SAE 3D Modelling

Wie auf der Seite Smooth/Divide Mesh erklärt, kann ein Mesh durch Subdivisions zusätzliche Unterteilungen erhalten. Dies führt zu einem höheren Detailgrad des Meshes. In Sculpting Softwares, kann zwischen verschiedenen Subdivision Levels hin -und her geschaltet werden. Für grundlegene Veränderungen am Mesh werden niedrigere Subdivision Levels eingestellt. Umso genauer dann die Details, welche gesculptet werden sollen, desto höher ist das Subdivision Level einzustellen. Sie können zudem für die Erstellung von Displacement, Bump und Normal Maps verwendet werden.

Mit Polypainting wird ermöglicht die Oberfläche eines Models zu texturieren, ohne vorher eine Texture Map hinzuzufügen. Die Texture Map kann man zu einem späteren Zeitpunkt erstellen, oder die painted surface (Deutsch: bemalte Oberfläche) auf eine neue Map transferieren. Die grössten Vorteile des Polypainting:

1. Die Resolution der UV Map muss nicht von Anfang an definiert sein, denn sie kann zu einem späteren Zeitpunkt verändert und die Paintings übertragen werden.
2. Wenn die UV Map verändert werden muss, ist es nicht notwendig die Textur nochmals neu zu zeichnen, denn die Paintings können wieder neu übertagen werden.
3. Es kann ganz ohne UV gearbeitet werden um System Ressourcen zu sparen und erlaubt uns somit mit mehr Polygonen zu arbeiten. Allerdings für eine Exportierung in eine andere Software muss im Gegensatz zu Ptex ein UV erstellt werden.

Ptex (Per-Face-Texture Mapping for Production Rendering) ist ein Texture Mapping System, welches von Walt Disney Studios entwickelt wurde. Es ermöglicht Polygon Meshes ohne UV zu texturieren. Das Mesh kann ähnlich wie beim Polypainting direkt bemalt werden. Ausserdem werden Polygon und Subdivision Meshes unterstützt.

Ptex erstellt für jedes Face/Polygon eine eigene Textur. Diese werden dann in einer einzelnen Ptex-Map gespeichert. Es wird pro Model/Surface eine Ptex-Map erstellt. Das Ptex System benutzt anschliessend diese Map um eine seamless (Deutsch: nathlose) multi-resoultion Textur zu generieren.

Stamps werden in Autodesk Mudbox verwendet. Ein Stamp ist ein Bitmap Bild/Alpha Textur, welche als Maske für eine Brush Operation benutzt werden kann. Die Stamps passen sich jeweils der Surface des Objektes an und man kann sie für sculpting und painting verwenden.

Stencils sind wie Stamps Bitmap Bilder/Alphas, welche als Maske für eine Brush Operation benutzt werden könnnen. Allerdings werden sie im Unterschied zu Stamps an der Camera nicht am Objekt ausgerichtet. Ausserdem beinflussen Stencils den Effekt des Brushes über die Transformierung der Mausposition in Abhängigkeit zum Stencil Space und des selektierten Pixels.

Meist werden Models in neutralen Posen (Bsp. T-Pose) modeliert, bei denen der Charakter gerade stehend mit ausgestreckten Armen dargestellt wird. Der Grund dafür liegt in der einfacheren Bearbeitbarkeit des Models durch Symmetry und der guten Erreichbarkeit aller Körperteile. Natürlich ist diese Pose für ein Rendering nicht sehr interessant und deshalb möchte man teilweise eine andere Pose für sein Model erstellen. Dies nennt sich in Sculpting Softwares Posing. Der Charakter kann mit oder ohne Rig geposed werden. Je nach Software unterscheidet sich die Art und Weise, der Begriff und Zweck ist allerdings der selbe.

Retopology beschreibt den Wiederaufbau, bzw. die Wiederstrukturierung eines Meshes. Meist wird es verwendet um aus einem High-Res Model ein Low-Res Model zu erstellen, welches dann für eine Game Engine oder Animation exportiert werden kann. Denn durch die hohe Polygonanzahl, die beim Sculpting benötigt wird, sind die Meshes ausserhalb der Sculpting Software kaum benutzbar. Zusätzlich ist Retopology zur Erstellung von Kleidung und Accessoires einsetzbar. Wie eine Retopology ausgeführt werden kann, ist stark abhängig von der Software und auch dann gibt es verschiedenste Wege. Es gibt allerdings Programme, die mit einem automatisierten Algorithmus ausgestattet sind, um aus einem High-Res ein Low-Res Model zu erstellen. Einige dieser Programme, sind auf dieser Seite aufgeführt neben einigen Möglichkeiten in Autodesk Mudbox und Pixologic ZBrush.

Mit Hard Surface Sculpting sind Sculpting Techniken gemeint, welche sich besonders für hard surfaces (Deutsch: harte Oberflächen) eignen. Hierfür gibt es in den verschiedenen Sculpting Softwares spezielle Brushes, die sich besonders gut eignen. Denn die meisten Brushes sind eigentlich eher für organische Models geeignet. Beispiele für Hard Surfaces: Roboter, Waffen, Funkgeräte, Gamepads, allgemein metallische Objekte usw.

