19. Модели трёхмерных объектов. Требования, предъявляемые к объектам. - p1xelse/CG GitHub Wiki

Модель является отображением формы и размеров объектов. Основное назначение модели - правильно отображать форму и модели объекта.

В основном используются 3 вида модели:

1. Каркасная (проволочная) модель.

В этой модели задается информация о вершинах и рёбрах объектов. Это простейший вид моделей. Мы задаем минимум информации.

Этим видам модели присущ один, но весьма существенный недостаток: не всегда модель правильно передает представление об объекте.

Рассмотрим простейший пример. С этим прямоугольном параллелепипедом проблем не будет:

Сделаем фрезеровку отверстия в этой модели:

Если представить такую каркасную модель, то будет видно, что полной информации о форме объекта нет. Работая с такой моделью, непонятно, где это отверстие, какие грани она связывает. То ли переднюю с дальней, то ли левую с правой, то ли верхнюю с низом.

2. Поверхностная модель.

Поверхность может описываться аналитически, либо может задаваться другим способом. Допустим, отдельные участки поверхности задаются как участки поверхности того или иного вида. Например, участки криволинейных поверхностей. Часть поверхности представляет собой участок сферической поверхности, другой участок конической поверхности и т. д.

То есть мы можем иметь либо аналитическое описание, либо иметь библиотеку поверхностей, хранить те же уравнения и и задавать только их параметры и коэффициенты.

Сложные криволинейные поверхности мы можем представлять в упрощенном виде, выполняя, например, полигональную аппроксимацию. В этом случае такая поверхность будет задаваться в виде поверхности многогранника.

Недостаток: отсутствует информация о том, с какой стороны поверхности находится собственный материал, а с какой стороны - пустота. Это важно знать, если мы занимаемся компьютерным моделирование трёхмерных объектов. Собственно в компьютерной графике, где мы, как правило, не занимаемся моделированием трёхмерных объектов, нам достаточно использовать поверхностные модели, нас не очень интересует с какой стороны находится материал, из которого изготовлен тот или иной объект, мы оперируем поверхностями. Однако, данный изъян можно устранить указав направление внутренней нормали (но тогда это будет уже считаться объёмной моделью).

3. Объемная модель.

Если изучать вопрос моделирования предативных трёхмерных объектов, то подойдет объемная модель. Отличие от поверхностной модели состоит только в том, что в объемных модели к информации о поверхности добавляется информация о том, где расположен материал. Проще всего это можно сделать путём указания направления внутренней нормали.

В графике, как правило, мы работаем с поверхностными моделями. Ну или в более простом случае можем работать с каркасными моделями, а потом, заполучив результат, считать, что на этот каркас натянут материал

Требования к 3-D модели:(нашел только в файле E_KG).

  1. Модель не должна противоречить исходному объекту.
  2. Модель должна допускать возможность конструирования тела целиком.(мощность модели)
  3. Модель должна позволять вычисление геометрических характеристик тела.
  4. Модель должна позволять производить расчеты.

Требования к программным 3-D моделям:(из консультации Курова).

  1. Компактность - определяется количеством информации, которое необходимо задать и хранить для представления модели
  2. Не всегда компактность является основным параметром. Имеет смысл пойти на некую избыточность в плане представления модели, если эта избыточность позволит быстрее выполнять операции при использовании модели, то есть не вычислять каждый раз некоторые параметры, которые будут нужны при моделировании.
  3. Желательно, чтобы каждая модель могла дополняться при расширении области применения данной модели, дополняться новыми свойствами.

В файле E_KG еще было это(наверное, надо это учесть):

На экзе куров по этой теме практически ничего не спросил. Скажите вот про материал обязательно, нам важно знать, где он находится