Nesta parte, vamos nos concentrar em algumas ferramentas e processos específicos usados na modelagem 3D poligonal.
Em modelagem poligonal, um artista cria uma representação digital de um objeto 3D com uma malha geométrica composta de faces, arestas e vértices. Os rostos são geralmente quadrilaterais ou triangulares e compõem a superfície do modelo 3D. Através do uso das seguintes técnicas, um modelador transforma metodicamente uma malha 3D primitiva (geralmente um cubo, cilindro ou esfera) em um modelo 3D completo:
Extrusão
A extrusão é um método de adicionar geometria a uma primitiva de polígono e uma das principais ferramentas que um modelador usa para começar a modelar uma malha.
Por meio da extrusão, um modelador manipula a malha 3D colapsando uma face sobre si mesma (para criar uma indentação) ou extrudando a face para fora ao longo de sua superfície. normal da superfície -O vetor direcional perpendicular à face poligonal.
A extrusão de uma face quadrilateral cria quatro novos polígonos para preencher a lacuna entre sua posição inicial e final. A extrusão pode ser difícil de visualizar sem um exemplo concreto:
- Considere uma forma simples de pirâmide, com uma base quadrilateral (4 pontas). Um modelador pode transformar essa pirâmide primitiva em uma forma de casa, selecionando a base da pirâmide e extrudando-a na direção Y negativa. A base da pirâmide é deslocada para baixo e quatro novas faces verticais são criadas no espaço entre a base e a tampa. Um exemplo semelhante pode ser visto na modelagem das pernas de uma mesa ou cadeira.
- As bordas também podem ser extrudadas. Ao extrudar uma borda, ela é essencialmente duplicada - a borda duplicada pode então ser puxada ou girada para longe do original em qualquer direção, com uma nova face poligonal criada automaticamente, conectando as duas. Este é o principal meio de moldar a geometria no modelagem de contorno processo.
Subdividindo
A subdivisão é uma forma de os modeladores adicionarem resolução poligonal a um modelo, de maneira uniforme ou seletiva. Como um modelo poligonal geralmente começa com um primitivo de baixa resolução com poucas faces, é quase impossível produzir um modelo acabado sem pelo menos algum nível de subdivisão.
- UMA subdivisão uniforme divide toda a superfície de um modelo uniformemente. As subdivisões uniformes são geralmente concluídas em uma escala linear, o que significa que cada face poligonal é subdividida em quatro. A subdivisão uniforme ajuda a eliminar o "bloqueio" e pode ser usada para suavizar uniformemente a superfície de um modelo.
- Loops de Borda - A resolução também pode ser adicionada colocando seletivamente loops de borda adicionais. Um loop de borda pode ser adicionado em qualquer conjunto contíguo de faces poligonais, subdividindo as faces selecionadas sem adicionar desnecessariamente resolução ao restante da malha. Geralmente, os loops de borda são usados para adicionar resolução em regiões de um modelo que exige um nível de detalhamento desproporcional à geometria próxima (as juntas de joelho e cotovelo de um modelo de caractere são um excelente exemplo, assim como lábios e olhos).Os laços de borda também podem ser usados para preparar uma superfície para extrusão ou subdivisão uniforme. Quando uma superfície é subdividida uniformemente, quaisquer arestas duras são arredondadas e suavizadas - se uma subdivisão for necessária, mas o modelador desejar manter certas arestas duras, elas poderão ser mantidas colocando um aresta de aresta em cada lado da aresta em questão. Este mesmo efeito pode ser alcançado através do uso de chanfro , discutido abaixo.
Chanfros ou Chanfros
Se você já trabalhou nos campos de engenharia, design industrial ou marcenaria, a palavra chanfro pode já ter algum peso para você.
Por padrão, as bordas em um modelo 3D são infinitamente nítidas - uma condição que praticamente nunca ocorre no mundo real. Olhe a sua volta. Inspecionado de perto o suficiente, quase todas as extremidades que você encontrar terão algum tipo de conicidade ou arredondamento.
Um bisel ou chanfro leva em conta esse fenômeno e é usado para reduzir a aspereza das bordas em um modelo 3D:
- Por exemplo, cada aresta em um cubo ocorre em uma convergência de 90 graus entre duas faces poligonais. A chanfradura dessas bordas cria uma face estreita de 45 graus entre os planos convergentes para suavizar a aparência da borda e ajuda o cubo a interagir com a luz de maneira mais realista. O comprimento (ou offset ) do bisel, bem como sua redondeza pode ser determinada pelo modelador.
Refino / Shaping
Também conhecido como "empurrando e puxando vértices", a maioria dos modelos requer algum nível de refinamento manual. Ao refinar um modelo, o artista move vértices individuais ao longo do eixo x, y ou z para ajustar os contornos da superfície.
Uma analogia suficiente para o refinamento pode ser vista no trabalho de um escultor tradicional: Quando um escultor trabalha, ele primeiro bloqueia as grandes formas da escultura, concentrando-se na forma geral de sua peça. Então ele revisita cada região da escultura com uma "escova de ancinho" para afinar a superfície e esculpir os detalhes necessários.
Refinar um modelo 3D é muito semelhante. Cada extrusão, bisel, edge-loop ou subdivisão é tipicamente acompanhada por pelo menos um pouco de refinamento de vértices por vértices.
O estágio de refinamento pode ser meticuloso e provavelmente consome 90% do tempo total que um modelador gasta em uma peça.Pode levar apenas 30 segundos para colocar um loop de borda ou retirar uma extrusão, mas não seria incomum para um modelador gastar horas refinando a topologia de superfície próxima (especialmente em modelagem orgânica, em que as mudanças de superfície são suaves e sutis ).
O refinamento é, em última análise, o passo que leva um modelo de um trabalho em andamento para um ativo acabado.
