3D моделювання

Матеріал з Вікіпедії — вільної енциклопедії.
Перейти до: навігація, пошук
Приклад тривимірної моделі

У комп'ютерній графіці 3D моделювання — це процес розробки математичного представлення будь-якої тривимірної поверхні об'єкта за допомогою спеціалізованого ПЗ. Продукт моделювання є 3D модель. Вона може бути представлена у вигляді програмного коду або відображена у вюпорті чи вювері, як 3D модель, а також за допомогою двовимірного зображення, що створюється за допомогою процесу рендерингу. 3D моделі можуть створюватись вручну або автоматично. Виготовлення моделей вручну є подібним до створення скульптури в пластичному мистецтві.

Моделі[ред.ред. код]

Приклад використання тривимірного моделювання для реконструкції обличчя мумії за черепом

3D моделі представляють 3D об'єкт використовуючи набір точок в 3D просторі, поєднаних між собою різноманітними геометричними об'єктами, як от трикутниками, лініями тощо.

Алгоритми моделювання[ред.ред. код]

Тут перечислені математичні підходи, що інтегровані в тому чи іншому вигляді у програмне забезпечення і виділяють за своїми можливостями різні алгоритми для створення однієї і тієї ж моделі, кожна із яких має своєрідні властивості. Загалом на сьогодні усі алгоритми можна поділити на чотири категорії:

  • Сплайнове моделювання (термін сплайн — означає криві, що бувають різних типів):
    • NURBS — поверхні NURBS визначаються кривими, на які впливають «важки» контрольні точки. Крива слідує за точками (але не обов'язково дотикається до них). Збільшення ваги точки притягне криву ближче до неї. NURBS є насправді гладкими поверхнями, а не їхніми імітаціями за допомогою маленьких плоских поверхонь, тому цей метод часто застосовують для моделювання органічних форм. Часто термін NURBS використовується для позначення усіх методів сплайнового моделювання перечислених нижче;
    • Патчі і криві Безє — примітивний тип NURBS;
    • Бі-сплайни (англ. Bi-spline) — це спеціальний тип сплайнів, які можуть бути швидко вичислені, як сума базових функцій;
    • Rational;
    • Non-uniform (нерівномірні) — дозволяє можливість нерівномірної параметризації вздовж поверхні;
  • Полігональне моделювання — точки в 3D просторі, вершини (англ. Vertex), з'єднані між собою лінією — ребром (англ. Edge), утворюють поверхню (англ. Faces) за законами створення геометричних площин. Набір об'єднаних площин називають полігональною сіткою (англ. Polygon mesh). Більша частина 3D моделей сьогодні будується як текстуровані багатокутні моделі, оскільні вони досить гнучкі і комп'ютер може відрендерити їх досить швидко. Однак, багатокутники є плоскими й можуть тільки приблизно передати вигнуті поверхні, використовуючи багато багатокутників. Процес перетворення гладких поверхонь в багатокутники називається тесселяцією;
  • Моделювання за допомогою сабдивів (англ. Subdivision surfaces) — один із сучасних алгоритмів, який прогресивно розвивається і все більш нарощує конкуренцію двом попереднім.
  • Процедурне моделювання — таке моделювання дозволяє оперувати масштабними проектами, вимагає у більшості пайплайну, тому використовується великими студіями комп'ютерної графіки;

Методи підходів до початку моделювання[ред.ред. код]

Сучасне програмне забезпечення дозволяє використовувати незалежно від алгоритму моделювання різноманітні підходи для побудови моделі.

  • Примітиви — моделювання за допомогою простих геометричних фігур (кулі, циліндри, конуси тощо), які використовуються як цеглинки при побудові складніших об'єктів. Перевагою методу є швидка та легка побудова, а також те що моделі є математично визначені і точні. Підходить до технічного моделювання і менше для моделювання органіки. Деякі програми можуть рендерити з примітивів напряму, інші використовують примітиви тільки для моделювання, а пізніше конвертують для подальшої роботи або рендерингу.
  • та ін.

Див. також[ред.ред. код]