דגם תלת מימד

מודלים תלת מימדיים משמשים לעתים קרובות במשחקי וידאו, סימולציות, עריכת תלת מימד, CAD ויישומי גרפיקה ממוחשבת אחרים. מודל תלת מימד יכול להכיל ייצוג תלת מימדי של אובייקט, דמות, או אפילו סצינה תלת מימדית שלמה ויכול להחיל עליהם חומרים, תאורה ואנימציות כדי להפוך אותם למציאותיים מאוד.

קודקודים ופנים

בלב כל מודל מבוסס רשת תלת מימדית נמצאים קודקודים ופנים. קודקוד הוא נקודה במרחב התלת-ממדי, ומודל יכיל אלפים רבים או אפילו מיליונים כאלה. ללא כל פנים, רשת תלת מימדית המורכבת מקודקודים בלבד מכונה בדרך כלל א ענן נקודות, ואם יוצג למסך מחשב, הוא יופיע כקבוצה של נקודות בצורה הכללית של האובייקט התלת-ממדי.

יחד עם קודקודים, רשת מודל תלת מימדית תכיל גם פרצופים, המכונה לפעמים משטחים. הפנים הם המחברים את הקודקודים יחד כדי להגדיר את הצורה הבסיסית של האובייקט התלת-ממדי. לכל הפחות, פנים יהיה מורכב משלוש נקודות, יצירת רשת משולשת; עם זאת, כמה פורמטים של מודל תלת מימד, כגון OBJ לתמוך ביותר מפרצופים תלת צדדיים. יחד עם פרצופים, מודל תלת מימד יכיל גם נורמלי פנים. אלו הם פשוט וקטורים שמגדירים את הכיוון שאליו מצביע הפנים ומשמשים בעיקר את תוכנת הרינדור התלת מימדית כדי להבין אם הפנים פונה קדימה או אחורה.

קומקום המוצג כענן נקודתי

קומקום התה מוצג כמסגרת תיל

קומקום התה מעוצב עם פני הרשת שלו

ברוב הפורמטים של מודלים תלת מימדיים, הקודקודים מאוחסנים ברשימה רציפה, והנקודות המרכיבות את הפנים מוגדרות כהיסטים לרשימה זו. זה מאפשר להשתמש בקודקוד על ידי פרצופים מרובים ללא צורך להגדיר אותו יותר מפעם אחת. ישנם פורמטים תלת-ממדיים ישנים יותר, כגון STL, שאינם משתמשים בגישה זו עם אינדקס ופשוט מציינים שלושה קודקודים לכל פנים, תוך התעלמות משכפול הנתונים שעלול לגרום לכך.

חומרים ומרקמים

כאשר הקודקודים והפנים מגדירים את הגודל והצורה הכוללים של מודל התלת-ממד, אנו מסתכלים כעת כיצד מודלים תלת-ממדיים מגדירים את המראה שלהם. כאן נכנסים לתמונה חומרים. חומר בסיסי יכול להכיל צבע, וניתן ליישם את החומר הזה על קודקודים בודדים, פרצופים או חלקים של מודל התלת-ממד. ניתן להגדיר חומרים מורכבים יותר באמצעות קבצי תמונת טקסטורה.

חומרי קודקוד

תמיכה ביישום חומר על קודקודים בודדים אינה אוניברסלית, עם פורמטים מסוימים בלבד, כגון WRL ו 3MF, היכולת לעשות זאת. עם חומרי קודקוד, ניתן ליצור מעברים חלקים בין הצבעים של נקודות שונות על הפנים.

חומרי פנים

רוב הפורמטים של דגמי התלת-ממד תומכים בחומרי פנים, מה שמאפשר שליטה עדינה על המראה של דגם התלת-ממד. ברוב הפורמטים של מודלים תלת מימדיים התומכים בחומרי פנים, לכל פנים יוקצה בדרך כלל אינדקס לחומר שבו יש להשתמש, מה שמבטיח שאין כפילות של מידע החומר. כאן יש לנו דוגמה למודל תלת מימדי של קובייה, כאשר התמונה הראשונה מציגה את הקוביה באמצעות צבעי קודקוד. התמונה השנייה מציגה שימוש בחומרי פנים בצבע אחד, בעוד שהתמונה הסופית מציגה את הקובייה התלת-ממדית באמצעות חומרים בעלי מרקם.

קוביית תלת מימד עם צבעי קודקוד

קוביית התלת מימד עם צבעי פנים

קוביית 3D עם פרצופים בעלי מרקם

אנימציות

יחד עם גיאומטריית רשת המתארת ​​את בניית האובייקטים התלת-ממדיים, כמה פורמטים, כגון FBX תומך בדגמי תלת מימד מונפשים; אלה בדרך כלל דגמי דמויות המשמשים לעתים קרובות במשחקי וידאו וסרטי אנימציה ויכילו אנימציות שונות המתארות תנוחות, בין היתר. למידע נוסף על אנימציה תלת-ממדית, אנא עיין בקטע הנהדר הזה מאמר שמתאר דגמי תלת מימד מונפשים בפירוט רב.