Vaikka mallit voivatkin koostua vain edellä esitellyistä perusprimitiiveistä, voidaan ne jakaa vielä pienempiin osasiin. Itseasiassa tarkemmin tarkasteltuna 3D-mallit eivät koostu kuutioista, lieriöistä ja sen semmoisista, vaan avaruuteen sijoitetuista pisteistä, joita yhdistävät viivat ja monikulmiot. Nämä monikulmiot muodostavat polveilevan pinnan, joka on ikään kuin 3D-mallin "kuori".

Tästä mallinnustavasta käytetään nimitystä pintamallinnus (eng. shell modeling). Syntyvät mallit ovat *monikulmiomalleja* (eng. polygon), jotka ne koostuvat kulmapisteistä (eng. vertex), niitä yhdistävistä reunaviivoista (eng. edge) ja kulmapisteiden virittämistä monikulmaisista tahoista (eng. face).

Monikulmiomallin peruskäsitteet: kulmapiste, reunaviiva ja taho (lähde: Omernick 2004)

Monikulmiomallinnuksella pyöreiden ja kaarevien muotojen tekeminen on vaikeaa. Pyöreyden vaikutelma vaatii suuren määrän kulmapisteitä eikä lopputulos aina silloinkaan ole tyydyttävä. Siksi mallinnuksessa on mahdollista käyttää myös kaarevia muotoja. Usein se saavutetaan käyttämällä erilaisia shading-tekniikoita, jotka ottavat karkeammaan monikulmiomallin, ja pyöristävät sen kulmat ennen renderöintiä.

Otetaan esimerkiksi Blenderin maskottimalli Suzanne-apina, joka koostuu muutamasta sadasta reunapisteestä ja niiden väliin viritetyistä tahoista. Apinat eivät kuitenkaan ole kirveellä veistetyn näköisiä, vaan pyöreähköjä piirteiltään. Voimme Blenderissä lisätä ohjelmallisesti lisää nurkkapisteitä (eng. subdivide) ja pyöristää mallia lisäämällä pyöristysmuuntimen (eng. smooth modifier). Kun nyt kytkemme päälle smooth-shaderin (joka värittää tahot ikään kuin ne olisivat pyöristyneitä) ja renderöimme, saamme mukavan pyöreät apinakasvot. Alla oleva monikulmiomalli on edelleen sama, muutimme ainoastaan sitä miten siitä tuotetaan kuva.

Suzannen pyöristys muuntimilla ja smooth-shaderilla

Mitä enemmän mallissa on pisteitä, sitä yksityiskohtaisempi se on. Yksityiskohtainen ja näin realistiselta vaikuttava 3D-malli on tärkeää etenkin tuote-esittelyissä ja elokuvissa. Näiden mallien renderöintiin voi kuitenkin kulua tuntitolkulla aikaa. Peleissä mallit pyritäänkin tekemään niin, että pisteiden määrä on vähäinen (ns. low-poly -mallit). Näin voidaan säästää muistia ja parantamaan pelin suorituskykyä eli ruudunpäivitystaajuutta (eng. FPS=Frames Per Second). Poly viittaa tässä polygoniin jonka voi kääntää tarkoittamaan monikulmiota. Mallin monimutkaisuutta mitataankin usein juuri polygonien lukumäärällä. Osa peligrafiikan tekemisen viehätystä onkin siinä, miten tasapainotella nopean renderöinnin ja näyttävän ja realistisen mallinnuksen keskenään ristiriitaisten vaatimusten välillä. Tämä vaatii usein luovia ratkaisuja ja kekseliäisyyttä.

Lähteet

• Omernick, M. 2004. Creating the Art of the Game. New Riders Publishing, USA.