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3D制作中的拓扑的含义是什么?

2024-07-08 14:09分类: 茶道 阅读:

 

3d文件中为每个顶点作了编号后,整个数值结构被称为拓扑(topology)。

其实意思跟二维中的拓扑差不多,就是指一种图形排列结构的组成方式而已。

最近也在看这方面的资料,试着说一下。

在 3D 建模里,拓扑(Topology)这个概念,指的是多边形网格模型的点线面布局、结构、连接情况。拓扑是一个比较重要的进阶概念。如果 3D 模型只有「形」,能渲染出好的结果,不过没有一个好的拓扑结构,依然不能称得上是一个好的模型。

拓扑这个概念用文字表达可能会相当抽象,举一个例子说明一下:


这是两个平面,外观上完全一样,可是分别有不同的拓扑结构:



可以看到,虽然两个平面的外观、大小是一样的,不过内部的顶点、边线、面的排布方式却不尽相同。右边的平面内部结构仅仅是平直的网格,左边的却复杂一些,平面、边线围绕中心部分,形成了一个环状的结构。

拓扑重要吗?重要。

如果一个模型拥有良好的拓扑结构,不仅模型布线外观比较干净规整,还可以很大程度上,改善建模的工作效率,可以更快、更精确地修改、操作模型的整体和细节,从而更好的反映这个物体的结构特征。



这是一个根据左边那个平面创建的一个简单的冲击坑/环形山地形模型。可以看出,根据线、面的排布,这个平面可以被分割成几个部分(每个部分用不同颜色标示),选择、修改加工这些部分,相对于右边那个平面来说,更方便。比如,可以选择某个特定的 edge flow 或者 edge loop,也可以使用环切(loop cut)命令来添加细节。

一般来说,创建人物模型尤为要注重拓扑结构。

(图片来自:

hejiraproject.wordpress.com

这个模型的拓扑结构比较合理。可以看到,这个模型的拓扑结构,大体上符合真实的人头结构:眼部被围成一圈,眼睛和鼻子加起来是一圈,嘴是单独一圈,下颌的走线类似真实世界里相应的骨骼结构。这样,要编辑某个部分,比杂乱无章的拓扑模型(如直接用球体雕刻出来一个人头模型)方便的多,比如调整眼眶的大小,可以直接选择眼睛的那几圈,然后缩放一下,再调整一下位置和细节即可。另外,由于拓扑结构大体符合真实人头的骨骼、肌肉结构,做动画时形变也能做到更加平滑、自然、真实。

一般来说,要尽量(但不必须)消除多边形模型中的三角面,因为三角面会打断 edge flow/edge loop,从而破坏拓扑结构。三角面在动画中也经常出现形变不自然的情况。并且,三角面在做表面细分(subdivision surface)时更容易出现异常。比如,有两个外观相同的方块,一个由四边面(quads)组成,另一个由三角面组成:


但做 subdivision surface 后,由三角面组成的模型看上去,表面显得不自然、混乱;相比之下,由 quads 组成的方块在细分后看上去更规整:


另外,也要避免使用边数大于 4 的多边形(N-gon)。所以通常情况下,只有四边面构成(quads-only)的模型拓扑结构是最好的(比如最开始给出的两个平面模型)。

差不多就这些,权当是学习笔记了。

不要纠结“拓扑”的定义,只要把“拓扑”理解为布线即可。

在3dmax中的最高境界就是用尽量少的点面,同时点面符合物体的走形。

在一般物体的建模中,一般布线只要能表现物体形状即可,不过在人体等建模中,就要讲究布线的规范,比如眼睛周围,嘴唇皱纹的布线应该是成为环状,这种布线有利于今后贴图等的展开和制作。同时有利于今后用高模映射低模。

拓扑的意义是啥?

一:方便绑定,为了绑定后的动画效果

二:减面,优化模型,让机器能吃得消

三:方便展UV,不过有些要求不那么高的模型倒是自动就可以用了

拓扑目前算3D里面一个和展UV一样烦但是又极端必须的一个环节,特别是带骨骼绑定动画和需要在移动端展示的模型。

建模的时候,大多数人都是优先造型,先把要的造型搞出来之后再去优化模型。

(当然不排除一开始就能精致布线的大神存在,那毕竟是少数。)

接着出现两个情况,一种是这个模型需要用到骨骼绑定动画了,你不优化模型,绑定师估计会提刀来见,因为他没法和动画师交代。一杂乱的布线,绑定很难把权重刷到动起来圆润;二是面多了,你电脑会用极端卡顿和帮你关掉软件并且不保存来抗议。

另一种是移动端展示,你想想你电脑都给你关软件了,手机不会给你来个死机么?

所以一般模型,除了直接打印或者直接出图得模型(工业模型,手办素模,大佬的ZB作品),那么拓扑你值得拥有

拓扑的含义下面的大佬们都解释得很清楚了,我给大家补充一个topogun用来拓扑的干货教程!

案例超实用,零基础一学就会的视频教程。

游戏次世代建模topogu教程https://www.zhihu.com/video/1396467977332670464

更多次世代建模的干货教程,可以到我的B站学习更多哟:

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