الاختلافات بين خرائط النسيج. إنشاء مواد وأنسجة لنماذج ثلاثية الأبعاد

معظم المشاهد الطبيعية خالية من التفاصيل الهامة في المساحات الكبيرة. في هذه المناطق ، يمكن وصف المشهد غالبًا بأنه مظهر من مظاهر هيكل متكرر ، على غرار النسيج أو نمط الأرضية المكسوة بالبلاط. هناك العديد من الأمثلة حيث يكون من المرغوب فيه تحديد حدود منطقة النسيج وحجم حبيبات النسيج داخل كل منطقة. تعتبر المهمة الأولى في ثانية. 18.7. هذا القسم مخصص للوصف الكمي للنسيج.

حاول بعض الباحثين إعطاء تعريف نوعي للنسيج. صاغها بيكيت بهذه الطريقة: "تُستخدم الملمس لوصف مصفوفات ثنائية الأبعاد لتغييرات السطوع. يمكن تغيير عناصر النسيج وقواعد تنظيمها أو ترتيبها المكاني بشكل تعسفي ، طالما بقيت خصائص تكرار التغييرات في السطوع دون تغيير. قدم هوكينز وصفًا أكثر تفصيلاً للنسيج: "على ما يبدو ، أغلفة النسيج الخصائص التاليةالصور: 1) يمكنك العثور على جزء فيه ، يتكرر "الرسم" منه بانتظام داخل منطقة كبيرة مقارنة بحجم القطعة ؛ 2) يتكون هذا "النمط" من الابتدائية الأجزاء المكونةتم وضع جزء في بعض الترتيب غير العشوائي ؛ 3) الأجزاء الأولية هي وحدات متجانسة تقريبًا لها نفس الشكل تقريبًا في منطقة النسيج بأكملها. على الرغم من أن هذه الأوصاف للنسيج تبدو معقولة ، إلا أنها لا تؤدي مباشرة إلى سمات كمية بسيطة للنسيج بمعنى أن فكرة التغيير الحاد في السطوع تؤدي إلى تعريف كمي لها من حيث المعلمات التي تميز موضع الاختلاف في الفضاء والانحدار والارتفاع.

يمكن تقسيم الملمس إلى اصطناعي وطبيعي. القوام الاصطناعي عبارة عن هياكل مصنوعة من علامات بيانية موجودة عليها خلفية محايدة. يمكن أن تكون هذه الأحرف مقاطع خطوط أو نقاط أو علامات نجمية أو أحرف وأرقام. يتم عرض العديد من الأمثلة على القوام الاصطناعي في الشكل. 17.8.1. القوام الطبيعي ، كما يوحي اسمه ، عبارة عن صور لمشاهد طبيعية تحتوي على تراكيب شبه دورية. ومن الأمثلة على ذلك صور جدران من الطوب ، وبلاط الأسقف ، والرمل ، والعشب ، إلخ. نشر Brodatz ألبومًا يحتوي على مواد موجودة في الطبيعة. على التين. يوضح الشكل 17.8.2 بعض الأمثلة على القوام الطبيعي. يقتصر تحليل النسيج الإضافي على القوام الطبيعي.

أرز. 17.8.1. أمثلة على القوام الاصطناعي.

غالبًا ما يوصف النسيج نوعًا من خلال حجم حبيباته. على سبيل المثال ، قطعة نسيج الصوف"أقسى" من قطعة قماش حرير تحت نفس ظروف المراقبة. يرتبط حجم الحبيبات بفترة التكرار المكاني للهيكل المحلي. تقابل الفترة الكبيرة نسيجًا كبيرًا ، وتقابل الفترة الصغيرة فترة صغيرة. من الواضح أن حجم الحبيبات لا يكفي لقياس النسيج كميًا ، ولكن يمكن استخدامه على الأقل لتقدير الاتجاه الذي يجب أن تتغير فيه سمات النسيج ، أي أن القيم العددية الصغيرة للسمات يجب أن تتوافق مع غرامة الملمس و قيم كبيرة- كبير. يجب أن يؤخذ في الاعتبار أن النسيج هو خاصية للجوار من نقطة الصورة.

أرز. 17.8.2. أمثلة على القوام الطبيعي: أ - العشب. ب - اللبلاب. ج - البناء بالطوب ز - شعرية.

