와이어 프레임 모델

Wire-frame model
와이어 프레임 큐브, 20면체 및 근사 구체의 샘플 렌더링
은선 제거를 사용한 와이어 프레임 객체의 이미지
건축 프로젝트의 와이어 프레임 표현에 나타난 원근법
목욕[1] 가운을 나타내는 복잡한 3D 모델의 와이어 프레임 렌더링

와이어 프레임 모델(와이어 프레임 모델)은 3D 컴퓨터 그래픽스에서 사용되는 3차원(3D) 물리적 객체를 시각적으로 표현한 것입니다.수학적으로 연속된 두 평활 지표면이 만나는 물리적 객체의 모서리를 지정하거나 (직선) 또는 곡선을 사용하여 객체의 구성 정점을 연결하여 생성됩니다.객체는 화면 공간투영되고 각 모서리의 위치에 선을 그려 렌더링됩니다.와이어 프레임이라는 용어는 금속 와이어를 사용하여 입체 물체의 3차원 형상을 나타내는 설계자로부터 유래했습니다.3D 와이어 프레임 컴퓨터 모델에서는 솔리드 및 솔리드 표면을 구축 및 조작할 수 있습니다.3D 솔리드 모델링에서는 기존의 선묘화보다 더 높은 품질의 솔리드 표현을 효율적으로 그릴 수 있습니다.

와이어 프레임 모델을 사용하면 3D 모델의 기본 설계 구조를 시각화할 수 있습니다.기존의 2차원 뷰와 도면/렌더는 객체를 적절히 회전시키고 절단면을 통한 은선 제거를 선택하여 작성할 수 있습니다.

와이어 프레임 렌더링은 비교적 단순하고 계산 속도가 빠르기 때문에 비교적 높은 화면 프레임률이 필요한 경우(예: 특히 복잡한 3D 모델을 사용하는 경우 또는 외부 현상을 모델링하는 실시간 시스템에서)에 자주 사용됩니다.더 큰 그래픽 디테일이 필요한 경우 와이어 프레임의 초기 렌더링이 완료된 후 표면 텍스처를 자동으로 추가할 수 있습니다.이를 통해 설계자는 보다 사실적인 렌더링이나 면 처리 및 단순한 평면 음영 처리와 관련된 긴 지연 없이 솔리드 검토 또는 오브젝트를 다른 뷰로 회전할 수 있습니다.

와이어 프레임 형식은 또한 매우 적합하며 DNC(Direct Numeric Control) 공작 기계의 프로그래밍 도구 경로에 널리 사용됩니다.

손으로 그린 철사 같은 그림은 이탈리아 르네상스 [2]시대까지 거슬러 올라간다.와이어 프레임 모델은 "적절하게" 채워진 3D 개체가 당시의 컴퓨터로 계산하고 그리기에 너무 복잡했던 1980년대와 1990년대 초에 3D 개체를 표현하기 위해 비디오 게임에서 광범위하게 사용되었습니다.와이어 프레임 모델은 Computer-Aided Manufacturing(CAM; 컴퓨터 지원 제조)의 입력으로도 사용됩니다.

3D CAD(Computer-Aided Design) 모델에는 크게 세 가지 유형이 있습니다. 와이어 프레임은 가장 추상적이고 현실성이 낮습니다.다른 종류는 표면고체입니다.와이어 프레임 모델링 방법은 점이나 정점을 연결하여 물체의 가장자리를 정의하는 선과 곡선으로만 구성됩니다.

와이어프레임 모델의 간단한 예

객체는 (1) 정점 테이블과 (2) 모서리 테이블이라는 두 개의 테이블로 지정됩니다.

정점 테이블은 원점을 기준으로 각 정점에 대한 3차원 좌표 값으로 구성됩니다.

꼭지점 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

모서리 테이블은 각 모서리의 시작 및 끝 정점을 지정합니다.

엣지 정점 시작 끝 정점
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

단순한 해석은 가장자리 목록을 사용하여 적절한 정점의 화면 좌표 사이에 직선을 그리는 것만으로 와이어 프레임 표현을 만들 수 있습니다.

보다 자세한 렌더링을 위해 설계된 표현과 달리 면 정보는 지정되지 않습니다(솔리드 렌더링을 위해 필요한 경우 계산해야 함).

정점의 3D 좌표를 2D 화면 좌표로 변환하려면 적절한 계산을 수행해야 합니다.

「 」를 참조해 주세요.

레퍼런스

  1. ^ "Wireframe Renders of 3D Models - CG Elves". 26 December 2015.
  2. ^ Nasifoglu, Yelda (7 November 2012). "Renaissance wireframe". Architectural Intentions from Vitruvius to the Renaissance Studio Project for ARCH 531. McGill University. Retrieved 11 March 2013.
  1. Maxwell Macmillan International Editions의 엔지니어링 그래픽 원리
  2. Clifford Matthews의 ASME 엔지니어 데이터북
  3. 엔지니어링 도면 by N.D.밧토
  4. 데이비스 S. Ebert의 텍스처링모델링
  5. Alan Watt의 3D 컴퓨터 그래픽스