Poligon modelleme nedir?
Bir oyunda, filmde veya ürün renderında gördüğünüz hemen hemen her 3D model bir poligon mesh’tir. Bu mesh’in neyden yapıldığını — ve üzerindeki birkaç işlemin aslında ne işe yaradığını — anlamak, umutsuzca noktaları itmek ile bilinçli modelleme yapmak arasındaki farktır.
Yazan: Mixos
Kısa cevap
Polygon modelleme, paylaşılan kenarlarda ve vertex'lerde birleşen düz yüzeylerden 3D bir şekil oluşturur. Basit bir formdan başlar, ardından extrude, inset, bevel, loop cut ve subdivide ederek istediğiniz şekle getirirsiniz. Bu yüzeylerin düzeni — topoloji — modelin ne kadar iyi deforme olacağını, subdivide olacağını ve texture'lanacağını belirler.
Vertex’ler, edge’ler ve face’ler
Bir poligon mesh’in üç elemanı vardır ve diğer her şey bunlardan inşa edilir. Bir vertex, uzayda bir noktadır. Bir edge, iki vertex’i birleştiren düz bir çizgidir. Bir face, kapalı bir edge döngüsüyle sınırlanmış düz bir yüzeydir — üç tanesi bir triangle, dört tanesi bir quad oluşturur.
Eğrilik bu nedenle her zaman bir yanılsamadır. Bir küre yuvarlak değildir; yüzlerce düz yüzeyin, renderer gölgelendirmeyi üzerlerinde yumuşattığında gözünüzün bir eğri olarak algılayacağı şekilde düzenlenmesidir. Daha fazla yüzey, daha pürüzsüz bir görünüm ve daha ağır bir mesh demektir; her modelleme kararının özünde bu denge yatar.
Quad'lar, yeni başlayanların beklediğinden daha önemlidir. Subdivision algoritmaları, edge loop'lar ve deformasyon, dört kenarlı yüzeylerde öngörülebilir, beş veya daha fazla kenarlı yüzeylerde — bir n-gon — ise öngörülemez şekilde davranır. Çoğu modelleyici çalışırken mesh'i quad'larda tutar ve dışa aktarımda üçgenlemeye izin verir, çünkü oyun motorları her şeyi zaten üçgenleştirir.
Gerçekten kullandığınız işlemler
Extrude, bir yüzeyi dışarı çeker ve başladığı yere geri bağlayan duvarlar oluşturur — modellemedeki en çok kullanılan tek işlemdir ve bir küpü neredeyse her şeye dönüştüren yöntemdir. Inset, bir yüzeyin içinde daha küçük bir kopyasını oluşturur; bir panel veya düğmeyi extrude etmeden önce bir kenarlık elde etmenizi sağlar.
Bevel, keskin bir kenarı birbirine yakın iki veya daha fazla kenarla değiştirerek köşeyi yumuşatır. Bu bir dekorasyon değildir: gerçek yüzeyler ışığı kenarları boyunca yakalar ve mükemmel keskin bir köşe, fiziksel dünyada hiçbir şeyin mükemmel keskin olmaması nedeniyle bilgisayar tarafından oluşturulmuş gibi görünür.
Loop cut, mesh etrafına bir kenar halkası ekleyerek ona şekil vermek için daha fazla yer sağlar — ve en önemlisi, bir subdivision'ın nasıl davrandığını kontrol eder. Subdivide, her yüzeyi daha küçük parçalara böler ve sonucu yumuşatarak bloklu bir kafesi pürüzsüz bir yüzeye dönüştürür. Boolean, iki şekli birleşim, fark veya kesişim yoluyla birleştirir; bu hızlıdır ancak sonrasında temizlenmesi gereken dağınık bir topoloji bırakma eğilimindedir.
Topoloji neden önemlidir?
Topoloji, yüzeylerin düzenlenmesidir; tanımladıkları şekilden bağımsızdır. İki model aynı görünebilir ancak tamamen farklı topolojiye sahip olabilir ve fark, onlarla daha fazla bir şey yapmaya çalıştığınız anda ortaya çıkar.
