osnove 3d modeliranja izbirni predmet - ntf.uni-lj.si · osnove 3d modeliranja izbirni predmet...
TRANSCRIPT
Osnove 3D modeliranjaIzbirni predmet
Helena Gabrijelčič Tomc
Univerzitetni in visokošolski študijski programi
▪ modeliranje s poligoni▪ modeliranje s krivuljami▪ modeliranje s subdivizijo▪ modeliranje z implicitnimi površinami (proceduralni objekti)
Jaka Jejčič
Tehnike modeliranja
Tehnike modeliranja
Jaka Jejčič
na podlagi reference
določimo tehniko
modeliranja
posameznih objektov
modeliranje
Načrtovanje uporabe modelirnih tehnik?
materiali in teksture
postavitev scene
upodabljanje
▪ modeliranje iz kocke (Box modeling)
▪ modeliranje z izrivanjem - ekstruzijo poligona, robov (Extrusion mod.)
▪ modeliranje s krivuljami (Spline, Patch modeling)
UL, NTF, OT, Helena Gabrijelčič Tomc, Osnove 3D modeliranja
http://orgs.usd.edu/nmm/GiftShop/TechnicalDrawings/StradivariCelloDrawing.html
▪ primer (head Box modeling)http://www.youtube.com/watch?v=7DQWb1ieRYM
Modeliranje iz kocke
UL, NTF, OT, Helena Gabrijelčič Tomc, Osnove 3D modeliranja
http://orgs.usd.edu/nmm/GiftShop/TechnicalDrawings/StradivariCelloDrawing.html
Modeliranje z izrivanjem, ekstruzijo
UL, NTF, OT, Helena Gabrijelčič Tomc, Osnove 3D modeliranja
http://orgs.usd.edu/nmm/GiftShop/TechnicalDrawings/StradivariCelloDrawing.html
Modeliranje s krivuljami
UL, NTF, OT, Helena Gabrijelčič Tomc, Osnove 3D modeliranja
▪ primer (spline modeling): http://www.youtube.com/watch?v=_E7QCi8HDSg
http://orgs.usd.edu/nmm/GiftShop/TechnicalDrawings/StradivariCelloDrawing.html
• oglišče (vertex)• rob• lice poligona (površina, ploskev, “face”)• robovi se stikajo z najmanj dvema drugima poligonoma• število robov (3, 4, n-gon)
Poligoni (Polygons)
3D modeling & surfacing : modeling and surfacing / Bill Fleming
▪ velikostjo▪ številom stranic▪ postavitvijo stranic▪ postavitvijo poligona v prostoru▪ povezavo z ostalimi poligoni v objektu
Poligoni so definirani z:
▪ Kaj je normala?▪ smer, senčenje, glajenje, teksture, osvetjevanje, animiranje▪ korekcija normal in njihove usmerjenosti
http://hr.wikipedia.org/wiki/Normala
Normala (normalni vektor) poligona
Polygonam modeling (Autodesk Maya)
Normale verteksev poligonov
Soft, shared vertex normals Hard vertex normalsPolygonam modeling (Autodesk Maya)
• enostranski poligoni• obojestranski poligoni
nekoplanaren poligon (kvadriseti)smer, normala poligona
Usmerjenost in planarnost poligonov
3D modeling & surfacing : modeling and surfacing / Bill Fleming
▪ manipulacija poligonov
1. osnovne transformacije (premik, nagib, rotacija)
2. množenje poligonov – rez, dodajanje poligona (Cut, Insert)
3. množenje poligonov - zaokrožanje robov (Bevel, Chamfer)
4. množenje poligonov celega objekta (Tesselation)
Osnovna modelirna orodja in tehnike
▪ modeliranje z množenjem1. rotacija okoli osi, vrtenje (Rotate, Lathe, Lattice, Revolve)2. izrinjanje (Extrude, Sweep); frontalno izrinjanje (Frontal Extrusion)3. izrinjanje po poti, profil po krivulji (Path Manipulation)
▪ kloniranje in urejanje (Cloning, Array)
▪ Booleanovi operatorji (Boolean operators)
Osnovna modelirna orodja in tehnike
Operacije na nivoju▪ celotnega objekta▪ površin poligona▪ robovih poligona▪ verteksih
Osnovna modelirna orodja in tehnike
Operacije na nivoju oglišč▪ premiki▪ izvlek▪ povezovanje
Verteksi
Polygonal modeling (Autodesk Maya) Maja Kralj: Mobster
▪ premik ▪ nagib, strig ▪ rotacija, zrcaljenje (površine)▪ izvlek▪ skaliranje (površine)
Osnovne transformacije robov in površin poligonov
https://docs.blender.org/manual/en/latest/modeling/meshes/selecting/edges_faces.html
N=n+1 (N je število novo nastalih poligonov, n število robov prvotnega poligona)
i=3
i=12
3D modeling & surfacing : modeling and surfacing / Bill Fleming
Množenje poligonov – zaokroževanje robov
rotacija: 9 segmentov, okoli minimalne osi
▪ začetni kot▪ končni kot▪ število segmentov▪ zamik (offset)▪ os rotacije
Modeliranje z množenjem - Rotacija okoli osi
▪ linearno izrinjanje: dodana le debelina▪ dodajanje novih poligonov (število segmentov)▪ os ekstrudiranja▪ razdalja, jakost izrinjanja-izvleka, pozicija▪ odprtost/zaprtost telesa
Modeliranje z množenjem - Izrinjanje, izvlek
Modeliranje z množenjem - Izrinjanje, izvlek
Polygonal modeling (Autodesk Maya)
• problematika: število poligonov
▪ nelinearno izrinjanje: dodana ukrivljenost▪ pot (neskončna ločljivost)▪ oblika objekta▪ način množenja objektov (rotacija, nagib..)▪ zamik od poti
3D modeling & surfacing : modeling and surfacing / Bill Fleming
Modeliranje z množenjem - Izrinjanje po poti
▪ število ponavljanj: iteracije▪ z ali brez vpliva na geometrijo (robovi!)
