 | Эта статья требует дополнительных ссылок для проверки . ( апрель 2013 г. ) ( Узнайте, как и когда удалить это сообщение-шаблон ) |
| Трехмерная (3D) компьютерная графика |
|---|
 |
| Основы |
| Основное использование |
| похожие темы |
Каркасная модель , также каркасная модель , представляет собой визуальное представление трехмерного (3D) физического объект , используемый в 3D компьютерной графике . Он создается путем указания каждого края физического объекта, где встречаются две математически непрерывные гладкие поверхности, или путем соединения составляющих вершин объекта с помощью (прямых) линий или кривых . Объект проецируется в пространство экрана и визуализируется путем рисования линий в месте расположения каждого края. Термин «каркас» пришёл от дизайнеров, использующих металлическую проволоку.для представления трехмерной формы твердых объектов. Трехмерные компьютерные модели каркаса позволяют создавать и изменять твердые тела и твердые поверхности. Трехмерное твердотельное моделирование позволяет эффективно рисовать твердые тела более высокого качества, чем при традиционном рисовании линий .
Использование каркасной модели позволяет визуализировать основную конструктивную структуру 3D-модели. Традиционные двухмерные виды и рисунки / визуализации могут быть созданы путем соответствующего поворота объекта и выбора удаления скрытых линий с помощью плоскостей сечения .
Поскольку каркасные визуализации относительно просты и быстро вычисляются, они часто используются в тех случаях, когда требуется относительно высокая частота кадров экрана (например, при работе с особенно сложной 3D-моделью или в системах реального времени , моделирующих внешний вид). явления). Если требуется большая графическая детализация, текстуры поверхности могут быть добавлены автоматически после завершения первоначального рендеринга каркаса. Это позволяет дизайнеру быстро просматривать твердые тела или вращать объекты для разных видов без длительных задержек, связанных с более реалистичным рендерингом или даже обработкой граней и простой плоской штриховкой .
Формат проволоки рамки также хорошо подходит и широко используются в программировании траектории движения инструмента для прямых числового программного управления (РСК) станков .
Нарисованные от руки иллюстрации в виде проволочных рамок восходят к эпохе итальянского Возрождения . [2] Каркасные модели также широко использовались в видеоиграх для представления трехмерных объектов в 1980-х и начале 1990-х годов, когда «правильно» заполненные трехмерные объекты были слишком сложными для расчета и рисования на компьютерах того времени. Каркасные модели также используются в качестве исходных данных для автоматизированного производства (CAM).
Существует три основных типа трехмерных моделей автоматизированного проектирования (САПР); проволочный каркас - самый абстрактный и наименее реалистичный. Остальные типы бывают поверхностными и твердыми . Каркасный метод моделирования состоит только из линий и кривых, которые соединяют точки или вершины и тем самым определяют края объекта.
Введение [ править ]
В этом разделе не процитировать любые источники . ( Февраль 2014 г. ) ( Узнайте, как и когда удалить этот шаблон сообщения ) |
Каркасное построение - один из методов, используемых в системах геометрического моделирования. Каркасная модель представляет собой форму твердого объекта с его характерными линиями и точками. Существует два типа каркасного моделирования: за и против. В Pro пользователь дает простой ввод для создания формы. Это полезно при разработке систем. Каркасная модель Con не содержит информации о внутренних и внешних граничных поверхностях. Сегодня каркасные модели используются для определения сложных твердых объектов. Дизайнер создает каркасную модель твердого объекта, а затем оператор CAD реконструирует объект, включая подробный анализ. Этот метод имеет некоторые преимущества: как правило, трехмерные твердые объекты сложны, но каркасные модели можно просматривать в одном измерении, что улучшает понимание; твердый объект можно дополнительно модифицировать;дизайнер может игнорировать геометрию внутри поверхности, в то время как при твердотельном моделировании дизайнер должен обеспечить согласованную геометрию для всех деталей; Каркасные модели требуют меньше памяти и мощности процессора.
Простой пример каркасной модели [ править ]
Объект определяется двумя таблицами: (1) таблица вершин и (2) таблица ребер.
Таблица вершин состоит из значений трехмерных координат для каждой вершины по отношению к началу координат.
| Вершина | Икс | Y | Z |
|---|---|---|---|
| 1 | 1 | 1 | 1 |
| 2 | 1 | -1 | 1 |
| 3 | -1 | -1 | 1 |
| 4 | -1 | 1 | 1 |
| 5 | 1 | 1 | -1 |
| 6 | 1 | -1 | -1 |
| 7 | -1 | -1 | -1 |
| 8 | -1 | 1 | -1 |
В таблице ребер указываются начальная и конечная вершины для каждого ребра.
| Край | Начать вершину | Конечная вершина |
|---|---|---|
| 1 | 1 | 2 |
| 2 | 2 | 3 |
| 3 | 3 | 4 |
| 4 | 4 | 1 |
| 5 | 5 | 6 |
| 6 | 6 | 7 |
| 7 | 7 | 8 |
| 8 | 8 | 5 |
| 9 | 1 | 5 |
| 10 | 2 | 6 |
| 11 | 3 | 7 |
| 12 | 4 | 8 |
Наивная интерпретация может создать каркасное представление путем простого рисования прямых линий между экранными координатами соответствующих вершин с использованием списка ребер.
В отличие от представлений, предназначенных для более детального рендеринга, информация о лицах не указывается (она должна быть вычислена, если требуется для сплошной визуализации).
Для преобразования трехмерных координат вершин в двухмерные экранные координаты необходимо выполнить соответствующие вычисления .
См. Также [ править ]
- Анимация
- 3D компьютерная графика
- Компьютерная анимация
- Компьютерные изображения (CGI)
- Макет
- Многоугольная сетка
- Векторная графика
- Виртуальная кинематография
Ссылки [ править ]
- ^ "Каркасные визуализации 3D-моделей - Эльфы компьютерной графики" . 26 декабря 2015.
- ^ Nasifoglu, Yelda (7 ноября 2012). «Каркас эпохи Возрождения» . Архитектурные замыслы от Витрувия до проекта студии Renaissance для ARCH 531 . Университет Макгилла . Проверено 11 марта 2013 года .
- Принципы инженерной графики от Maxwell Macmillan International Editions
- Книга данных инженера ASME Клиффорда Мэтьюза
- Инженерный рисунок Н. Д. Бхатта
- Текстурирование и моделирование Дэвиса С. Эберта
- 3D компьютерная графика Алана Ватта