Fiber Mesh (Deutsch: Faser Gitternetz) ermöglicht einem in ZBrush eine einfache und schnelle Erstellung von Fellen, Fasern, Gräsern und Haaren. Natürlich gibt es noch weitere Anwendungsmöglichkeiten, die eben aufgeführten sind jedoch die häufigsten. Das Fiber Mesh wird auf einem zuvor maskierten Bereich erstellt und kann mittels Attributen oder speziell geeigneten Brushes bearbeitet werden.

Mit Polygroups kann man ein Mesh mithilfe einer visuellen Repräsentation gruppieren und organisieren. Im Vergleich zu Sub Tools wird mit Polygroups keine eigene Geometrie, sondern eigene seperate Selektionsbereiche erstellt. Dadurch ermöglichen Polygroups eine sehr vielseite Art und Weise sein Mesh zu bearbeiten.

Unter Sculpting Brushes sind Brushes, die sich für das generelle sculpten eines Models eignen. Natürlich ist jeder Brush in irgendeiner Form ein Sculpting Brush, allerdings sind andere Brushes eher für andere Operationen wie: smoothing, detailing usw. gedacht.

Smooth Brushes eignen sich für das smoothing (Deutsch: Glätten) einer Oberfläche. Der Smooth Brush vergleicht die Verschiebung der umliegenden Vertices und berechnet daraus einen Mittelwert. Danach werden die bemalten Vertices auf diesen Wert angepasst. Die Stärke des smoothings ist abhängig vom Subdivision Level auf dem man sich gerade befindet.

Die Clip Brushes funktioniert ähnlich wie ein Radiergummi. Anstelle von Pixeln löscht man ausgewählte Bereiche des Models und durchschneidet die Borders (Deutsch: Kanten). Die Clip Brushes ändern nicht die Topology des Models, sondern verschieben bzw. zerdrücken nur die Polygone, die mit dem Strich ausgewählt wurden.

Curve Brushes sind Sculpting Brushes, die mit einer Curve kombiniert angewendet werden. Zuerst zeichnet man die Curve und wählt danach den gewünschten Brush aus. Daraus ergibt sich dann die Möglichkeit, mit dem Brush genau der gezeichneten Curve nachzufahren.

Planar, Trim and Polish Brushes eignen sich besonders für Hard Surface Models.

• Mit Planar Brushes ist es möglich Teile des Models abzuflachen (Engl: flatten) ohne überlappende Geometrie zu erzeugen. Standardmässig wird alles abgeflacht, was sich auf der Klickhöhe befindet und zusätzlich wird es dem Brush-Winkel angepasst.
• Trim Brushes basieren auf den Planar Brushes. Sie haben allerdings ein anderes Verhalten bezüglich der Art und Weise, wie die Oberfläche abgeflacht wird. Die Abflachung basiert auf den Normals der Oberfläche, oder einer definierten screen working plane. Zusätzlich sind Trim Brushes, im Vergleich zu Planar Brushes, nicht durch den geklickten Punkt oder einem definierten Pfad eingeschränkt. Dies ermöglicht es Hard Surfaces auf eine freihändige Art zu erstellen.
• Polish Brushes lassen eine Oberfläche smooth (Deutsch: weich), flatten und shiny (Deutsch: glänzend) erscheinen. Damit repräsentiert das Material ein poliertes Metall.

Gromm Brushes sind Brushes, welche speziell für die Bearbeitung von Fiber Mesh entwickelt wurden. Die Groom Brushes sind von Standard Brushes abgeleitet, allerdings mit einem optimierten Verhalten um unerwartete Resultate, bei der Bearbeitung von Fiber Meshes, zu verhindern.

Pen Brushes wurden für Polypainting und QuickSketch entwickelt. Es sind also in erster Linie Zeichenbrushes. Die Pen Brushes repräsentieren verschiedene Malwerkzeuge und können passend zum gewünschten Resultat verwendet werden.

Mit dem Insert Mesh Brush können zuvor erstellte Meshes eingefügt, oder als Negative platziert werden (ähnlich wie Booleans).

Der Curve Bridge Brush erstellt einen sauberen Polygonübergang (Bridge) zwischen zwei gezeichneten Curves. Zusätzlich werden die Kantenpunkte der Bridge automatisch mit der bestehenden Topology verschmelzt. Für die so eingefügte Bridge wird autoamtisch eine Poly Group erstellt. Dies ermöglicht eine einfache direkte Bearbeitung.

ZSketch Brushes wurden speziell für ZSketch entworfen.

Ein Loop selektiert die Edges in ihrer Laufrichtung, beginnend vom ersten, welcher selektiert wurde.

Die Topology beschreibt die Aufteilung bzw. den Aufbau eines Meshes. Hierbei ist gemeint, dass das Mesh immer möglichst gleichmässig aufgeteilt sein soll. Dies sollte man vor allem bei gespiegelten Models, also Models bei welchen man nur eine Hälfte modelliert, im Auge behalten.

