Wat zijn Voxels en hoe worden ze gebruikt in 3D-modellering?

Sommige tools in 3D-modelleringssoftware werken niet in meters, pixels of inches, maar in een andere eenheid: voxels, driedimensionale kubussen die uniforme ruimtevolumes vertegenwoordigen.

Wat is een voxel? Wat is de beste manier om deze funky kleine kubussen te gebruiken? Er is veel meer aan het concept dan op het eerste gezicht lijkt.

Wat zijn Voxels?

Voxels zijn generieke eenheden die representatief zijn voor een bepaald volume aan 3D-ruimte. Het zijn in wezen kleine virtuele bouwstenen, die een rol vervullen die analoog is aan die van de pixels die een tweedimensionaal veld karakteriseren.

Het woord zelf is een toespeling op het woord 'pixel', alleen in een volumetrische context in tegenstelling tot een tweedimensionale, grafische context. Voxels zijn uiterst ongebruikelijk als de standaard rendering-agent voor de meeste reguliere 3D-programma's zoals Blender, maar ze zijn nog steeds zeer relevant op het gebied van 3D-modellering en CGI.

Hier kun je enkele voxels in actie zien in Blender. Je hebt deze optie misschien opgemerkt bij het gebruik van de Remesh-modifier op een object - wat is het verschil tussen deze twee soorten weergaveprotocollen?

• Ze worden door het hele model gesampled, terwijl een veelhoekige maas gewoon is een huid vol lege ruimte.
• Voxels missen een oorspronkelijke positie - ze zijn relatief, elke volumetrische waarde wordt bepaald door de relaties die ze delen.
• Ze zijn gebaseerd op coördinaten en bestaan ​​technisch gezien niet echt buiten de uiteindelijke gerenderde afbeelding.
• Voxels zijn allemaal volledig congruent in grootte, de kleinst mogelijke discrete waarde binnen een gegeven 3D-ruimte.

Stel je de binnenkant voor van een grote, holle kubus met roosters langs alle zes zijden van de binnenmuren. Eén voxel zou een ruimtevolume zijn dat gelijk is aan één eenheid in blokjes rond alle zijden.

Voxels zijn ongelooflijk waardevol in wetenschappelijke en medische beeldvorming, evenals in deeltjessimulaties. Ze zijn in veel opzichten nauwkeuriger voor de werkelijkheid, maar ze zijn beperkt in termen van hoe ze rechtstreeks in 3D-modellering kunnen worden gebruikt. Er zijn echter veel secundaire toepassingen van voxels die je zeker kunnen helpen om veel interessante en nieuwe effecten te bereiken.

Verwant: Werken met UV's in Blender: een handleiding voor beginners

Hoe worden Voxels gebruikt in 3D-modellering?

Er zijn twee belangrijke manieren om voxels in uw eigen werk te implementeren: als een wiskundig raamwerk dat verschillende bewerkingen informeert en reconstructies van uw model, of als letterlijke bouwstenen, het creëren van 3D-kunst in een aantal retro, low-poly-modelleringsstijlen.

Je kunt ofwel beginnen met blokvormige eenheden terwijl je je ontwerp bouwt, of je kunt wat tijd besteden aan de basis van uw model en retopologiseer het in een voxel-achtige stijl of gebruik een tool om het procedureel en automatisch.

We raden u aan beide benaderingen te proberen wanneer u voor het eerst begint: u kunt een model of een familie van objecten "voxeliseren", wat resulteert in een unieke look die geweldig kan zijn in verschillende contexten, afhankelijk van de schaal en resolutie die je kiest voor de voxel retopologie.

Je kunt voxels gebruiken om complexe objecten in een low-poly-stijl te maken - door ze bijvoorbeeld op een paar metaballs te gebruiken, krijg je iets dat eruitziet als een zeer gestileerde boom met bladeren, zoals hierboven afgebeeld.

Ze zijn van nature extreem licht op uw systeem, waardoor ze perfect zijn om elementen aan de scène toe te voegen zonder concessies te doen aan de prestaties. Net als alle andere geometrische primitieven die je al gewend bent te gebruiken, zijn voxels veel meer dan hun wortels in de wiskunde.

Verwant: Eenvoudige 3D-modelleringsprojecten voor beginners

Wat is een Voxel anders dan de voorloper van grootsheid?

Er zijn een miljoen manieren om voxels te draaien in een 3D-modelleringsprogramma. De definitie van "voxel" is minder belangrijk dan de manier waarop je ze gebruikt. Het komt allemaal neer op jou en wat je graag maakt. Probeer het allemaal uit en kijk wat je kunt bedenken.

Een hoekpunt toevoegen in Blender: een beginnershandleiding

Als je in Blender met mesh-objecten werkt, moet je ook weten hoe je met hoekpunten werkt.

Lees volgende

Over de auteur