к.п.н. Співак С.М. Завдання до лабораторної роботи 8. Вивчення нового матеріалу: Полігональне моделювання Полігональне моделювання - це метод створення об'ємних моделей будь-яких об'єктів, що виник одним з перших. Суть полігонального моделювання полягає в тому, що для формування криволінійної поверхні використовується велика кількість, так званих, полігонів - багатокутних елементів. Сукупність полігонів формує сітку, яка утворює оболонку створюваної моделі. Чим більше використовується полігонів, тим точніше передається структура поверхні об'єкту. Сама полігональна сітка складається з підоб'єктів власне, полігонів (багатокутників) та утворюючих їх точок (вершин), з'єднаних відрізками (ребрами). Чим більше полігонів входить до складу сітки, тим точніше й «згладжено» буде виглядати готова модель. Часто проєктувальникам для досягнення цього результату, доводиться вводити велику кількість дрібних елементів, які стають непомітними навіть при невеликому віддаленні. Однак, для якості візуалізації вони мають важливе значення. Щоб створити повноцінну модель будь-якого складного об'єкта, потрібен безпосередній вплив на підоб'єкти, тобто змінювати їх положення, розміри, конфігурацію та інші параметри. Для повноцінної роботи з к.п.н. Співак С.М. гранями, ребрами та вершинами, використовуються спеціально розроблені комп'ютерні програми. Рисунок 1 Зміна топології об'єкту від низькополігонального до високополігонального Програми для полігонального проєктування Комп'ютерна графіка широко використовує цілий ряд методів, серед яких полігональне проєктування, попри свій поважний вік, як і раніше займає лідируючі місця. Моделювання в 3ds Max є найбільш простим в освоєнні способом створення повноцінних об'ємних моделей. Однією з особливостей використання цієї програмної оболонки є можливість не тільки створювати нові, але й досить просто змінювати вже побудовані в 3d Max полігональні моделі. Велика кількість доступних користувачеві функцій, робить 3d Max однією з найбільш жаданих програм для роботи з полігональними картинками та іншими об'єктами. З аналогічних інструментів розробки полігональних моделей, популярністю користуються такі програмні продукти, як: o Maya; o Alias; o Rhino і деякі інші. Кожен фахівець, який працює з полігональними формами, сам вибирає для себе найбільш зручні програми, оскільки головні принципи методики й велика частина функціоналу у провідних програмних інструментів багато в чому схожі. Методики та способи створення 3D моделей Для побудови полігональної сітки існує три основні методи, кожен з яких має як свої переваги, так й недоліки. Робота з примітивами. За основу майбутньої моделі беруться прості геометричні фігури піраміда, паралелепіпед, циліндр й так далі. Потім ці примітиви піддаються обробці, їх межі діляться на полігони, витягуються нові об'єкти й підоб'єкти, змінюється геометрія ребер. Як підсумок - створення необхідної форми, аж до найдрібніших деталей. к.п.н. Співак С.М. Полігональне моделювання з використанням полігонів базового об’єкта. Початкова структура сітки піддається змінам, з існуючих граней витягуються нові полігони. Як базові об’єкти при такому способі, часто беруться моделі, подібні з проєктованим об'єктом. Наприклад, полігональну модель одного автомобіля набагато простіше отримати, змінивши модель іншого авто. Ручний спосіб, без використання примітивів і базових об’єктів. Вимагає більшої кількості часу та досить трудомісткий, оскільки всі підоб'єкти, з яких складається полігональна сітка, необхідно промальовувати вручну. Однак, цей метод дозволяє найбільш точно передати особливості топології поверхні проєктованого об'єкта. Кожен з наведених методів можна використовувати як в чистому вигляді, так й у комплексі. Досвідчені проєктувальники часто вважають за краще використовувати полігональне моделювання в 3ds Max з використанням всіх трьох методик. Залежно від ділянки поверхні, над якою працює фахівець, він може вибрати оптимальний спосіб. Полігональне моделювання передбачає три основні способи побудови об’єктів візуалізації: o моделювання за допомогою вершин – проводяться маніпуляції з вершинами, їх переміщення, видалення і т.д. o моделювання за допомогою ребер – для надання потрібної форми об’єкту змінюється положення ребер, їх розміри. o моделювання за допомогою полігонів – межі використовуються для більш складних операцій, наприклад, надання формам опуклості або навпаки загостреності, згладжування або вдавлення поверхні, тут ведеться робота з площинами. Для зручності роботи над полігональними моделями складних об'єктів, фахівці рекомендують дотримуватися таких рекомендацій: 1. 2. 3. По можливості використовувати полігони у вигляді прямокутників (рисунок з м’ячиками). Така форма добре піддається будь-яким змінам, витягується по всіх осях, при поворотах не вимагає додаткових зусиль. Водночас трикутників краще уникати, використовуючи їх лише за крайньої потреби. Не потрібно занадто ускладнювати полігональну модель, створюючи фігури з великою кількістю граней. Багатокутники з кількістю кутів, що перевищує 4 - 6 штук, при маніпуляціях, здатні створити масу непотрібних проблем, змусивши всю структуру ділянки деформуватися. Запорука якісної візуалізації - необхідна простота моделі, зайві елементи можуть перевантажити всю конструкцію. Якщо мова йде про дрібні компоненти, для їх візуалізації часто доцільно не вводити нові полігони в структуру, а використовувати можливості зміни текстур. к.п.н. Співак С.М. Попри те, що методика полігонального проєктування існує вже давно, її застосування не втратило актуальності. Полігональне моделювання розраховано в першу чергу на створення об’ємних моделей об’єктів з точними формами і чіткими контурами. Об’єкти складаються з полігонів – крихітних граней, які мають форму і колір. Доступність в освоєнні та широкі можливості для зміни проєктованих 3d моделей мають попит у самих різних сферах - від машинобудування до створення комп'ютерних ігор. Використані джерела: https://rocketmen.com.ua/ua/article/polygonic#cp_1260 https://klona.ua/uk/blog/3d-modeling-and-visualization-uk/poligonalne-modelyuvannya-znachennya-o Завдання: 1. Ознайомитися з теоретичним матеріалом поданим у цьому файлі вище. 2. Перейти за посиланням і переглянути навчальне відео: https://www.youtube.com/watch?v=lYyuePpEe7E&list=PLize8FoevmnBGzoYOlcEdl6en8VO6UYD8&index=1 3. Змоделювати шоколадки максимально подібними до наданих зразків: (має вийти 4 шт) 1. к.п.н. Співак С.М. 2. 3. к.п.н. Співак С.М. 4. Підказка: Для створення шоколадки беремо за основу звичайний Box, та вказуємо необхідну кількість сегментів. Далі накладаємо модифікатор Edit Poly. Подальше моделювання відбувається завдяки інструментам модифікатора Edit Poly. Також, звертаю Вашу увагу на те, що змодельовані Вами моделі мать на 99% відповідати наданим картинкам, тобто мають бути максимально схожими. Так як, цією вправою на простих моделях ми вчимося використовувати різні інструменти полігонального моделювання. Успіхів! Гарного дня!
