1.3. Что представляют собой трехмерные объекты
C точки зрения компьютера трехмерные объекты - это лишь пустотелые, не имеющие физической толщины оболочки. Эти оболочки становятся видимыми только благодаря тому, что программа 3D Studio MAX 3.0 умеет рассчитывать, как от каждой их точки отражаются в направлении глаза наблюдятеля воображаемые световые лучи, испускаемые заданными в составе сцены источниками света.
Оболочки и грани
Оболочки всех объектов 3D Studio МАХ 3.0, независимо от их формы, состоят из треугольных граней (faces),
образующих сетку (mesh) с треугольными ячейками.
Каждая грань имеет три вершины (vertices) и три ребра (edges), соединяющих эти вершины. Каждые две смежные грани, лежащие в одной плоскости, образуют четырехугольник или полигон (polygon). В соответствии с этим сетку, oбpазованную из граней, называют иногда полигональной. Ребра между гранями, не лежащими в одной плоскости, изображаются на сетке сплошными линиями, а между гранями, лежащими в одной плоскости, - пунктиром, демонстрирующем увеличенный фрагмент сферической оболочки. Еще один важный элемент грани - ее нормаль (normal). Нормаль позволяет определить будет данная грань видимой или нет.
В программе 3D Studio MAX 3.0 каждая грань задается координатами своих вершин - как известно, положение любой точки в трехмерном пространстве можно задать тройкой координат: (X, Y, Z). Таким образом, даже для такого простейше го трехмерного объекта, как прямоугольный параллелепипед, программе приходится хранить координаты 8 вершин, то есть 8 троек чисел, с указанием того, какие из этих троек образуют каждую из 12 треугольных граней параллелепипеда.
Габаритные контейнеры
Каждый объект 3D Studio MAX 3.0, какую бы сложную форму он ни имел, заключается в габаритный контейнер
(bounding box). Габаритный контейнер представляет собой прямоугольный параллелепипед, описанный вокруг
объекта. В момент создания объекта стороны его габаритного контейнера
ориентируются параллельно координатным плоскостям глобальной системы координат. При последующих поворотах
объекта вместе с ним поворачивается и его габаритный контейнер. Габаритные контейнеры играют важную роль
в программе трехмерной графики и используются ею в целом ряде случаев. Вот лишь некоторые примеры:
- использование габаритных контейнеров помогает программе быстро определять, заслоняют ли объекты друг друга при наблюдении сцены с определенного направления;
- для того чтобы не тратить лишнее время на перерисовку экрана в ходе работы над сценой, часть объектов можно отображать в виде их габаритных контейнеров;
- когда от программы требуется точно подогнать размер объекта под размер oкна, в котором наблюдается этот объект, подгонка делается так, чтобы в окне целиком уместился габаритный контейнер объекта;
- за геометрический центр объекта сложной формы принимается центр его габаритного контейнера.