Рис. 1.2. Те же кубы в стандартных проекциях
Это означает, что для создания округлой поверхности необходимо использовать множество многоугольников. И чем лучше мы разобьем поверхность объекта, тем лучше он будет выглядеть.
Теперь мы знаем, что трехмерные объекты - полые и состоят из бесконечно тонкой оболочки. Мы воочию убедимся в этом позже, когда удалим из куба один многоугольник и заглянем внутрь этого объекта. Разновидностью треугольника и четырехугольника является объект типа N-Gon (N-угольник). Он содержит множество вершин, которые можно соединить кривыми линиями. Иногда N-Gon бывает непросто создать - особенно, если в нем задействованы кривые. Для того чтобы создать многоугольник вручную, проще использовать треугольники и четырехугольники.
Свет и тени После создания объекта к нему применяют какой-то материал. Он может имитировать определенную текстуру поверхности или цвет. Но к этой комплексной теме мы вернемся позже.
После применения материалов в сцене размещают источники света, которые позволяют имитировать, например, свет прожектора или солнца. Придавая сцене определенное освещение, мы таким образом, подобно фотографу, определяем ее характер. Программное обеспечение на основании положения источника света и направления луча по отношению к освещаемым поверхностям рассчитывает яркость каждой поверхности и создаваемые ею тени.
Многоугольники также играют не последнюю роль в создании освещения. Они не только придают объекту форму, но и влияют на затенение, создаваемое в результате попадания света на поверхность.
Для таких вычислений программное обеспечение использует нормаль поверхности многоугольников. Нормаль - это вектор (математический термин, определяющий направление), который всегда направлен перпендикулярно многоугольнику (исключение составляют только те случаи, когда к объекту применены специальные материалы, изменяющие направление нормалей). Таким образом, яркость поверхности рассчитывают на основании угла падения света и нормали поверхности (рис. 1.3).
При это следует помнить, что у треугольных и четырехугольных многоугольников - две стороны, однако нормаль - только одна, перпендикулярная к верхней стороне.
Если выделить многоугольник, то нормаль отображается в виде короткой линии, выходящей из точки на поверхности. Приложение CINEMA 4D помогает нам, отображая каждую из сторон многоугольника разными цветами: верхняя сторона - желтого оттенка, а нижняя - синего.
Важность ориентации нормалей демонстрирует трехмерная модель сферы, показанная на рис. 1.4. Как было отмечено выше, криволинейные поверхности приходится разбивать на большее число многоугольников. У одного из таких многоугольников серы неверно ориентирована нормаль (это видно по отличию в его цвете).
Рис. 1.3. Вид сверху и снизу на один и тот же многоугольник
Рис. 1.4. У одного из многоугольников неверно ориентирована нормаль
Это не влияет на форму сферы, однако в результате освещения проявляется странный эффект. Многоугольник с неправильной ориентацией нормали освещается не так, как другие многоугольники, и выглядит гораздо темнее.