Любой объект компьютерной графики состоит из более простых объектов - примитивов. Примитив (primitive) - это базовое понятие, им может быть какая-либо правильная геометрическая фигура, поверхность, кривая, точка и т. д. Процесс моделирования представляет собой объединение или вычитание примитивов (Булевские операции). В зависимости от типа используемых примитивов, моделирование делится на полигональное, сплайновое, сфероидное (metabolls, metaclay) и моделирование частиц (particles).
Самый простой метод моделирования - полигональный, представляет в распоряжение художника набор плоских поверхностей - полигонов (polygons). Полигон образуется при сечении плоскости набором из трех или более непараллельных прямых, лежащих в этой плоскости. Это самый простой и старый метод, поэтому используя его, практически невозможно создать реалистичное изображение, и потому сейчас этот метод стал вспомогательным.
Более совершенным является метод моделирования с помощью сплайнов. Сплайновая кривая - это кривая, определяемая несколькими опорными точками, при изменении положения которых изменяется кривизна линии. Минимальное число точек - три. Примитивная поверхность в этом случае образуется как огибающая нескольких сплайновых кривых. Сплайновые модели, как и сплайны делятся на Linear, B-spline, Cardinal, Bezier и NURBS. Они отличаются математическим методом создания сплайновой кривой. NURBS (Неоднородный рациональный Би-сплайн - этот метод позволяет более точно и просто создавать сложные объекты. При его использовании машина сама определяет, какой тип сплайна применить в данной ситуации.
|
|
Сфероидное моделирование основано на использовании элементов, взаимно влияющих на форму друг друга. Этот метод называют еще моделированием основанным на плотности, так как именно плотность размещения элементов или расстояние между ними в конце концов определяют форму результирующего объекта. Каждый объект имеет свою зону влияния, при пересечении которых образуется нарост на объекте. Объект как бы вытягивается в сторону другого объекта, а при соприкосновении наростов образуется гладкий перешеек между ними. Этот метод идеально подходит для моделирования тел людей и животных, избавляя от необходимости создавать плавные переходы между отдельными частями тела.
Моделирование частиц (particles). При использовании этого метода создается набор частиц, не имеющих физических размеров (точек). Частицы перемещаются в пространстве под действием электростатических, магнитных сил, силы тяжести, ветра и т. д. Этот метод относится скорее к области анимации, он дает именно то движение и взаимодействие с окружающей средой, какое необходимо для создания, например, таких явлений природы, как дождь, снег, огонь, вода. Каждая частица движется из источника, в зависимости от действующих на нее сил, имеет ограниченное время жизни, цветовые параметры и начальные параметры движения.