لذلك ، تعتمد السمات التركيبية بطبيعتها على حجم الحي الذي تم تحديدها عليه. نظرًا لأن النسيج خاصية مكانية ، يجب أن تقتصر قياسات ميزاته على مناطق التوحيد النسبي. لذلك ، قبل محاولة قياس النسيج ، من الضروري تحديد حدود منطقة النسيج المنتظم عن طريق الملاحظة أو باستخدام إحدى طرق تجزئة الصور التلقائية الموضحة في الفصل. الثامنة عشر.

تم تخصيص العديد من الدراسات لتحليل النسيج باستخدام طيف فورييه (انظر القسم 17.3). نظرًا لأن حجم حبيبات النسيج يتناسب مع الفترة المكانية ، يجب أن تعطي منطقة النسيج الخشنة طيف فورييه تتركز طاقته عند الترددات المكانية المنخفضة. على العكس من ذلك ، بالنسبة للمناطق ذات النسيج الدقيق ، تتركز طاقة الطيف عند الترددات المكانية العالية. على الرغم من وجود مثل هذا التطابق جزئيًا ، غالبًا ما تنشأ صعوبات بسبب التغيير المكاني في فترة ومرحلة تكرار الهيكل. أظهرت التجارب أن هناك تداخلًا طيفيًا كبيرًا للمناطق ذات الملمس الطبيعي المختلف بشكل ملحوظ ، مثل المناطق الحضرية والمناطق الريفية والمناطق المشجرة التي تم إبرازها في الصور الجوية. من ناحية أخرى ، نجح تحليل فورييه الطيفي في اكتشاف وتصنيف الجمرة الخبيثة في الرئتين لدى عمال المناجم ، والتي تتجلى بصريًا في شكل تشوهات نسيجية منتشرة في صور الرئة من القاعدة.

تم اقتراح وظيفة الارتباط الذاتي المكاني كخاصية نسيج رئيسية. ضع في اعتبارك هذه الوظيفة

, (17.8.1)

محسوبة على نافذة الحجم لكل نقطة من الصورة وعند الإزاحة. من المفترض أنه في إزاحة ثابتة ، فإن منطقة النسيج الخشنة الحبيبات سوف تتوافق مع قيمة أعلى لوظيفة الارتباط من منطقة النسيج الدقيقة الحبيبات. وبالتالي ، فإن حجم حبيبات النسيج يتناسب مع عرض وظيفة الارتباط التلقائي. واحد من التدابير الممكنةعرض الارتباط التلقائي هو اللحظة الثانية

. (17.8.2)

اقترح روزنفيلد وتروي استخدام عدد قطرات السطوع بالقرب من نقطة كميزة تركيبية. أولاً ، مع بعض أنظمة الكشف عن الحواف ، يتم إنشاء إعداد كفاف ، مثل نقطة الحافة المكتشفة وغير ذلك. بشكل نموذجي ، يتم تعيين عتبة الكشف أقل من حالة إبراز النقاط الحدودية لمناطق ذات سطوع ثابت.

ثم يتم تشكيل ميزة النسيج

, (17.8.3)

محسوبة على حجم النافذة لكل نقطة معتبرة في الصورة.

أرز. 17.8.3. الموقع النسبي للنقاط في حساب مصفوفات تبعية السطوع.

اقترح Haralik و Shanmugan و Dinshtein عددًا من الميزات التركيبية بناءً على خصائص الرسم البياني لتوزيع التردد لقيم سطوع المفصل لزوج من عناصر الصورة. إذا كانت الصورة تحتوي على مساحة ذات نسيج ناعم ، فسيكون هذا الرسم البياني قريبًا من التوحيد ، وبالنسبة للنسيج الخام ، فسيتم تركيزه على طول القطر. ضع في اعتبارك زوجًا من عناصر الصورة ، والمسافة التي يتم تحديدها بواسطة متجه مع وحدة بزاوية بالنسبة للمحور الأفقي. يترك هو توزيع التردد المقاس في نافذة بحجم ، حيث يتم تحديد قيم السطوع في النطاق. يمكن اعتبار هذا التوزيع بمثابة تقدير لتوزيع الاحتمالات المشترك