Üç şeyi belirler. Modelin nasıl deforme olduğu: dirsek, edge loop'lar eklem etrafında uzandığında düzgün bir şekilde bükülür, aksi takdirde buruşur. Nasıl subdivide olduğu: eşit aralıklı quad'lar öngörülebilir şekilde yumuşar, n-gon'lar ve başıboş pole'lar ise sıkışır. Ve nasıl texture'landığı: UV unwrapping, düzenli bir mesh üzerinde çok daha kolaydır, kaotik bir mesh ise gerilmiş, kullanılamaz map'ler üretir.
Render iyi görünse bile modelleyicilerin temiz bir mesh'e önem vermesinin nedeni budur. Render bir yolun sonudur; model ise genellikle birkaç yolun başlangıcıdır.
Sculpting ve CAD'den farkı
Sculpting tam tersi şekilde çalışır. Yüzeyleri kasıtlı olarak yerleştirmek yerine, çok yoğun bir mesh'i kil gibi itip çekersiniz ve yazılımın geometriyle ilgilenmesine izin verirsiniz. Yüzler, yaratıklar, kumaş kıvrımları gibi organik formlar için çok daha iyidir; ancak hassasiyet veya hafif bir mesh gerektiren her şey için çok daha kötüdür, bu yüzden sculpt'lar genellikle sonradan temiz bir polygon modele retopologize edilir.
CAD yine farklıdır: şekilleri düz yüzeylerle yaklaştırmak yerine, matematiksel olarak, kesin eğriler ve katılar olarak tanımlar. Bu hassasiyet, makine mühendisliğinin ihtiyacı olan ve bir polygon mesh'in sağlayamayacağı şeydir. Ancak CAD modelleri, bir oyun motoru veya renderer tarafından kullanılmadan önce polygon'lara dönüştürülmek zorundadır.
Çoğu gerçek çalışma bunları karıştırır. Organik kısımları sculpt edin, sert yüzey kısımlarını modelleyin, ikisinin birleştiği yerleri retopologize edin — sonra ortaya çıkan polygon mesh'i texture'layın ve render alın.
Sıkça sorulan sorular
Poligon modelleme öğrenmesi zor mu?
İşlemler azdır ve bir öğleden sonra öğrenilebilir — extrude, inset, bevel, loop cut, subdivide. Topoloji hakkındaki yargı çok daha uzun sürer, çünkü sadece sonuçlarıyla yüzleşerek öğrenilir: kötü deforme olan veya unwrap edilemeyen bir model, size herhangi bir açıklamadan daha fazlasını öğretir.
Quad mı yoksa triangle mı kullanmalıyım?
Quad’larla modelleyin, triangle’larla yayınlayın. Quad’lar öngörülebilir şekilde subdivide olur ve deforme olur, bu yüzden doğru çalışma formatıdırlar. Her oyun motoru ve render motoru, mesh’i yükleme sırasında zaten triangulate eder, bu yüzden sondaki triangle’lar kaçınılmazdır ve sorun teşkil etmez.
N-gon nedir ve insanlar neden onlardan kaçınır?
Bir n-gon, beş veya daha fazla kenarı olan bir yüzdür. Doğası gereği bozuk değillerdir — asla bükülmeyecek veya subdivide olmayacak bir yüzeydeki düz bir n-gon zararsızdır — ancak öngörülemeyen şekilde yumuşarlar ve kötü deforme olurlar, bu yüzden mesh’in hareket edeceği veya subdivide olacağı her yerden kaldırılmaya değerdirler.
Bir modelde kaç poligon olmalı?
Görüleceği boyutta şekli ikna edici bir şekilde tanımlayan kadar az. Bir arka plan objesi birkaç yüz yüze sahip olabilir; bir izleyicinin yakından inceleyeceği bir hero obje on binlerce olabilir. Evrensel bir sayı yoktur, sadece siluet testi vardır: ana hat hala köşeli görünüyorsa yüzey ekleyin.
Tarayıcıda poligon modelleme yapabilir miyim?
Evet. Mixos Studio, bir tarayıcı sekmesinde half-edge mesh çekirdeği üzerinde extrude, inset, bevel, loop cut, subdivide, bridge ve boolean işlemlerini çalıştırır, üstünde non-destructive bir modifier stack ile — kurulum gerektirmez ve modelleme ücretsizdir.
Bir küp açın ve bir yüzü extrude edin. Poligon modellemedeki diğer her şey bu hareketin bir varyasyonudur.