Drátěný model - Wire-frame model

Ukázkové vykreslení drátěného rámu krychle, dvacetistěnu a přibližné koule

Obrázek objektu s drátěným rámem, pomocí odstranění skrytého řádku

Perspektiva zobrazená v drátovém zobrazení architektonického projektu

Drátový model komplexního 3D modelu představujícího koupací plášť^[1]

A drátový model, taky drátový model, je vizuální znázornění a trojrozměrný (3D) fyzický objekt používaný v 3D počítačová grafika. Vytvoří se zadáním každého okraj fyzického objektu, kde se setkávají dva matematicky spojité hladké povrchy, nebo spojením složky objektu vrcholy pomocí (rovně) řádky nebo křivky. Objekt je promítán do prostor na obrazovce a poskytnuté nakreslením čar v místě každého okraje. Termín „drátěný rám“ pochází od návrhářů, kteří používají kovový drát reprezentovat trojrozměrný tvar těles. 3D počítačové modely s drátěným rámem umožňují konstrukci a manipulaci s tělesy a pevnými povrchy. 3D objemové modelování efektivně kreslí kvalitnější reprezentace pevných látek než konvenční perokresba.

Použití drátového modelu umožňuje vizualizaci podkladové konstrukční struktury 3D modelu. Tradiční dvourozměrné pohledy a kresby / rendrování lze vytvořit příslušným otočením objektu a výběrem odstranění skrytého řádku přes řezací roviny.

Vzhledem k tomu, že vykreslování drátěného rámu je relativně jednoduché a rychlé pro výpočet, často se používá v případech, kdy je obrazovka relativně vysoká snímková frekvence je potřeba (například při práci s obzvláště složitým 3D model, nebo v systémy v reálném čase ten model vnější jevy). Pokud je požadován větší grafický detail, povrch textury lze přidat automaticky po dokončení počátečního vykreslení drátěného rámu. To umožňuje designérovi rychle zkontrolovat tělesa nebo otočit objekty do různých pohledů, aniž by byla realističtější dlouhá zpoždění vykreslování, nebo dokonce zpracování tváří a jednoduché ploché stínování.

Formát drátového rámu je také vhodný a široce používaný v programování dráhy nástroje pro přímé číselné řízení (DNC) strojové nástroje.

Ručně kreslené ilustrace podobné drátěným rámům sahají až k Italská renesance.^[2] Drátěné modely byly také hojně používány v videohry představovat 3D objekty v 80. a na počátku 90. let, kdy by „správně“ vyplněné 3D objekty byly příliš složité na to, aby je bylo možné vypočítat a kreslit pomocí počítačů té doby. Drátěné modely se také používají jako vstup pro počítačem podporovaná výroba (VAČKA).

Existují tři hlavní typy 3D počítačem podporovaný design (CAD) modely; drátěný rám je nejvíce abstraktní a nejméně realistické. Ostatní typy jsou povrch a pevný. Metoda modelování drátěným rámem se skládá pouze z čar a křivek, které spojují body nebo vrcholy, a tím definují hrany objektu.

Úvod

Wireframing je jednou z metod používaných v systémech geometrického modelování. Drátový model představuje tvar objemného objektu s jeho charakteristickými čarami a body. Existují dva typy drátového modelování: Pro a Con. V aplikaci Pro uživatel dává jednoduchý vstup k vytvoření tvaru. Je to užitečné při vývoji systémů. Zatímco v modelu drátového modelu Con, neobsahuje informace o vnitřních a vnějších hraničních plochách. Dnes se k definování složitých objemových objektů používají drátové modely. Návrhář vytvoří drátěný model objemného objektu a poté operátor CAD objekt rekonstruuje, včetně podrobné analýzy. Tato technika má několik výhod: trojrozměrné pevné objekty jsou obecně složité, ale modely drátového modelu lze prohlížet v 1 dimenzi, což zlepšuje srozumitelnost; těleso lze dále upravovat; návrhář může ignorovat geometrii uvnitř povrchu, zatímco při objemovém modelování musí návrhář poskytnout konzistentní geometrii pro všechny detaily; drátové modely vyžadují méně místa v paměti a kapacitu procesoru.

Jednoduchý příklad modelu drátového modelu

Objekt je určen dvěma tabulkami: (1) Vertex Table a (2) Edge Table.

Tabulka vrcholů se skládá z trojrozměrných hodnot souřadnic pro každý vrchol s odkazem na počátek.

Vrchol	X	Y	Z
1	1	1	1
2	1	-1	1
3	-1	-1	1
4	-1	1	1
5	1	1	-1
6	1	-1	-1
7	-1	-1	-1
8	-1	1	-1

Tabulka hran určuje počáteční a koncový vrchol pro každou hranu.

Okraj	Spusťte vrchol	Ukončete vrchol
1	1	2
2	2	3
3	3	4
4	4	1
5	5	6
6	6	7
7	7	8
8	8	5
9	1	5
10	2	6
11	3	7
12	4	8

Naivní interpretace by mohla vytvořit drátovou reprezentaci jednoduchým nakreslením přímek mezi souřadnicemi obrazovky příslušných vrcholů pomocí seznamu hran.

Na rozdíl od reprezentací určených pro podrobnější vykreslení nejsou informace o ploše zadány (je třeba je vypočítat, pokud je to nutné pro plné vykreslení).

Je třeba provést příslušné výpočty přeměnit 3D souřadnice vrcholů do Souřadnice 2D obrazovky.

Viz také

Reference

^ „Drátěný model 3D modelů - CG elfové“. 26. prosince 2015.
^ Nasifoglu, Yelda (7. listopadu 2012). „Renesanční drátový model“. Architektonické záměry od Vitruvia po projekt Renaissance Studio pro ARCH 531. McGill University. Citováno 11. března 2013.

Principy inženýrské grafiky Maxwell Macmillan International Editions
Datová kniha inženýra ASME Clifford Matthews
Inženýrský výkres autor: N.D. Bhatt
Texturování a modelování od Davise S.Eberta
3D počítačová grafika Alan Watt

[1] „Drátěný model 3D modelů - CG elfové“. 26. prosince 2015.

[2] Nasifoglu, Yelda (7. listopadu 2012). „Renesanční drátový model“. Architektonické záměry od Vitruvia po projekt Renaissance Studio pro ARCH 531. McGill University. Citováno 11. března 2013.

[1]

[2]