【Adobe Start 3D图文摘要】Ep2: Geometry

声明:本文的文字图片内容截自Adobe Statr 3D原视频,文字内容基本来自知乎用户Whmh的字幕

前言

因为工作关系,需要学习3D美术相关的基础知识,同事推荐了知乎上一份很好的教程爽,终于把3D设计讲清楚了

该教程由Adobe创建,并由知乎用户Whmh译制并推广

本文为该教程的图文摘要,并加入了一些学习中的记录,同时为翻译中一些模糊的地方进行听译并附上了英文原文,方便有需要的人快速浏览,复习内容。

但在看之前,建议先打开爽,终于把3D设计讲清楚了看一遍原视频,每个视频长度在五分钟左右,信息密度很大,看完获益匪浅。

 

再次声明:本文的文字图片内容截自Adobe Statr 3D原视频,文字内容基本来自知乎用户Whmh的字幕

总览

在三维空间中可以通过不同角度进行观察的形状叫做“模型(model)”

模型由以下几个组件(component)组成

几何形状Geometry

几何形状是模型的3D实际形式,它是最基本的可见元素

除了几何形状外,模型还包含灯光、着色器与带有操纵柄的绑定骨骼(a rig with control handles)等等

几何的构成

坐标coordinate

3D中所有的对象和组件都有坐标,这些坐标有三个维度,因此被称作3D

每个维度或轴都用X、Y、Z标记,但在3D应用程序中,坐标系模式并没有统一标准

X和Y平面为侧视面->这意味着X轴代表左右,Y轴代表上下,Z轴代表前后

一般情况下,在各个3D应用的不同标准之间,通常会是Y轴与Z轴的互换,这两个习惯称为Y轴向上和Z轴向上

顶点,边与面 Vertices, Edges & Faces

在这些坐标上,几何形状通过顶点,边与面呈现

顶点Vertices

顶点是各种小点,每个顶点在3D空间中都有自己的坐标来确定位置

顶点本身不可见

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所以点之间的连接是以一种三维连接点的方式绘制出来的

Edges

点之间的连接成为边(Edges)

通常是在分析3D几何形状时看到的

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面Faces

当三个点连在一起时,就构成了一个三角形(Tri)

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四个相连的顶点构成一个四边形(Quad)

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边数超过4条以上的形状被称为N边形(N-gon)

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所有这些类型的面统一称作多边形(Polygons)

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四边形是一个比三角形更容易理解与阅读的几何体

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面没有体积和厚度

总结

体积是许多面连接起来产生的错觉

3D几何对象实际上是通过一堆点作为面连接在一起构成的可识别形状

法线Normals

表面法线:3D几何形状的另一个重要组成部分

因为面没有厚度,因此法线确定几何形状哪个面是正面,哪个面是背面

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平面多边形的局限性:所构成的3D几何形状仅对简单有角度的对象有效,但对于光滑的倾斜对象,效果不完美

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除非有很多面,否则对象的边缘是硬边缘的

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附原文:

并没有“并且”的意思,直接切换话题开始讲解Normals


法线可以自动计算,它们可以让简单的几何形状看起来更好,并给予使用者更多控制权


法线可以使边设置为软边(软过渡),或者是硬边

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Degree of Details, Use of Softwares

大型对象很容易包含海量顶点

模型的复杂度由许多因素决定,但最重要的因素是几何形状所使用的场景

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从真实可视化的3D模型到移动设备上用于简单展示的简单模型

有些3D模型不是为了进行展示,而是用于产品设计

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Mesh OR CAD

根据使用场景的不同,直接创建顶点并不总是最简单的工作方式,因此有两种定义几何形状的方式:

Mesh

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第一种是Mesh,

使用场景:

用于虚拟场景,用于模拟,交互与修改(modification)

特点:

注重点边面的精确排列

优点:

现有的软件和代码可以高效地使用它

缺点:

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附原文:

and need to be very heavy to accuractly repersent curve surfaces

同时需要非常密集的面才能表现曲面

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并不能代表实际体积,同时需要非常密集的面才能表现曲面


CAD

CAD读法:ca data

意思:Computer Aid Design计算机辅助设计

使用场景:

需要以极度精准的方式定义形状的场景,例如工业设计

特点:可以无需考虑顶点与面而直接创建各种形状与扭曲曲面,并将其进行组合(combine)

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当形状构建好后,可以成为机器用于进行各种加工所用的图纸


总结

以2d图像中的矢量图与位图来进行类比

在3D中,

Mesh就像是位图,它清晰,简单,但是精确度和分辨率不行

CAD就像是矢量图,它无比精确,当模型要用于实际生产时必须要用CAD

注意点:

Mesh,通用性好,可以在各个3D软件中简单切换

CAD,通用性差,由于功能性不同,不太容易在不同软件中切换


CAD只可以单向转换为Mesh

大多数软件都可以使用Mesh,有一些软件可以将CAD数据转换为Mesh,以便用于其他地方,但无法将Mesh转换为CAD


这些格式各有优劣,应该根据使用场景进行选择


Mesh的应用十分广泛,因此没有单一的文件格式或方法创建它们

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Kiran~