細分網格建模

2022-08-28 00:12:16 字數 1891 閱讀 4144

細分曲面介紹

在三維建模領域裡,細分曲面算是乙個比較常見的術語了,經常用於動畫角色的原型設計,甚至在工業設計領域,也開始流行用細分建模來進行原型設計。教科書裡一講到細分曲面,必然提一下《geri's game》,這部動畫片裡人物造型應用的就是細分曲面技術。

那麼究竟什麼是細分曲面呢?小時候學素描,開始的時候都要學著畫乙個圓。一般從正方形開始,然後不斷的割角,最後就成了乙個圓。這其實就是乙個細分曲線。這類作圖方法,可以形象地稱為切割磨光方法:設計師先勾劃出物體的大致輪廓線,然後不斷的細化割角。

把畫圓的方法推廣到三維,就得到了畫球的方法。

應用細分曲面做三維模型的原型設計非常的方便。通常只需要兩個步驟,先建立出模型的大致輪廓,然後設定需要切割的點線面。比如這個桌子模型,先建立出它的輪廓模型,看起來非常簡單,然後設定哪些點線面需要切割。

細分曲面的核心就乙個點:細分規則。不同的細分規則,生成的細分曲面外形是有區別的。常見的細分規則有catmull-clark細分,doo-sabin細分,loop細分等。具體的細分規則可以參考教科書或者相關**。

上面我們講了,細分曲面可以應用於原型設計。主要特點是上手簡單且表現力也很豐富。另外,一般的工業設計軟體常用的曲面表示是樣條曲面(分段多項式表示的曲面),這屬於一種連續的資訊表示,用於生產製造時,需要對曲面進行離散化。比如3d列印製造,它的輸入就是乙個網格。細分建模,可以直接得到網格,不需要樣條曲面這種中間格式的表示。

在顯示卡上,也有細分曲面的應用。在遊戲場景中,由於實時性的要求,網格的麵片數量要求要盡量的低,但是,網格少了,模型的細節也少了。為了盡可能的提公升網格的數量,顯示卡渲染流水線中加入tessellation模組,這個模組直接在硬體上對網格進行了細分。

細分建模產生的網格,其麵片分布非常的規則(regular)。規則的網格不管是用於幾何處理,還是用於有限元計算,都有非常好的性質,比如計算穩定性。另外,細分網格表示的資料量非常小,很適合於網路傳輸。

細分網格建模

建模工具採用了最新的瀏覽器3d技術:webgl,它是html5標準中的3d技術。目前瀏覽器對webgl已經有了很好的支援了,常見的瀏覽器如chrome,firefox,safari,opera,以及國內的搜狗瀏覽器,獵豹瀏覽器,360安全瀏覽器,傲遊瀏覽器,2345王牌瀏覽器等,都能很好的支援webgl。相信將來web3d將會給web帶來更加炫酷的使用者體驗。

細分​建模的核心操作就三個:拉伸,變換,光滑。這三個操作的簡單組合,就能建立出常見的三維模型。拉伸操作通過簡單面擠出就能建立出新的模型部件,比如這個桌子,就是通過乙個box,經過一系列的拉伸操作得到的。​

光滑操作可以改變模型的區域性光滑性,與整體細分不同的是,它的指定是區域性的,可以保持住一些尖銳的幾何部分。​我們給這個方桌子指定光滑性後,就得到了這個漂亮的桌子模型。

對三維建模的感興趣的朋友,可以去試一試細分建模。不管你是專業的設計師,還是普通的愛好者,你都可以秀出你的設計創意。

細分網格建模

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