druhy 3d modelov v digitálnom svete

V praxi sa najčastejšie stretávame s tromi typmi modelov a to s modelmi ako hmotnými objektami (predstavujú hlavné obrysy objektov resp. disponujú len základným tvarom bez detailov), modelmi ako konštrukčnými objektami a modelmi ako detailnými objektami.

Modely ako hmotné objekty

Sú najjednoduchším typom modelov. Predstavujú iba hlavný obrys objektov bez okien, dverí a ďalších detailov. Používajú sa pri jednoduchších prezentáciách, pri zobrazovaní súborov budov, pri urbanistických štúdiách a pod. Hlavne sa nekladú nároky na podrobné zobrazovanie objektov. Vytvárajú sa zo základných primitív, ich spracovanie je najmenej náročné a zaberie zvyčajne len niekoľko hodín.

Softvér – výhodne možno použiť všeobecné 3D modelovacie softvéry a CAD systémy, ktoré umožňujú zo základných primitív ľahko a efektívne vytvárať vyžadované modely.

Modely ako konštrukčné objekty

Predstavujú podrobnejšie modely, ktoré už obsahujú skrutky, matice, závity pri stavebných modeloch okná, dvere, ich členenie, tvary striech, rôzne fasádové prvky. Spracovanie je náročnejšie finančne aj časovo.

Softvér – tu sa už prejavuje prevaha stavebných systémov CAD prípadne kombinácia so všeobecnými systémami 3D vizualizačnými a CAD.

Modely ako detailné objekty

Ide o rozšírenie predchádzajúcej skupiny o detaily ako parapetné dosky, rôzne obklady, architektonické prvky, zariaďovacie predmety, textúry, povrchové úpravy a podobne. Väčšinou sa nepoužívajú pri spracúvaní rozsiahlych projektov, ale iba ich častí. Napr. konkrétnych interiérov alebo priestorov a konkrétnych súčiastok a podobne. Spracovanie a softvér sú podobné ako v predchádzajúcom prípade.

Charakteristika 3D modelov

Od kvality a podrobnosti 3D modelov závisia generované časti a aj kvalita následnej vizualizácie. Každý trojrozmerný objekt možno počítačovo vyjadriť výlučne pomocou matematických vzťahov. Na opis objektov sa používajú dve veľké skupiny algoritmov. Prvou je povrchové a druhou objemové modelovanie. Každá z metód má svoje výhody aj nevýhody a oblasť používania.

Povrchové modelovanie

Pri tomto spôsobe sú objekty reprezentované iba ich povrchom. Vyznačuje sa veľkou voľnosťou pri vytváraní modelov, čo sa využíva pri konštruovaní geometricky zložitých tvarov. Neberie sa do úvahy ich objem. Povrchové modelovanie je základom väčšiny systémov CAD a vizualizačných programov(známa je aj triangulácia).

Celý povrch objektu je abstrahovaný do množiny bodov, respektíve vrcholov (vertex/point) pospájaných troj alebo viacstrannými mnohouholníkmi (face, polygon) do polygonálnej siete. Výhodou tohto postupu je možnosť opísať prakticky ľubovoľný tvar objektu(pri triangulácií sú to len trojuholníky).

Nevýhodou je, že počet vrcholov nemôže byť nekonečný. Pri hranatých telesách je toto obmedzenie nepodstatné. Oblé plochy však tvorí len určitý počet plôch. pri detailnom pohľade sa môže napríklad guľa javiť ako hranatá a naopak a ak je v pozadí zbytočne veľký počet  polygónov tak to zdržuje výpočet resp. render.

Tento problém riešia interpolačné a aproximačné plochy známe pod pojmom NURBS (Non-Uniform Rational Bérier Surface) alebo B-spline plochy. Sú určené sieťou riadiacich bodov, ktoré nie sú pospájané do siete, ale plochy nimi plynulo prechádzajú (interpolačné) alebo kopírujú ich tvar (aproximačné). Plôch tohto druhu je mnoho a líšia sa geometrickými vlastnosťami a vzťahom k svojim riadiacim prvkom vyžadujú značný výpočtový výkon, preto sa na platforme Intel používajú iba v posledných rokoch a v drahších programoch.

Objemové modelovanie

Pri tomto spôsobe sú telesá reprezentované celým svojím objemom a nie iba povrchom. Ich vytváranie je možné niekoľkými spôsobmi v závislosti od schopnosti jednotlivých programov:

-základné geometrické telesá – kocka, guľa valec, kužeľ, anuloid – aj keď sú tieto pripravené telesá často nedostatočné pre zložitejšie tvary, slúžia ako podklad pre ďalšie spracovanie,

-tvorba telies z dvojrozmerných tvarov, ktoré vytvoria 3D teleso imaginárnym pohybom po trajektórii (rotácia, vysúvanie, ťahanie),

-booleovské operácie – tromi základnými operáciami riešia vzájomný vzťah telies,

-editácia telies – pomocou rôznych deformácií, morphingu.

všeobecná teória

Import a export je z hľadiska metodiky tvorby vizualizačných podkladov neodlúčiteľná položka a zároveň aj najdôležitejšia. Bez importu a exportu by sme nevedeli vytvoriť žiadny vizualizačný podklad a nefungovala by žiadna metodika ani tvorba celku scény.

Pri tvorbe vizualizácie je potrebné nejakým spôsobom „dostať“ pripravené podklady do prostredia 3D modelovacieho programu. Zároveň je nutné vymodelovaný priestor „zaplniť“ technickým a dekoračným vybavením, inak by výsledné obrázky vyzerali prázdne a neplnili by svoj účel.

Keďže nie je reálne z časových a tým pádom aj ekonomických dôvodov všetko zariadenie modelovať používajú sa v praxi hotové modely, ktoré je možné zakúpiť alebo voľne stiahnuť na internete prípadne si namodelovať low-poly model, ktorý sa potom kopíruje.

Na import týchto modelov a podkladov slúžia v 3D Studiu Max dve funkcie: Merge a Import. Merge je funkcia, ktorá umožňuje spájanie súborov s príponou .max, čiže štandardný formát 3D Studia Max, s ktorým sa bežne pracuje. Pri importe pomocou Merge sa otvorí okno s ponukou, v ktorom je možné vybrať presne tie objekty, ktoré potrebujeme. Objekty sú rozdelené do nám už známych kategórií – Geometry, Lights a i.Import slúži predovšetkým na spájanie súborov s inými príponami. V tejto práci boli použité formáty .3ds a .dwg14. Prostredníctvom okna s ponukou importu je možné vybrať presné objekty a vrstvy, ktoré potrebujeme. Zároveň je možné nastaviť jednotky v akých daný model bude alebo smer normálových vektorov a iné.