Während dem Modellieren, werden die getätigten Befehle in einem History Stack gespeichert. Dies ermöglicht, dass man die einzelnen Schritte rückgängig machen kann. Im History Stack selbst, kann man direkt an einen gewünschten Punkt springen, ohne dass man jeden einzelnen Schritt rückgängig machen muss.

Clusters auch genannt Object and Component Groups, sind eine Sammlung von Components aus einem Mesh. Mit Clusters kann man sich beispielsweise Selection Sets erstellen, welche einem die Erstellung des UV's erleichtern können.

Box Modeling ist eine 3D Modellier-Technik, in welcher man einfache Grundobjekte (Cubes, Spheres oder ähnliche) als Ausgangslage verwendet. Anstelle eines dieser Grundobjekte zu gebrauchen, ist es auch möglich eine stark vereinfachte Version des finalen Modells als Basis zu benutzen.

Unter Silhouette Modeling versteht man, das Modellieren von Objekten mit Hilfe von Silhouetten oder Blueprints. Um ein 3D Modell aus Silhouetten zu generieren, benötigt man mindestens zwei Ansichten (Bsp. Front -und Seitenansicht). Wenn mehr Silhouetten zu Verfügung stehen, ist es möglich ein genaueres 3D Model zu erzeugen.

Mit der Funktion Extrude ist es möglich ein Face/Polygon oder eine Edge zu erweitern bzw. herauszuziehen. Je nach Software ist es auch möglich einzelne Vertices zu extrudieren.

Mit Merge (Deutsch: verschmelzen) kann man einzelne Objekte einer Szene, Edges, Vertices, UV's oder Polygone zusammenführen bzw. verschmelzen.

Mit Split (Maya, Softimage), bzw. Cut (3dsMax) werden Polygone in weitere Polygone unterteilt.

Bridge (Deutsch: Brücke, überbrücken) kann verwendet werden, um ein selektiertes Paar von Border Egdes (Edges welche nur an ein Polygon angeschlossen sind), miteinander zu verbinden. Hierbei werden zusätzliche Faces/Polygone erzeugt. Zusätzlich können noch die Divisions der neu erstellten Geometrie eingestellt werden.

Mit Wedge kann ein Face/Polygon um eine Edge extrudiert werden. Hierbei dient die definierte Edge als Pivot-Punkt. Zusätzlich können noch die Divisions der neu erstellten Geometrie eingestellt werden.

Mit Smooth/Divide Mesh oder Subdivide/Subdivision ist es möglich das Mesh, durch zusätzliche Divisions (Deutsch: Teilung/Unterteilung ) runder (smoother) darzustellen. Dies kann verwendet werden, um das Mesh auf ein höheres Detaillevel zu bringen. Es ist auch möglich das Mesh zu unterteilen, ohne die Form der Geometrie zu verändern. Ermöglicht wird dies dadurch, weil jedes Polygon durch zusätzliche Polygone ersetzt, bzw. unterteil wird. Die meist verwendete Methode hierfür ist die Catmull-Clark Methode. Diese passt die Position der Vertices an während das Mesh unterteil wird und erstellt so aus dem low-resolution ein high-resolution Mesh mit einer weichen Surface (Deutsch: Oberfläche).

Mit Invert (Deutsch: invertieren) kann die Umkehrung einer Selektion, Face/Polygon Normals oder UV Islands gemeint sein. Je nach 3D Software hat Invert allerdings noch weitere Funktionen. (Bsp. Invert Alpha, Invert RGB usw.) Ganz allgemein gesagt, dient Invert zur Invertierung von Attributen.

Bei Triangulate (Deutsch: Triangulieren) wird versucht, alle Faces/Polygone so zu unterteilen, dass diese jeweils nur noch aus drei Vertices bestehen, also kleine Dreicke bilden. Dies kann unter anderem notwendig sein, wenn man ein Modell in eine Game Engine exportieren möchte, wobei einige Engines diesen Schritt selbst erledigen.

Mit Quadrangulate wird versucht, alle Faces/Polygone eines Meshes zu Vierecken zu konvertieren. Dies kann unter anderem verwendet werden um die Topology eines Meshes zu verbessern.

Die Bevel Funktion wird verwendet, um Edges eines Meshes abzurunden. Dies wird ermöglicht, weil aus jeder selektierten Edge und Vertex ein eigenes Face/Polygon erstellt wird.

Mit Smoothing Groups kann angegeben werden, ob ein Mesh mit scharfen oder weichen Kanten gerendert bzw. dargestellt wird. Die Smoothing Groups können bei .fbx Dateien mitexportiert werden. Ähnlich wie Soft-/Hard Edges.

Normals sind Vektoren, die definieren in welche Richtung ein Face/Polygon oder Vertex ausgerichtet ist. Ausserdem sieht man durch die Normals, welches die Aussen -und welches die Innenseite, eines Faces/Polygones oder Vertexes ist.

Soft-/Hard Edges werden verwendet, um zu definieren, ob die Edges eines Meshes weich oder hart gerendert bzw. dargestellt werden sollen. Ähnlich wie Smoothing Groups.