מדריך לעיבוד בתלת-ממד

עיבוד בתלת ממד הוא תהליך יצירה של תמונה דו ממדית ראליסטית מדגמים תלת ממדיים. עיבוד בתלת-ממד הוא השלב האחרון של המחשה חזותית תלת-ממדית, אשר כוללת יצירת דגמים של אובייקטים, בניית מרקמים לאובייקטים האלה והוספה של תאורה לסצנה.

תוכנה לעיבוד בתלת ממד משתמשת בכל הנתונים שקשורים לדגם תלת ממדי מסוים ומעבדת אותו לתמונה דו ממדית. הודות ליכולות חדשות לבניית מרקמים ותאורה, תמונות דו ממדיות יכולות להיראות בדיוק כמו תמונות אמיתיות או לקבל מראה מעוצב בכוונה – האמנים יכולים להחליט מה הם רוצים ליצור ומה מטרת ההמחשה.

לפעמים משתמשים בתיאור "עיבוד בתלת ממד" ו"המחשה בתלת ממד" בצורה חליפית, אך עיבוד בתלת ממד הוא למעשה השלב האחרון בתהליך ההמחשה בתלת ממד. כאן נסביר לפרטים את התהליך של המחשה בתלת ממד, שמסתיים בשלב העיבוד בתלת ממד.

ישנן כמה דרכים ליצור דגם, או סצנה שלמה, בתלת ממד. חלק מהיישומים לפיסול מאפשרים לכם ליצור ולעצב דגמים עם פוליגונים שבסופו של דבר יעצבו נכס תלת ממדי. שיטה זו של בניית דגמים יכולה, למשל, להיות יעילה במיוחד ליצירת נכסים אורגניים – כגון צמחים ואנשים – ולביטוי אמנותי של צורות בלתי רגילות.

קיימות חלופות לגישה הזאת. כלים אחרים לעיצוב דגמים מתמקדים ביצירת קצוות ומשטחים, במקום בעיצוב פוליגונים, במרחב תלת ממדי. יצירה של נכסים תלת ממדיים בשיטה הזאת מאפשרת בנייה בדיוק מתמטי רב יותר, והכלים האלה משתמשים לבניית דגמים בתחום העיצוב התעשייתי או בתכנון בעזרת מחשב (CAD).

אפשר גם "לסרוק" אובייקט בעולם האמיתי עם כלי מיוחד – הנתונים שמצולמים בסריקה שכזו יאפשרו לכם ליצור מחדש את האובייקט במשטח תלת ממדי. אולי תעדיפו את השיטה של הפקה פרוצדורלית (procedural generation), שבה התוכנה תפסל את הדגם עבורכם לפי אוסף כללים מתמטיים שנקבעו מראש.

לא משנה איך תבחרו ליצור דגם תלת-ממדי, השלב הבא יהיה בניית מרקמים תלת-ממדיים.

הפוליגונים מגדירים את הצורה של אובייקטים תלת ממדיים אבל לכשעצמם, אין בהם את הפרטים לגבי הצבע או המשטח. אמנים יכולים להקצות את המרקם לכל פוליגון באובייקט תלת ממדי. מרקמים יכולים להיות בצבעי שחור לבן או לחקות את המראה של כל משטח שקיים, מחומרים טבעיים כגון אבנים או עץ ועד חומרים תעשייתיים כגון משטחים של מתכת או פלסטיק.

אובייקט תלת ממדי יחיד יכול להיות מורכב מאלפים, לפעמים גם ממיליונים, של פוליגונים. האובייקט אולי נראה כמו משטח תעשייתי חלק של מערבל מזון או כמו עור מחוספס של פיל אבל בבסיסו, הוא עדיין אובייקט שמורכב מפוליגונים וממשטחים יחסית ריקים. באמצעות חומרים תלת ממדיים, עם זאת, אפשר ליצור את אשליית העומק של תלת ממד. המרקמים האלה מבצעים פעולות מתקדמות יותר מאשר הוספה פשוטה של השתקפות או צבע לאובייקט – המרקמים יכולים להוסיף פרטים עדינים כמו תפרים על בגדי בד או שורה של מסמרים בקצה של משטח תעשייתי ממתכת. יצירה של פרטים כאלה והוספתם לגיאומטריה של אובייקט באופן ידני עלולות לגזול זמן רב מאוד.

אובייקטים תלת ממדיים צריכים להידמות לאובייקטים שנמצאים בעולם האמיתי. המאפיין הזה חשוב בעיקר במקרי שימוש נפוצים כגון עיבוד והמחשה חזותית של עבודות אדריכלות, שמסוגלים להפוך תוכנית קומה בסיסית להצגה ברורה של הפרויקט שייבנה.

מקורות אור ראליסטיים מסוגלים להפוך אוסף של אובייקטים שמורכבים מפוליגונים לחלל שנראה אמיתי. אבל אמנים שיוצרים בתלת ממד בדרך כלל לא צובעים אורות או צללים בעצמם. במקום, הסצנה התלת ממדית כוללת את ההגדרות של הכיוון, העוצמה והסוג של מקור האור אשר מאיר את האובייקטים השונים.

המרקמים שנוצרים עם ערכת הכלים של Adobe Substance 3D מתחשבים כברירת מחדל בעקרונות העיבוד מבוסס הפיזיקה (PBR) ולכן יקבלו מראה ריאליסטי בכל תנאי התאורה. כך, החומר שממנו עשוי שולחן העץ עדיין ייראה כמו עץ בין שמגדירים את המיקום שלו במרפסת שטופת שמש, בחלל פנימי או במתחם תת קרקעי.

חשוב לציין שמשטחים וחומרים שונים נוטים לעקם אור או ליצור איתו אינטראקציה בדרכים מיוחדות. זכוכית וקרח הם חומרים שקופים ולכן יגרמו להשתקפות או להשתברות האור. האור ישתקף בצורה מסוימת על משטחים של מים ונוזלים אחרים, ומנסרות ייצרו קשתות אור קטנות כאשר קרן האור פוגעת במנסרה בזווית מסוימת. סצנה אשר נבנתה עם מרקמים מדויקים והוארה בצורה אמנותית, יכולה להיראות מושכת ודרמטית.

לאחר שיצרתם אובייקטים תלת ממדיים, הוספתם להם מרקמים והארתם את הסצנה, תהליך העיבוד בתלת ממד מתחיל. זהו תהליך ממוחשב שבעצם מייצר "סקירה" של הסצנה מנקודת המבט שהגדרתם. התוצאה היא תמונה דו ממדית של הסצנה התלת ממדית שבניתם.

תוכנת עיבוד יכולה ליצור תמונה יחידה או לעבד תמונות רבות בקצב מהיר כדי ליצור אשליה של תנועה בזמן אמת.

תהליך העיבוד אינו תהליך אחיד – ישנן שיטות רבות שבהן ניתן להשתמש, כגון עיבוד בזמן אמת, ניתוב קרניים ושיטות אחרות שישפיעו על איכות העיבוד. לפרטים נוספים על יכולות של GPU ו-CPU, אפשר לבקר בדף דרישות חומרה לתלת-ממד של Adobe.