لكل مجموعة من المعلمات ، يمكن النظر إلى توزيع التردد كمصفوفة من الأرقام التي تحدد درجة الاعتماد الإحصائي لأزواج من عناصر الصورة. تسمى هذه المصفوفات مصفوفات تبعية السطوع أو مصفوفات التقارب. يجب تخزين التوزيع ، الممثل كمصفوفة من الأرقام ، لكل نقطة من الصورة ولكل مجموعة من القيم ، لذلك ، من وجهة نظر تقليل العمليات الحسابية ، من الضروري تحديد الزاوية والقيمة المطلقة من متجه المسافة إلى عدد صغير من القيم المنفصلة. على التين. يوضح الشكل 17.8.3 موقع عناصر الصورة عند قياس توزيع التردد للحالة عندما تأخذ المسافة على طول نصف القطر من نقطة إلى نقطة أربع قيم منفصلة ، وتكون الزاوية راديان (يفترض التناظر الزاوي). يتم الحصول على تقدير جيد لتوزيع الاحتمالية المشتركة بترددات كبيرة بدرجة كافية. يمكن تحقيق هذا الأخير إما عن طريق الحد من عدد مستويات تكميم النصوع أو باستخدام نوافذ كبيرة نسبيًا.

أرز. 17.8.4. تم إنشاء الرسوم البيانية لمصفوفات تبعية السطوع ، لـ ،.

أ - العشب ب - اللبلاب. ج - البناء بالطوب ز - شعرية.

الطريقة الأولى تؤدي إلى فقدان الدقة عند قياس القوام منخفض التباين ، والثانية تعطي خطأ إذا تغير النسيج داخل النافذة. الحل الوسط الشائع هو استخدام 16 تدرجًا للسطوع ونافذة بها حوالي 30-50 عنصرًا في كل بُعد.

على التين. يوضح الشكل 17.8.4 الرسوم البيانية لسطوع أزواج العناصر للمناطق ذات الأنسجة الكبيرة والصغيرة. للقيم المعطاة ، يتم توزيع الرسوم البيانية للنسيج الدقيق بشكل متساوٍ أكثر من الرسوم البيانية للنسيج الخشنة. يمكن قياس حجم حبيبات النسيج بمقدار تشتت المدرج التكراري حول القطر الرئيسي. اقترح Haralik وزملاؤه عددًا من مقاييس تشتت المدرج التكراري لقياس النسيج. البعض منهم في الطائفة. 17.2. على سبيل المثال ، لحظة القصور الذاتي ، المحددة بالتعبير (17.2.13) ، تعطي ميزة نسيج في النموذج

اقترح Galloway نوعًا آخر من طريقة قياس النسيج ، حيث يتم استخدام الرسوم البيانية لطول التشغيل بدلاً من الرسوم البيانية للسطوع. يتم تعريف طول التشغيل بالطريقة المعتادة على أنه عدد عناصر الصورة التي تتبع بعضها البعض في اتجاه معين بنفس السطوع. مع نسيج خشن ، يتم الحصول على سلسلة طويلة ، ذات نسيج ناعم ، قصيرة. تمت صياغة العديد من ميزات النسيج كمقاييس لتبعثر مدرج تكراري بطول التشغيل.

لم يتم توجيه أكبر جهود الباحثين في مجال تحليل النسيج نحو الكشف عن ميزات تركيبية جديدة ، ولكن إلى استخدام الميزات المعروفة للتعرف على الأنماط. على سبيل المثال ، استخدم Haralik و Shanmougan ميزات الرسم البياني للسطوع من الدرجة الثانية لتصنيف الصور الجوية الطيفية للمنطقة ، بينما استكشف Weshka و Dyer و Rosenfeld تصنيف التضاريس مع عدة أنواع من الميزات التركيبية. استخدم Krueger و Thompson و Turner ميزات تركيبية لاكتشاف وتصنيف الجمرة الرئوية في عمال المناجم من الأشعة السينية. صدر. بالإضافة إلى ذلك ، استخدم Zobrist و Thompson ميزات تركيبية لتطوير وظيفة تقيم الاختلاف الإدراكي بين مناطق النسيج.

أرز. 17.9.1. أمثلة على تركيب النسيج.

