3D 모델

3D 모델은 비디오 게임, 시뮬레이션, 3D 편집, CAD 및 기타 컴퓨터 그래픽 응용 프로그램에서 자주 사용됩니다. 3D 모델에는 개체, 캐릭터 또는 전체 3D 장면의 3D 표현이 포함될 수 있으며, 매우 사실적으로 만들기 위해 재료, 조명 및 애니메이션이 적용될 수 있습니다.

정점과 면

3D 메쉬 기반 모델의 중심에는 꼭지점과 면이 있습니다. 정점은 3D 공간의 한 점이며, 모델에는 수천 또는 수백만 개의 정점이 포함됩니다. 면이 없이 꼭짓점만으로 구성된 3D 메쉬를 흔히 3D 메쉬라고 합니다. 포인트 클라우드, 컴퓨터 화면에 렌더링되면 3D 개체의 일반적인 모양에 있는 점 그룹으로 나타납니다.

정점과 함께 3D 모델 메시에는 표면 (때때로 표면이라고도 함 )도 포함됩니다. 면은 정점을 서로 연결하여 3D 개체의 기본 모양을 정의하는 것입니다. 최소한 면은 세 개의 점으로 구성되어 삼각형 메시를 생성합니다. 그러나 다음과 같은 일부 3D 모델 형식은 OBJ 3면 이상의 면을 지원합니다. 3D 모델에는 면과 함께 면 법선도 포함됩니다. 이는 단순히 얼굴이 가리키는 방향을 정의하는 벡터이며 주로 3D 렌더링 소프트웨어에서 얼굴이 앞쪽을 향하고 있는지 아니면 뒤쪽을 향하고 있는지를 확인하는 데 사용됩니다.

포인트 클라우드로 렌더링된 찻주전자

와이어프레임으로 렌더링된 주전자

메시 면으로 렌더링된 주전자

대부분의 3D 모델 형식에서 정점은 연속 목록에 저장되며 면을 구성하는 점은 이 목록의 오프셋으로 정의됩니다. 이를 통해 정점을 두 번 이상 정의할 필요 없이 여러 면에서 사용할 수 있습니다. STL과 같은 특정 이전 3D 형식은 이 인덱스 접근 방식을 사용하지 않고 단순히 면당 3개의 정점을 지정하여 이로 인해 발생할 수 있는 데이터 중복을 무시합니다.

재료와 질감

3D 모델의 전체 크기와 모양을 정의하는 꼭지점과 면을 통해 이제 3D 모델이 모양을 정의하는 방법을 살펴보겠습니다. 여기서 재료가 작용합니다. 기본 재료에는 색상이 포함될 수 있으며 이 재료는 3D 모델의 개별 정점, 면 또는 부분에 적용될 수 있습니다. 더 복잡한 재질은 텍스처 이미지 파일을 사용하여 정의할 수 있습니다.

정점 재료

개별 정점에 재질을 적용하는 지원은 보편적이지 않으며 다음과 같은 특정 형식에서만 지원됩니다. WRL 그리고 3MF, 이것을 할 수 있다는 것입니다. 정점 재질을 사용하면 얼굴의 다양한 점 색상 간에 부드러운 전환을 만드는 것이 가능합니다.

얼굴 재료

대부분의 3D 모델 형식은 면 재질을 지원하므로 3D 모델의 모양을 세밀하게 제어할 수 있습니다. 면 재질을 지원하는 대부분의 3D 모델 형식 내에서 각 면에는 일반적으로 사용할 재질에 대한 인덱스가 할당되어 재질 정보가 중복되지 않습니다. 여기에는 정점 색상을 사용하여 큐브를 보여주는 첫 번째 이미지가 있는 큐브의 3D 모델의 예가 있습니다. 두 번째 이미지는 단일 색상 면 재료가 사용되는 것을 보여주고, 최종 이미지는 텍스처 재료를 사용한 3D 큐브를 보여줍니다.

꼭짓점 색상이 포함된 3D 큐브

얼굴색이 있는 3D 큐브

질감이 있는 면이 있는 3D 큐브

애니메이션

3D 개체 구성을 설명하는 메쉬 형상과 함께 다음과 같은 일부 형식이 있습니다. FBX 애니메이션 3D 모델을 지원합니다. 이는 일반적으로 비디오 게임 및 애니메이션 영화에 자주 사용되는 캐릭터 모델이며 무엇보다도 포즈를 묘사하는 다양한 애니메이션을 포함합니다. 3D 애니메이션에 대한 자세한 내용은 이 훌륭한 문서를 참조하십시오. 기사 애니메이션 3D 모델을 매우 자세하게 설명합니다.