Optimizacija poligonalnih struktura i analiza uticaja na vizuelnu prepoznatljivost modela – faza III

Treća faza istraživanja obuhvata modelovanje low poly struktura na složenijem modelu primenom dve metode: Quad Remesh i Mesh Machine. Broj poligona je redukovan postepeno dok nije određena donja granica prepoznatljivosti i ujedno granica ispod koje svakim sledećim smanjenjem „nestaje“ određeni segment figure.

Metoda 1 Quad Remesh

Grasshopper kod
Dobijeni rezultati
  • Proces modelovanja izvršen je uz pomoć Brep geometrije koja je preciznija od običnog Mesh-a pri čemu je krajnji rezultat detaljniji. Na slici iznad prikazani su dobijeni rezultati u zavisnosti od postavljenog broja poligona. Na njima se uočava gradijent boja zahvaljujući kom se može primetiti u kojim delovima figure je, prilikom remeshing-a, došlo do najvećih odstupanja (crvena boja), a u kojim do najmanjih (zelena boja).
  • Prednosti: Koristan je alat za dobijanje (posebno) „čistih“ kvad mreža iz komplikovanih NURBS ili triangulisanih površina. Kod skulpturalnih, zakrivljenih ili „mekih“ objekata pravi glatke i uredne mreže koje izgledaju mnogo čistije od klasičnih triangulacija. Ako model ima simetriju, Quad Remesh je prepoznaje i čuva što poboljšava topologiju.
  • Mane: Quad Remesh male detalje ili oštre ivice često „omekša“ ili zanemari. Teškoća u kontroli topologije – npr. kod složenih formi ako je ona striktna zarad daljeg modelovanja ili animacije, rezultat zna da bude nepouzdan. Osim toga, neravnomerna gustina mreže takođe može da pravi problem kada algoritam stvori oblasti sa zbijenim kvadovima i oblasti sa rastegnutim poligonima. U radu sa velikim i kompleksnim modelima Quad Remesh može biti spor i zahtevati mnogo memorije što uslovljava smanjenje gustine mreže pa samim tim i manju detaljnost.

Metoda 2 – Mesh Machine

Grasshopper kod
Dobijeni rezultati
  • Prilikom korišćenja ovog parametra korišćena je Mesh geometrija. Rezultati sa slike kao i kod metode 1 prikazuju razlike u strukturi modela u zavisnosti od broja poligona. Odstupanje od originalnog modela je takođe prikazano gradijentom.
  • Prednosti: Moguće je definisati ciljani edge length i Mesh Machine će sam redistribuirati mrežu tako da trouglovi budu ujednačene veličine. Mreža se može lokalno prilagođavati: gušća u kritičnim zonama (detalji, krivine), ređa na ravnim površinama. U poređenju sa Quad Remesh-om, Mesh Machine zna biti brži i efikasniji prilikom rada na kompleksnijim mrežama.
  • Mane: Radi isključivo sa triangulisanim mrežama. Ako se vrednost Length postavi neadekvatno (prevelika ili premala), mreža se može raspasti, zaglaviti ili praviti greške pri optimizaciji pa je često potrebno više vremena dok se ne utvrdi njena tačna potrebna vrednost. Ako je Length neka uniformna vrednost, algoritam gleda da ujednači dužinu ivica, a ne da očuva oblik pri čemu se gube detalji. Kod veoma kompleksnih formi može da napravi neravnomerne regione sa loše oblikovanim trouglovima. Tokom pokretanja procesa remeshing-a kod složenih modela napravljenih od Brep geometrije, može da dođe do crash-a zbog zahtevanja upotrebe više memorije nego prilikom modela od čistog Mesh-a.

Zaključak: Primenom oba pristupa može da se dobije zadovoljavajući efekat low poly modela, ali treba voditi računa u podešavanjima parametara za oba algoritma. Koji ćemo pristup upotrebiti zavisi od cilja koji želimo da postignemo. U ovom slučaju primenom metode 1 dobijen je kvalitetniji rezultat, iako je proces izrade zahtevao nešto više vremena. Druga metoda je možda superiornija u odnosu na prvu, ali je složenija i nije dala najprecizniji rezultat u ovom istraživanju. U slučaju korišćenog modela ne postoji određeni prag broja poligona ispod kog model gubi vizuelne karakteristike po kojima ga posmatrač razaznaje.

Leave a comment