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在3D计算机图形学中,3D建模是通过专用软件在三个维度上以数学方式表示对象的任何表面(无生命或有生命)的过程。该产品称为3D模型。使用3D模型的人可能被称为3D建模师。它可以通过称为3D渲染的过程显示为二维图像,也可以用于物理现象的计算机模拟。该模型还可以使用3D打印设备进行物理创建。
模型可以自动或手动创建。为3D计算机图形准备几何数据的手动建模过程类似于造型艺术,例如雕刻。
3D建模软件是一种用于生成3D模型的3D计算机图形软件。这种类型的单个程序称为建模应用程序或建模器。
ZBrush人物建模流程
建模过程
表示模型的三种流行方法:
多边形建模——3D空间中的点(称为顶点)通过线段连接形成多边形网格。今天,绝大多数3D模型都构建为带纹理的多边形模型,因为它们非常灵活,而且计算机可以如此快速地渲染它们。但是,多边形是平面的,只有很多多边形可以用来近似曲面。
曲线建模——曲面由曲线定义,并受加权控制点的影响。曲线遵循(但不一定要插值)这些点。增加点的权重将使曲线更接近该点。曲线类型包括非均匀有理B样条(NURBS)、样条、面片和几何图。
数字雕刻——仍然是一种相当新的建模方法,3D雕刻在过去几年变得非常流行。需要引用目前数字雕刻的三种类型:位移,这是目前应用中应用最广泛的,使用密集模型(通常由细分曲面和存储顶点新位置的多边形生成)控制网格通过使用存储调整位置的图像映射来确定位置。松散基于体素的体积具有类似于位移的功能,但当区域内没有足够的多边形来实现变形时,体积不会受到多边形拉伸的影响。动态曲面细分类似于体素,但使用三角剖分来划分表面以保持光滑的表面并允许更精细的细节。这些方法允许进行极具艺术性的探索,因为一旦模型形成并且细节可能已经雕刻,模型将在其上创建新的拓扑。如果在游戏引擎中使用,通常会将新网格的原始高分辨率网格信息转换为位移数据或法线贴图数据。
使用
3D建模用于各种行业,如电影、动画和游戏、室内设计和建筑。它们还用于医疗行业,以创建解剖结构的交互式表示。在实际制造机械模型或零件之前,还使用了大量3D软件来构建机械模型或零件的数字表示。在这些领域中,使用了CAD/CAM相关软件。使用这些软件,您不仅可以构建零件,还可以组装零件并观察其功能。
3D建模也用于工业设计领域。在展示产品之前,会对产品进行3D建模。在媒体和活动行业,3D建模用于舞台/布景设计。