Главная страница
Навигация по странице:

  • Топология

  • Но для чего же нужна ретопология

  • 3D моделироание. Индивидуальный проект. Задача изучение в данной темы заключается в преобретении навыков работы в Blender и опыта создания 3д моделей. Сформировать понимание процессов создания и разновидностей приемов создание моделей


    Скачать 1.32 Mb.
    НазваниеЗадача изучение в данной темы заключается в преобретении навыков работы в Blender и опыта создания 3д моделей. Сформировать понимание процессов создания и разновидностей приемов создание моделей
    Анкор3D моделироание. Индивидуальный проект
    Дата21.11.2022
    Размер1.32 Mb.
    Формат файлаdocx
    Имя файла3d_modelirovanie.docx
    ТипЗадача
    #804560

    Содержание


    1.Введение 2

    2. 3д моделирование 3

    2.1.История 3

    2.2.Но что же такое 3д модель? 4

    2.3.Скульптурное моделирование 9

    9

    2.4.Топология – Ретопология 11

    2.5.Текстурирование 13

    3.Заключение 15

    4.Литература 16



    1.Введение


    Стремительное развитие технологий в последнее десятилетие привело к такому же быстрому росту в области компьютерной техники и программного обеспечения. Еще совсем недавно незначительный по сегодняшним меркам эпизод из фильма, созданный при помощи спецэффектов, вызывал бурю восторга и обсуждений. Сегодня спецэффектами в кино и на телевидении никого не удивишь. Они стали обыденным явлением благодаря массовому распространению программ создания компьютерной графики и, в частности, трехмерного моделирования. Программы трехмерной графики - самые интересные по своим возможностям и сложные по освоению приложения.

    Цель моего проекта заключается в изучении процесса создания моделей и из чего они состоят. Рассмотреть процессы моделирования и построения моделей в программе Blender.

    Задача изучение в данной темы заключается в преобретении навыков работы в Blender и опыта создания 3д моделей. Сформировать понимание процессов создания и разновидностей приемов создание моделей.

    2. 3д моделирование

    2.1.История


    Любой человек, хоть немного работающий за компьютером, так или иначе сталкивается с трехмерной графикой. Многие просто не обращали на это внимания: наличие красивых элементов оформления, 3D-моделей и анимированных сцен давно считается нормой практически во всех коммерческих программных пакетах, приложениях Интернета, презентациях и рекламных роликах.

    Давайте углубимся в историю.

    За кулисами 3D спрятан очень серьезный математический аппарат, реализованный в ядре графической системы и производящий трехмерные изображения. Математические зависимости, описывающие формирование цифровой модели реальных объектов, а также алгоритмы для просчета освещения трехмерных сцен (областей виртуального пространства, содержащих трехмерные объекты и источники света), были разработаны еще в 1960-х годах. Однако слабые возможности аппаратного обеспечения не позволяли в то время создавать даже совсем несложные 3D-изображения. Первые компьютерные программы, формирующие простые трехмерные модели на основе эскизов, были созданы в 1960-х годах в университете города Юты (США) Иваном Сазерлендом и Дэвидом Эвансом. Начиная с середины 1970-х годов их последователи Эд Катмулл, Джим Блинн, Би Тюн Фонг (все трое были студентами все той же кафедры компьютерной графики в Юте) продолжили развивать технологии работы с 3D-графикой и анимацией. Сначала мало кто воспринимал всерьез студенческие и аспирантские работы по формированию объемных изображений на экране компьютера. Однако фундаментальные исследования, проведенные в этот период, стали началом развития мощнейшей технологии, которая коренным образом изменила представление о возможностях применения компьютерной графики. До сих пор при визуализации используются материал Blinn, созданный Блинном, специальная модель освещения Phong Shading.

    2.2.Но что же такое 3д модель?


    3D модель – это объемное цифровое изображение необходимого объекта состоящая из полигонов(в общем образующая из ребер вершин и граней), а 3D моделирование - это процесс создание 3D объекта.



    1. Вершина (ед. Vertex, мн. Vertices) - грубо говоря, это абстрактная геометрическая точка с координатами X, Y и Z. Вершиной она называется, впрочем, потому, что является крайней точкой либо замкнутого полигона (плоского многоугольника), либо объёмной фигуры. 

    2. Грань (Edge) - отрезок прямой, соединяющий две вершины. Опять же, в трёхмерной графике это не самостоятельное нечто, а лишь ограничитель для полигонов. 

    3. Полигон (poly, polygon) - основная функциональная составляющая: плоская многоугольная фигура (обычно трёхмерные редакторы и другие приложения предпочитают оперировать только треугольниками и четырёхугольниками), из множества которых состоит поверхности трёхмерной фигуры.

    4. Любую даже самую сложную фигуру или поверхность можно представить в виде множества простых фигур: такая идеальная фигура, как шар (точнее, сфера), в компьютерной графике в любом случае представляется в виде множества треугольников и четырёхугольников. Чем их будет больше, тем выше степень приближения, то есть, тем более гладкой, тем более сферической будет поверхность. Но опять-таки, это вопрос степени приближения.

    5. Текстура - изображение, покрывающее поверхность трёхмерной фигуры, используется для придания трёхмерной фигуре материальной достоверности, так сказать. О текстурах и материалах подробно речь пойдёт в следующей части. 

