Embedded Files
Створення тривимірного зображення розпочинається з побудови його 3D-моделі. Подібно до того, як для створення векторного графічного зображення використовують плоскі графічні примітиви, так для побудови 3D-моделі використовуються тривимірні примітиви – плоскі та об’ємні геометричні тіла, з комбінації (об’єднання та перетину) яких утворюється форма поверхні об’єкта моделювання.
Такі тривимірні примітиви отримали узагальнену назву меш (англ. mesh – сітка).
У 3D-редакторах використовуються такі тривимірні примітиви – елементи мешу: плоскі – квадрат і коло, об’ємні – куб, сфера, циліндр, конус, тор (мал. 2.7) та ін.
Кожен тривимірний примітив може бути описаний математично. Наприклад, для побудови куба достатньо указати координати трьох його вершин у тривимірному просторі, наприклад, вершин A, C, А1 (мал. 2.8). Координати інших вершин куба можуть бути однозначно обчислені на основі математичних співвідношень, що описують куб.
Поверхня 3D-моделі будь-якого об’єкта розділяється на невеликі плоскі ділянки – грані, що мають форму багатокутника (переважно це трикутники та чотирикутники). Наприклад, куб на малюнок 2.8 має 6 граней: ABCD, A1B1C1D1, AA1B1B, BB1C1C, CC1D1D, AA1D1D. Грань обмежена відрізками – ребрами. Наприклад, грань АА1В1В обмежена ребрами AA1, А1В1, В1В, АВ. Кожне ребро має дві вершини. Наприклад, ребро АА1 має вершини А та А1.
Для побудови моделей круглих тіл (конус, циліндр, сфера, тор) використовують наближене подання їхніх гладких поверхонь поверхнями многогранників. Наприклад, для побудови 3D-моделі сфери можна використати один з двох елементів мешу (мал. 2.9). За використання одного з них поверхня моделі сфери складається з однакових рівносторонніх трикутників (так звана ікосфера, від назви правильного двадцятигранника – ікосаедра), за використання іншого (так звана UV-сфера) модель поверхні сфери утворюється чотирикутниками і трикутниками (біля «полюсів»), які розташовані вздовж кіл – «паралелей». Чим більше взято трикутних і чотирикутних граней, тим менше візуально поверхня побудованого багатогранника відрізняється від гладкої поверхні.
Вигляд 3D-моделей сфери: ікосфера – ліворуч, UV-сфера – праворуч.
Над елементами 3D-моделі можуть виконуватися перетворення, які також описуються математичними співвідношеннями: переміщення всього об’єкта або окремих вершин, ребер, граней (мал. 2.10), поворот, масштабування (змінення розмірів) та ін. Під час утворення поверхні об’єкта моделювання шляхом комбінування та трансформування тривимірних примітивів буде отримано набір математичних співвідношень і відповідних даних, які утворюють математичну модель усього об’єкта. Ця модель використовується 3D-редактором для зображення просторової моделі, її видимих і скритих частин під час перегляду моделі користувачем з різних точок огляду.
Під час 3D-моделювання також обирають матеріали, які покриватимуть частини поверхні об’єкта, та виконують інші налаштування залежно від призначення та подальшого використання моделі. Наприклад, якщо передбачено збереження 3D-зображення та його друк на папері, то вибирають вид, розташування та потужність джерел освітлення, визначають положення камери для вибору точки огляду моделі та ін. Таким чином, основними властивостями 3D-моделей є кількість вершин, ребер і граней, їх розташування на поверхні моделі та види матеріалів, які покривають поверхню.
Практичне завдання
Увага! Під час роботи з комп'ютером дотримуйтеся вимог безпеки життєдіяльності та санітарно-гігієнічних норм.
Завдання 1. Перегляньте в програмі 3D-моделі кілька 3D-моделей. Дізнайтеся значення їхніх властивостей. Змініть параметри перегляду, проаналізуйте залежність вигляду 3D-моделей від цих параметрів.
Page updated
Google Sites
Report abuse