3차원 모델링

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3차원 모델링(영어: 3D modeling)은 컴퓨터 그래픽스의 분야에서 가상의 3차원 공간속에 재현될 수 있는 수학적 모델을 만들어 가는 과정을 말한다. 이러한 모델링은 컴퓨터가 이해할 수 있는 형태의 데이터로 저장된다. 보통 3차원적인 물체는 3차원선으로 표현되어 나타나며 렌더링 과정을 통해 실제 물체와 비슷한 양감, 질감을 가질 수 있다. 일반적으로 2차원 상의 작도를 통해 공간에 선을 그리고 그려진 선을 이어붙이고 공간에 배치하고 이 선들을 다각형의 면으로 설정하는 방법으로 3차원 모델이 만들어진다. 혹은 3차원 상에 수학적으로 표현되는 기하학 도형으로 표현되거나 도형들을 연산하여 만들어질 수도 있다.

컴퓨터 그래픽스 분야에서는 특히 이러한 3차원 모델을 효율적으로 표현하고자 하며 가상공간의 3차원 모델을 통해 실세계의 물체를 묘사하거나 혹은 물리적 환경을 모델링하여 가상환경 속에서 물체의 모습을 만들어낼 수도 있다.

최근 3차원 모델링은 영화, 애니메이션, 광고등의 엔터테인먼트 분야와 물리적 실험 시뮬레이션, 건축,디자인 등의 설계 및 예술의 표현 수단으로 각광 받고 있다.

선의 표현[편집]

직선[편집]

데이크스트라 알고리즘을 이용한 직선의 구현이 유명하다.

곡선[편집]

  • 베지에 곡선
  • 스플라인 곡선

면의 표현[편집]

컴퓨터 그래픽스 분야에서 면의 표현법은 크게 두 종류의 접근 방식에 따른다. 첫째는 근사에 의한 표현 방식이고, 후에 다룰 다각형망 모델이 이에 속한다. 다른 한 방법은 직접 계산해 내는 것이다.

곡면[편집]

베지에 곡면[편집]

스플라인 곡면[편집]

비균일 유리 B-스플라인 곡면[편집]

NURBS (NonUniform Rational B-Spline)곡면이라고도 한다.

사물의 표현[편집]

다각형망 모델[편집]

다각형망 모델(Polygon Mesh Model)은 실세계를 이루는 모든 면은 미세한 작은 볼록다각형(Convex Polygon)들의 망으로 표현 가능하다는 생각에서 시작되었다.

구조적 강체 기하 모델[편집]

다각형망 모델이 실세계를 근사적으로 구성하는 반면, 구조적 강체 기하 모델(Constructive Solid Geometry Model)은 조금더 수학적으로 실세계를 구성하려 한다. 구조적 강체 기하 모델은 특정 객체에 원하는 모양을 추가하거나 삭제하기위해 다른 적당한 객체를 이용한다.

법선사상 모델[편집]

추세[편집]

각각의 표현 방식은 고유의 장단점을 갖고 있다. 그럼에도 불구하고, 다각형망 모델은 가장 각광받는 기법으로 여겨지는데, 하드웨어 측면으로나 소프트웨어 측면으로나 구현이 간편하고 (하드웨어 적으로는 많은 하드웨어가 다각형 망 모델 렌더링을 지원하고 있고, 소프트웨어 적으로는 적절한 시점에 불필요한 다각형들을 제거함으로써 비교적 쉬운 방법으로 성능 향상을 얻을 수 있다), 급속히 성장하는 컴퓨터의 성능 등이 이를 뒷받침해주기 때문일 것이다. 대부분의 상용 프로그램들은 사용자가 이들 장단점을 최대한 활용할 수 있도록 여러 방식의 모델링 방법들을 제공하지만, 일반적으로 최종 결과물은 다각형망 모델이다.

같이 보기[편집]