3D Modelling

Modelling merupakan suatu konsep yang sangat akrab untuk para ilmuwan komputer. kita menggunakan  model untuk mewakili objek, proses dan memisahkan ide dengan cara membuat pemahaman menjadi lebih sederhana.

Grafika komputer 3D adalah grafis yang menggunakan tiga dimensi geometris representasi data yang disimpan dalam komputer untuk keperluan melakukan perhitungan dan rendering gambar 2D. Gambar tersebut nantinya dapat menampilkan atau untuk gambaran real-time (waktu sebenarnya).

Grafika komputer 3D sering disebut sebagai model 3D. Selain membuat grafik, model terkandung dalam file data grafis. Namun, ada perbedaan. Sebuah model 3D adalah representasi matematis dari setiap tiga-dimensi benda (baik benda mati atau hidup). Sebuah model tidak secara teknis grafis sampai visual ditampilkan. Karena pencetakan 3D, model 3D tidak terbatas pada ruang virtual. Sebuah model dapat ditampilkan secara visual sebagai gambar dua dimensi melalui proses yang disebut 3D rendering, atau digunakan dalam non-grafis simulasi komputer dan perhitungan.

Membuat model pada 3D serupa dengan memahat. Banyak teknik berbeda yang bisa digunakan untuk menciptakan objek dalam scene. Ada beberapa aspek yang harus dipertimbangkan bila membangun model obyek, semuanya memberi kontribusi pada kualitas hasil akhir. Hal-hal tersebut meliputi metoda untuk mendapatkan atau membuat data yang mendeskripsikan obyek, tujuan dari model, tingkat kerumitan, perhitungan biaya, kesesuaian dan kenyamanan, serta kemudahan manipulasi model.

MODEL

Model 3D mewakili objek 3D menggunakan koleksi poin dalam ruang 3D, dihubungkan dengan berbagai entitas geometris seperti segitiga, garis, permukaan lengkung, dll Menjadi pengumpulan data (poin dan informasi lainnya), model 3D dapat dibuat dengan tangan , algorithmically (model prosedural), atau scan.

Model 3D banyak digunakan di mana saja di grafis 3D. Sebenarnya, mereka menggunakan luas mendahului penggunaan grafis 3D pada komputer pribadi. Banyak permainan komputer digunakan pra-gambar membuat model 3D seperti sprite sebelum komputer dapat membuat mereka secara real-time.

Hari ini, model 3D yang digunakan dalam berbagai bidang. Industri medis menggunakan model rinci organ. Industri film menggunakan mereka sebagai karakter dan objek untuk animasi dan kehidupan nyata film. Para industri permainan video menggunakan mereka sebagai aset untuk komputer dan video games. Sektor ilmu menggunakan mereka sebagai model sangat rinci senyawa kimia. Industri arsitektur menggunakan mereka untuk menunjukkan bangunan dan lanskap yang diusulkan melalui Arsitektur Perangkat Lunak Models. Komunitas teknik desain menggunakan mereka sebagai alat baru, kendaraan dan struktur serta sejumlah penggunaan lainnya. Pada dekade belakangan ini dalam ilmu bumi masyarakat telah mulai membangun 3D model geologi sebagai praktik standar. 

REPRESENTASI

Hampir semua model 3D dapat dibagi menjadi dua kategori.

• Solid - Model-model ini menentukan volume objek yang mereka wakili (seperti batu). Ini lebih realistis, tapi lebih sulit untuk membangun. Model padat banyak digunakan untuk simulasi nonvisual seperti medis dan teknik simulasi, CAD dan khusus untuk aplikasi visual seperti ray tracing dan konstruktif geometri solid
• Shell / batas - model ini mewakili permukaan, misalnya batas objek, bukan volume (seperti kulit telur yang amat sangat tipis). Ini lebih mudah untuk bekerja dengan daripada model padat. Hampir semua model visual digunakan dalam permainan dan film shell model.

Karena penampilan suatu objek tergantung pada objek luar, batas representasi yang umum dalam komputer grafis.  Dua dimensi permukaan adalah analogi yang baik untuk objek yang digunakan dalam grafik, walaupun cukup sering objek-objek ini adalah non-manifold. Karena permukaan tidak terbatas, sebuah pendekatan digital diskrit diperlukan: poligonal jala-jala (dan ke tingkat yang lebih rendah subdivisi permukaan) sejauh ini representasi paling umum, walaupun titik berbasis representasi telah mendapatkan beberapa popularitas dalam beberapa tahun terakhir. Tingkat set adalah perwakilan berguna untuk deformasi permukaan yang mengalami banyak perubahan topologi seperti cairan. 

Proses transformasi representasi objek, seperti koordinat titik tengah dari suatu bola dan titik pada lingkar menjadi representasi poligon sebuah bola, disebut tessellation. Langkah ini digunakan dalam poligon berbasis rendering, di mana benda-benda yang rusak turun dari representasi abstrak ( "primitif") seperti bola, kerucut dll, untuk apa yang disebut jala-jala, yang jaring segitiga yang saling berhubungan. Jala-jala segitiga (bukan misalnya kotak) yang populer karena mereka telah terbukti mudah untuk membuat menggunakan scanline render. Polygon representasi tidak digunakan dalam semua teknik rendering, dan dalam kasus ini, langkah tessellation tidak termasuk dalam transisi dari perwakilan abstrak ke lokasi yang diberikan.

Ada tiga cara populer untuk mewakili model:

1.    Pemodelan Poligonal adalah points dalam ruang 3D atau yang disebut simpul, terhubung dengan segmen garis membentuk mesh poligonal. Sebagian besar model 3D saat ini dibangun sebagai model poligonal bertekstur, karena mereka fleksibel dan karena komputer dapat membuat mereka begitu cepat. Namun, poligon adalah planar dan dapat hanya perkiraan permukaan melengkung menggunakan banyak poligon.

2.    Pemodelan Curve  adalah permukaan didefinisikan oleh kurva, yang dipengaruhi oleh titik kontrol tertimbang. Kurva ini tidak selalu interpolasi titik. Meningkatkan berat badan untuk titik akan menarik kurva mendekati titik itu. Jenis Curve termasuk seragam rasional B-spline (NURBS), splines, dan patch

3.    Digital Sculpting adalah saat ini tiga jenis digital sculpting: Pemindahan, yang paling banyak digunakan di antara aplikasi di saat ini, volumetrik dan dinamis tessellation.Pemindahan menggunakan model padat yang sering dihasilkan oleh permukaan sub bagian dari kontrol poligon mesh dan menyimpan lokasi baru untuk posisi dhuwur melalui penggunaan gambar peta 32bit yang menyimpan lokasi disesuaikan. Volumetrik yang didasarkan longgar pada voxel memiliki kemampuan yang sama seperti perpindahan tetapi tidak menderita dari poligon peregangan bila tidak ada cukup poligon di suatu daerah untuk mencapai deformasi. Dinamis Tessellation, apakah mirip dengan voxel tetapi membagi permukaan menggunakan triangulasi untuk mempertahankan permukaan halus dan memungkinkan rincian halus. Metode ini memungkinkan untuk eksplorasi sangat artistik sebagai model akan memiliki topologi baru diciptakan selama sekali bentuk model dan mungkin rincian telah diukir. Mesh baru biasanya akan memiliki informasi jala resolusi tinggi asli ditransfer menjadi data perpindahan atau data peta yang normal jika untuk mesin permainan.