3D моделирование нашло свое применения во многих областях : мультипликация, создание игр, проектирование архитектуры, создание чего угодно на 3D принтере и даже медицине.
Несмотря на слабую популяризацию созидания в трех измерениях, её освоение не является чем-то сложным. Если вам хотелось попробовать или хотя-бы понять как это работает, эта статья поможет в понимании фундаментальных понятий моделирования.
Трехмерное пространство
Начнем с основ. Рисовать на плоском холсте нам удастся лишь в 2 измерениях. Перенося картину в цифровой вид, каждый пиксель получает цифровые координаты формата (x,y), где x - горизонтальная плоскость - ширина, а y - вертикальная плоскость - высота.
В трехмерном пространстве добавляется еще одна плоскость - z, отвечающая обычно за глубину (а бывает за глубину отвечает y, скидывая вертикальную плоскость на z, 2 разных варианта которые можно встретить в софте: XYZ и XZY).
Можно сказать что в картине тоже есть глубина, но это лишь перспектива, имитация глубины, позволяя даже в двухмерном пространстве изобразить отдаление объектов. Очевидно крутя картину мы не увидим объекты или местность картины с другого ракурса.
В трехмерном пространстве, очевидно, можно вертеться, крутится и видеть объект со всех сторон, но модель объекта в этот раз состоит не из пикселей, тоесть формально на экран передается двухмерное изображение, но внутри игры каждая модель состоит из полигонов.
Составляющие модели
Полигон - это многоугольник, как он образуется?
Вершины (Vertex) - просто точка в пространстве, имеет координаты вида (X,Y,Z). Не волнуйтесь, координаты не нужно указывать в ручную : в 3д редакторе их можно двигать во всех плоскостях, добиваясь нужного положения, координаты лишь позволяют компьютеру узнать где она находится.
Ребра (Edge) - отрезок между двумя точками, взаимодействуя напрямую с ним можно перемещать его вместе с точками, крутить, точки очевидно двигаются между с ним.
Треугольник (Triangle) - плоскость между тремя точками, через прямое воздействие тоже можно крутить и перемещать вместе с точками и ребрами.
Полигон (Polygon) - многоугольная плоскость, обычно четырехугольник.
Полигон можно разбить на треугольники, в следствии добавятся дополнительные ребра, которые дадут дополнительную гибкость модели, но и сильнее нагрузят устройство.
Открытый через блокнот файл с этим кубом представляет из себя набор координат и настроек:
Имя объекта, координаты его точек (8 на этом кубе), координаты ребер, материал и образованные faces - полигоны.
Процесс моделирования
В 99% случаев для создания любой модели используются примитивные фигуры (куб, сфера, цилиндр и т.д), а часть действий вы могли увидеть выше, такие как поворот и передвижение.
Простым кликом подразбивать на большее количество полигонов, а значит и возможной детализации. И еще огромное количество функций. Бесплатные программы с открытым кодом, такие как Blender, позволяют и самому написать алгоритм для какого-либо действа, чем и занимаются местные умельцы, регулярно выдавая полезные плагины для упрощения жизни моделлеров.