Kaj je večkotnik pri 3D-oblikovanju?

Za ponazoritev preprostega primera večkotnikov in celotnih 3D-modelov si predstavljajte zgradbo običajne kocke. Kocka ima šest ploskev, 12 stranic in 8 oglišč, ki so med seboj povezana in tvorijo eno telo. Po teh osnovnih načelih lahko umetniki CG s pomočjo večkotnikov oblikujejo poljubno obliko.

Če pogledate mrežo ali žični model katerega koli predmeta 3D, boste videli, da je sestavljen iz številnih med seboj povezanih večkotnikov, ki lahko tvorijo vse od človeškega obraza do povsem domišljijskih predmetov.

Modeli z gosto mrežo (high-poly) imajo mrežo, ki je izjemno podrobno izdelana in pri kateri končno število večkotnikov ni pomembno. Pogosto modeli z gosto mrežo sploh niso sestavljeni iz večkotnikov. Običajno so oblikovani s 3D-metodami na podlagi vokslov.

Posamezni voksel si lahko predstavljamo podobno kot slikovno piko na dvodimenzionalnih slikah. Vsaka slikovna pika vsebuje podatke o barvah. Podobno velja tudi za voksel. To je točka, v kateri so podatki o 3D, in vsaka točka ima svoje mesto v tridimenzionalni mreži.

Z uporabo teh metod lahko umetniki oblikujejo 3D-predmete v realnem času. Ko so gotovi, jih lahko izvozijo v obliki mreže, in v tem primeru računalniški algoritmi poskrbijo za poligonsko oblikovanje. Končni rezultat je pogosto osupljiv, vendar gosto posejan z večkotniki. Od tod torej ime gosta mreža (high-poly).

Tako smo prišli do retopologije, postopka, s katerim gostomrežne modele pretvorimo v redkomrežne. To je mogoče storiti na več načinov in v različnih programih so lahko na voljo posebna orodja za ta postopek. Za številne umetnike je ta korak nujni del delovnega procesa.

Umetniki običajno poenostavijo topologijo, vendar na površinske teksture predmetov nato nanesejo kompleksnejše gostomrežne različice. Tako se izgubi le malo podrobnosti, čeprav je delovanje modela zelo optimizirano.

Podrazdelitev je uporabno orodje ali tehnika za izdelavo natančnejših 3D-modelov iz večkotnikov. Če vzamemo prejšnji primer s preprosto kocko, ki ima le šest ploskev. Vsako od teh ploskev je mogoče dodatno razdeliti na manjše dele. Umetnik lahko kocko razdeli npr. enkrat pokončno in enkrat vodoravno ter tako vsako ploskev razdeli na štiri manjše ploskve.

S podrazdeljevanjem lahko učinkovito povečamo število večkotnikov in hkrati ohranimo začetno obliko kot izhodiščno točko modeliranja. Na splošno uporabljamo dve vrsti podrazdelitve.

• Enakomerna podrazdelitev. V tem primeru je celo telo enakomerno razdeljeno. Podrazdelitev se izvede na celi mreži.
• Delna podrazdelitev. Pri tem načinu podrazdelitve umetnik izbere samo posamezen del, npr. eno ploskev, in jo razdeli na poljubno število delov. To ne vpliva na preostali del mreže.

Robovi modelov so izvorno povsem koničasti. Ponovno za primer vzemimo kocko, kjer imata dve ploskvi skupen rob. Ob premikanju ploskev lahko kot med njima postane pravokoten, top ali oster, vendar sam rob kljub temu ostane koničast.

Z orodji za brušenje robov lahko umetniki izberejo poljubni rob in ga nato prirežejo z dodajanjem različnih poševnih robov. Čeprav je to nadvse uporabno orodje, ga je treba uporabljati previdno, ker lahko povzroči nastanek neželenih večkotnikov ali povzroči nasprotja s topologijo, če na posameznem robu dodamo preveč podrobnosti.

Pri številnih postopkih s 3D se oblikovanju z večkotniki ni mogoče izogniti. Ukvarjanje s topologijo je lahko odveč, zlasti ko natančno izdelana mreža niti ni potrebna. To še posebej drži v primeru panog, ki se ukvarjajo predvsem z izdelki, in želijo izkoristiti prednosti 3D.

V teh primerih programska oprema, ki ne omogoča le hitrega in učinkovitega oblikovanja, temveč tudi doseganje visokokakovostnih rezultatov pri modeliranju trdnih in organskih površin, lahko pomeni razliko med uspešno in neuspešno uporabo 3D.

Adobe Substance 3D Modeler je programska oprema za skulpturiranje na osnovi vokslov, s katero je mogoče 3D-modele oblikovati tako naravno, kot bi modelirali z glino. Umetnikom se od začetka do konca ni treba ukvarjati z večkotniki, topologijo ali UV-odvijanjem. Vse te korake izvede programska oprema ob izvozu, kjer lahko umetnik z različnimi možnostmi vodi postopek.

Spoznajte Modeler in ostale programe v zbirki Substance 3D.

Zahvaljujemo se vam za raziskovanje sveta Adobe. Komaj čakamo, da vidimo vaše umetnine.