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3D建模都有哪些

3D建模的類型多樣,從創(chuàng)建方式上可分為以下幾種:

多邊形建模

  • 定義

    這是一種最常見的3D建模方式,通過將幾何形狀(如三角形、四邊形)拼接組合來創(chuàng)建物體,每個多邊形由頂點、邊和面構成。

  • 特點
    • 靈活性高:能創(chuàng)建各種復雜形狀,無論是有機物體(如人物、動物)還是機械物體(如汽車、飛機)都適用。
    • 細節(jié)表現(xiàn)豐富:通過增加多邊形數(shù)量可以在局部創(chuàng)建精細細節(jié),比如人物的面部表情、機械零件的紋理等。
    • 廣泛應用:在游戲、影視、動畫等領域都有大量應用,像游戲《古墓麗影:暗影》中的勞拉形象,就是通過多邊形建模創(chuàng)建,細膩地展現(xiàn)了人物的外貌、服裝和動作姿態(tài)等。
  • 創(chuàng)建步驟
    1. 搭建基礎框架:使用簡單的多邊形形狀(如立方體、球體等)構建出物體的大致輪廓。
    2. 細分與調整:逐步細分多邊形,塑造出物體的基本形狀,并調整頂點、邊和面的位置,使模型更接近預期。
    3. 細節(jié)添加:在需要的地方增加多邊形數(shù)量,進一步細化模型,如創(chuàng)建人物的五官、衣物褶皺等。

NURBS建模

  • 定義

    全稱是非均勻有理B樣條(Non-Uniform Rational B-Splines),通過控制點和曲線來定義物體表面,常用于創(chuàng)建具有光滑表面的物體。

  • 特點
    • 曲線曲面光滑:能生成非常光滑的曲線和曲面,適合創(chuàng)建如汽車外殼、飛機機翼、工業(yè)產(chǎn)品外觀等需要光滑表面的模型。
    • 精度高:在創(chuàng)建復雜曲線和曲面時,能保持較高的精度,模型質量好。
    • 數(shù)學原理支撐:基于數(shù)學算法,對于需要精確控制形狀和尺寸的設計場景非常有用。
  • 創(chuàng)建步驟
    1. 確定控制點:設定一系列控制點,這些點決定了曲線或曲面的大致形狀。
    2. 生成曲線或曲面:根據(jù)控制點,利用NURBS算法生成相應的曲線或曲面。
    3. 調整形狀:通過移動、調整控制點的位置和權重,對曲線或曲面進行細化和修改,以達到理想的形狀。
    4. 轉換為實體:在一些軟件中,可將創(chuàng)建好的NURBS曲面轉換為實體模型。

雕刻建模

  • 定義

    模擬傳統(tǒng)雕刻方式,使用數(shù)字雕刻工具在虛擬的三維模型上進行“雕刻”操作,直接塑造出模型的形狀和細節(jié)。

  • 特點
    • 直觀高效:像在ZBrush軟件中,雕刻師可以像使用真實雕刻工具一樣,通過壓感筆在數(shù)位板上直接對模型進行雕刻,能快速看到效果,創(chuàng)作過程非常直觀。
    • 細節(jié)豐富:可以創(chuàng)建出極其精細的表面細節(jié),如人物皮膚的毛孔、毛發(fā)等微小特征。
    • 適合創(chuàng)意表達:為藝術家提供了極大的創(chuàng)作自由,能夠快速將腦海中的創(chuàng)意轉化為三維模型。
  • 創(chuàng)建步驟
    1. 導入基礎模型:先導入一個低分辨率的基礎模型作為雕刻的起點,這個模型可以是通過其他建模方式創(chuàng)建的大致形狀。
    2. 選擇雕刻工具:根據(jù)想要創(chuàng)建的效果,從軟件提供的豐富雕刻工具中選擇合適的工具,如筆刷形狀、大小、強度等進行調整。
    3. 開始雕刻:在模型上涂抹、刮擦等操作,逐步添加細節(jié),從整體形狀到局部特征,不斷深入雕刻。
    4. 細節(jié)優(yōu)化與整理:完成主要雕刻后,對模型進行細節(jié)優(yōu)化,檢查并修復可能出現(xiàn)的瑕疵,使模型更加完美。

基于掃描數(shù)據(jù)的建模

  • 定義

    通過3D掃描設備獲取物體的三維數(shù)據(jù),然后利用專門的軟件將這些數(shù)據(jù)轉換為三維模型。

  • 特點
    • 高度還原:能夠精確復制物體的真實形狀和尺寸,無論是文物、建筑還是工業(yè)零部件,都能快速獲取其準確的三維數(shù)據(jù)并建模。
    • 節(jié)省時間:相比手動建模,大大縮短了創(chuàng)建模型的時間,尤其對于復雜形狀的物體優(yōu)勢明顯。
    • 應用廣泛:在文物保護、逆向工程、虛擬展示等領域有重要應用,例如博物館對珍貴文物進行掃描建模,用于永久保存和數(shù)字化展示,讓觀眾可以全方位欣賞文物細節(jié)。
  • 創(chuàng)建步驟
    1. 掃描物體:使用激光掃描、結構光掃描等設備對物體進行掃描,獲取物體表面的三維點云數(shù)據(jù)。
    2. 數(shù)據(jù)處理:對掃描得到的點云數(shù)據(jù)進行清理、降噪、對齊等處理,提高數(shù)據(jù)質量。
    3. 生成模型:利用專門的三維建模軟件,根據(jù)處理后的點云數(shù)據(jù)生成多邊形模型或其他類型的三維模型。
    4. 模型優(yōu)化:對生成的模型進行進一步優(yōu)化,如修復漏洞、調整表面光滑度等,使其達到可用標準。

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