Topologia siatki w modelowaniu jest bardzo ważna z perspektywy animacji – poprawna powoduje, że obiekt jest deformowany w wiarygodny sposób. Jednak czym jest topologia? Najprościej rzecz ujmując to budowanie siatki w sposób, który klarownie opisuje główne obszary deformacji. Takimi obszarami w ludzkiej anatomii są twarz oraz stawy kończyn dolnych i górnych.
Topologia siatki: organika vs twarde obiekty
Anatomia ludzkiej twarzy składa się głównie z owalnych kształtów, które definiują strukturę mięśniową. Owal jest najbardziej naturalnym sposobem opisu obszarów deformacji – nic nie stoi na przeszkodzie, aby wierzchołki gromadzić i układać właśnie w takie kształty. Jest to niezwykle istotne podczas modelowania organicznego, gdzie deformacja siatki występuje w różnych obszarach – jednocześnie mamy do czynienia z ciągłością siatki, gdyż całe ciało, to jedna bryła.
W przypadku modelowania twardych obiektów – głównie materia nieożywiona – nie kierujemy się regułami topologii organicznej. Obiekty mechaniczne to bryły, które rzadko podlegają deformacji – często złożone są z kilku brył, co wynika z ich budowy (pojazdy, broń, sprzęty itd.). Oczywiście, nie brakuje takich przedmiotów, które podlegają wyginaniu lub sprężynowaniu – w ich przypadku musimy zwracać uwagę na konstrukcję oraz krawędzie wspierające prawidłowe cieniowanie płaszczyzn, kantów oraz fazowania krawędzi (delikatne ścięcia).
Trójkąty vs kwadraty
W poradnikach, na forach internetowych i w wielu innych miejscach, możemy znaleźć przestrogi, że jak ognia należy unikać trójkątów podczas modelowana. Cóż… nie zawsze. Wszystko zależy od przeznaczenia modelu. Najprostsza sytuacja jest podczas modelowania nieruchomych elementów sceny, które nie będą animowane (deformowane). Musimy jedynie zadbać o to, aby nie pojawiły się zniekształcenia związane z cieniowaniem powierzchni siatki. Jeśli obiekt bez problemów poddaje się wygładzaniu, to oznacza że osiągnęliśmy cel.
Modelowanie organiczne z myślą o animacji to odmienna sytuacja. Należy unikać trójkątów w newralgicznych miejscach, które podlegają silnym deformacjom. Ale i tutaj znajdą się wyjątki. Jeśli trójkąt pozwala nam ograniczyć liczbę komponentów, na dodatek możemy go schować w niewidocznym miejscu (przykł. podbicie stopy), to nic nie stoi na przeszkodzie, aby z niego skorzystać.
Mimo wszystko warto unikać trójkątów podczas modelowania. Dzięki temu zwiększamy nasze umiejętności oraz poznajemy nowe sposoby rozwiązywania problemów w trudnych obszarach. Unikanie trójkątów czyni z nas świadomych siatki modelerów, jest to dowód na to, iż kontrolujemy topologię obiektu trójwymiarowego.
Warto mieć także na uwadze to, iż podczas renderingu siatka poddawana jest teselacji – jest to proces dzielenia wielokątów na mniejsze elementy. Jedną z metod teselacji jest triangulacja, czyli konwertowanie polygonów na trójkąty. Obecnie wiele silników gier audiowizualnych korzysta z triangulacji – także w tym kontekście, prędzej czy później, nasze kwadratowe polygony skończą jako trójkąty.
Zagadnienia związane z budową poprawnej topologii są przedmiotem szkoleń wideo: Topologia i modelowanie kobiecej głowy oraz Topologia w modelowaniu organicznym.