Что такое воксели и как они используются в 3D-моделировании?

Некоторые инструменты программного обеспечения для 3D-моделирования работают не в метрах, пикселях или дюймах, а в других единицах измерения: вокселях, трехмерных кубах, представляющих однородные объемы пространства.

Что такое воксель? Как лучше всего использовать эти причудливые маленькие кубики? В концепции гораздо больше, чем кажется на первый взгляд.

Что такое воксели?

Воксели — это общие единицы, представляющие заданный объем трехмерного пространства. По сути, это маленькие виртуальные строительные блоки, выполняющие роль, аналогичную роли пикселей, характеризующих двумерное поле.

Само слово является намеком на слово «пиксель», только в объемном контексте, а не в двухмерном, графическом контексте. Воксели чрезвычайно редко используются в качестве агента рендеринга по умолчанию для большинства популярных 3D-программ, таких как Blender, но они по-прежнему очень важны для области 3D-моделирования и компьютерной графики.

Здесь вы можете увидеть некоторые воксели в действии в Blender. Вы могли заметить эту опцию при использовании модификатора Remesh на объекте — в чем разница между этими двумя типами протоколов рендеринга?

• Они сэмплируются по всей модели, тогда как полигональная сетка только кожа, полная пустого пространства.
• Вокселям не хватает собственного положения — они относительны, каждое объемное значение определяется отношениями, которые они разделяют.
• Они основаны на координатах и ​​технически фактически не существуют вне финального визуализированного изображения.
• Все воксели полностью совпадают по размеру, это наименьшее возможное дискретное значение в данном трехмерном пространстве.

В общем, представьте себе внутреннюю часть большого полого куба с сетками, выстилающими все шесть сторон его внутренних стенок. Один воксель был бы объемом пространства, эквивалентным одной единице, возведенной в куб со всех сторон.

Воксели невероятно ценны для научных и медицинских изображений, а также для моделирования частиц. Во многих отношениях они более точны к реальности, но их возможности прямого использования в 3D-моделировании ограничены. Однако существует множество вторичных применений вокселей, которые, безусловно, могут помочь вам достичь многих интересных и новых эффектов.

Связанный: Работа с UV в Blender: пошаговое руководство для начинающих

Как воксели используются в 3D-моделировании?

Есть два основных способа использовать воксели в своей работе: как математическую основу, информирующую о различных операциях, и воссоздания вашей модели или в качестве буквальных строительных блоков, создавая 3D-искусство в любом количестве ретро стилей низкополигонального моделирования.

Вы можете либо начать с блочных блоков при создании своего дизайна, либо потратить некоторое время на фундамент. вашей модели и ретопологизируйте ее в воксельном стиле или используйте инструмент, который сделает это за вас процедурно и автоматически.

Мы предлагаем попробовать оба подхода, когда вы только начинаете — вы можете «вокселизировать» модель или семейство объектов, в результате чего уникальный внешний вид, который может быть потрясающим в различных контекстах, в зависимости от масштаба и разрешения, которые вы выбираете для вокселя ретопология.

Вы можете использовать воксели для создания сложных объектов в низкополигональном стиле — например, используя их на нескольких меташарах, можно создать что-то похожее на сильно стилизованное дерево из листьев, как показано выше.

По своей природе они чрезвычайно легки в вашей системе, что делает их идеальными для добавления элементов в сцену без ущерба для производительности. Как и все другие геометрические примитивы, к которым вы уже привыкли, воксели — это гораздо больше, чем их корни в математике.

Связанный: Простые проекты 3D-моделирования для начинающих

Что такое воксель, как не предшественник величия?

Существует миллион способов вращения вокселей в программе 3D-моделирования. Определение «вокселей» имеет меньшее значение, чем то, как вы их используете. Все зависит от вас и того, что вы любите делать. Попробуйте все это и посмотреть, что вы можете придумать.

Как добавить вершину в Blender: руководство для начинающих

Если вы работаете с сетевыми объектами в Blender, вам также необходимо знать, как работать с вершинами.

Читать дальше

Об авторе