低多邊形
低多邊形，又或者叫 low-poly（可作粵音：lou1 po1 li2 [註 1]），係三維電腦圖像中用到嘅一種網格模型風格，指緊個網格多邊形數量相對少，令到個模型望落起角噉。呢種模型用喺角色或者背景都得[1]。
啲人講親低多邊形，通常都係攞呢種模型嚟同「高多邊形」嘅模型對比：假如一個立體模型由大量多邊形組成，可以做到望落好平滑嘅效果；相對嚟講，假如個模型多邊形數量少，個模型表面睇落就會好似起晒角噉；原則上，多邊形數量大會令個模型望落平滑又精細，但同時又會為部電腦造成更大嘅負擔，因此，低多邊形嘅做法喺廿世紀嘅視像遊戲之中好常見，用嚟確保當時嗰啲效能低嘅遊戲機行遊戲會行得順暢。而就算到咗廿一世紀初，減少模型嘅多邊形數量依然可以係最佳化嘅一環[2]。
到咗廿一世紀初，遊戲機嘅效能普遍夠晒強，冇必要為咗減輕電腦負荷而使用「起角」嘅模型。但係有唔少製作視像遊戲嘅人會專登採用低多邊形嘅外觀，當佢係一種特色美術風格噉。亦有部份創作者係想反抗「望落似真實就等於好」呢種思想[3]。
製作方法
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低多邊形嘅關鍵特徵，就係模型本身只用少量嘅多邊形，令成個形狀睇落好似「四四方方」或者「起角」噉款，唔會有平滑嘅曲面。模型嘅其他特徵亦會配合呢點，例如喺明暗處理上，呢種模型傾向用平面明暗[4]，強調每塊多邊形之間嘅分界[註 2]，而喺色彩方面，廿一世紀初嘅低多邊形風格偏向使用色彩鮮艷、色板簡單嘅純色設計，目的就係要凸顯低多邊形嘅特色[5]。
要製作 low poly 嘅模型，有兩大方法。
- 一種常見嘅做法係由頭開始用少量多邊形起建模，可以叫方塊建模。製作過程通常由簡單嘅基本立體開始，例如立方體、圓柱體、平面等等，透過移動、縮放、擠壓等操作，逐步砌出所需嘅形狀，可能仲會一路砌一路有幅對照圖像。製作時會避免加細節[註 3]而係保留原有嘅稜角，再配合平面明暗來呈現簡潔有力嘅幾何感。
- 另一種方法係先製作多邊形數量較高嘅模型，之後再將佢簡化成低多邊形模型。呢個過程可以用重拓撲技術，重新建構面數較少但形狀相近嘅網格，亦可以用簡化演算法，例如 Blender 就有簡約修飾器[6]來自動減少面數[7]。完成之後仲可以將高面數模型嘅細節烘焙到低面數模型上。
等等。
應用價值
[編輯]多邊形網格係電腦顯示立體物件嘅其中一種主要方法。理論上，啲多邊形可以有任意咁多條邊，但响實際應用上，設計者通常都會拆成三角形嚟顯示。一般嚟講，一個網格三角形表面嘅數量愈多，件物件望落就愈精細，不過電腦運算就愈會嘥資源，顯示速度就可能會變慢。製作三維電腦圖像嗰陣，製作者要考慮一個景（scene）入便可以出現幾多個多邊形，同時仲可以 kip1 住彩現時有可接受嘅幀率。呢個上限就係所謂嘅多邊形預算[8]。多邊形預算取決於使用嘅彩現方法、遊戲引擎以及電腦性能等嘅因素。為咗確保自己個景唔超出多邊形預算，設計師好可能會選擇用低多邊形嘅網格，減少景入便啲模型嘅多邊形數量[9]。
多邊形數量少咗就會引致一個問題：模型嘅表面望落會「粗糙」咗，會起角；喺呢個時候，設計者可能會使用法線貼圖同凸凹貼圖等嘅做法，呢啲技術係透過改變多邊形表面嘅光影效果，令低多邊形嘅物件就算幾何形狀冇實際轉變，都會睇落有更多細節，好似真係凹凸有致噉[10]。
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簡史
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所謂低多邊形，其實並冇咩明確嘅門檻。呢個概念係相對嘅，條件會視乎以下因應唔同因素而改變：
- 個模型身處嘅時代背景同埋佢出現喺咩硬件設備上
- 對最終模型嘅細緻程度要求有幾高
- 物件本身嘅形狀同特性
隨住電腦嘅運算能力不斷提升，電腦可以顯示出嚟嘅影像嘅多邊形數量會隨之增加。例如一九九六年出嘅《孖寶兄弟 64》喺當年係圖像上嘅一大突破，但到咗二〇二〇年代，遊戲業已經做到好迫真嘅圖像，而好似《孖寶兄弟 64》噉嘅作品就會俾人覺得係多邊形數量少。又例如如果背景入便嘅樹葉一塊用幾百個多邊形，觀眾會覺得多邊形數量過多，但主角嘅立體模型得嗰幾百個多邊形，反而會覺得係低多邊形[註 4]。
