Трёхмерное моделирование. Зачем оно нужно?

Трёхмерное (3d) моделирование — процесс создания объёмной визуальной модели чего-либо. Эта технология может использоваться как для создания копии существующего объекта, так и для моделирования несуществующих проектов. У трёхмерного моделирования широкая область применения, оно является важным элементом аддиктивных технологий, используется в компьютерных играх, для создания макетов и так далее.

Полигонное моделирование

Самая простая технология компьютерной графики — полигонное моделирование. Его суть состоит в том, что изображение необходимого объекта строится из полигонов, то есть многоугольников, которые соединяются рёбрами под определённым углом. Каждый многоугольник может иметь свой цвет и текстуру. Чаще всего используются полигоны с тремя или четырьмя вершинами, с помощью них можно смоделировать практически любой объект. Тем не менее, сейчас чаще используются другие технологии моделирования. Дело в том, что у использования полигонов есть недостатки. В частности, если необходимо получить чёткое изображение элемента вблизи, то придётся тщательно выстраивать его форму большим количеством полигонов с небольшими размерами, в противном случае контуры объекта будут неровными. Но при виде издалека такая тщательная прорисовка будет лишней.

Сплайновое моделирование

Основной элемент сплайнового 3d моделирования — трёхмерная линия. Линия создаётся из точек, которые задаются координатами в трёхмерном пространстве. Таким образом можно задать поверхность объекта любой сложности. Также существует специальный набор готовый сплайнов, которые называются примитивами. Это прямая линия, прямоугольник, окружность и так далее. Во многих программах для объёмного моделирования есть множество других примитивов, которые можно изменять с помощью большого количества настроек. Такие инструменты сильно облегчают создание 3d-графики.
В связи с увеличением производительности графических адаптеров и мощности компьютеров такая технология стала очень популярной, так как позволяет добиться лучшего качества, чем в случае с полигональными моделями.

NURBS моделирование

NURBS моделирование является частным случаем сплайновой 3d-графики. Технология использует неоднородные B-сплайны, это важно для быстрого создания моделей плавных объектов без острых краёв, например, автомобилей, мебели, людей и так далее.