En esta pieza, nos centraremos en algunas de las herramientas y procesos específicos utilizados en el modelado 3D poligonal.
En modelado poligonal, un artista crea una representación digital de un objeto 3D con una malla geométrica compuesta de caras, bordes y vértices. Las caras suelen ser cuadriláteras o triangulares, y constituyen la superficie del modelo 3D. Mediante el uso de las siguientes técnicas, un modelador transforma metódicamente una malla 3D primitiva (normalmente un cubo, cilindro o esfera) en un modelo 3D completo:
Extrusión
La extrusión es un método para agregar geometría a un polígono primitivo y una de las herramientas principales que utiliza un modelador para comenzar a dar forma a una malla.
A través de la extrusión, un modelador manipula la malla 3D ya sea colapsando una cara sobre sí misma (para crear una muesca), o extruyendo la cara hacia afuera a lo largo de su superficie normal -El vector direccional perpendicular a la cara poligonal.
Extruir una cara cuadrilátera crea cuatro polígonos nuevos para cerrar la brecha entre su posición inicial y final. La extrusión puede ser difícil de visualizar sin un ejemplo concreto:
- Considera una forma piramidal simple, con una base cuadrilátera (4 filos). Un modelador podría transformar esta pirámide primitiva en una forma parecida a una casa seleccionando la base de la pirámide y extruyéndola en la dirección Y negativa. La base de la pirámide se desplaza hacia abajo y se crean cuatro caras verticales nuevas en el espacio entre la base y la tapa. Un ejemplo similar podría verse al modelar las patas de una mesa o silla.
- Los bordes también pueden ser extruidos. Cuando se extruye un borde, se duplica esencialmente: el borde duplicado se puede tirar o rotar del original en cualquier dirección, con una nueva cara poligonal creada automáticamente que conecta los dos. Este es el medio principal para dar forma a la geometría en el modelado de contorno proceso.
Subdividir
La subdivisión es una forma en que los modeladores pueden agregar resolución poligonal a un modelo, ya sea de manera uniforme o selectiva. Debido a que un modelo poligonal generalmente comienza a partir de una primitiva de baja resolución con muy pocas caras, es casi imposible producir un modelo terminado sin al menos algún nivel de subdivisión.
- UNA subdivisión uniforme divide toda la superficie de un modelo de manera uniforme. Las subdivisiones uniformes generalmente se completan en una escala lineal, lo que significa que cada cara poligonal se subdivide en cuatro. La subdivisión uniforme ayuda a eliminar la "obstrucción" y se puede usar para suavizar uniformemente la superficie de un modelo.
- Edge Loops - La resolución también se puede agregar colocando selectivamente bucles de borde adicionales. Se puede agregar un bucle de borde a través de cualquier conjunto contiguo de caras poligonales, subdividiendo las caras seleccionadas sin agregar resolución innecesaria al resto de la malla. Los bucles de bordes se usan normalmente para agregar resolución en regiones de un modelo que requieren un nivel de detalle desproporcionado a la geometría cercana (las articulaciones de rodilla y codo de un modelo de personaje son un buen ejemplo, al igual que los labios y los ojos).Los bucles de borde también se pueden usar para preparar una superficie para extrusión o subdivisión uniforme. Cuando una superficie está subdividida uniformemente, los bordes duros se redondean y alisan; si se requiere una subdivisión, pero el modelador desea mantener ciertos bordes duros, se pueden mantener colocando un lazo de borde en cualquier lado del borde en cuestión. Este mismo efecto se puede lograr mediante el uso de un bisel , se discute más adelante.
Biseles o chaflanes
Si ha estado en el campo de la ingeniería, el diseño industrial o la carpintería, la palabra bisel Puede que ya tenga algo de peso para ti.
De forma predeterminada, los bordes de un modelo 3D son infinitamente definidos, una condición que virtualmente nunca ocurre en el mundo real. Mira a tu alrededor. Inspeccionados lo suficientemente de cerca, casi todos los bordes que encuentre tendrán algún tipo de estrechamiento o redondeo.
Un bisel o chaflán tiene en cuenta este fenómeno y se utiliza para reducir la dureza de los bordes en un modelo 3D:
- Por ejemplo, cada borde de un cubo se produce en una convergencia de 90 grados entre dos caras poligonales. El biselado de esos bordes crea una cara estrecha de 45 grados entre los planos convergentes para suavizar la apariencia del borde y ayuda al cubo a interactuar con la luz de manera más realista. La longitud (o compensar ) del bisel, así como su redondez puede ser determinado por el modelador.
Refinación / Conformado
También conocidos como "empujar y tirar de vértices", la mayoría de los modelos requieren algún nivel de refinamiento manual. Al refinar un modelo, el artista mueve vértices individuales a lo largo del eje x, y o z para ajustar los contornos de la superficie.
Una analogía suficiente para el refinamiento podría verse en la obra de un escultor tradicional: cuando un escultor trabaja, primero bloquea las grandes formas de la escultura, centrándose en la forma general de su obra. Luego vuelve a visitar cada región de la escultura con un "cepillo de rastrillo" para afinar la superficie y realizar los detalles necesarios.
Refinar un modelo 3D es muy similar. Cada extrusión, bisel, borde-bucle o subdivisión, suele ir acompañada de al menos un poco de refinamiento vértice a vértice.
La etapa de refinamiento puede ser laboriosa y probablemente consume el 90 por ciento del tiempo total que un modelador pasa en una pieza.Puede tomar solo 30 segundos colocar un bucle de borde o extraer una extrusión, pero no sería extraño que un modelador pase horas refinando la topología de superficie cercana (especialmente en modelos orgánicos, donde los cambios de superficie son suaves y sutiles ).
El refinamiento es, en última instancia, el paso que toma un modelo de un trabajo en progreso a un activo terminado.
