Čo sú voxely a ako sa používajú v 3D modelovaní?

Niektoré nástroje v softvéri na 3D modelovanie nepracujú v metroch, pixeloch alebo palcoch, ale v inej jednotke: voxely, trojrozmerné kocky, ktoré predstavujú jednotné objemy priestoru.

Čo je to voxel? Aký je najlepší spôsob, ako použiť tieto zábavné malé kocky? V tomto koncepte je toho oveľa viac, než sa na prvý pohľad zdá.

Čo sú voxely?

Voxely sú generické jednotky reprezentujúce daný objem 3D priestoru. Sú to v podstate malé virtuálne stavebné bloky, ktoré plnia úlohu analogickú úlohe pixelov charakterizujúcich dvojrozmerné pole.

Samotné slovo je narážkou na slovo „pixel“ iba v objemovom kontexte, na rozdiel od dvojrozmerného grafického kontextu. Voxely sú extrémne nezvyčajné ako predvolený renderovací agent pre väčšinu bežných 3D programov, ako je Blender, ale stále sú veľmi dôležité pre oblasť 3D modelovania a CGI.

Tu môžete vidieť niektoré voxely v akcii v Blenderi. Možno ste si všimli túto možnosť pri použití modifikátora Remesh na objekte – aký je rozdiel medzi týmito dvoma typmi vykresľovacích protokolov?

• Vzorky sa odoberajú v celom modeli, zatiaľ čo polygonálna sieť stačí koža plná prázdneho priestoru.
• Voxelom chýba prirodzená poloha – sú relatívne, pričom každá objemová hodnota je určená vzťahmi, ktoré zdieľajú.
• Sú založené na súradniciach a technicky v skutočnosti neexistujú mimo konečného renderovaného obrazu.
• Všetky voxely majú úplne rovnakú veľkosť, čo je najmenšia možná diskrétna hodnota v rámci daného 3D priestoru.

V podstate si predstavte vnútro veľkej dutej kocky s mriežkami lemujúcimi všetkých šesť strán jej vnútorných stien. Jeden voxel by bol objem priestoru ekvivalentný jednej jednotke kocky okolo všetkých strán.

Voxely sú neuveriteľne cenné vo vedeckom a lekárskom zobrazovaní, ako aj pri simuláciách častíc. V mnohých ohľadoch sú presnejšie realite, ale sú obmedzené, pokiaľ ide o to, ako ich možno priamo použiť v 3D modelovaní. Existuje však mnoho sekundárnych aplikácií voxelov, ktoré vám určite pomôžu dosiahnuť veľa zaujímavých a nových efektov.

Súvisiace: Práca s UV v Blenderi: Návod pre začiatočníkov

Ako sa voxely používajú v 3D modelovaní?

Existujú dva hlavné spôsoby implementácie voxelov do vašej vlastnej práce: ako matematický rámec informujúci o rôznych operáciách a rekonštitúcie vášho modelu alebo ako doslovné stavebné bloky vytvárajúce 3D umenie v akomkoľvek množstve retro štýlov modelovania s nízkym poly.

Môžete buď začať s blokovými jednotkami pri vytváraní svojho dizajnu, alebo môžete stráviť nejaký čas na základoch vášho modelu a retopologizujte ho vo voxelovom štýle alebo použite nástroj, ktorý to urobí za vás procedurálne a automaticky.

Odporúčame vám, aby ste na začiatku vyskúšali oba prístupy – model alebo skupinu objektov môžete „voxelizovať“, čo vedie k jedinečný vzhľad, ktorý môže byť úžasný v rôznych kontextoch, v závislosti od mierky a rozlíšenia, ktoré si pre voxel vyberiete retopológia.

Voxely môžete použiť na vytváranie zložitých objektov v štýle low-poly – ich použitím napríklad na niekoľkých metagulách vytvoríte niečo, čo vyzerá ako vysoko štylizovaný strom listov, ako je znázornené vyššie.

Sú od prírody extrémne ľahké na vašom systéme, vďaka čomu sú ideálne na pridávanie prvkov do scény bez kompromisov vo výkone. Rovnako ako všetky ostatné geometrické primitívy, na ktoré ste už zvyknutí, aj voxely sú oveľa viac než len ich korene v matematike.

Súvisiace: Jednoduché projekty 3D modelovania pre začiatočníkov

Čo je voxel okrem predchodcu veľkosti?

Existuje milión spôsobov, ako roztočiť voxely v programe 3D modelovania. Na definícii „voxel“ záleží menej ako na spôsobe, akým ich používate. Všetko záleží na vás a na tom, čo radi robíte. Vyskúšajte to všetko a uvidíte, čo môžete vymyslieť.

Ako pridať vertex do Blenderu: Príručka pre začiatočníkov

Ak v Blenderi pracujete so sieťovými objektmi, musíte vedieť pracovať aj s vrcholmi.

Prečítajte si ďalej

O autorovi