Hva er et polygonnett?

I datagrafikk er et polygonnett samling av hjørner, kanter og ansikter som utgjør et 3D-objekt. Et polygonnett definerer formen og konturen til hvert 3D-karakter og -objekt, enten det brukes til 3D-animasjonsfilm, reklame eller videospill.

Selv om konseptet kan virke skremmende, er geometrien bak et polygonnett lett å forstå.

Store former er bygget av mindre, sammenkoblede plan – vanligvis trekanter eller rektangler – som passer sammen som et 3D-puslespill.

Hvert toppunkt i polygonnettet lagrer x-, y- og z-koordinatinformasjon.

Deretter inneholder hver side av polygonen overflateinformasjon som brukes av gjengivelsesmotoren for å beregne lyn og skygger (blant annet).

Polygonmasker kan brukes til å modellere nesten alle objekter.

3D lekesett - gråskala polygon mesh
Bildekilde

Merk at det også er mulig å generere polygonmasker i sanntid gjør dem både kraftige og dynamiske. Som sådan brukes de mye over hele verden av datagrafikk.

Graver dypere inn i masker

Ideen bak modellering av et polygonnett er å tilnærme 3D-overflaten av alt med linjer og polygoner.

Kunstnere står da fritt til å legge til så mange detaljer som de velger ved å øke antall toppunkter i nettet. Den eneste grensen er datamaskinens muligheter.

I 3D-verdenen er det flere programmer som lager polygonmasker.

De mest populære programmene er ting som Blender, Maya og 3ds Max. Disse gir alle verktøy for modellering, teksturering, rigging og animering av 3D-masker.

Disse kan alle tilpasses for bruk i videospill eller filmer avhengig av prosjektet.

3D-lekesett - fargelagt
Bildekilde

Selv om de fleste 3D-objekter er solide, trenger ikke polygonmasker nødvendigvis å være det.

Et enkelt plan kan brukes til å lage et «tynt» nett. For optimalisering blir de fleste maskene gjengitt som polygonale firkanter – fire tilkoblede toppunkter – som deles inn i trekanter av datamaskinen.

  Topp 12 nettsteder for å laste ned 3D-modeller (gratis + premium)

Hver side av et polygonnett har to sider: en forside og en bakside.

Forsiden brukes til å beregne overflatevinkelen til nettet mens baksiden er ment å være skjult for kameraet.

Hvis noe går galt og kameraet ser en bakside, vil det bli gjengitt feil. Dette kan være årsaken til noen gamle glitchy blokker du vil se i klassiske PlayStation- eller N64-spill.

Masker inneholder også data om deres UV-koordinater. Disse brukes til å vise teksturer korrekt på overflaten av nettet.

Ved å UV-pakke ut nettet (tenk på å flate ut eller brette ut en boks) kan kunstnere male overflaten med teksturer og farger, og deretter omforme 3D-formen etterpå.

Polygonale masker har imidlertid sine begrensninger. Det er vanskelig å tilnærme buede flater med en rekke linjer. Organiske former krever et stort antall hjørner. Gjenstander som hår og væske er også veldig vanskelig å simulere ved hjelp av polygonmasker.

fullt gjengitt 3D palmetre
Bildekilde

Ser bak kulissene

Alle våre favorittvideospill og 3D-tegneseriefigurer er laget av netting.

For å skape liv kan disse nettene «deformeres» for å få dem til å bevege seg, vri seg eller snu. På denne måten kan karakterer fås til å gå for å fly over skjermen.

I de fleste studioer vil en kunstner lage et nett og gi det videre til en annen artist for rigging og animasjon. Hver artist spesialiserer seg på en annen del av 3D-animasjonsrørledningen, men de jobber alle med de samme ressursene.

For å lage nettet vil de fleste kunstnere starte med en tegning som viser objektet de vil lage fra flere vinkler. Vanligvis vil de ha minst front- og sideutsikt. Ved å bytte mellom disse visningene mens han modellerer, kan kunstneren bedre lage 3d-formen med mer nøyaktighet.

  Hvordan bli kunstner: Hva som trengs for å praktisere kunst (og fortsette å lære)

Det er vanligvis best å starte med å modellere en lavpoly versjon av hele objektet. Dette betyr å redusere detaljene for å tilnærme de mest generelle formene. Denne lavpolyversjonen av modellen kan brukes til å lage ulike høyoppløselige versjoner senere.

Lavpolytre i 3d
Bildekilde

Å ha forskjellige versjoner av modellen er supernyttig for videospillutvikling der prosessorkraft er knapp. For å spare minne lager de fleste studioer spill der de kun viser high-poly-modellen når kameraet er nært. Når objektet er langt unna, erstattes lavpolyversjonen.

Uten en tekstur vil det polygonale nettet ikke se ut som mye.

Å legge til litt farge vil forhindre at den ser ut som en kjedelig statue, men det er fortsatt bare et grunnleggende mesh.

Med teksturer kan artister endre utseendet til modellene sine for å se ut som alle slags overflater, inkludert skitt eller hud eller blå jeans.

Og ved å bruke UV-koordinater teksturer kan påføres til overflaten av modellene. Ved å nøye kartlegge plasseringene av nettet på et bilde, kan kunstnere også gi hvert fly en unik tekstur.

Dette UV-kartet kan bringes inn i et hvilket som helst bildebehandlingsprogram og redigeres til den detaljen som trengs for prosjektet.

UV-kartlegging i Maya
Bildekilde

Det er også mulig å kombinere forskjellige teksturer i noen programmer. For eksempel ved å overlegge et fargekart med en speilende kart du kan gi utseendet til overflatedetaljer.

Vi har bare skrapet overflaten av det som er mulig ved å bruke et polygonnett. De fleste kommersielle produktene er bygget ved hjelp av CAD og annen programvare for nettingskaping som gjør alt mye enklere å lære hvis du er ny på 3D-arbeid.

  Beste kunstpenner for tegning og blekk

På mange måter har den moderne CG-verdenen blitt bygget ved hjelp av polygonmasker.

Hvis du noen gang har sett noe animert i 3D, så har du sett mange av dem.