Modellieren von Autos in Polygonen

Im Gegensatz zu den meisten verfügbaren 3D-Modellierungs-Tutorials bietet Ali Ismail's Guide - der mit freundlicher Genehmigung des Autors hier veröffentlicht wurde - detaillierte Informationen, die speziell für die Erzielung hochwertiger Oberflächen und Reflexionen entwickelt wurden und für die Visualisierung von Automobilen und Produktdesign geeignet sind.

Es macht auch einen interessanten Vergleich, einschließlich technischer Bemerkungen, zwischen NURBS und polygonaler/unterteilter Geometrie, was entscheidend ist, um die Potenziale und Grenzen jeder Technik vollständig zu verstehen.

Dies ist viel mehr als ein kurzes Zeitraffer-Video oder eine Schritt-für-Schritt-Anleitung - es ist ein ausführlicher Vortrag für fortgeschrittene Modellierer.

Wir empfehlen Ihnen, die Seite mit einem Lesezeichen zu versehen, sie zu studieren und bei Bedarf darauf zurückzugreifen.

Nochmals vielen Dank an Ali Ismail, dass er sein Wissen weitergegeben und uns seinen Artikel hier neu veröffentlichen ließ.

Abschnitte

• Klasse A Oberflächenbehandlung
• Reflexions-Artefakte
• Lösungen
• Replikationstest
• Polygonmodellierung Prozess
• Render

Einführung

Dieses Tutorial untersucht die Erstellung von polygonalen Netzen mit hochwertiger Krümmung, um bessere Reflexionen zu erzeugen.

Künstler, die Erfahrung in der Modellierung komplexer polygoner harter Oberflächen wie Autos haben, aber ein besseres Verständnis für dieses Thema suchen, werden von diesem Tutorial profitieren. Hoffentlich wird es Ihnen auch ein Verständnis für die Herausforderungen bei der Erstellung eines Automodells geben und warum viele es vorziehen, NURBS zu verwenden, um diese Aufgabe zu erfüllen. Am Beispiel einer Karosserie können Sie die gleichen Prinzipien auf jedes reflektierende Objekt anwenden, egal ob es sich um ein Boot, einen futuristischen Konzeptzug oder eine anspruchsvolle Wasserarmatur handelt.

Während es sich hierbei um ein Tutorial zur Fahrzeugmodellierung handelt, wird es nicht auf Details des grundlegenden Prozesses der Erstellung des Mesh, spezifischer Werkzeuge oder der Anpassung an die Referenzproportionen eingehen, die meiner Meinung nach besser für ein allgemeines Tutorial zur Modellierung oder zur Modellierung harter Oberflächen geeignet sind, sollten Sie beachten, dass sich die Qualität dieses Tutorials auf das Rendern eines Objekts mit kontinuierlichen Reflexionsstreifen über es bezieht. Wenn alles, worauf Sie aus sind, ein Objekt ist, das eine HDR-Himmelswelt widerspiegelt, und Sie nichts gegen einige Reflexionsverzerrungen haben, die das untrainierte Auge nicht wahrnehmen wird, dann ist das nichts für Sie.

Ein Grund für die Erstellung dieses Tutorials war ein weiteres Tutorial, das ich vor vielen Jahren erstellt habe, als ich mit der 3D-Grafik begann (Making of Mercedes S600 (PDF 7.0MB)). Ich hielt eine Nachbereitung für notwendig, um in die Tiefe zu gehen und die Feinheiten der Automobilmodellierung zu verstehen und die Grundprinzipien darzulegen, die sie von jeder anderen Art der 3D-Modellierung unterscheiden.

Klasse A Oberflächenbehandlung

Das vielleicht größte bestimmende Merkmal einer Karosserie ist die Tatsache, dass sie reflektierend ist! Hochreflektierende Oberflächen zeigen Ihre Modellkrümmung deutlich sichtbar im Gegensatz zu matten Objekten. Stellen Sie sich eine Beule oder eine Beule auf einem Spiegel vor, im Gegensatz zu einem staubigen Holzschrank.

Hinweis: In diesem Tutorial können Sie eine Klasse-A-Oberfläche als eine Oberfläche definieren, die wirklich gut reflektiert.

Wenn Sie in die Automobil- oder Industriemodellierung für die eigentliche Fertigung einsteigen, wo Sie eine NURBS-Modellierungssoftware ähnlich Autodesk Alias oder Rhinoceros 3D verwenden, werden Sie zwangsläufig auf Begriffe wie Toleranz und Kontinuität stoßen. Alle industriell-technischen Details beiseite gelegt, woran wir für die Schaffung eines Autos zum Rendern interessiert sind, ist Kontinuität, d.h. wie kontinuierlich eine Reflexion über eine Oberfläche ist.

Kontinuität der Oberfläche G0, G1, G2 und G3

• Positionskontinuität (G0): Die Oberflächen sind ausgerichtet und weisen keine Zwischenräume auf.
• Tangentiale Kontinuität (G1): Zwischen den Oberflächen befinden sich keine scharfen Kanten.
• Krümmungskontinuität (G2): Die Oberflächen werden miteinander vermischt, wobei die Highlights wie auf einer einzigen Oberfläche erscheinen.
• Krümmungsänderungsrate (G3): Sie ist noch stärker vermischt, aber der Unterschied ist sehr gering und kaum wahrnehmbar.

Um mehr über NURBS zu erfahren, habe ich eine grundlegende Einführung in den NURBS-Artikel, die Sie überprüfen können, oder Sie können selbst mit dem Begriff "Class A Surfacing" in jeder Suchmaschine beginnen. Nachfolgend finden Sie einige weitere Links, die Sie durchgehen können.

Zurück zu Polygonen

Wenn wir die Oberflächen wieder in eine Polygonmodellierungssoftware einbinden, können wir versuchen, die gleiche Krümmung mit sehr einfacher Geometrie und einer typischen Catmull-Clark-Unterteilung zu replizieren und etwas näher an das Original heranzuführen.

Nun, nur weil wir eine Annäherung mit Polygonen erreichen können, bedeutet das nicht, dass wir eine genaue Reflexionskontinuität schaffen.

Wenn Sie es selbst ausprobieren oder die obige Szene öffnen, werden Sie sehen, wie schwierig es ist, eine NURBS-Oberfläche mit einem unterteilten Catmull-Clark-Netz zu vergleichen, da die beiden sehr unterschiedliche Algorithmen verwenden. Bitte beachten Sie, dass wir eine komplizierte Oberfläche nicht getestet haben. Aus all den oben genannten Informationen können wir schlussfolgern, dass Reflexionen wichtig sind und das Bewegen eines Scheitels oder einer Schleife auch in kleinen Mengen das Ergebnis in großen Anteilen beeinflussen kann.