Перенос баз данных с одного SQL Server на другой Изменения в системе защиты SQL Server Новые средства разработки Новые элементы программирования на языке Visual Basic Редактирование и анализ данных с помощью запросов

Компьютерная анимация Компьютерная анимация

Операция Subdivide для поверхностей

Большинство разработчиков персонажей для кино- или видеофильмов стремятся к тому, чтобы их модели имели сглаженную поверхность и выглядели как можно более естественно. На первый взгляд кажется, что этого трудно добиться, поскольку дополнительные элементы усложняют манипулирование поверхностью. К счастью, имеются специальные инструменты, которые позволяют почти автоматически преобразовать модель с низким разрешением в модель с высоким разрешением, если исходный образец имеет упорядоченную конструкцию. Этот метод разделения многоугольников (или уплотнения каркаса) называется в различных системах трехмерного моделирования по-разному.

Операция дробления многоугольников включена практически во все системы трехмерного моделирования, и многие разработчики придумали для нее собственные названия, среди которых чаще всего встречается слово smoothing (сглаживание). Вот примеры из ряда популярных программ: Houdini - Smoothing; LightWave - MetaNurbs или Metaform; 3D Studio MAX - MeshSmooth, Tesselate и встроенные модули независимых поставщиков, например Surf Keys компании Infografica; Maya — Smoothing; Nichimen -Smoothing; Softimage - Rounding; trueSpace - Nurbs.

Превращение многоугольников в патчи

В процессе дробления полигональной поверхности программа создает новые элементы, которые необходимо правильно разместить. Формирование дополнительных многоугольников регулируется рядом правил. В теории все выглядит просто: три или четыре точки, не лежащие на одной прямой, интерполируются кривой более высокого порядка, чем прямая, и в результате получается такая же аппроксимация поверхности, как и при использовании патчей.

Простейший способ вычислить местоположение дополнительных элементов - отсечь определенные углы (рис, 2.22-2.23). Резчик по дереву

Рис. 2.22. Операция разделения двух линий

Рис. 2.23. Многократно сглаженные прямые

обычно начинает со стесывания углов деревянного чурбана. Если вы научитесь при помощи математических формул скруглять резкие выступы на модели виртуального героя, ее поверхность станет более гладкой. Метод, позволяющий это сделать, называется отсечением углов.

Берутся серединные точки или центры многоугольников, образующих поверхность объекта, и соединяются путем создания промежуточных многоугольников: одна фигура превращается в четыре, четыре - в шестнадцать и т.д. На каждом шаге происходит отсечение углов, в результате чего объект становится более гладким (рис. 2.24-2.25). Одно из любопытных свойств данной операции состоит в том, что если выполнять ее бесконечно долго, получится такая же поверхность, как при использовании пат-чей на основе В-сплайнов.

Вдумайтесь в смысл предыдущего предложения. С математической точки зрения, сглаженная полигональная поверхность - то же самое, что утверждать, что лучше использовать патчи, а не многоугольники, напомните ему об этом пикантном факте.

Естественно, бесконечное количество операций не может проделать даже самый мощный компьютер, так что ограничьтесь двумя или тремя проходами. Обычно этого достаточно, чтобы поверхность выглядела на кино- или телеэкране абсолютно гладкой.

Рис. 2.24. Разделение граней

Рис. 2.25. Сочетание треугольников и четырехугольников, полученное благодаря сглаживанию


Дизайн, инженерная и Web графика