Что такое многоугольник в 3D-моделировании?

Чтобы проиллюстрировать простой пример многоугольников и полных трехмерных моделей, рассмотрим построение базового куба. Куб имеет шесть граней, 12 ребер и 8 вершин, связанных вместе, образующих один объект. Благодаря этим основным принципам художники компьютерной графики могут использовать многоугольники для создания любой формы, которую они хотят.

Если вы посмотрите на сетку или каркас любого трехмерного объекта, вы увидите множество многоугольников, сплетенных вместе, чтобы создать эту форму, — от человеческого лица до чего-то, полностью рожденного в воображении.

Модель high-poly представляет собой сетку, созданную с предельной детализацией и обычно без учета конечного количества многоугольников. Часто модели high-poly вообще не содержат многоугольников. Обычно они создаются с использованием 3D-методов на основе вокселей.

Думайте об одном вокселе как о пикселе в 2D-изображении. Каждый пиксель хранит информацию о цвете. Воксел ничем не отличается. Это единственная точка, в которой хранится соответствующая трехмерная информация, и каждая из них имеет свое место в трехмерной сетке.

Использование этих методов позволяет художникам лепить 3D-объекты в режиме реального времени. По завершении они могут экспортировать 3D-модель в виде сетки, и в этом случае полигональным моделированием займутся компьютерные алгоритмы. Результаты зачастую впечатляют, но переполнены многоугольниками. Отсюда и название high-poly.

Это подводит нас к ретопологии: процессу превращения модели high-poly в low-poly. Существует несколько методов, и в различных программах могут даже быть специальные инструменты, облегчающие процесс ретопологии. Для многих художников это необходимый шаг в рабочем процессе.

Чаще всего художники упрощают топологию, но вкладывают более сложную версию high-poly в текстуры поверхности объектов. Таким образом теряется очень мало деталей, несмотря на значительную оптимизацию производительности модели.

Разделение — это полезный инструмент и метод для создания гладких 3D-моделей из многоугольников. Возьмем наш предыдущий пример простого куба, у которого всего шесть граней. Можно было бы разделить каждую грань куба на более мелкие квадранты. Например, художник может разделить куб один раз по вертикали и один раз по горизонтали, разделив таким образом каждую грань на четыре меньшие грани.

Разделение — отличный способ увеличить количество многоугольников, сделав базовую форму отправной точкой моделирования. В целом разделение может быть выполнено в двух видах.

• Единообразное разделение. Это когда весь объект разделяется равномерно. Оно повлияет на всю сетку.
• Выборочное разделение. При этом методе разделения художник выбирает только один квадрант, например одну грань, и применяет необходимое количество разделений. Остальная часть сетки не затрагивается.

Сами по себе ребра модели идеально острые. Снова рассмотрим пример куба, где две грани имеют общее ребро. Можно манипулировать углом между двумя гранями, делая его квадратным, тупым или острым, но само ребро останется острым.

Инструменты скоса позволяют художникам выбирать ребро, а затем добавлять любое количество скосов, чтобы смягчить его. Это полезный инструмент, но его следует использовать осторожно, поскольку он может легко добавить ненужные многоугольники или вызвать конфликты с топологией, если к одному скосу будет добавлено слишком много деталей.

Для многих рабочих процессов в 3D полигональное моделирование может показаться неизбежным. Управление топологией может показаться хлопотным, особенно в ситуациях, когда не требуется идеально оптимизированная сетка. Это особенно актуально в отраслях, ориентированных на продукцию, которые хотят воспользоваться преимуществами 3D.

В таких ситуациях наличие программного обеспечения, которое не только позволяет быстро и эффективно создавать формы, но также дает высококачественные результаты для моделирования как твердых, так и органических поверхностей, может иметь решающее значение для успеха в 3D.

Adobe Substance 3D Modeler — это программное обеспечение для создания скульптур на основе вокселей, цель которого — сделать 3D-моделирование таким же непринужденным и естественным, как работа с настоящей глиной. От начала до конца художникам не нужно беспокоиться о многоугольниках, топологии или UV-картировании. Все эти шаги выполняются программным обеспечением при экспорте, и у художника есть доступные параметры экспорта, которые помогут управлять этим процессом.

Откройте для себя Modeler и остальные приложения Substance 3D, чтобы узнать больше.

Благодарим за знакомство с миром Adobe. Нам не терпится увидеть ваши работы!