أ - العشب الطبيعي ب - العشب الصناعي ج - اللبلاب الطبيعي ؛ ز - اللبلاب الاصطناعي.

وفقًا لطبيعة توزيع المجاميع المعدنية ، يتم تقسيم قوام الخام إلى متجانسة وغير متجانسة.

تمتلك القوام المتجانسة خامات ممثلة بمركب معدني واحد مقاسات كبيرةحيث يتم توزيع المعادن بالتساوي. تنقسم القوام المتجانسة إلى ضخمة ، متناثرة بشكل موحد وبودرة.

جَسِيم،أو صلبًا ، يُرى النسيج في الخامات التي تتكون من معدن واحد أو أكثر من المعادن القيمة المجاورة لبعضها البعض وتوزع بشكل متساوٍ أو أكثر. عادة ما يتم تطبيق مصطلح "الملمس الهائل" على الخامات الغنية التي تسود فيها المعادن الخام على المعادن غير المعدنية. عادة لا تتطلب هذه الخامات معالجة مسبقة.

تتميز الخامات ذات الملمس الهائل من أجزاء مختلفة من الجسم الخام بنفس التركيب والتركيبات المعدنية. تحت المجهر ، غالبًا ما تبدو غير مكتملة. لا يرجع التركيب غير المتجانس للخام إلى التوزيع غير المتكافئ للمعادن فحسب ، بل يرجع أيضًا إلى حجم الحبيبات غير المتكافئ للركام المعدني. القوام الضخم هو أكثر ما يميز خامات التكوين النارية والرسوبية والمتحولة.

تتخللها بشكل موحديبرز النسيج إذا كانت معادن الخام مشتتة بالتساوي في كتلة المعادن غير المعدنية التي تشكل كتلة الصخور أو الوريد.

مساحيقيميز النسيج تكوين الركام أحادي المعدن السائب الذي يتكون من حبيبات معدنية أو جزيئات غروانية.

قوام غير موحدهي الأكثر انتشارًا وتنقسم إلى ثماني مجموعات مورفوجينية: مرقطة ، ممدود ، براميل وجيوود ، غرواني وميتاكولويدال ، كارثي وكلاستيك ، عضوي ، تآكل ، إطار.

مراقبتتميز القوام بمجموعات معدنية ذات شكل غير منتظم ومتساوي القياس ومستدير على شكل انتشار وبقع وأعشاش وعقيدات. يتم توزيع هذه الركام بشكل غير متساو في الصخور أو الخامات. الركام المعدنية تختلف في الحجم.

تتخللهايتميز الملمس بالتوزيع غير المتكافئ لمجموعات الركاز الصغيرة (الحبوب الفردية أو نواتجها) في صخرأو في كتلة من معادن الشوائب. شكل التشريب غير منتظم ، عدسي ، متساوي القياس ، وتتراوح أبعاده من الألف وأجزاء من المليمتر إلى 1 سم. تقاس كمية المعادن الخام ، اعتمادًا على نوع الخام ، بالألف والمئات من النسبة المئوية أو العشرات في المئة الأولى.

يمكن أن يكون انتشار معادن الركاز متزامنًا ، عندما يتم تكوينه في وقت واحد مع الركام المعدني المضيف ، متواليًا ، عندما يتم تكوينه عندما يتم تركيب المعادن المتأخرة على الركام المعدني المبكر ، المرتبط وراثيًا بالمراحل والمراحل اللاحقة للتمعدن ، ويترك ، ويحفظ خلال تحول صخرة أو خام.

لوحظت القوام المنتشر في خامات جميع الأنواع الجينية للرواسب المعدنية. غالبًا ما توجد في خامات النشوء البركاني والتالي. من المقبول عمومًا أن القوام المنتشر يميز الخامات الفقيرة.

مشهدالملمس هو نوع من يتخللها ؛ يتميز بشكل بيضاوي أو عدسي أو ممدود للنشر ويتطور خلال عمليات ديناميتامورفيسم.

مراقبيميز النسيج مثل هذه الأشكال من النمو البيني عندما يتم تطوير أحد الركام المعدني أو العديد من الركام في شكل بقع وأعشاش في كتلة خام آخر أو ركام معدني غير فلزي. يتم ملاحظة القوام المرقط في جميع أنواع الرواسب الجينية ، ولكن يتم تطويرها على نطاق واسع في الترسبات الميتاسوماتيكية والأوردة الحشوة.

