La modellazione 3-D è l'uso del software per creare un modello tridimensionale virtuale di un oggetto fisico.
La modellazione 3-D viene utilizzata in molti settori diversi, tra cui realtà virtuale, videogiochi, stampa 3D, marketing, TV e film, imaging medico e scientifico e progettazione assistita da computer e produzione CAD / CAM.
Il software di modellazione 3-D genera un modello attraverso una varietà di strumenti e approcci, tra cui:
- poligoni semplici.
- Primitive 3-D: forme semplici basate su poligoni, come piramidi, cubi, sfere, cilindri e coni.
- curve spline.
- NURBS (b-spline razionale non uniforme): forme lisce definite dalle curve della lunetta, che sono relativamente complesse dal punto di vista computazionale.
Le forme poligonali geometriche 2-D sono ampiamente utilizzate negli effetti cinematografici e nell'arte dei videogiochi 3-D. La creazione di approssimazioni di forme realizzate con poligoni è molto più efficiente nella grafica raster, necessaria per i giochi 3D in tempo reale.
Nell'arte per videogiochi ed effetti cinematografici, un modello potrebbe iniziare come una bozza utilizzando primitive poligonali o NURBS, o come un progetto realizzato seguendo i contorni su più viste isometriche 2-D. Se il modello deve essere animato, è necessario mantenere un'attenta considerazione della disposizione dei loop continui del bordo nei poligoni del modello attorno alle aree di deformazione come i giunti. Un modello che sembra buono fermo si piega più velocemente della lavanderia di Superman in animazione quando l'aspetto del modello finale fermo è tutto ciò che viene considerato durante la costruzione.
Una volta che un modello è stato adeguatamente costruito, un artista potrebbe disporre le coordinate del modello in modo che corrispondano alle sue trame 2-D in un processo chiamato mappatura UV, un processo che è un po 'come cercare di progettare e personalizzare con il mouse di un computer. Alle aree che richiedono maggiori dettagli viene assegnato più spazio nella mappa UV. Questo può essere fatto utilizzando una trama ripetitiva come una scacchiera come segnaposto o utilizzando una trama esistente.
Generalmente il passaggio successivo potrebbe essere quello di applicare una texture al modello, ovvero applicare immagini 2-D dipinte a mano o basate su fotografie, solitamente TGA (bitmap Targa), al modello che definirà:
- Il suo colore con una mappa dei colori.
- La sua riflettività e colore riflesso con una mappa speculare.
- La sua struttura superficiale, definita attraverso il gioco di luci con una mappa di rilievo o normale, o una mappa di deformazione per dettagli geometrici aggiunti effettivi.
I modelli animati richiedono un ulteriore passaggio di rigging, che è come dare loro uno scheletro virtuale con ossa e articolazioni insieme ai controller per gestirlo. Il modo in cui la tessitura di questi giunti influenza la tessitura superficiale sotto deformazione deve essere definito nello skinning, dove si dipinge il peso dell'influenza del giunto sulle trame direttamente sui poligoni dei modelli; un poligono dipinto più pesantemente è più fortemente influenzato dal movimento di un giunto selezionato. Il modello è quindi pronto per l'animatore.
È possibile utilizzare metodi più computazionali e costosi per creare modelli come NURBS, insieme a shader complessi che interagiscono con la luce basata su particelle, nella grafica renderizzata quando il tempo reale non è una necessità.