    6. Нормаль и карта нормалей - нормалью в принципе называется вектор, перпендикулярный поверхности в каждой данной её точке. Карта нормалей - это определённого рода текстура, цветовая информация которой (то есть, цвет каждого пикселя) считывается как информация о расположении нормали каждой точке того или иного объекта; с помощью карты нормали можно сформировать иллюзию более сложной поверхности, чем она есть на самом деле.( Зачем это нужно? Для экономии полигонов, конечно. Благодаря картам нормалей низкополигональным моделям можно придать вид очень высокополигональных (естественно, с известной долей приближения, но всё-таки). Ранее эта технология не слишком активно применялась по той причине, что карты нормали были крайне сложны в изготовлении - до появления таких пакетов, как MudBoxи ZBrush (и Blender3D), в которых поддерживается технология "скульптурного" моделирования, изготовить правильную карту нормалей было подчас задачей весьма и весьма нетривиальной.)


    2.3.Скульптурное моделирование



    Собственно, это определение стоит понимать самым буквальным образом, это именно имитация ваяния, точнее, лепки из пластилина или глины. Инструментарий, который предоставляют MudBox, ZBrush и Blender, позволяет производить над моделью массу хитроумных манипуляций, в

    точности так, как если бы она была из глины или какого-то другого подобного материала.С помощью скульптурного моделирования можно

    сделать высокополигональную модель, например как эта


    Т.к я работаю в Blender , я покажу как я с помощью скульпинга сделал одну из своих работ. Но я не профессионал и поэтому у меня могут быть ошибки в построении головы.

    Идея заключалась в том чтобы из обычного куба «выдавить» голову гоблина.

    Вот так это все выглядит:




    2.4.Топология – Ретопология


    Топология - это то, КАК ИМЕННО полигоны формируют 3D модель. На картинке ниже изображены (вверху) две 3D модели перчаток, а под ними изображена их сетка. На этом примере видно, что одну и ту же 3D модель можно описать разной топологией: в данном случае - правильной (слева) и неправильной (справа).



    Правильная топология служит двум целям:

    1. правильные деформации во время анимации;

    2. использование минимального количества полигонов для описания нужной формы.


    Ретопология - буквально означает сделать топологию еще раз (снова, заново). Обычно, ретопологию делают на основе высокополигональной (hi-poly) 3D модели.




    Но для чего же нужна ретопология?

    К примеру, вы сначала в Blender лепите детальную 3D модель лица, совершенно не обращая внимание на топологию и плотность сетки. Потом, вам это лицо нужно анимировать. Но заставить быстро реагировать гномика на 30 миллионов полигонов во вьюпорте Maya (или 3ds Max, или Blender) - это невыполнимая задача. Поэтому, этому лицу делают ретопологию. Т.е. на основе уже готовой высокополигональной формы создают низкополигональную сетку лица, которую очень удобно и легко анимировать. А все те детали с высокополигональной версии переносят на низкополигональную с помощью разных приёмов, к примеру, с помощью карт дисплейсмента или нормалей(которые упоминались выше).

    2.5.Текстурирование


    Ну вот и последний этап создания модели – это наложения текстуры.

    Текстура– это изображение (растровый формат), применяемое к полигональной модели путем наложения, с целью придания модели фактурности, рельефности и нужной цветовой окраски.

    Текстурирование– важный этап в процессе создания и визуализации 3д модели изделия, позволяющий придать поверхности объемного объекта определенных параметров и свойств, для придания ее максимальной реалистичности и сходства с реальным объектом.

    «Текстуру нужно натягивать на модель после ретопологии»



    К примеру, если необходимо создать текстуру кирпичной стены, то необходимо выполнить следующую последовательность действий:

    • cоздание плоскости, поиск и доработка текстуры кирпичной стены. Создание бесшовной текстуры стены из кирпича в 2D программах;

    • для придания текстуре кирпичной стены легкого реалистичного блеска создается карта блеска;

    • шероховатость поверхности получается за счет создания карты неровностей;

    • отражающая способность кирпичной стены создается при помощи карты отражений.

    Пройдя последовательность данных этапов, смоделированная плоскость превратиться в реалистичную натуральную кирпичную стену:


    3.Заключение


    Современные технологии внесли кардинальные изменения практически во все области деятельности человека, позволяя существенно упростить и автоматизировать те или иные процессы, снизить затраты и повысить эффективность работы. Сегодня компьютерные технологии, такие как трехмерное моделирование, стали неотъемлемой частью нашей жизни.
    3D модели можно встретить практически где угодно: на уличных плакатах, в магазинах, на упаковках товаров, в фильмах и мультфильмах. Популярность данной услуги неуклонно растет, поскольку качественно сделанная модель, презентация или целый видеоролик сделают Вашу рекламу более привлекательной, помогут спроектировать внешний вид любого товара, создать качественный предварительный проект и представить его потенциальным клиентам или заказчикам.

    4.Литература


    1.Тупик Н.В. Компьютерное моделирование [Электронный ресурс]: учебное пособие/ Тупик Н.В.— Электрон. текстовые данные.— Саратов: Вузовское образование, 2019.— 230 c.— Режим доступа: http://www.iprbookshop.ru/79639.html.— ЭБС «IPRbooks»

    2. Мясоедова Т.М. 3D-моделирование в САПР AutoCAD [Электронный ресурс]: учебное пособие/ Мясоедова Т.М., Рогоза Ю.А.— Электрон. текстовые данные.— Омск: Омский государственный технический университет, 2017.— 112 c.— Режим доступа: http://www.iprbookshop.ru/78422.html.— ЭБС «IPRbooks»

    3.Сайт:https://yandex.ru/turbo?text=https%3A%2F%2F3ddevice.com.ua%2Ffaq-voprosy-i-otvety-o-3d-printerakh%2F3d-model%2F&d=1

    4.Сайт:https://www.zwsoft.ru/stati/chto-takoe-3d-modelirovanie


    написать администратору сайта