Каркасная модель

Материал из Википедии — свободной энциклопедии
Перейти к: навигация, поиск
Примеры простейших каркасных сеток

Каркасная модель — модель объекта в трёхмерной графике, представляющая собой совокупность вершин и рёбер, которая определяет форму отображаемого многогранного объекта[1]. Каркасные модели были известны ещё в эпоху Возрождения[2].

Каркасная модель автомобиля

Простейшая модель состоит из списка вершин, где каждой вершине соответствуют некоторые координаты в трёхмерном пространстве и списка отрезков-рёбер, где описана начальная и конечная вершина каждого ребра[3][4]. В более сложных моделях рёбра могут описываться кривыми, например, кривыми Безье[5]. Термин «каркасная модель» происходит из конструкторского моделирования — первые некомпьютерные модели представляли собой каркас предмета, обтянутый тканью или голый «скелет» моделируемого предмета. Сегодня такие модели нередко используются в качестве арт-объектов.

Каркасная модель тела человека — скульптура на фестивале Burning Man

Поскольку для отображения таких моделей требуется относительно немного вычислительных ресурсов, они широко применяются там, где требуется высокая производительность и большое число кадров в секунду, например, в программах для в конструирования трёхмерных объектов, разработки компьютерной графики и т. п. При отображении на двумерном дисплее можно спрятать те рёбра, которые находятся дальше от наблюдателя, закрасить грани или наложить текстуры. Таким образом, пользователь программы может легко взаимодествовать с моделью: поворачивать её, «видеть насквозь», изменять вершины и рёбра, не прибегая при этом к ресурсоёмкому «реалистичному» рендерингу.

Пример простейшей модели[править | править вики-текст]

Объект описывается при помощи двух таблиц: (1) Вершины и (2) Рёбра.

Таблица вершин содержит список вершин и координаты каждой из них в трёхмерном пространстве относительно единой точки начала координат (0,0,0).

Вершина X Y Z
1 1 1 1
2 1 -1 1
3 -1 -1 1
4 -1 1 1
5 1 1 -1
6 1 -1 -1
7 -1 -1 -1
8 -1 1 -1

Таблица рёбер перечисляет начальную и конечную вершину для каждого рёбра объекта.

Ребро Начальная вершина Конечная вершина
1 1 2
2 2 3
3 3 4
4 4 1
5 5 6
6 6 7
7 7 8
8 8 5
9 1 5
10 2 6
11 3 7
12 4 8

Для простейшей интерпретации этой модели необходимо обойти список рёбер, отрисовывая ребро и обе вершины в нужных координатах. Для отображения модели на плоскости потребуется рассчитать трансформацию трёхмерных координат в двумерные.

Модель не включает в себя информацию о гранях объекта.

Литература[править | править вики-текст]

  • Большаков В. П. 3Д-моделирование в Аутокад, КОМПАС-3Д, Солидворкс, Инвентор, Т-Флекс. — Россия : Издательский дом «Питер», 2010.
  • Сазонов А. Трехмерное моделирование в AutoCAD 2011. — Россия : Litres, 2014.

Примечания[править | править вики-текст]