Voxels là gì và chúng được sử dụng như thế nào trong mô hình 3D?

Một số công cụ trong phần mềm tạo mô hình 3D không hoạt động theo mét, pixel hoặc inch mà ở một đơn vị khác: voxels, hình khối ba chiều biểu thị thể tích không gian đồng nhất.

Voxel là gì? Cách tốt nhất để sử dụng những hình khối nhỏ vui nhộn này là gì? Có nhiều thứ liên quan đến khái niệm hơn là nhìn bằng mắt.

Voxels là gì?

Voxels là các đơn vị chung đại diện cho một thể tích không gian 3D nhất định. Về cơ bản, chúng là các khối xây dựng ảo nhỏ, có vai trò tương tự như các pixel đặc trưng cho trường hai chiều.

Bản thân từ này là ám chỉ đến từ “pixel”, chỉ trong ngữ cảnh thể tích thay vì ngữ cảnh đồ họa, hai chiều. Voxels cực kỳ không phổ biến khi là tác nhân kết xuất mặc định cho hầu hết các chương trình 3D chính thống như Blender, nhưng chúng vẫn có liên quan nhiều đến lĩnh vực mô hình 3D và CGI.

Tại đây, bạn có thể thấy một số voxels đang hoạt động trong Blender. Bạn có thể nhận thấy tùy chọn này khi sử dụng công cụ sửa đổi Remesh trên một đối tượng — sự khác biệt giữa hai loại giao thức kết xuất này là gì?

• Chúng được lấy mẫu trong toàn bộ mô hình, trong khi lưới đa giác chỉ là một lớp da đầy không gian trống.

• Voxels thiếu vị trí gốc — chúng tương đối, mỗi giá trị thể tích được xác định bởi các mối quan hệ mà chúng chia sẻ.

• Chúng dựa trên tọa độ và về mặt kỹ thuật không thực sự tồn tại bên ngoài hình ảnh được kết xuất cuối cùng.

• Tất cả các Voxel đều có kích thước hoàn toàn đồng nhất, là giá trị rời rạc nhỏ nhất có thể trong một không gian 3D nhất định.

Về cơ bản, hãy hình dung bên trong của một hình khối lớn, rỗng với các lưới bao quanh tất cả sáu mặt của các bức tường bên trong của nó. Một voxel sẽ là một thể tích không gian tương đương với một đơn vị hình khối xung quanh tất cả các mặt.

Voxels vô cùng có giá trị trong hình ảnh khoa học và y tế, cũng như trong các mô phỏng hạt. Chúng chính xác hơn với thực tế theo nhiều cách, nhưng chúng bị hạn chế về cách chúng có thể được sử dụng trực tiếp trong mô hình 3D. Tuy nhiên, có rất nhiều ứng dụng thứ cấp của voxels chắc chắn có thể giúp bạn đạt được nhiều hiệu ứng thú vị và mới lạ.

Liên quan: Làm việc với UV trong Máy xay sinh tố: Hướng dẫn cho người mới bắt đầu

Voxels được sử dụng như thế nào trong mô hình 3D?

Có hai cách chính để triển khai voxels trong công việc của riêng bạn: như một khung toán học thông báo các hoạt động và sự tái tạo khác nhau của mô hình của bạn hoặc như các khối xây dựng theo nghĩa đen, tạo nghệ thuật 3D theo bất kỳ kiểu mô hình retro, ít đa dạng nào.

Bạn có thể bắt đầu với các đơn vị khối khi bạn xây dựng thiết kế của mình hoặc bạn có thể dành một chút thời gian trên nền tảng của mô hình của mình và chỉnh sửa lại mô hình đó theo phong cách voxel-esque hoặc sử dụng một công cụ để làm điều đó cho bạn theo thủ tục và tự động.

Chúng tôi khuyên bạn nên thử cả hai cách tiếp cận khi bạn mới bắt đầu — bạn có thể “voxelize” một mô hình hoặc một nhóm đối tượng, dẫn đến giao diện độc đáo có thể tuyệt vời trong nhiều bối cảnh khác nhau, tùy thuộc vào quy mô và độ phân giải mà bạn chọn cho việc sửa lại voxel.

Bạn có thể sử dụng voxels để tạo các đối tượng phức tạp theo kiểu low-poly — ví dụ: sử dụng chúng trên một vài siêu sao, tạo ra thứ gì đó trông giống như một cái cây lá cách điệu cao, như được mô tả ở trên.

Bản chất chúng cực kỳ nhẹ trên hệ thống của bạn, điều này làm cho chúng hoàn hảo để thêm các yếu tố vào cảnh mà không ảnh hưởng đến hiệu suất. Cũng giống như tất cả các nguyên mẫu hình học khác mà bạn đã quen sử dụng, voxels không chỉ có gốc rễ trong toán học mà thôi.

Liên quan: Dự án tạo mô hình 3D đơn giản cho người mới bắt đầu

Voxel là gì nhưng là tiền thân của sự vĩ đại?

Có một triệu cách để quay voxels trong một chương trình mô hình 3D. Định nghĩa của “voxel” ít quan trọng hơn cách bạn sử dụng chúng. Tất cả phụ thuộc vào bạn và những gì bạn thích làm. Hãy thử tất cả và xem bạn có thể nghĩ ra điều gì.

Đọc tiếp

Thông tin về các Tác giả