PREFAZIONE

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Salve a tutti,
riprendendo il tutorial sulla modellazione poligonale, pubblicato qualche tempo fa' (http://www.treddi.co...ipi-e-tecniche/), quello che adesso avrete modo di leggere (i tutorials avranno una cadenza settimanale) saranno degli articoli che tratteranno argomenti precedente segnalati, che finalizzandone i contenuti esposti ne metteranno in pratica i concetti.
A differenza della prima parte, il cui scopo era quello di introdurre alcune delle nozioni base della modellazione poligonale, gli articoli che seguiranno saranno degli approfondimenti che chiariranno alcune delle informazioni fondamentali e che spero, vi permettano di creare ed approssimare in maniera “diversamente” consapevole un qualsiasi oggetto in 3D.

Buona lettura


TEORIA E STORIA DELLA SUDDIVISIONE
Credo che sia imprescindibile, ancor prima di descrivere tecniche e teorie, non spendere due parole sulla storia della suddivisione poligonale.
Questo per due motivi: primo, conoscerne le vicende credo che sia di importanza essenziale per poter meglio comprendere cio' di cui andremo a discutere; secondo, la suddivisione e' intrinsecamente legata con la modellazione poligonale e proseguendo con la lettura degli articoli ne comprenderete il perche'.

Nel 1978 Edwin Catmull, vicepresidente della computer division della Lucasfilm, e Jim Clark pubblicarono uno studio sulla discretizzazione delle superfici utilizzando un modello poligonale (superfici di suddivisione della B-spline Catmull/Clark). Lo studio si basava su una evoluzione di un'algoritmo creato da Malcolm Sabin ed Donald Doo. Seguendone la metodologia, ne crearono un'evoluzione che riusci ad estendere la discretizzazione a delle mesh di topologia arbitraria.
Qualche anno piu' avanti, nel 1986 Steve Jobs acquisì dalla Lucas il reparto di animazione computerizzata e assieme anche ad  Edwin Catmull, creo' una nuova compagnia indipendente, la Pixar. Catmull entro' a far parte del team esecutivo e quando nel 1998 la Pixar produsse “Geri's Game”, l'azienda vinse l'academy award per il miglior corto animato.
Con questo corto la Pixar introdusse un'innovativo e sorprendente approccio alla visualizzazione 3d, una tecnologia denominata “superfici di suddivisione”, un modo per descrivere le superfici utilizzando un modello poligonale. Cio' che Catmull e Clark avevano ideato qualche anno prima era stato inserito in un cortometraggio.
Il vantaggio principale dell'utilizzo dell'algoritmo di Catmull/Clark fu quello dell'integrazione nella pipeline produttiva della Pixar; l'adattabilita' del loro procedimento cooperava con il sistema di rendering (Renderman) nella divisione in poligoni; l'algoritmo delle superfici permise di tassellare automaticamente alcune parti dei modelli virtuali.
L'algoritmo fu' utilizzato in altre produzioni, ed ad oggi e' quello piu' diffuso ed integrato nei piu' comuni software 3d.
Ora, generalizzando, possiamo dire che tramite le superfici di suddivisione, si riesce a generare delle geometrie scalabili, controllabili con dei parametri di definizione. L'aggiunta di nuovi vertici, spigoli, e poligoni segue un preciso set di regole, che ne determinano il risultato finale. L'utilizzo di algoritmi differenti porta naturalmente ad avere delle geometrie generate diversamente.

ES 1


Sintetizzando l'idea che sta dietro alla suddivisione poligonale, possiamo affermare che e' quella di “creare un modello che serva da gabbia, per contenere il modello approssimato”.
Il vantaggio principale che ne deriva è quello di poter gestire mesh con un ridotto numero di poligoni (il tutto come ben comprenderete è di grandissimo aiuto, specialmente per gli animatori) i quali verranno “trattati” automaticamente, per permetterci di guadagnare un dettaglio e velocità di controllo non altrimenti raggiungibile.

ES 2


Il processo una volta assegnato, porta al fine di disporre di mesh piu' definite, per appunto suddivise, rispetto alle originali. Il procedimento in via teorica potrebbe essere ripetuto infinite volte, ma verosimilmente viene applicato un numero limitato, tutte quelle che necessitano per approssimare correttamente l'oggetto al fine da raggiungere.
Gli schemi di suddivisione possiamo dividerli in due categorie generali, interpolazione e approssimazione. Tramite l'interpolazione il posizionamento dei vertici originari rimane invariato, mentre con l'approssimazione (il metodo Catmull/Clark rientra in questo) lo scostamento dei vertici permette di guadagnare un elevato grado di arrotondamento delle superfici.

ES 3



Col passare degli anni la tecnica di geometria scalabile data dalle superfici di suddivisione, e' stata migliorata, adattata alle richieste, ed a oggi e' tra le metodologie piu' utilizzate nel campo cinematografico e videoludico.

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