Množenje ali deljenje poligonov celega objekta
http://wiki.blender.org/index.php/Extensions:2.4/Py/Scripts/Mesh/Mesh_poly_reduce
Deljenje poligonov celega objekta
▪ problematika: CAD – 3D surface modeling▪ digital sculpting!
IN
ALI
NE
izhodišče:operand A, operand B
3D modeling & surfacing : modeling and surfacing / Bill Fleming
Booloveanove operacije
http://wiki.blender.org/index.php/Doc:2.6/Manual/Modifiers/Generate/Booleans
Napake: Booleanove operacije
Izvajajo se lahko vzporedno sli dodatno s glavnimi skupinami tehnik modeliranja:
• modeliranje s točkami
• modeliranje s primitivi
• modeliranje s preoblikovalci
• sestavljeni objekti (Compound object)
• modeliranje s teksturami
Podskupine tehnik modeliranja
Modeliranje s primitivi
• pomen primitivov v testnih scenah in animacijah • http://www.youtube.com/watch?v=PYUmiHyBHFI• primer: Žan Vidmar (testiranje na primitivih)
▪ orodja za deformacijo primitivov, poligonske ali NURBS mreže▪ spreminjanje: 1. področja mreže, 2. cele mreže▪ geometrija objektov▪ hierarhija: zaporedje dodajanja sprememb (!)▪ kontrola vpliva spremembe▪ končna aplikacija preoblikovalca
nagib, uklon
Preoblikovalci (Modifiers)UL, NTF, OT, Helena Gabrijelčič Tomc, Osnove 3D modeliranja
motnja + uklon
uklon + motnja
Hierarhija preoblikovalcevUL, NTF, OT, Helena Gabrijelčič Tomc, Osnove 3D modeliranja
Kontrolna mreža (Lattice) : obračanje, krčenje, strigUL, NTF, OT, Helena Gabrijelčič Tomc, Osnove 3D modeliranja
▪ operacija na celotnem objektu▪ 1D (linijsko), 2D (površinsko) ali 3D (prostorsko) ▪ zamik-premik novih klonov, rotacija, število klonov ▪ skaliranje
primeri: stopnice, zid, streha, ograja
Kloniranje in razporejanje
http://wiki.blender.org/index.php/Doc:2.6/Manual/Modifiers/Generate/Array
Primer Array
▪ morfiranje (Morph) - animacije▪ povezovanje oblik, krivulj (Lofting) ▪ generiranje pokrajine (Terrain)▪ sipanje (Scatter)
Sestavljeni objekti
UL, NTF, OT, Helena Gabrijelčič Tomc, Osnove 3D modeliranja
▪ tehnika za krivulje in 2D oblike▪ povezovanje krivulj▪ krivulja poti + oblika preseka poti (teh je lahko več)
Povezovanje oblik, krivulj
UL, NTF, OT, Helena Gabrijelčič Tomc, Osnove 3D modeliranja
http://www.3dmax-tutorials.com/Loft_Object.html
▪ sipani objekti (Source object)▪ razporeditveni objekti (Distribution object)
Sipanje
UL, NTF, OT, Helena Gabrijelčič Tomc, Osnove 3D modeliranja
▪ modificirane poligonske in NURBS mreže▪ povezovanje oblik in presekov
Pokrajina v 3D- ju (Terrain)
UL, NTF, OT, Helena Gabrijelčič Tomc, Osnove 3D modeliranja
pretvora v poligone ali NURBSe
Mapa prestavitev
▪ displacement map (heightfield map) + modeliranje detajlov
UL, NTF, OT, Helena Gabrijelčič Tomc, Osnove 3D modeliranja
▪ topografija▪ oddaljeno zajemanje terena▪(UZ, radijski valovi, rentgen..)▪ informacija o reliefnosti▪ sprememba DEM v poligone in NURBSe
DEM (Digital Elevation Map)
UL, NTF, OT, Helena Gabrijelčič Tomc, Osnove 3D modeliranja
http://forums.sketchucation.com/viewtopic.php?f=18&t=33894&p=297860#p297860
▪ modeliranje z nizko ločljivostjo (low-poly)▪ možnost spremembe mreže poligonov▪ povečevanje detajlov površine▪ intuitivnost
Prednosti uporabe poligonov
poligon vs. krivulje
▪ problem neskončnih krivulj▪ “zahtevna” pretvorba v krivulje (NURBS)▪ vidne deformacije pri operacijah
Slabosti uporabe poligonov
3D modeling & surfacing : modeling and surfacing / Bill Fleming