3D-modell

3D-modeller brukes ofte i videospill, simuleringer, 3D-redigering, CAD og andre datagrafikkapplikasjoner. En 3D-modell kan inneholde en 3D-representasjon av et objekt, en karakter eller til og med en hel 3D-scene og kan ha materialer, lys og animasjoner brukt på dem for å gjøre dem veldig realistiske.

Topppunkter og ansikter

I hjertet av enhver 3D mesh-basert modell er hjørner og ansikter. Et toppunkt er et punkt i 3D-rommet, og en modell vil inneholde mange tusen eller til og med millioner av disse. Uten noen ansikter blir et 3D-nett som består av kun toppunkter ofte referert til som en Punktsky, og hvis den gjengis til en dataskjerm, vil den vises som en gruppering av punkter i den generelle formen til 3D-objektet.

Sammen med hjørner vil et 3D-modellnett også inneholde ansikter, noen ganger referert til som overflater. Ansikter er det som forbinder hjørnene sammen for å definere den grunnleggende formen til 3D-objektet. Som et minimum vil et ansikt bestå av tre punkter, noe som skaper et trekantet nett; imidlertid noen 3D-modellformater, som f.eks OBJ støtte mer enn tresidige ansikter. Sammen med ansikter vil en 3D-modell også inneholde ansiktsnormaler. Dette er ganske enkelt vektorer som definerer retningen ansiktet peker og brukes først og fremst av 3D-gjengivelsesprogramvaren for å finne ut om ansiktet er fremover- eller bakovervendt.

En tekanne gjengitt som en punktsky

Tekannen gjengitt som en trådramme

Tekannen gjengitt med nettingflatene

I de fleste 3D-modellformater er hjørnene lagret i en kontinuerlig liste, og punktene som utgjør ansiktene er definert som forskyvninger i denne listen. Dette gjør at et toppunkt kan brukes av flere ansikter uten å måtte definere det mer enn én gang. Det er visse eldre 3D-formater, for eksempel STL, som ikke bruker denne indekserte tilnærmingen og bare spesifiserer tre hjørner per side, og ignorerer dupliseringen av data dette kan forårsake.

Materialer og teksturer

Med toppunktene og ansiktene som definerer den generelle størrelsen og formen til 3D-modellen, ser vi nå på hvordan 3D-modeller definerer utseendet deres. Det er her materialer spiller inn. Et grunnmateriale kan inneholde en farge, og dette materialet kan brukes på enten individuelle hjørner, ansikter eller deler av 3D-modellen. Mer komplekse materialer kan defineres ved hjelp av teksturbildefiler.

Vertex materialer

Støtte for å bruke et materiale på individuelle hjørner er ikke universell, med bare visse formater, som f.eks WRL og 3MF, å kunne gjøre dette. Med toppunktmaterialer er det mulig å lage jevne overganger mellom fargene på forskjellige punkter på et ansikt.

Ansiktsmaterialer

De fleste 3D-modellformater støtter ansiktsmaterialer, noe som gir fin kontroll over utseendet til 3D-modellen. Innenfor de fleste 3D-modellformater som støtter ansiktsmaterialer, vil hvert ansikt vanligvis bli tildelt en indeks til materialet som skal brukes, noe som sikrer ingen duplisering av materialinformasjon. Her har vi et eksempel på en 3D-modell av en kube, med det første bildet som viser kuben ved bruk av toppunktfarger. Det andre bildet viser ensfargede ansiktsmaterialer som brukes, mens det endelige bildet viser 3D-kuben med teksturerte materialer.

En 3D-kube med toppunktfarger

3D-kuben med ansiktsfarger

3D-kuben med teksturerte ansikter

Animasjoner

Sammen med mesh-geometri som beskriver 3D-objektkonstruksjonen, noen formater, som f.eks FBX støtter animerte 3D-modeller; disse er vanligvis karaktermodeller som ofte brukes i videospill og animasjonsfilmer, og vil blant annet inneholde ulike animasjoner som viser positurer. For mer informasjon om 3D-animasjon, se denne flotte artikkel som beskriver animerte 3D-modeller i detalj.