عقديالملمس هو نوع من الملمس المرقط وهو من سمات إسبينيل الكروم وخامات النحاس والنيكل. العقيدات المنفصلة التي يبلغ قطرها من 5 إلى 15 ملم لها شكل بيضاوي أقل تقريبًا وذات حدود حادة. وهي محاطة بكتلة من المعادن المتغيرة المكونة للصخور. هياكل العقيدات حبيبية.

قوام ممدودلوحظ في الخامات المكونة من مجاميع معدنية ممتدة في اتجاه معين وتختلف في السماكة والبنية والتركيب وحجم الحبوب ولونها. عادة ما يتم ترتيب الركام المعدني على شكل شرائح وطبقات بينية وعدسات وألواح من البلهارسيا بشكل موازٍ لبعضها البعض. تتشكل الكتل المعدنية ذات الشكل الوريدي أو الشبيه بالوعود أثناء ملء الشقوق أو أثناء الاستبدال على طول الشقوق وغالبًا ما يتم ترتيبها بشكل عشوائي. في كثير من الأحيان ، تتقاطع الأوردة مع بعضها البعض ، وتشكل نسيج التقاطع. الركام المعدني المميز - القشور والتشعبات - عبارة عن نواتج بينية من حبيبات بلورية أو مادة غروانية في الشقوق.

الأنواع المورفولوجية المميزة للقوام في هذه المجموعة هي النطاقات ، النطاقات الموروثة ، النطاقات المتقشرة ، ذات الطبقات ، الزائفة الطبقات ، العدسية ، الشستوز ، القشرية ، الوريدية ، الوريدية ، التقاطعات ، الحلقات ، القشرية ، الشجرية.

نسيج مخططتتميز بالتناوب خطوط مختلفة تكوين معدني، حبيبات مختلفة أو شرائط من ألوان مختلفة من نفس المعدن. يتم تطوير نسيج النطاقات على نطاق واسع في الخامات في أغلب الأحيان من جميع المجموعات الجينية.

تقشرنسيج يحدث في عروق الإعدام. يتميز النسيج بترتيب النطاقات من المجاميع المعدنية. في الوقت نفسه ، ترسبت شرائط من المعادن على جدران الصدع من المحيط إلى المركز. يكرر كل شريط لاحق كل الخطوط العريضة لجدران الشق أو سطح شريط من الركام المعدني المترسب مسبقًا. قد يكون هناك العديد من هذه الخطوط ، وتلك المجاورة لجدار الكراك هي الأقدم ، وعلى العكس من ذلك ، يتم تطوير الخطوط الأصغر في وسط الكراك ؛ في بعض الأحيان ، تبقى الفراغات غير المملوءة (الجيود) ذات الشكل العدسي في وسط الكراك.

النطاقات الملونةيتكون النسيج الغرواني من النمو المتتابع لشرائط الهلام على جدران الشقوق أو التجويف مادة معدنية. في الوقت نفسه ، تختلف الخطوط في الخطوط العريضة الصدفي. يتميز نسيج metacolloid النطاقات الكولوفورم ببنية مشعة شعاعيًا وليفية للخطوط.

الطبقاتيتميز النسيج بالترتيب المتوازي تقريبًا للطبقات والطبقات البينية والطبقات البينية ذات التركيبات المعدنية المختلفة والهيكل واللون والصلابة والمسامية. عادة ما تتناوب الطبقات البينية للخامات مع طبقات الصخور البينية.

عدسينسيج الرواسب هو نوع من الطبقات والنطاقات ؛ تتشكل في تلك الحالات عندما يتم ضغط الركام الخام على شكل طبقات أو طبقات أو شرائح أو تدريجيًا على طول الضربة. في مثل هذه الحالات ، يكون الركام المعدني الخام على شكل عدسات. يتكون النسيج العدسي للتحول أثناء سحق وتوسيع الركام المعدني المكون من المعادن الهشة والبلاستيكية. تم العثور على النسيج العدسي بشكل رئيسي في رواسب التكوين الرسوبية والمتحولة.

