Grundlagen des 3D-Modellierens

Grundlagen des 3D-Modellierens

3D-Modellierung ist der Prozess der Erstellung einer mathematischen Darstellung eines dreidimensionalen Objekts mit spezieller Software. Jedes Objekt, das Sie in einem CG-Film oder Videospiel sehen, begann als 3D-Modell. Das Modell definiert die Form des Objekts, und alles andere, die Textur, das Material, die Animation, wird auf dieser Grundlage aufgebaut. Ein gutes Modell ist der Ausgangspunkt für alles in 3D.

Die gebräuchlichste Methode zum Erstellen von 3D-Modellen sind Polygone. Ein Polygon ist eine flache Form mit drei oder mehr Seiten, normalerweise Dreiecke oder Vierecke. Tausende oder Millionen dieser winzigen Polygone werden Kante an Kante verbunden, um ein Netz zu bilden, das eine Oberfläche annähert. Mehr Polygone bedeuten mehr Details, aber auch mehr Rechenleistung. Ein Modell für einen Film kann Millionen von Polygonen haben, während ein Spielmodell nur Tausende verwendet.

Scheitelpunkte sind die Eckpunkte, an denen sich die Kanten der Polygone treffen. Kanten sind die Linien zwischen den Scheitelpunkten. Flächen sind die flachen Oberflächen, die von Kanten umschlossen werden. Wenn Sie einen Scheitelpunkt verschieben, ändern Sie die Form aller damit verbundenen Flächen. Dies ist die grundlegende Operation der polygonalen Modellierung. Sie schieben und ziehen Scheitelpunkte, erstellen neue Kanten und extrudieren Flächen, um die gewünschte Form aufzubauen.

NURBS (Non-Uniform Rational B-Splines) sind eine Alternative zu Polygonen. Anstelle von flachen Flächen verwenden NURBS mathematische Kurven, um glatte Oberflächen zu definieren. Sie eignen sich hervorragend für organische Formen und Industriedesign, da sie mathematisch präzise und per Definition glatt sind. Allerdings sind sie für komplexe Modelle schwieriger zu handhaben und in heutigen VFX-Pipelines weniger verbreitet, da sie weitgehend durch Subdivision Surfaces ersetzt wurden.

Subdivision Surfaces vereinen das Beste aus beiden Welten. Sie modellieren mit einem niedrigen Polygonkäfig, der leicht zu manipulieren ist, und die Software unterteilt ihn automatisch in eine glatte Oberfläche. Dies gibt Ihnen die Kontrolle der polygonalen Modellierung mit der Glätte von NURBS. Der größte Teil der modernen VFX-Modellierung erfolgt mit Subdivision Surfaces. Sie können die Unterteilungsebene je nach benötigtem Detailgrad jederzeit erhöhen oder verringern.