3Dtekniikoita

3Dtekniikoita käsittää menetelmät ja prosessit, joilla kolmiulotteisia malleja luodaan, esitetään ja käsitellään digitaalisten sovellusten sekä fyysisten valmistusmenetelmien konteksteissa. Niiden avulla voidaan kuvata kolmiulotteisia objekteja, ympäristöjä ja liikkeitä sekä tutkia niiden ominaisuuksia.

Mallinnus kattaa erilaiset tekniikat kuten polygonal modeling, jossa objekteja rakennetaan verkkoina (vertices, edges ja faces), NURBS-pohjainen mallinnus sekä subdivision-surface-tekniikat. Lisäksi käytetään skulptuuria ja proseduraalista (procedural) mallintamista sekä voxel- eli pistemäistä rakentamista.

Teksturointi ja materiaalit käsittävät UV-mappauksen, normaalikartat, bump-kartat sekä PBR-materiaalien luomisen. Kuviointi ja valaistus vaikuttavat siihen, miten pinnat heijastavat valoa ja miten materiaalien ominaisuudet ovat yhteen sovitettavissa.

Renderöinti eroaa reaaliaikaisissa ja ei-reaaliaikaisissa sovelluksissa. Rasterointi ja säteenseulonta (ray tracing) mahdollistavat monimutkaisen valaistuksen, kun taas path tracing ja global illumination parantavat realismia. Tekniikat voivat tukea sekä mobiili- että suurten tuotantojen tarpeita.

Animaatio ja rigging kattavat avainsäätö (keyframe), luuranko- ja skinning-tekniikat sekä morph-targetsit tai blend shapes liikkeiden ja ilmeiden toteuttamiseen.

3D-skannaus ja fotogrammetria muuntavat fyysisen maailman pistepilviksi ja verkkoiksi. 3D-tulostuksessa käytetään menetelmiä kuten FDM, SLA ja SLS erilaisten materiaalien ja toleranssien saavuttamiseksi, mikä mahdollistaa prototyyppien ja lopputuotteiden valmistuksen.

Sovelluksia ovat viihde, arkkitehtuuri, tuotesuunnittelu, lääketiede ja koulutus. Haasteita ovat topologia, polygon-count, tekstuurien saumat sekä valaistuksen realismi ja laskentateho. Tulevaisuutta muovaavat tekoälyavusteinen mallinnus, reaaliaikainen säteenseuranta sekä volumetrinen tallennus.