Dead Space 2 Marker Redux

Đây là bản re-upload của một bản remix mình đăng hồi trước trên Thingiverse: https://www.thingiverse.com/thing:3497406

Tóm tắt

Marker trong Dead Space được tạo từ rất nhiều quad không đồng phẳng (non-planar). Việc triangulation bắt buộc để 3D printing sẽ tạo ra những nếp gãy (crease) xấu, không mong muốn và còn bị thiếu đồng nhất.

Với bản remix này, topology của model đã được mình tự tay un-triangulate và dọn dẹp lại để có thể subdivision ở độ phân giải cao trước khi re-triangulate lại, ví dụ như lúc lưu ra STL.

Mesh gốc bên trái, mesh mượt cuối cùng bên phải

Trong file đính kèm bạn sẽ có:

• marker_cleanup.obj : Marker đã untriangulated, có đánh dấu hard edges để subdivision và chưa áp subdivision (1410 polygons)
• marker_smooth.obj : Marker đã untriangulated sau 3 lượt Catmull-Clark subdivision (89046 polygons)
• marker_smooth.stl : Marker đã làm mượt để in

Bạn có thể tự subdivide model nền trong phần mềm 3D modeling bạn thích, lên độ phân giải cao tới mức bạn muốn.

Mình thiết kế cái này như thế nào

Để tạo ra một marker mà khi lưu thành file STL nhìn mượt, không bị lộ một đường seam rõ ràng trên từng mặt, thì hình học (geometry) của marker phải được subdivision.

Một cách làm là đánh dấu các hard edges phù hợp và dùng Catmull-Clark subdivision để cố làm mượt các quad này.

Nhưng vấn đề là các mặt (faces) gốc đã bị triangulated sẵn, nên khi cố làm mượt sẽ thành khá “rối”, và lúc in ra thì đường seam theo tam giác gốc vẫn sẽ hiện rất rõ:

Mesh gốc trước subdivision - wireframe bên trái, smooth shading bên phải

Mesh gốc sau subdivision - wireframe bên trái, smooth shading bên phải

Để ý là dù đã được làm mượt, bạn vẫn thấy rõ vị trí đường seam tam giác gốc trên từng mặt.

Đây cũng là một trong các lý do vì sao dân polygonal modeling hay ưu tiên topology dựa trên quad: triangle subdivide không “ngon” bằng quad.

Vậy nên, một cách tốt hơn (nhưng tốn công hơn nhiều) để cải thiện marker in 3D là tự tay un-triangulate toàn bộ mesh, giảm từ 4315 edges và 2873 polygons xuống còn 2785 edges và 1410 polygons:

Mesh gốc bên trái, mesh đã un-triangulated bên phải

Tới đây thì thật ra chưa thay đổi gì nhiều. Nếu export ra STL, model sẽ lại bị triangulate, dẫn tới các seam tương tự.

Tuy nhiên vì giờ gần như toàn bộ là quad, topology có thể subdivision rất đẹp. Dưới đây là so sánh 3 mức subdivision giữa mesh cũ (đã triangulated) và mesh mới (chưa triangulated):

Wireframe On - Mesh gốc đã subdivide bên trái, mesh un-triangulated đã subdivide bên phải

Wireframe Off - Mesh gốc đã subdivide bên trái, mesh un-triangulated đã subdivide bên phải

Khi mesh mới đã subdivide được export ra STL thì nó cũng sẽ triangulate, nhưng độ thay đổi độ dốc (slope) trên bề mặt sẽ “êm” hơn nhiều, nên các tam giác sẽ bớt lộ rõ.

Danh mục: Video Games