modelo 3d
Los modelos 3D se utilizan a menudo en videojuegos, simulaciones, edición 3D, CAD y otras aplicaciones de gráficos por computadora. Un modelo 3D puede contener una representación 3D de un objeto, personaje o incluso una escena 3D completa y se le pueden aplicar materiales, iluminación y animaciones para hacerlos muy realistas.
Vértices y caras
En el corazón de cualquier modelo basado en malla 3D se encuentran los vértices y las caras. Un vértice es un punto en el espacio 3D y un modelo contendrá miles o incluso millones de ellos. Sin caras, una malla 3D formada únicamente por vértices se denomina comúnmente Punto de nube, y si se representa en la pantalla de una computadora, aparecerá como una agrupación de puntos en la forma general del objeto 3D.
Además de los vértices, una malla de modelo 3D también contendrá caras, a veces denominadas superficies. Las caras son las que conectan los vértices para definir la forma básica del objeto 3D. Como mínimo, una cara constará de tres puntos, creando una malla triangular; sin embargo, algunos formatos de modelos 3D, como OBJ Soporta más de caras de tres lados. Además de las caras, un modelo 3D también contendrá caras normales. Estos son simplemente vectores que definen la dirección hacia la que apunta la cara y son utilizados principalmente por el software de renderizado 3D para determinar si la cara está mirando hacia adelante o hacia atrás.
Una tetera representada como una nube de puntos.
La tetera representada como una estructura alámbrica.
La tetera renderizada con sus caras de malla.
En la mayoría de los formatos de modelos 3D, los vértices se almacenan en una lista continua y los puntos que forman las caras se definen como desplazamientos en esta lista. Esto permite que varias caras utilicen un vértice sin necesidad de definirlo más de una vez. Hay ciertos formatos 3D más antiguos, como STL, que no utilizan este enfoque indexado y simplemente especifican tres vértices por cara, ignorando la duplicación de datos que esto puede causar.
Materiales y Texturas
Una vez que los vértices y las caras definen el tamaño y la forma generales del modelo 3D, ahora veremos cómo los modelos 3D definen su apariencia. Aquí es donde entran en juego los materiales. Un material básico puede contener un color y este material se puede aplicar a vértices, caras o partes individuales del modelo 3D. Se pueden definir materiales más complejos utilizando archivos de imágenes de textura.
Materiales de vértice
El soporte para aplicar un material a vértices individuales no es universal, solo existen ciertos formatos, como WRL y 3MF, pudiendo hacer esto. Con los materiales de vértice, es posible crear transiciones suaves entre los colores de diferentes puntos de una cara.
Materiales frontales
La mayoría de los formatos de modelos 3D admiten materiales frontales, lo que permite un control preciso sobre la apariencia del modelo 3D. En la mayoría de los formatos de modelos 3D que admiten materiales frontales, a cada cara generalmente se le asignará un índice del material que se utilizará, lo que garantiza que no se duplique la información del material. Aquí tenemos un ejemplo de un modelo 3D de un cubo, con la primera imagen mostrando el cubo usando colores de vértice. La segunda imagen muestra el uso de materiales frontales de un solo color, mientras que la imagen final muestra el cubo 3D utilizando materiales texturizados.
Un cubo 3D con colores de vértice.
El cubo 3D con colores de cara.
El cubo 3D con caras texturizadas
animaciones
Además de la geometría de malla que describe la construcción de objetos 3D, algunos formatos, como FBX admite modelos 3D animados; Suelen ser modelos de personajes que se utilizan a menudo en videojuegos y películas animadas y contendrán varias animaciones que representan poses, entre otras cosas. Para obtener más información sobre la animación 3D, consulte este fantástico artículo que describe modelos animados en 3D con gran detalle.
