett voxelalapú 3D modellezési módszereket használnak.

A voxelek olyanok a 3D térben, mint a 2D képek képpontjai (pixelek). Minden képpont színinformációkat tárol. A voxel ugyanilyen, csak 3D-ben. Tulajdonképpen egy pontról van szó, amely a releváns 3D információkat tárolja, és minden voxelnek megvan a maga helye a háromdimenziós rácsban.

Ezekkel a módszerekkel a modellezők valós időben készíthetnek 3D objektumokat. Ha a 3D modell elkészült, térháló formájában is exportálható – ilyenkor számítógépes algoritmusok konvertálják poligonalapú modellé. Az eredmények gyakran lenyűgözőek, de nagyon sok poligont tartalmaznak. Ezért hívjuk őket nagy poligonszámú modelleknek.

Kis poligonszámú modellek

Számos iparágban kis poligonszámú 3D modellekre van szükség. A „kis poligonszámú” kifejezést gyakran olyan modellekre használják, amelyek nemcsak kevés poligonnal rendelkeznek, hanem olyan térhálóval, amelyet a poligonszám csökkentése érdekében átalakítottak vagy optimalizáltak.

A topológia egyszerűsítése

Ezzel elérkeztünk a topológia egyszerűsítéséhez, vagyis ahhoz a folyamathoz, melynek során egy nagy poligonszámú modellt kis poligonszámúvá alakítanak át. Ennek számos módszere létezik, és a különböző szoftverek még speciális eszközöket is kínálhatnak a topológiai egyszerűsítés folyamatának megkönnyítésére. Ez a lépés sok alkotó munkafolyamatának nélkülözhetetlen eleme.

Az alkotók sok esetben leegyszerűsítik a topológiát, de a komplexebb, nagy poligonszámú változatot „beleégetik” az objektumok felületi textúráiba. Így a részletek nagy része nem vész el, miközben jelentősen javul a modell felhasználhatósága.

Hyper-realistic 3D rendering of bird using 3D polygon modeling
A képet Olivier Beaugrand készítette.

Egyszerű poligonalapú modellezési technikák

Íme néhány alapvető módszer a poligonalapú 3D modellezéshez.

Kihúzás

A kihúzás egy alapvető modellezési eszköz, amely lehetővé teszi az alkotó számára, hogy kiválassza a térháló egy darabját, általában egy oldalt vagy egy élt, és azt befelé vagy kifelé kihúzza. Ez az eredeti alakzatot kiemeli a felületből, illetve besüllyeszti abba.

Felosztás

A felosztás hasznos eszköz, amellyel növelhető a 3D modellek adott területeinek vagy egészének poligonszáma és részletessége. Vegyük korábbi példánkat az egyszerű kockáról, amelynek csak hat oldala van. A kocka minden egyes oldalát feloszthatnánk kisebb kvadránsokra. Feloszthatjuk például a kockát egyszer függőlegesen, egyszer pedig vízszintesen, minden egyes felületet négy kisebb felületre osztva.

A felosztás nagyszerű módja a poligonszám növelésének úgy, hogy meghagyjuk az alapformát a modellezés kiindulópontjának. Általánosságban elmondható, hogy a felosztás kétféleképpen végezhető el.

  • Egyenletes felosztás. Ilyenkor a teljes objektumot egyenletesen osztják fel további részekre. A művelet a teljes térhálóra hatással van.
  • Szelektív felosztás. Ebben az esetben a modellező csak egyetlen elemet választ ki, például egy oldalt, majd alkalmazza rá a szükséges számú felosztást. A térháló többi részére a művelet nincs hatással.

Élletörés

A modell élei önmagukban teljesen szögletesek. Vegyük ismét a kocka példáját, ahol két oldal osztozik egy élen. A két felület közötti szöget derékszögűvé, tompaszögűvé vagy hegyesszögűvé tehetjük, de maga az él továbbra is szögletes marad.

Az élletörési eszközök lehetővé teszik az alkotó számára, hogy kiválasszon egy élt, majd tetszőleges számú élletörés hozzáadásával lágyabb megjelenésűvé tegye. Ez az eszköz nagyon hasznos lehet, de óvatosan kell vele bánni, mivel könnyen nem kívánt poligonok létrejöttét okozhatja, illetve topológiai problémákhoz vezethet, ha egy élhez túl sok részletet adnak hozzá.

