3D μοντέλο

Τα τρισδιάστατα μοντέλα χρησιμοποιούνται συχνά σε βιντεοπαιχνίδια, προσομοιώσεις, τρισδιάστατη επεξεργασία, CAD και άλλες εφαρμογές γραφικών υπολογιστών. Ένα τρισδιάστατο μοντέλο μπορεί να περιέχει μια τρισδιάστατη αναπαράσταση ενός αντικειμένου, ενός χαρακτήρα ή ακόμα και μιας ολόκληρης τρισδιάστατης σκηνής και μπορεί να έχει υλικά, φωτισμό και κινούμενα σχέδια για να τα κάνει πολύ ρεαλιστικά.

Κορυφές και πρόσωπα

Στην καρδιά οποιουδήποτε μοντέλου που βασίζεται σε 3D πλέγμα βρίσκονται οι κορυφές και οι όψεις. Μια κορυφή είναι ένα σημείο στον τρισδιάστατο χώρο και ένα μοντέλο θα περιέχει πολλές χιλιάδες ή και εκατομμύρια από αυτά. Χωρίς όψεις, ένα τρισδιάστατο πλέγμα που αποτελείται μόνο από κορυφές αναφέρεται συνήθως ως α Point Cloud, και εάν αποδοθεί σε οθόνη υπολογιστή, θα εμφανιστεί ως ομαδοποίηση σημείων στο γενικό σχήμα του τρισδιάστατου αντικειμένου.

Μαζί με κορυφές, ένα πλέγμα τρισδιάστατου μοντέλου θα περιέχει επίσης πρόσωπα, που μερικές φορές αναφέρονται ως επιφάνειες. Τα πρόσωπα είναι αυτά που συνδέουν τις κορυφές μεταξύ τους για να καθορίσουν το βασικό σχήμα του τρισδιάστατου αντικειμένου. Τουλάχιστον, ένα πρόσωπο θα αποτελείται από τρία σημεία, δημιουργώντας ένα τριγωνικό πλέγμα. ωστόσο, ορισμένες μορφές τρισδιάστατων μοντέλων, όπως π.χ OBJ υποστηρίζουν περισσότερες από τρίπλευρες όψεις. Μαζί με τα πρόσωπα, ένα τρισδιάστατο μοντέλο θα περιέχει επίσης κανονικά πρόσωπα. Αυτά είναι απλώς διανύσματα που καθορίζουν την κατεύθυνση που δείχνει το πρόσωπο και χρησιμοποιούνται κυρίως από το λογισμικό τρισδιάστατης απόδοσης για να καθορίσουν εάν το πρόσωπο είναι στραμμένο προς τα εμπρός ή προς τα πίσω.

Μια τσαγιέρα που αποδίδεται ως σημείο σύννεφο

Η τσαγιέρα αποδόθηκε ως συρμάτινο πλαίσιο

Η τσαγιέρα αποδόθηκε με τα διχτυωτά της πρόσωπα

Στις περισσότερες μορφές τρισδιάστατων μοντέλων, οι κορυφές αποθηκεύονται σε μια συνεχή λίστα και τα σημεία που αποτελούν τις όψεις ορίζονται ως μετατοπίσεις σε αυτήν τη λίστα. Αυτό επιτρέπει σε μια κορυφή να χρησιμοποιείται από πολλά πρόσωπα χωρίς να χρειάζεται να οριστεί περισσότερες από μία φορές. Υπάρχουν ορισμένες παλαιότερες τρισδιάστατες μορφές, όπως το STL, που δεν χρησιμοποιούν αυτήν την ευρετηριασμένη προσέγγιση και απλώς καθορίζουν τρεις κορυφές ανά πρόσωπο, αγνοώντας τον διπλασιασμό των δεδομένων που μπορεί να προκαλέσει.

Υλικά και Υφές

Με τις κορυφές και τις όψεις να ορίζουν το συνολικό μέγεθος και το σχήμα του τρισδιάστατου μοντέλου, τώρα εξετάζουμε πώς τα τρισδιάστατα μοντέλα ορίζουν την εμφάνισή τους. Εδώ μπαίνουν στο παιχνίδι τα υλικά. Ένα βασικό υλικό μπορεί να περιέχει ένα χρώμα και αυτό το υλικό μπορεί να εφαρμοστεί είτε σε μεμονωμένες κορυφές, πρόσωπα ή τμήματα του τρισδιάστατου μοντέλου. Πιο πολύπλοκα υλικά μπορούν να οριστούν χρησιμοποιώντας αρχεία εικόνας υφής.

Υλικά Vertex

Η υποστήριξη για την εφαρμογή ενός υλικού σε μεμονωμένες κορυφές δεν είναι καθολική, με ορισμένες μόνο μορφές, όπως π.χ WRL και 3MF, να είναι σε θέση να το κάνει αυτό. Με υλικά κορυφής, είναι δυνατό να δημιουργηθούν ομαλές μεταβάσεις μεταξύ των χρωμάτων διαφορετικών σημείων σε ένα πρόσωπο.

Υλικά προσώπου

Οι περισσότερες μορφές τρισδιάστατων μοντέλων υποστηρίζουν υλικά προσώπου, κάτι που επιτρέπει τον ακριβή έλεγχο της εμφάνισης του τρισδιάστατου μοντέλου. Στις περισσότερες μορφές τρισδιάστατων μοντέλων που υποστηρίζουν υλικά προσώπων, σε κάθε πρόσωπο συνήθως εκχωρείται ένα ευρετήριο για το υλικό που θα χρησιμοποιηθεί, διασφαλίζοντας ότι δεν υπάρχουν διπλές πληροφορίες υλικού. Εδώ έχουμε ένα παράδειγμα τρισδιάστατου μοντέλου κύβου, με την πρώτη εικόνα να δείχνει τον κύβο χρησιμοποιώντας χρώματα κορυφής. Η δεύτερη εικόνα δείχνει μονόχρωμα υλικά προσώπου που χρησιμοποιούνται, ενώ η τελική εικόνα δείχνει τον 3D κύβο χρησιμοποιώντας υλικά με υφή.

Ένας τρισδιάστατος κύβος με χρώματα κορυφής

Ο τρισδιάστατος κύβος με τα χρώματα του προσώπου

Ο τρισδιάστατος κύβος με τα ανάγλυφα πρόσωπα

Κινούμενα σχέδια

Μαζί με τη γεωμετρία πλέγματος που περιγράφει την κατασκευή τρισδιάστατων αντικειμένων, ορισμένες μορφές, όπως π.χ. FBX υποστηρίζει κινούμενα μοντέλα 3D. Αυτά είναι συνήθως μοντέλα χαρακτήρων που χρησιμοποιούνται συχνά σε βιντεοπαιχνίδια και ταινίες κινουμένων σχεδίων και θα περιέχουν διάφορα κινούμενα σχέδια που απεικονίζουν πόζες, μεταξύ άλλων. Για περισσότερες πληροφορίες σχετικά με τα τρισδιάστατα κινούμενα σχέδια, ανατρέξτε σε αυτό το εξαιρετικό άρθρο που περιγράφει κινούμενα τρισδιάστατα μοντέλα με μεγάλη λεπτομέρεια.