Що таке багатокутник у 3D-моделюванні?

Щоб проілюструвати простий приклад багатокутників і повних 3D-моделей, розглянемо побудову базового куба. Куб має шість граней, 12 ребер і 8 вершин, зʼєднаних разом, для утворення одного обʼєкта. Завдяки цим базовим принципам художники можуть використовувати багатокутники для створення будь-якої потрібної форми.

Якщо подивитися на сітку або каркас будь-якого 3D-обʼєкта, то можна побачити безліч багатокутників, сплетених разом для створення цієї форми – від людського обличчя до чогось цілком уявного.

Високополігональна модель – це сітка, створена з надзвичайною деталізацією і зазвичай без урахування кінцевої кількості багатокутників. Часто високополігональні моделі взагалі не створюються за допомогою багатокутників. Зазвичай вони ліпляться за допомогою воксельних 3D-методів.

Уявіть собі один воксель як піксель у двовимірному мистецтві. У кожному пікселі зберігається інформація про колір. Воксель нічим не відрізняється. Це неподільна точка, яка зберігає відповідну тривимірну інформацію і має своє місце в тривимірній сітці.

Використання цих методів дає художникам змогу ліпити 3D-обʼєкти в режимі реального часу. Після завершення роботи над обʼєктом 3D-модель можна експортувати у вигляді сітки, і в такому разі компʼютерні алгоритми виконають полігональне моделювання. Результати часто вражають, але здебільшого роздуті, коли йдеться про багатокутники. Звідси й назва високополігональне моделювання.

Тож переходимо до ретопології – процесу перетворення високополігональної моделі на низькополігональну. Існує кілька методів ретопології, а в різному програмному забезпеченні можуть бути навіть спеціальні інструменти для полегшення процесу її виконання. Для багатьох художників це необхідний етап у їхній роботі.

Найчастіше художники спрощують топологію, але запікають складнішу, високополігональну версію на поверхневих текстурах обʼєктів. У такий спосіб втрачається дуже мало деталей, але забезпечується значна оптимізація продуктивності моделі.

Поділ – це корисний інструмент і метод для створення гладких 3D-моделей з багатокутників. Візьмемо попередній приклад простого куба, який має лише шість граней. Кожну грань куба можна розбити на менші квадрати. Наприклад, художник може розділити куб один раз по вертикалі й один раз по горизонталі, у такий спосіб розбиваючи кожну грань на чотири менші грані.

Поділ – це чудовий спосіб збільшити кількість багатокутників, що дає змогу стати базовій формі відправною точкою для моделювання. Загалом поділ може бути виконаний двома способами.

• Однорідний поділ. Це коли весь обʼєкт ділиться рівномірно. Впливає на всю сітку.
• Вибірковий поділ. У цьому способі поділу художник вибирає лише один квадрат, наприклад одну грань, і застосовує потрібну кількість поділів. Решта сітки не зачіпається.

Самі по собі краї моделі ідеально гострі. Ще раз розглянемо приклад куба, у якому дві грані мають спільне ребро. Можна змінювати кут між двома гранями й робити його прямим, тупим чи гострим, але сама грань залишатиметься гострою.

Інструменти скошування дають художникам можливість виділяти ребро, а потім додавати будь-яку кількість скосів, щоб його помʼякшити. Це корисний інструмент, але його слід використовувати обережно, оскільки якщо додати занадто багато деталей до одного скосу, це може призвести до неконтрольованого додавання багатокутників або спричинити конфлікти з топологією.

У багатьох випадках створення 3D-моделей полігональне моделювання може здатися безальтернативним. Робота з топологією може здаватися клопіткою справою, особливо в ситуаціях, коли наявність ідеально впорядкованої сітки може не вимагатися. Зокрема це стосується орієнтованих на створення продукції галузей, де потребується використання переваг 3D-моделювання.

У таких ситуаціях наявність програмного забезпечення, яке не тільки створює можливості для швидкого й ефективного окреслення фігур, а й може забезпечити високоякісні результати моделювання як твердих, так і органічних поверхонь, може мати вирішальне значення для успішного 3D-моделювання.

Adobe Substance 3D Modeler – це воксельне програмне забезпечення для ліплення, яке має на меті зробити 3D-моделювання таким же жестикулятивним і природним, як робота зі справжньою глиною. Від початку й до кінця художникам не потрібно турбуватися про багатокутники, топологію або UV-мапи. Усі ці етапи виконуються програмним забезпеченням під час експорту, а художник може змінювати параметри експорту, щоб керувати цим процесом.

Відкрийте для себе Modeler та інші програми Substance 3D, щоб дізнатися більше.

Дякуємо, що досліджуєте світ Adobe. З нетерпінням чекаємо на ваші твори!