Az Adobe Substance 3D használatával inspiráló alkotásokat hozhat létre anélkül, hogy a poligonokkal kellene bajlódnia.

Sok 3D munkafolyamat esetében a poligonalapú modellezés nélkülözhetetlennek tűnhet. A topológia kezelése bonyolult feladat lehet, különösen olyan esetekben, amikor nem feltétlenül van szükség tökéletesen optimalizált térhálóra. Ez különösen igaz a 3D tervezést használó termékorientált iparágakban.

Ezekben az esetekben egy olyan szoftver, amely nemcsak a formák gyors és hatékony kialakítását teszi lehetővé, hanem a kemény és organikus felületek modellezését is kiváló minőségben képes elvégezni, nagyban hozzájárulhat a 3D tervezés sikeréhez.

Az Adobe Substance 3D Modeler egy voxelalapú formázószoftver, amelyben a 3D modellezés olyan intuitív és természetes módon végezhető, mintha valódi agyaggal dolgoznánk. Az alkotóknak az első lépéstől kezdve az utolsóig egy pillanatig sem kell foglalkozniuk a poligonokkal, a topológiával vagy az UV-térképekkel. A szoftver mindezeket a lépéseket automatikusan kezeli az exportáláskor, és olyan exportálási lehetőségeket biztosít, amelyek segítik ezt a folyamatot.

További információkért ismerje meg a Modelert és a Substance 3D további alkalmazásait.

Köszönjük, hogy érdeklődik az Adobe megoldásai iránt. Alig várjuk, hogy lássuk, mit fog alkotni Ön.

Gyakori kérdések

MIÉRT POLIGONOKBÓL ÁLLNAK A 3D MODELLEK?

A 3D modellezés első lépése jellemzően a térháló létrehozása. A legtöbb 3D szoftverben a térháló drótvázként is megjeleníthető, ami lehetővé teszi a felhasználó számára, hogy lássa a 3D alakzatot felépítő éleket és csúcspontokat. A térháló fontos adatokat tartalmaz, amelyeket a számítógépek a 3D modell megfelelő megjelenítéséhez használnak. Így a poligonok természetes megoldást jelentenek a térháló létrehozásának és valós idejű használatának módja miatt. Ez is a 3D egyik előnye a hagyományos alkotási módszerekkel szemben, mivel a térhálót valós időben lehet animálni és módosítani, visszavonható módon.

MIT KELL TUDNI A RENDERELÉSBEN HASZNÁLT POLIGONOKRÓL?

A 3D térháló poligonokból áll, amelyeket csúcspontok és az azokat összekötő élek alkotnak. A poligon önmagában csak egy 2D alakzat, amely legalább 3 csúcspontból és élből áll. Ezek a pontok egymáshoz kapcsolva alkotják az oldalakat, amelyeket gyakran háromszögnek, négyszögnek vagy N-szögnek neveznek, attól függően, hogy hány csúcsból és élből állnak. A 3D modellezésben az N-szögek olyan poligonok, amelyeknek négynél több csúcsa és éle van. Az N-szögek használata általában nemkívánatos, mivel a bevált topológiai gyakorlat szerint a legjobban kezelhető eredmény érdekében csak három- és négyszögeket szabad használni.

MIRE HASZNÁLJÁK A POLIGONALAPÚ MODELLEZÉST?

A poligonalapú modellezést a 3D modellezés szabványának tekintik, mivel szinte minden kereskedelmi 3D szoftverben megtalálható. Pontos és átgondolt topológiájú 3D térhálók létrehozására használják. A poligonalapú modellezést különösen a vizuális effektekhez és a játékiparban használják. Mivel a játékokban gyakran sok objektumot kell egyszerre megjeleníteni valós időben, a fejlesztőknek gondolniuk kell a poligonszám és a hardverkorlátok viszonyára. A különböző konzolok és PC-k más és más feldolgozási korlátokkal rendelkeznek. Így az ilyen területen dolgozó, 3D-ben alkotó művészek a poligonalapú modellezést részesítik előnyben, mivel így nagyobb kontrollt gyakorolhatnak az egyes modellek felett.

https://main--cc--adobecom.hlx.page/cc-shared/fragments/products/substance3d/bottom-blade-cta-s3d-collection