Genesis 3D
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Corso sull'engine 3D di Genesis

Quinta lezione

di Luca Sabatucci

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Introduzione alla modellazione

In questo tutorial vedremo:

1. Alcuni concetti di modellazione
2. La modellazione a basso numero di poligoni
3. Breve panoramica degli strumenti di MAX per la modellazione

Modellazione

L'attuale universo della modellazione 3D è suddiviso in due categorie: modellazione poligonale e modellazione Non-Uniform Rational B-Spline (NURBS).

In realtà tale suddivisione è un pò forzata, in quanto tutti i modelli sono poligonali perché il dispositivo di rendering comprende solo questo.
La modellazione NURBS quindi può essere vista come una modellazione a più alto livello rispetto a quella poligonale e gli strumenti e i concetti per tale modellazione sono differenti da quelli per lavorare direttamente sulle mesh.

Modellazione poligonale

Modellare a livello poligonale significa trattare entità come vertici, facce, bordi o poligoni.

Gli strumenti che generalmente vengono messi a disposizione servono per saldare o cimare i vertici, estrudere e svasare le facce, eliminare, staccare e creare facce e poligoni, tagliare e selezionare piani, smussare i bordi... La modellazione organica si riferisce al tipo di curvatura tipico delle sostanze viventi. Tuttavia molti oggetti "non viventi" posseggono superfici con una certa curvatura, tali da richiedere l'uso di questo tipo di modellazione. La modellazione organica si basa sui quadrangoli e utilizza massicciamente strumenti di smussatura.

Modellazione NURBS

Le curve e le superfici NURBS sono gli strumenti di modellazione più potenti e sofisticati tra quelli disponibili. Le NURBS sono la forma ultima di spline offerta al modellatore 3D.

La modellazione NURBS si discosta in maniera radicale dalle tecniche precedenti. La modellazione NURBS è caratterizzata dall'interdipendenza tra curve e superfici.
Modellare a livello NURBS significa gestire, tagliare, derivare e fondere superfici, aggiungere, modificare il loft, variare i vertici di controllo, usare le curve di superficie ecc...

Modellazione a basso numero di poligoni

L'animazione 3D si divide in animazione pre-renderizzata e applicazioni in tempo reale. L'animazione pre-renderizzata è equivalente a un video o un film. Ciascun fotogramma nell'animazione viene renderizzato in un immagine bitmap. La sequenza di bitmap risultante se scorsa nell'ordine e alla velocità adeguata produce l'illusione del movimento. L'animazione in tempo reale è invece renderizzata nel momento in cui viene osservata. Viene generata direttamente sullo schermo. Viene principalmente usata nei giochi, nei quali è il giocatore a determinare l'animazione poiché il processo è interattivo. Perché l'animazione venga renderizzata sullo schermo abbastanza rapidamente da produrre una sensazione di movimento soddisfacente i modelli devono essere costruiti con la massima economia. Il numero di poligoni del modello deve essere il più basso possibile, anche a discapito della smussatura degli oggetti. La modellazione a basso numero di poligoni è un arte raffinata che viene associata alla mappatura mediante texture per nascondere la spigolosità dell'oggetto. La modellazione a basso numero di poligoni è essenzialmente modellazione triangolare. Per un personaggio umano l'ideale sarebbe riuscire a rimanere entro 400 - 800 triangoli.

Strumenti di MAX

Vediamo come viene gestita la modellazione a basso numero di poligoni mediante MAX.
Innanzi tutto MAX offre una generazione di poligoni parametrica che permette di definire di quante parti è composto ogni lato. Si veda in figura l'esempio dello stesso cubo generato con 1, 3 e 7 sotto elementi:

Adesso analizziamo lo strumento "convert to mesh" che permette di agire sulle singole entità di cui è composta il nostro poligono.

Come sotto oggetti abbiamo i vertici, i lati, i triangoli, le facce complanari e i poligoni. Supponiamo di selezionare "facce" e selezionare un certo numero di facce, come in figura.

Adesso usiamo uno degli strumenti più potenti: l'estrusione. Questa è presente nel menù edit geometry:

Vediamo l'effetto finale:

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La potenza di questo metodo consiste nel poter generare tutta una serie di oggetti complessi a partire da quelli più semplici. Per maggiori dettagli è necessario consultare un libro dedicato all'argomento oppure cercare in internet l'infinita serie di tutorial che si trovano nei vari siti dedicati alla computer art.