280 likes | 428 Views
3D -grafiikka ja animaatio. 3D mallin käsittelystä Harri Airaksinen. Käytetään sarjaa 2D kuvia mallin luontiin/editointiin. Loogiset operaattorit. Union , is also known as and (yhdistys) Intersection , is called or (leikkaus) Difference , is called not (eroavuus).
E N D
3D -grafiikka ja animaatio 3D mallin käsittelystä Harri Airaksinen
Loogiset operaattorit • Union, is also known as and (yhdistys) • Intersection, is called or (leikkaus) • Difference, is called not (eroavuus)
Beveling, Rounding, and Fillets –Viistäminen, pyöristys, sisä/ulkopuolinen pyöristys
Fitting ja Blending • Fitting = poistaa pienen gapin (välimatkan) objektien väliltä • Blending = sulauttaa objektit yhteen
Noise (häly) ja Wave (aalto) • Valmiita toimintoja vaikuttaa mallin käyttäytymiseen UI: Modifiers Parametric Deformers see the list
Värit • red, blue, and yellow (RBY) • Cyan, Magenta, Yellow, and Black (CMYK) • Red, Green, and Blue (RGB) Pure green (vihreä) = 0-255 -0 Greenish light blue = 150-200-255 Yellowish dark orange = 120-80-30
Värit • Värisävy (Hue), valoisuus (Lightness), kylläisyys, (Saturation) HLS
Rendering • 3D Studio Max; Rendering Render
Mikä näkyy ja mikä ei näy- eri algoritmejä - • Area subdivision (1969), Watkins' scan line (1970), and Newell's depth sort (1972) • Z-Buffer: lajittelee näkymän objektit niiden Z koordinaatin tai syvyyden mukaan--> menetelmä selvittää onko objekti näkyvillä tietyn kameran näkymän läpi pikseli kerrallaan
Ray Tracing- valonsäteen seuranta-varjostus menetelmä • On hyvin tyhmää alkaa seurata jokaista valonsädettä, jonka valonlähde generoi, koska monet säteistä eivät koskaan osu kameraan: ray tracing –menetelmä seuraa säteitä takaperin = kamerasta valonlähteeseen --> Näin saadaan minimoitua turhaa laskentaa
Ray Tracing- 3D Studio Max • Useimmat ray tracing ohjelmat käyttävät useita kontrolleja: • The reflection ray = oma säde heijastukselle (materiaalit) • The transparency or refraction rays = läpinäkyvyys tai valon taittuminen • The shadow rays = oma säde varjoille
Ray Tracing; toiminta • Heijastussäteet (Reflection rays) kulkevat suoraan scene:ssä ja heijastuvat heijastavilta pinnoilta (reflective surfaces) samassa kulmassa missä saapuivat • Kun 3D objektin pintaan osuu säde, pinnan arvo lasketaan • Seuraavaksi generoidaan varjonsäde (shadow ray) tästä pisteestä suoraan kohti jokaista valonlähdettä. Tämä piste on näkyvä 3D ympäristössä, jos varjosäde tavoittaa valonlähteen ennenkuin osuu toiseen 3D objektiin
Ray Tracing; toiminta • Jos ray tracing prosessi kohtaa läpinäkyvän pinnan (transparent surfaces), luodaan valon taittumisen säde (refraction rays) – lasketaan valon taittumisen kun se läpäisee objektin • Montako heijastusta lasketaan mukaan -Tracing depth valon energia vähenee jokaisessa heijastumisessa
Radiosity - radiositeetti • Radiositeettivalaistusmalli kuvaa valon diffuusia heijatuvalta pinnalta ottamalla huomioon energian siirtymisen • Taustalla valaistusmallien teoriat ja energain siirtyminen • 3D tila jaetaan eri osiin (polygoniverkot) ja näissä ne alueet joihin valo osuus. Polygonien laskenta jaetaan tavallisesti seuraaviin osiin: • Valonlähteet (light sources ) • Valoa lähettävät pinnat (light-receiving surfaces ) • Valoa imevät pinnat (light-blocking surfaces )
Radiosity - radiositeetti • Radiositeetti laskenta vaatiin paljon muistia ja laskentatehoa
Ongelmia renderöinnissä – tarkista nämä ennenkuin annat periksi • Intersecting polygons – päällekkäiset polygonit editoi • Concave polygons – koverat pinnat lisää polygoneja • Open polygons – avoimet osia pinnassa sulje • Pinnan reijät eivät ole oikein laskettu lisää polygoneja • Yhdensuuntaiset pinnat – pieniä rakoja pintojen välissä lisää polygoneja ja tarkista pintojen sijainti • Mallissa liikaa polygoneja tai kontrolli pisteitä – liian raskas malli optimoi • Eri mallintimista tuodut mallit katoavat/hajoavat tai näkyy “haamuja” tuhoa ja mallinna uudelleen
Ongelmia renderöinnissä – tarkista nämä ennenkuin annat periksi • Yritä pitää polygonien määrä tai geometrian resoluutio “siedettävällä” tasolla mallin koko optimoi • Käytä teksturointia (texture mapping techniques) aina kuin se vain on mahdollista simuloimaan läpinäkyvyyttä, heijastumista ja pinnanmuotoa/karkeutta säteen seuranta vie laskentatehoa • Jos ray-tracing on must, säädä ray tracing depth arvo niin alas kuin vain voit • Käytä vain sitä määtää valoja mitä todella tarvitset jokainen valo lisää laskennan tarvetta
Renderöinti ja animaatiot • Yksi kuva – satojen kuvien animaatio • Tee testi kuinka kauan yhden kuvan renderöinti kestää pientä kertolaskua • Yhden koneen käyttö – verkkorenderöinti • Muista käyttää samaa formaattia, resoluutiota kaikissa töissä