Vad är Voxels och hur används de i 3D-modellering?

Vissa verktyg i 3D-modelleringsprogram fungerar inte i meter, pixlar eller tum, utan i en annan enhet: voxlar, tredimensionella kuber som representerar enhetliga rymdvolymer.

Vad är en voxel? Vad är det bästa sättet att använda dessa läckra små kuber? Det finns mycket mer i konceptet än vad man kan se.

Vad är Voxels?

Voxlar är generiska enheter som representerar en given volym av 3D-utrymme. De är i grunden små virtuella byggstenar, som har en roll som är analog med den för pixlarna som kännetecknar ett tvådimensionellt fält.

Ordet i sig är en anspelning på ordet "pixel", bara i ett volymetriskt sammanhang i motsats till ett tvådimensionellt, grafiskt sammanhang. Voxels är extremt ovanliga som standardåtergivningsagent för de flesta vanliga 3D-program som Blender, men de är fortfarande mycket relevanta för området 3D-modellering och CGI.

Här kan du se några voxlar i aktion i Blender. Du kanske har märkt det här alternativet när du använder Remesh-modifieraren på ett objekt - vad är skillnaden mellan dessa två typer av renderingsprotokoll?

• De är samplade genom hela modellen, medan ett polygonalt nät är bara ett skinn fullt av tomt utrymme.
• Voxels saknar en inbyggd position – de är relativa, varje volymetriskt värde bestäms av de relationer som de delar.
• De är koordinatbaserade och tekniskt sett existerar de faktiskt inte utanför den slutgiltiga renderade bilden.
• Voxlar är alla totalt kongruenta i storlek, det minsta möjliga diskreta värdet inom ett givet 3D-utrymme.

Föreställ dig i princip insidan av en stor, ihålig kub med rutnät som kantar alla sex sidorna av dess innerväggar. En voxel skulle vara en rymdvolym som motsvarar en enhet kuberad runt alla sidor.

Voxlar är otroligt värdefulla i vetenskaplig och medicinsk bildbehandling, såväl som i partikelsimuleringar. De är mer exakta i förhållande till verkligheten på många sätt, men de är begränsade när det gäller hur de kan användas direkt i 3D-modellering. Det finns dock många sekundära tillämpningar av voxels som säkert kan hjälpa dig att uppnå många intressanta och nya effekter.

Relaterad: Arbeta med UV i Blender: En genomgång för nybörjare

Hur används Voxels i 3D-modellering?

Det finns två huvudsakliga sätt att implementera voxels i ditt eget arbete: som ett matematiskt ramverk som informerar olika operationer och rekonstitutioner av din modell, eller som bokstavliga byggstenar, skapa 3D-konst i valfritt antal retro, lågpoly-modelleringsstilar.

Du kan antingen börja med blockiga enheter när du bygger din design, eller så kan du spendera lite tid på grunden av din modell och retopologisera den i en voxel-liknande stil eller använd ett verktyg för att göra det åt dig procedurmässigt och automatiskt.

Vi föreslår att du provar båda metoderna när du börjar – du kan "voxelisera" en modell eller en familj av objekt, vilket resulterar i en unikt utseende som kan vara fantastiskt i en mängd olika sammanhang, beroende på skalan och upplösningen som du väljer för voxeln retopologi.

Du kan använda voxlar för att skapa komplexa objekt i en lågpolystil – genom att använda dem på några metabollar, till exempel, blir något som ser ut som ett mycket stiliserat lövträd, som avbildas ovan.

De är extremt lätta på ditt system av naturen, vilket gör dem perfekta för att lägga till element till scenen utan att kompromissa med prestanda. Precis som alla andra geometriska primitiver du redan är van vid att använda, är voxels mycket mer än sina rötter i matematik.

Relaterad: Enkla 3D-modelleringsprojekt för nybörjare

Vad är en Voxel utom föregångaren till storhet?

Det finns en miljon sätt att snurra voxlar i ett 3D-modelleringsprogram. Definitionen av "voxel" spelar mindre roll än hur du använder dem. Allt beror på dig och vad du älskar att göra. Testa allt och se vad du kan hitta på.

Hur man lägger till ett vertex i Blender: En nybörjarguide

Om du arbetar med nätobjekt i Blender måste du också veta hur du arbetar med hörn.

Läs Nästa

Om författaren