3Dモデリング技術の紹介
このサイトでは、相対的な深さでの面付けとレンダリングの両方をカバーする機会がありました。我々は最近、3Dモデルの解剖学について議論しました。 しかし、残念なことに、3Dモデリングプロセスに関する詳細な情報を提供することは、これまでのところは控えています。
物事を正しく設定するために、3Dモデリングの芸術的側面と技術的側面の両方に重点を置く記事をいくつか準備して仕事をしてきました。 我々はモデリングの一般的な紹介を？ コンピュータグラフィックスのパイプラインでは、包括的ではありませんでした。 モデリングは広範なトピックであり、小さなパラグラフは表面をほとんど傷つけず、主語の正義を行うことができます。
次の日、私たちはあなたの好きな映画やゲームを扱っているモデラーがしなければならない共通のテクニックと考慮事項についていくつかの情報を提供します。
この記事の残りの部分では、コンピュータグラフィックス業界の3Dアセットを作成するために使用される7つの一般的なテクニックを紹介します。
一般的なモデリング手法
ボックス/細分モデリング
ボックスモデリングは、幾何学プリミティブ（立方体、球体、円柱など）で始まり、所望の外観が得られるまでその形状を精緻化する多角形モデリング技術である。
Boxモデラーは、低解像度のメッシュから始まり、形状を精細化し、その後、細かいエッジを滑らかにし細部を追加するためにメッシュを細分割して、段階的に作業します。 メッシュが意図された概念を適切に伝えるのに十分な多角形の詳細を含むまで、細分化および精製のプロセスが繰り返される。
ボックスモデリングはおそらく多角形モデリングの最も一般的な形式であり、しばしばエッジモデリング技法と併用されます（これについてはすぐに説明します）。 ここでは、ボックス/エッジモデリングプロセスについて詳しく説明します。
エッジ/輪郭モデリング
エッジモデリングは別の多角形技術ですが、基本的にボックスモデリング対応とは異なります。 エッジモデリングでは、基本的な形状と精緻化で始めるのではなく、多角形面のループを目立つ輪郭に沿って配置し、それらの間に隙間を埋めることによって、モデルを基本的に完成させます。
これは不必要に複雑に思えるかもしれませんが、ある種のメッシュはボックスモデリングだけでは完璧なものではありません。人間の顔は良い例です。 顔を適切にモデル化するには、 エッジフローとトポロジを非常に厳密に管理する必要があり、輪郭モデリングによって得られる精度は非常に重要です。 ソリッドな多角形キューブ（紛らわしい、直観的ではない）から明確に定義されたアイソケットを作成しようとするのではなく、目の輪郭を作成し、残りの部分をモデリングするほうがはるかに簡単です。 主要なランドマーク（目、唇、眉間、鼻、顎の筋肉）がモデリングされると、残りはほぼ自動的に収まる傾向があります。
NURBS /スプラインモデリング
NURBSは、自動車や産業のモデリングに最も使われるモデリング手法です。 ポリゴンジオメトリとは対照的に、NURBSメッシュには面、エッジ、または頂点はありません。 代わりに、NURBSモデルは、2つ以上のベジェ曲線（スプラインとも呼ばれます）間のメッシュを「ロフト」することによって作成された滑らかに解釈されたサーフェスで構成されています。
NURBS曲線は、MSペイントまたはAdobe Illustratorのペンツールと非常によく似たツールで作成されます。 曲線は3D空間で描画され、CV（コントロール頂点）という一連のハンドルを移動することによって編集されます。 NURBSサーフェスをモデル化するために、アーティストは目立つ輪郭に沿ってカーブを配置し、ソフトウェアは自動的にその間のスペースを補間します。
あるいは、プロファイル曲線を中心軸の周りに回転させることによって、NURBSサーフェスを作成することができます。 これは、本質的に放射状のオブジェクト（ワイングラス、花瓶、プレートなど）の一般的な（そして非常に速い）モデリング技術です。
デジタル彫刻
ハイテク業界は、 破壊的な技術と呼ばれる突破口について話をするのが好きです 。 特定のタスクを達成するための考え方を変える技術革新。 自動車は私たちが乗り越える方法を変えました。 インターネットは情報へのアクセス方法や通信方法を変えました。 デジタル彫刻は、自由なモデラーがトポロジーとエッジフローの苦労の制約から解放され、デジタルクレーを彫刻するのと非常によく似た方法で直感的に3Dモデルを作成できるという意味での破壊的な技術です。
デジタル彫刻では、（Wacom）タブレットデバイスを使用して、彫刻家が粘土の本当の塊にレーキブラシを使用するのとほぼ同じように、モデルを成形して形状付けするメッシュが有機的に作成されます。 デジタル彫刻はキャラクターやクリーチャーのモデリングを新しいレベルに持ち上げ、プロセスをより速く効率的にし、アーティストが何百万ものポリゴンを含む高解像度メッシュで作業できるようにしました。 彫刻されたメッシュは、これまで考えられなかったレベルの表面の詳細、そして自然な（自発的な）美的なものとして知られています。
手続きモデリング
コンピュータグラフィックスの手続き型という言葉は、アーティストの手によって手動で作成されるのではなく、アルゴリズムで生成されたものを指します。 手続き型モデリングでは、シーンまたはオブジェクトは、ユーザ定義のルールまたはパラメータに基づいて作成されます。
一般的な環境モデリングパッケージであるVue、Bryce、Terragenでは、葉の密度や仰角のような環境パラメータを設定したり変更したり、砂漠、高山、沿岸などの風景の中から選択することによって景観全体を生成できます。
手続き型モデリングは、木や葉のような有機的な構造物によく使われます。そこには、無限のバリエーションと複雑さがあり、アーティストが手で取り込むのに非常に時間がかかります（または不可能です）。 アプリケーションSpeedTreeは、再帰的/フラクタルベースのアルゴリズムを使用して、樹木の高さ、枝の密度、角度、カール、および何十種類もの他のオプションであれば、編集可能な設定で微調整することができるユニークな樹木や樹木を生成します。 CityEngineは同様の手法を使用して手続き的な都市景観を生成します。
画像ベースのモデリング
画像ベースのモデリングは、変形可能な3Dオブジェクトが静的な2次元画像のセットからアルゴリズム的に導出されるプロセスである。 画像ベースのモデリングは、完全に実現された3Dアセットを手作業で作成することができない時間や予算の制限がある状況でよく使用されます。
おそらく、最も有名な画像ベースのモデリングの例は、チームが完全な3Dセットをモデル化する時間もリソースもなかったマトリックスです。 彼らは360度のカメラアレイでアクションシーケンスを撮影し、伝統的な現実世界のセットを使って「仮想」3Dカメラの動きを可能にする解釈アルゴリズムを使用しました。
3Dスキャン
3Dスキャニングは、非常に高いレベルの写真を必要とする場合に、現実世界のオブジェクトを数値化する方法です。 実際のオブジェクト（またはアクタ）がスキャンされ、分析され、生データ（通常はx、y、z点群）が正確なポリゴンまたはNURBSメッシュを生成するために使用されます。 リードキャラクター（ブラッド・ピット）が映画の中で逆に老化したBenjamin Buttonの「好奇心旺盛なケース」のように、現実世界の俳優のデジタル表現が必要なときにスキャンがよく使われます。
伝統的なモデラーに代わる3Dスキャナーについて心配する前に、エンターテイメント業界向けにモデル化されたオブジェクトの大部分が現実世界に相当するものではないと考えてください。 宇宙船、宇宙人、漫画のキャラクターが走り回るまでは、CG業界のモデラーの地位はおそらく安全であると考えることは安全です。