โมเดล 3 มิติ

โมเดล 3 มิติมักใช้ในวิดีโอเกม การจำลอง การแก้ไข 3 มิติ CAD และแอปพลิเคชันคอมพิวเตอร์กราฟิกอื่นๆ โมเดล 3 มิติสามารถประกอบด้วยการแสดงวัตถุ 3 มิติ ตัวละคร หรือแม้แต่ฉาก 3 มิติทั้งหมด และสามารถใส่วัสดุ แสง และภาพเคลื่อนไหวเพื่อทำให้สมจริงมาก

จุดยอดและใบหน้า

หัวใจของโมเดล 3D mesh ใดๆ คือจุดยอดและใบหน้า จุดยอดคือจุดหนึ่งในอวกาศ 3 มิติ และแบบจำลองจะมีจุดยอดเหล่านี้หลายพันหรือหลายล้านจุด หากไม่มีใบหน้าใดๆ ตาข่าย 3 มิติที่ประกอบด้วยจุดยอดเท่านั้นจึงมักเรียกกันว่า a พอยต์คลาวด์ และหากแสดงผลบนหน้าจอคอมพิวเตอร์ ก็จะปรากฏเป็นกลุ่มจุดในรูปร่างทั่วไปของวัตถุ 3 มิติ

นอกจากจุดยอดแล้ว เมชโมเดล 3 มิติยังประกอบด้วยใบหน้า ซึ่งบางครั้งเรียกว่าพื้นผิว ใบหน้าคือสิ่งที่เชื่อมต่อจุดยอดเข้าด้วยกันเพื่อกำหนดรูปร่างพื้นฐานของวัตถุ 3 มิติ อย่างน้อยที่สุด ใบหน้าจะประกอบด้วยสามจุด ทำให้เกิดตาข่ายสามเหลี่ยม อย่างไรก็ตาม รูปแบบโมเดล 3 มิติบางรูปแบบ เช่น OBJ รองรับมากกว่าใบหน้าสามด้าน นอกจากใบหน้าแล้ว โมเดล 3 มิติยังมีใบหน้าปกติด้วย สิ่งเหล่านี้เป็นเพียงเวกเตอร์ที่กำหนดทิศทางที่ใบหน้าชี้ และซอฟต์แวร์เรนเดอร์ 3D ใช้เพื่อพิจารณาว่าใบหน้าหันหน้าไปข้างหน้าหรือข้างหลังเป็นหลัก

กาน้ำชากลายเป็นพอยต์คลาวด์

กาน้ำชากลายเป็นโครงลวด

กาน้ำชามีหน้าตาข่าย

ในรูปแบบโมเดล 3 มิติส่วนใหญ่ จุดยอดจะถูกจัดเก็บไว้ในรายการต่อเนื่อง และจุดที่ประกอบเป็นใบหน้าจะถูกกำหนดเป็นออฟเซ็ตในรายการนี้ ซึ่งช่วยให้สามารถใช้จุดยอดกับหลายใบหน้าได้โดยไม่จำเป็นต้องกำหนดมากกว่าหนึ่งครั้ง มีรูปแบบ 3D รุ่นเก่าๆ บางรูปแบบ เช่น STL ที่ไม่ได้ใช้วิธีการจัดทำดัชนีนี้ และเพียงระบุจุดยอดสามจุดต่อใบหน้า โดยไม่สนใจความซ้ำซ้อนของข้อมูลที่อาจเกิดขึ้น

วัสดุและพื้นผิว

ด้วยจุดยอดและใบหน้าที่กำหนดขนาดและรูปร่างโดยรวมของโมเดล 3 มิติ ตอนนี้เรามาดูกันว่าโมเดล 3 มิติกำหนดลักษณะที่ปรากฏอย่างไร นี่คือจุดที่วัสดุเข้ามามีบทบาท วัสดุพื้นฐานสามารถมีสีได้ และวัสดุนี้สามารถนำไปใช้กับจุดยอด ใบหน้า หรือส่วนของโมเดล 3 มิติได้ วัสดุที่ซับซ้อนมากขึ้นสามารถกำหนดได้โดยใช้ไฟล์ภาพพื้นผิว

วัสดุจุดยอด

การรองรับการใช้วัสดุกับจุดยอดแต่ละจุดนั้นไม่เป็นสากล โดยมีเพียงบางรูปแบบเท่านั้น เช่น WRL และ 3MF, สามารถทำสิ่งนี้ได้. ด้วยวัสดุจุดยอด จึงสามารถสร้างการเปลี่ยนสีของจุดต่างๆ บนใบหน้าได้อย่างราบรื่น

วัสดุใบหน้า

รูปแบบโมเดล 3 มิติส่วนใหญ่รองรับวัสดุผิวหน้า ซึ่งช่วยให้สามารถควบคุมรูปลักษณ์ของโมเดล 3 มิติได้อย่างละเอียด ภายในรูปแบบโมเดล 3 มิติส่วนใหญ่ที่รองรับวัสดุใบหน้า แต่ละใบหน้ามักจะถูกกำหนดดัชนีให้กับวัสดุที่จะใช้ เพื่อให้แน่ใจว่าข้อมูลวัสดุจะไม่ซ้ำกัน ที่นี่เรามีตัวอย่างของโมเดล 3 มิติของลูกบาศก์ โดยภาพแรกแสดงลูกบาศก์โดยใช้สีจุดยอด ภาพที่สองแสดงการใช้วัสดุที่มีพื้นผิวสีเดียว ในขณะที่ภาพสุดท้ายแสดงลูกบาศก์ 3 มิติโดยใช้วัสดุที่มีพื้นผิว

ลูกบาศก์ 3 มิติที่มีสีจุดยอด

ลูกบาศก์ 3 มิติพร้อมสีใบหน้า

ลูกบาศก์ 3 มิติพร้อมพื้นผิวที่มีพื้นผิว

ภาพเคลื่อนไหว

พร้อมด้วยเรขาคณิตแบบตาข่ายที่อธิบายการสร้างวัตถุ 3 มิติ บางรูปแบบ เช่น FBX รองรับโมเดล 3 มิติแบบเคลื่อนไหว โดยปกติแล้วจะเป็นโมเดลตัวละครที่มักใช้ในวิดีโอเกมและภาพยนตร์แอนิเมชั่น และจะมีแอนิเมชันต่างๆ ที่แสดงถึงท่าทาง และอื่นๆ อีกมากมาย สำหรับข้อมูลเพิ่มเติมเกี่ยวกับแอนิเมชั่น 3 มิติ โปรดดูข้อมูลที่ยอดเยี่ยมนี้บทความ ที่อธิบายโมเดล 3 มิติแบบเคลื่อนไหวได้อย่างละเอียด