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2011-07-31

【3D網狀拓樸學的小知識:四角面vs. 三角面】【師堯翻譯】


【中文翻譯:3D網狀拓樸學的小知識:四角面vs. 三角面】
【翻譯:師堯】(想看白底黑字可按此前往原翻譯者部落格)


到底 3D 建模用 四角面 或 三角面 有什麼差?!

這問題其實不難,可是確實困擾著許多3D建模的初學者,所以,讓我們從不同角度來一窺究竟吧。

首先,讓我們先同步幾個專有名詞。

三角面 ( Triangles ) ,顧名思義,是由三個邊 ( Edge ) 組成的多邊形 ( Polygon )。在3D建模中,你還必須想到,三個邊必然是由三個頂點 ( Vertice ) 來連結。

四角面 ( Quads ),一個含有四個邊與四個點的多邊形。

一般來說,有彎曲與凹折之類動作需求的有機體建模,例如:臉部、身體、動物等,或是設計含人體工學的物件,像是:跑車、中看不中用的高檔家具等,這些通常會以四角面來建模。(編按:簡單說,就是任何與「動態」有關的物件)3D建模該用四角面還是三角面好?我們需從細分面 ( Subdividing ) 、環狀佈線 ( Edgeloops ) 、以及平滑表面 ( Smoothing ) 三方面來考量。


Subdividing 細分面

細分面的原理很好懂。你只需要基礎數學就可以分析了。

四角面:四除以二等於二 ( 4 / 2 = 2 ),非常好,可以整除,達到平衡。
三角面:三除以二等於一又二分之一 ( 3 / 2 = 1.5 ) ,糟糕,不能整除,不平衡,你該怎麼收拾剩下的二分之一呢?

這有點麻煩,因為細分面的用途是增加3D模型的細節,而四角面在這方面表現比較好,你可以很容易預測出細分後的結果,但是三角面在細分時就會變得很棘手,因為它打斷了本來流暢的佈線。建模中特定的流暢佈線就是環狀佈線。 ( 編按:簡單說就是,用四角面建模比較好預測smooth後的結果,三角面則否。這部分在Z-Brush中的面增值功能特別明顯,因為這個功能就是以四為倍數在做計算,若有三角面就導致錯誤 )


Edgeloops 環狀佈線

當我們使用3D模型做動畫時,環狀佈線決定了物體的彎曲與摺疊程度。 ( 編按:表演程度愈誇張動作幅度愈大的物件,需要更多的環狀佈線來支撐,像是人的手肘、膝蓋、脖子這些必定會被彎曲的部位 ) 另外,環狀佈線也是添加細節的基礎,像是皮膚皺紋、衣服皺摺、肌理紋路、邊緣倒角等。

這不見得是壞事,因為三角面在建模中仍然能扮演一個關鍵角色,但是要盡量的少用,而且,可能的話,最好藏在看不到的地方,這樣才不會在動作表演 ( animating ) 或平滑表面 ( smoothing ) 時帶來困擾。


Smoothing 平滑表面

當你使用像Add Smooth或是Subdivide等這一類功能來順一順模型佈線時,你會發現三角面很容易在模型表面上,產生明顯可見的「髒汙」 ( 編按:黑黑的瑕疵面 ) 。這是因為三角形的頂點數是奇數。若是你將三角面置於四角面(由偶數頂點組成)當中,然後使用這樣的模型來做動作時,模型也往往會有尖突現象發生 ( 編按:模型點的權重分配weight發生錯誤 ) ,這就是為什麼你最好嘗試減少三角面的出場機會,或是將它們藏在不明顯的地方 ( 編按:像是人體建模時放在頭頂、腳底、胳肢窩等處 ) 


Exceptions 例外
當然,總是會有例外,相較於大多設計對四角形的偏好,會採用三角形的物件有:低面數遊戲模型、硬邊模型、建築物等等。這些模型通常不需要如人臉般的表面變化,所以不會遇到上述三角面容易造成的問題。


Conclusion 總結

簡單來說,四角面通常優於三角面。

你不大可能完全避掉三角面,但是儘量堅持只使用四角面,這會是很好的建模練習。無論如何,當你遇到只有三角形才能解決的時候,也要學著找到使用它們的最佳平衡。畢竟,三角面並非一無可取。

儘可能地多觀摩別人的佈線,你會開始看出其中的佈線通則。當你的建模能力提升後,你再回頭看看你過去的作品,你會馬上發現有些地方可以更好,這也是一種很好的練習方式。還有,多下載一些模型檔案來觀摩,並試著練習「修改」它們。

希望你能樂在其中!




原文出處:http://0rz.tw/Y60BP
作者Kernon Dillon為資深Blender User
(閣主負責任翻譯‧有疑義歡迎討論)


翻譯來源:師堯的部落格



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