لائحةيتشكل النسيج تحت تأثير الضغط الموجه ويتميز بترتيب خطي أو موازٍ لمستوي من الركام المعدني الممدود. تحت المجهر ، يتم الكشف عن الاستطالة ونفس اتجاه الحبوب الفردية في الركام. قد تتزامن البلهارسيا أو لا تتطابق مع اتجاه الفراش أو النطاقات. يعتبر نسيج الصخر الزيتي ثانويًا ومنتشرًا بين الخامات والصخور المتحولة.

المسطحالنسيج هو نوع من القوام النطاقات والطبقات والأردواز. يتم تشكيلها عن طريق سحق وتمويج شرائح رقيقة أو طبقات في طيات صغيرة. في بعض الأحيان يتمزق الطبقات أو الشرائط وتشردها ، وتتكسر بسبب الشقوق.

معرقيتميز النسيج بتطور عروق من المعادن الخام والأوردة على طول الشقوق التي تعبر الصخور أو الخام في مناطق التكسير ، أو على طول شقوق التفتت والبلهارسيا ، أو على طول شقوق الانكماش. يختلف سمك الوريد من كسور من المليمتر إلى 2 سم ، وغالبًا ما يصل إلى 10 سم ، وأحيانًا تُحدث الوريد سلسلة من الشقوق المتوازية ؛ في مثل هذه الحالات ، سيتم ربط نسيج الخام. في الأنواع الأخرى من النتوءات المعدنية البينية ، تملأ الأوردة الصغيرة من الركام المعدني الشقوق. اتجاهات مختلفةمع تشكيل نسيج محلق أو شبكي. عند تقاطع عروق المجاميع المعدنية من مختلف الأعمار ، يتم تكوين نسيج تقاطع.

قشريغالبًا ما يميز النسيج رواسب معادن الجينات الفائقة في شكل قشور مختلفة السماكة على جدران الشقوق والفراغات في الصخور والخامات ، على سبيل المثال ، قشور الملكيت ، الجيوثايت ، سيلوميلان ، سميثسونايت ، كريزوكولا ، غارنيريت ، أوبال ، كالسيت ، إلخ. نسيج القشرة نموذجي لمناطق الأكسدة ويرتبط ارتباطًا وثيقًا بالجيود والرينيفورم والهوابط.

شجيرييتكون النسيج أثناء ترسب المعادن في الشقوق وفي كثير من الأحيان أثناء عمليات الاستبدال. التشعبات عبارة عن مجاميع معدنية لها شكل شجرة. التشعبات على شكل قشور رقيقة متفرعة ذات بنية حبيبية أو غروانية ؛ تتطور على طول مستويات الشقوق في الصخور والخامات والمعادن ، مثل ، على سبيل المثال ، التشعبات من هيدروكسيدات المنغنيز أو هيدروكسيدات الحديد. أمثلة على القوام الشجيري هي أيضًا التشعبات الفضية الأصلية والزرنيخيد والتشعبات الكبريتيدية في خامات الكوبالت والنيكل والفضة والتشعبات النحاسية الأصلية في خامات النحاس المؤكسدة ، وكذلك تشعبات البزموت الأصلية في الكربونات ، إلخ.

الدروز والجيودغالبًا ما ترتبط القوام بتجاويف غير منتظمة أو متساوية القياس أو عدسية أو دائرية في الصخر أو الخام. على جدران هذه التجاويف ، تترسب مجاميع معدنية ("فرش" من البلورات و "قشور" الحبوب أو المواد غير المتبلورة) ، والتي تملأها جزئيًا أو كليًا.

يعود تكوين الركام الدرزي إلى عدد من العوامل ، من أهمها ما يلي: 1) شكل النوى البلورية. 2) تأثير معادن الركيزة التي توجد عليها على الجنين ؛ 3) تفاعل النوى المعدنية أثناء نموها اللاحق ("الاختيار الهندسي").

الجيوود والإفرازتتشكل القوام عندما تملأ المادة المعدنية فراغات صغيرة ذات شكل متساوي القياس إلى حد ما. يحدث نمو القشور داخل التجويف دائمًا من المحيط إلى المركز. القشور لها بنية حبيبية ، غروانية ، كريبتوكريستاليني و ليفي. يمكن أن تكون أحجام الجيود مختلفة جدًا - من بضعة ملليمترات في القطر إلى 2-3 سم أو أكثر. في وسط الجيود ، يتم دائمًا الحفاظ على الفراغات ذات الشكل العدسي أو البيضاوي. في حالة ملء تجويف الجيود بالكامل بمادة معدنية ، يتم تكوين نسيج إفرازي للتنفيذ.

