Introduzione alla modellazione 3D. By the media-network team.

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prof. denis mior_coll. matteo morassut

INTRODUZIONE ALLA
MODELLAZIONE 3D

OBIETTIVI DELLA MODELLAZIONE 3D

- rappresentazione (concettuale, tecnica)

- fotorealismo (ricostruzione di edifici demoliti,
ricostruzione di edifici mai costruiti,
edifici di futura costruzione)

- altro (gaming, AR, ecc)

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LA TECNICA


MODELLARE SIGNIFICA:



SCOMPORRE…

LIVELLO DI DETTAGLIO (LOD)
- dipende dallo scopo
- dipende dal punto di vista dell'inquadratura

- in base:
alla distanza dal punto di vista
all'importanza dell'oggetto


COMPOSIZIONE DELLA SCENA
(interni ed esterni fotorealistici)

Normalmente non si realizzano sullo stesso modello
anche se fanno parte dello stesso edificio

- perchè i parametri di rendering sono completamente diversi
- per il differente livello di dettaglio
- perchè la scena si appesantirebbe inutilmente
- per diminuire i tempi di calcolo


Modello Solido

Un Modello Solido è una rappresentazione matematica della forma di un
oggetto fisico.

I programmi di modellazione solida si basano su due metodi di rappresentazione:

1) CSG (Constructive Solid Geometry)
2) B-Rep (Boundary Representation)

Modello Solido
Rappresentazione CSG

La rappresentazione CSG (Constructive Solid Geometry) considera il modello in
termini geometrici e ne definisce forma, dimensione e posizione nello spazio.

Ogni solido CSG è costituito a partire da primitive geometriche.


Modello Solido
Primitive Geometriche

Le primitive geometriche sono:
CUBO, PRISMA, SFERA, CILINDRO, CONO e TORO

I solidi complessi sono generati dalla combinazione delle primitive geometriche
attraverso operazioni di trasformazione (unione, sottrazione e intersezione).

Modello Solido
Operazioni Booleane
Le operazioni di unione, sottrazione e intersezione di solidi prendono il nome di
Operazioni Booleane.
Un’operazione booleana genera un nuovo solido che sostituisce i precedenti.
UNIONE
Con la funzione booleana di UNIONE è possibile unire tra loro due o più solidi e
ottenere un solido unico complesso

Solido B

Solido A+B

Solido A


Modello Solido
Operazioni Booleane

SOTTRAZIONE

Con la funzione booleana di SOTTRAZIONE è possibile sottrarre da un solido di
riferimento un altro solido o altri solidi geometrici.

Solido B

Solido B-A

Solido A

Solido A-B

IMPORTANTE: A-B ≠ B-A

Modello Solido
Operazioni Booleane

INTERSEZIONE
Con la funzione booleana di INTERSEZIONE è possibile creare un solido
geometrico formato unicamente dalle parti in comune a più solidi.

Solido B

Solido A int B

Solido A

IMPORTANTE: Per poter effettuare una operazione di Intersezione i solidi
devono essere compenetranti.

Modello Solido
Operazioni Booleane

In Autocad le operazioni Booleane possono essere applicate anche alle REGIONI
(Solidi 2D)

Regione B

B-A
Regione A

A+B

A-B

A int B


Costruzione dei modelli
Le caratteristiche geometriche del modello determinano le modalità operative
da seguire.

Possono essere individuati:

- Solidi ottenuti per estrusione
- Solidi ottenuti per rivoluzione

Solidi / superfici rivoluzionate

Solidi estrusi


Estrusione

L’operazione di estrusione permette di creare solidi geometrici partendo da una
poligonale chiusa. L’estrusione avviene seguendo un vettore o più genericamente
una traiettoria (sweep).

Solido estruso

Vettore

Poligonale


Estrusione

Tracciato

Solido estruso

Poligonale


Rivoluzione

L’operazione di rivoluzione permette di creare solidi geometrici attraverso la
rotazione di un profilo attorno ad un asse (asse di simmetria).

Asse

Profilo
Superficie rivoluzionata



Non esiste un’unica modalità operativa per ottenere un modello.
E’ fondamentale quindi individuare la strategia più efficace.

Cilindro

Estrusione Rivoluzione



Tronco di cono
Rivoluzione
Tranciamento


Loft

Permette di creare solidi o superfici attraverso profili disposti in una data
sequenza. I profili possono essere assimilati alle sezioni dell’oggetto.

Profili

Superficie


Blend

Permette di creare superfici di raccordo


MODELLAZIONE PER SOLIDI
(Box modeling)


MODELLAZIONE PER ESTRUSIONE DI PIANI


MODELLAZIONE PER SUPERFICI
N.U.R.B.S.


MODELLAZIONE PARAMETRICA


I MATERIALI


LE LUCI


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