以前の記事では、今日のコンピュータグラフィックス業界で使用されている7つの基本的な3Dモデリング手法を紹介しました。 その記事を書いているうちに、ボックスや輪郭モデリングのセクションが意図したよりかなり長くなっていることに気付きました。
最終的には、その情報の大半を別の記事に分解することが最善であると判断しました。 この記事では、ポリゴン3Dモデリングで使用される特定のツールとプロセスに焦点を当てます。
ポリゴンモデリングでは、アーティストは、 面、辺、頂点からなる幾何学的メッシュで3Dオブジェクトのデジタル表現を作成します。 面は通常四辺形または三角形であり、3Dモデルの表面を構成します。 次の手法を使用することにより、モデラーはプリミティブな3D メッシュ （通常は立方体、円柱、または球体）を完全な3Dモデルに体系的に変換します。
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押出
押し出しは、ポリゴンプリミティブにジオメトリを追加する方法であり、モデラーがメッシュのシェイピングを開始するために使用する主なツールの1つです。
押し出しによって、モデラーは、面を折りたたんで（インデントを作成する）、または面の法線に沿ってポリゴン面に垂直な方向ベクトルを押し出すことによって、3Dメッシュを操作します。
四辺形の面を押し出すと、開始位置と終了位置の間の隙間を埋める4つの新しいポリゴンが作成されます。 具体的な例がなければ、押し出しは視覚化するのが難しい場合があります。
- 四辺形（4辺）の基底を持つ単純なピラミッド形を考えてみましょう 。 モデラーは、ピラミッドの底辺を選択し、それを負のY方向に押し出すことによって、このプリミティブなピラミッドを家のような形に変換することができます。 ピラミッドのベースが下に移動し、4つの新しい垂直面がベースとキャップの間のスペースに作成されます。 同様の例は、テーブルや椅子の脚のモデリングにも見られます。
- エッジも押し出すことができます。 エッジを押し出すと、基本的に複製されます。複製されたエッジは、元の方向から引き出したり、回転させたりすることができます。 これは、 輪郭モデリングプロセスでジオメトリを成形するための主な手段です。
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細分
細分化は、モデラーがモデルにポリゴン解像度を一様または選択的に追加する方法です。 ポリゴンモデルは、通常、顔が非常に少ない低解像度のプリミティブから始まるため、細分化レベルが少なくともある程度ないと完成したモデルを作成することはほとんど不可能です。
- 均一な細分化は、モデルの表面全体を均等に分割します。 均一な細分化は、通常、線形尺度で完了します。つまり、すべての多角形の面が4つに細分されます。 均一な細分化は「ブロック性」を排除するのに役立ち、モデルの表面を均等に滑らかにするために使用できます。
- エッジループ -追加のエッジループを選択的に配置することで、解像度を追加することもできます。 隣接するポリゴン面の間にエッジループを追加し、残りのメッシュに不必要に解像度を追加することなく、選択された面を細分することができます。 エッジループは、一般的に、近くのジオメトリ（モデルの膝と肘の関節が唇と目のような主要な例です）に不均衡なレベルの詳細を必要とするモデルの領域に解像度を追加するために使用されます。
また、エッジループを使用して、押し出しまたは一様分割のサーフェスを作成することもできます。 サーフェスが均等に細分化されている場合、硬いエッジは丸められ、スムージングされます。サブディビジョンが必要だがモデラーは一定のハードエッジを維持したい場合は、問題のエッジの両側にエッジループを置くことによって維持できます。 この同じ効果は、以下に説明する斜面の使用によって達成することができる。
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ベベルまたは面取り
あなたがエンジニアリング、工業デザイン、木工の分野をまったく経験したことがあるならば、 ベベルという言葉はすでにあなたの体重を支えているかもしれません。
デフォルトでは、3Dモデルのエッジは無限にシャープです。実世界では事実上発生しない条件です。 あなたの周りを見渡して。 密接に十分に検査されて、あなたが遭遇するほぼすべてのエッジは、それにテーパーまたは丸みを帯びています。
斜面または面取りはこの現象を考慮に入れ、3Dモデルのエッジの粗さを減らすために使用されます。
- 例えば、立方体の各辺は、2つの多角形の面の間の90度の収束で生じる。 これらのエッジの面取りは、収束面間の45度の狭い面を作成して、エッジの外観を柔らかくし、キューブが光とより現実的にやりとりするのを助けます。 ベベルの長さ（またはオフセット ）、およびその真円度は、モデラーによって決定できます。
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リファイニング/シェイピング
「頂点のプッシュとプル」とも呼ばれるほとんどのモデルでは、ある程度の手作業の改良が必要です。 モデルをリファインするとき、アーティストはx、y、またはz 軸に沿って個々の頂点を移動し、サーフェスの輪郭を微調整します。
伝統的な彫刻家の作品には、洗練のための十分な類推が見られるかもしれません。彫刻家が働くとき、彼はまず彫刻の全体的な形に焦点を当てて大きな形の彫刻をブロックします。 次に、彫刻の各領域を「レーキブラシ」で再訪し、表面を微調整し、必要な詳細を切り出します。
3Dモデルの改良は非常に似ています。 すべての押し出し、ベベル、エッジループ、またはサブディビジョンは、通常、少なくとも頂点ごとの細分化を伴います。
洗練段階は骨が折れることがあり、おそらくモデラーが作品に費やす総時間の90％を消費します。 エッジループを配置するには30秒かかりますが、押し出しを引き出すことはできませんが、モデラーが近くの表面トポロジを細分化するのはあまりありません（特に有機モデルでは表面の変化が滑らかで微妙です）。
洗練は、最終的に、進行中の作業から完成した作業にモデルをとる段階です。