Существуют несколько видов трехмерного моделирования: каркасное, твердотельное, поверхностное, генеративное и полигональное. Объемная визуализация с использованием полигонов является самой первой разновидностью 3D-моделирования. Полигональное моделирование 3d max имеет свои нюансы и сложности, однако данный метод по-прежнему пользуется огромной популярностью в сфере 3D-технологий.
Что такое полигональное моделирование
Полигональное моделирование – низкоуровневое моделирование, которое позволяет визуализировать объект с помощью полигональной сетки.
Полигональные сетки состоят из таких подобъектов:
- вершина – точка соединения ребер, их может быть сколько угодно;
- ребра – линии, выступающие границами граней;
- грани или полигоны – ячейки сетки, участки плоскости, которые имеют чаще всего треугольную или четырехугольную форму. Полигональная сетка может состоять из огромного количества одинаковых ячеек.
Для создания трехмерной модели объекта необходимо работать с подобъектами. Можно менять их масштаб и форму, вращать, объединять и делить, а также применять другие операции, которые позволяют специальные компьютерные программы.
Полигональное моделирование выполняется в таких программах:
- 3ds Max;
- Maya;
- Alias;
- Rhino.
Полигональные сетки представляют собой совокупность полигонов, из которых формируются контуры, оболочка будущего объекта. Кажется, что с ними несложно работать, они имеют четко определяемые внешнюю и внутреннюю область, не нужно делать никаких дополнительных параметров и вычислений. Однако этот метод требует терпения и усидчивости, поскольку для создания даже самой простой трехмерной модели необходимо сделать тысячи кликов мышью. Наименьшая ошибка может свести всю работу не «нет», так как переделать готовый объект очень сложно.
Методики и способы построения полигональных моделей
Существует три основных методики создания полигональных моделей, которые чаще всего используются в объединенном варианте, однако могут применяться и в чистом виде.
- С помощью примитивов – когда за основу берутся готовые геометрические фигуры (например, куб или цилиндр), затем конструируется нужная модель путем вытягивания подобъектов, деления существующих граней.
- Вытягиванием из полигона-исходника новых граней, когда каждый подобъект появляется из предыдущего.
- Вручную, без исходников и примитивов, когда все подобъекты прорисовываются, а не вытягиваются.
Полигональное моделирование предусматривает три основных способа построения объектов визуализации.
- Моделирование при помощи вершин – проводятся манипуляции с вершинами, их перемещение, удаление и т.д.
- Моделирование при помощи ребер – для придания нужной формы объекту меняется положение ребер, их размеры.
- Моделирование при помощи полигонов – грани используются для более сложных операций, например, придания формам выпуклости или наоборот заостренности, сглаживание или вдавливание поверхности, здесь ведется работа с плоскостями.
Рекомендации при создании полигональных моделей
- Лучше использовать четырехугольные геометрические фигуры. Они проще деформируются, что позволяет не тратить время на ненужные манипуляции. Рекомендуется применять как можно меньше треугольников.
- Не стоит использовать сложные геометрические фигуры, с большим количеством углов и ребер, это может привести к деформации текстуры.
- При создании полигональной модели нужно визуализировать только необходимые элементы, построение дополнительных конструкций усложняет саму модель, если это мелкие детали, их можно сделать, используя текстуры.
Полигональное моделирование рассчитано в первую очередь на создание объемных моделей объектов с точными формами и четкими контурами. Объекты складываются из полигонов – крошечных граней, которые имеют форму и цвет. Данный метод на сегодняшний день чаще всего применяется в промышленном дизайне.
