В компьютерной графике полигональная сетка (Mesh) — это набор вершин, ребер и граней, составляющих моделируемый 3D-объект. Мэш определяет форму и контур каждого персонажа и предмета.

Составляющие полигональной сетки 3d модели

Зачем нужен Mesh?

Хотя концепция поначалу кажется сложной, геометрию, лежащую в основе многоугольной сетки, легко понять. Большие формы строятся из более мелких взаимосвязанных полигонов (многоугольных фигур) — обычно треугольников или прямоугольников (примитивов). Они складываются вместе, формируя простые и сложные 3D-модели.

Каждая вершина в Mesh хранит данные о координатах X, Y и Z. Все грани этого многоугольника содержат информацию о поверхности, которую механизм визуализации – игровой движок или среда моделирования – использует для вычисления размеров и теней.

Mesh (полигональная сетка) для 3D модели лисы

3D модель лисы на этапе создания полигональной сетки

Полигональные сетки используют при создании практически любого объекта. Это мощный динамический инструмент, с которым работают в режиме реального времени.

Основы полигональных сеток

Идея моделирования Mesh состоит в том, чтобы аппроксимировать (упростить, заменить одни объекты другими, в каком-то смысле близкими к исходным, но более простыми) и приблизить реальный предмет к 3D-модели с помощью линий и многоугольников.

После этого разработчики могут добавлять столько деталей, сколько захотят, увеличивая количество вершин в сетке и делая ее более сложной. Единственное ограничение — вычислительные возможности компьютера. Для их оптимизации большинство полигональных сеток визуализируются в виде четырехугольников, которые компьютер разбивает на треугольники.

Каждая грань любой многоугольной сетки имеет две стороны — переднюю и заднюю. Первая используется для расчета угла поверхности сетки, вторая же скрыта от наблюдателя. Если что-то пойдет не так и камера увидит заднюю грань, Mesh будет отображаться неправильно. Такое часто бывает во время ошибок скриптов (кодов программ) в компьютерных играх, когда персонаж каким-то образом попадает за границы карты.

Развертывая сетку с помощью этой технологии (представьте, как раскрывают картонную коробку), дизайнеры раскрашивают поверхность текстурой и цветом, а затем заново формируют 3D-модель.

Однако у полигональных сеток есть свои ограничения. Изогнутые поверхности сложно представить в виде серии линий. Органические и реалистичные формы требуют большого количества полигонов (многоугольников). Такие объекты, как волосы и жидкость, также очень сложно моделировать с помощью полигональных сеток.

Модели из полигональных сеток можно создавать в разных программах. Наиболее популярными считаются Blender, Maya и 3ds Max. Все они предоставляют инструменты для моделирования, текстурирования (обтяжки объектов изображениями) и анимации.

Меню