有人指，低多邊形圖像係喺二〇一三年左右開始成為一種特定風格嘅。當時開始有創作者重新界定高多邊形同低多邊形之間嘅界線。以前啲創作者會用低多邊形係因為資源所限，但有啲創作者就開始主張，用數量少啲嘅多邊形其實可以更加突出創作品入便嘅重點元素，例如形狀、光影同質感等[11]。到咗二〇二〇年代初，低多邊形呢種風格响獨立遊戲或者行懷舊風嘅視像遊戲中頗為常見[12]。
睇埋
[編輯]文獻
[編輯]- （英文） Guevarra, M., & Chatterjee. (2020). Creating Game Environments in Blender 3D. Apress.
- （英文） Low Poly 3D Modeling in Blender: Kickstart your career as a 3D artist by learning how to create low poly assets and scenes from scratch– 2 February 2024 by Samuel Sullins (Author)
註釋
[編輯]引咗
[編輯]- ↑ How To Make Low Poly Look Good. Game Developer，呢篇文講解有關低 poly 模型嘅小貼士，包括係模型大細嘅問題以及燈光嘅使用呀噉。
- ↑ Dariush Derakhshani, Randi Lorene Munn (2008). Introducing 3ds Max 2008. John Wiley and Sons. p. 240.
- ↑ Tim Schneider @TFS3000 (September 15, 2014). A comprehensive history of low-poly art, Pt. 1. Kill Screen. Retrieved June 9, 2023.
- ↑ flat shading
- ↑ Pinterest 等嘅網站有低多邊形風格嘅靈感板。
- ↑ Decimate Modifier
- ↑ （英文） Decimate，Blender 嘅用家手冊
- ↑ 可以睇睇英文入便嘅 polygon budget 或者 polygon count。
- ↑ Autodesk (2006). Autodesk 3ds Max 9 essentials. Focal Press. p. 190.
- ↑ Thompson, Jim; Berbank-Green, Barnaby; Cusworth, Nic (2007). Game design course: principles, practice, and techniques. John Wiley and Sons. p. 144.
- ↑ It's the Polygons You Don't See, The Low Poly Art of Timothy J. Reynolds
- ↑ Uasmith, Thitiwudh; Pukkaman, Tantikorn; Sripian, Peeraya (2017). "Low-poly image stylization". Journal for Geometry and Graphics. 21 (1): 131-139.
- ↑ Flach, L. M., de Moura, R. H., Musse, S. R., Dill, V., Pinho, M. S., & Lykawka, C. (2012, November). Evaluation of the uncanny valley in CG characters. In Proceedings of the Brazilian Symposium on Computer Games and Digital Entertainment (SBGames)(Brasiìlia) (Vol. 2012)，呢篇論文談及虛擬角色嘅真實程度，以及同真實人類似像非像嘅角色會觸及人類嘅恐怖谷。