الغروية و metacolloidalالقوام هو سمة من سمات الركام المعدني ، والتي ، تحت تأثير التوتر السطحي والجاذبية ، اتخذت شكل كروي (كرات ، براعم ، عقيدات) ومتكلس (أسقلوب ، قشور ، قذائف ، عقيدات ، مقرنصات ، صواعد ، عناقيد). تُعرف المجاميع الملبدة بعدد من المعادن ، مثل هيدروغوثايت وجيوثايت ، سيلوميلان ، ملاكيت ، أراجونيت ، أوبال ، ميلنيكوفيت-بيريت ، ماركاسيت ، وورتزيت ، بيتشبلند ، إلخ. يتم ترسيبها من المحاليل الحقيقية والغروية.

صخرييتميز النسيج بتراكم الأوليت ، وهي عبارة عن مجاميع معدنية ذات شكل كروي أو إهليلجي مع بنية متحدة المركز. يتكون Oolites في وسط متحرك للغاية نتيجة للنمو المتحد المركز للمادة الغروية حول حبيبات الرمل ، وجزيئات الطين ، والمخلفات العضوية ، وشظايا الأوليت ، وفقاعات الهواء ، وما إلى ذلك المعلقة في الماء. في كثير من الأحيان هلام كريبتوكريستالين وهيكل مشع شعاعي. يمكن أن يتكون Oolites من الأراجونيت ، والكالسيت ، والسيدريت ، والدولوميت ، والشاموزيت ، وهيدروكسيدات الحديد والمنغنيز ، والهيماتيت ، والمغنتيت ، والأوبال ، والعقيق الأبيض ، والبيريت ، والماركاسيت ، والجالينا ، والباريت ، والجبس ، والهيدرارجيليت ، والدياسبور ، وفوسفات الكالسيوم. يعتبر النسيج الأوليتي نموذجيًا للخامات والصخور من نشأة الرواسب.

رينيفورميتميز النسيج بوجود مجاميع درنية نصف كروية أو مدورة أو مدورة ، غالبًا ذات سطح لامع. في القسم ، تحتوي الكلى على قشرة متحدة المركز ، حيث يكون للمركزات الكثيفة بنية هلامية وبلورية خفية. إذا كان للركام بنية مشعة شعاعية مطورة ، فسوف تميز نسيج ميتاكوليويدال على شكل الكلى.

ملموسةيتميز الملمس بتكوين انقباضات كروية ، بيضاوية ، في كثير من الأحيان ذو شكل غير منتظمفي صخور طينية كربونات وصخور رملية طينية من نشأة رسوبية أو في منتجات تجوية سائبة. تختلف العقيدات في الحجم من بضعة مليمترات إلى 1 متر أو أكثر. كما هو معروف ، يحدث نمو العقيدات دائمًا من المركز إلى الجزء الخارجي من الركام المعدني. تمثل التكتلات في بعض الأحيان تقلصًا للمواد الغروية مع شقوق تجفيف متحدة المركز وشعاعية مميزة. سطح الخرسانات أملس ، مصقول أو وعر. هيكلها هلام ، متحدة المركز. يتميز نسيج metacolloid الخرساني بالبنية المشعة شعاعيًا للركام.

كولوفورمتم العثور على الملمس في الخامات المكونة من مجاميع معدنية صدفي. هياكل هذه الركام حبيبية أو غروانية. الركام الصدفي مع الهياكل الليفية المشعة شعاعيًا يميز نسيج ميتاكولويدال كولومورفيك.

متحدة المركز شيليأو مركّز الطبقات الملمس يميز بنية الركام المعدني المترسب في شكل قشور متناوبة - طبقات نصف كروية وشكل صدفي. ومع ذلك ، فإن ترسب المعادن تكوين مختلفيحدث من المركز إلى المحيط حول شظايا الصخور أو كتل الطين. هيكل الركام هو هلام و cryptocrystalline.

الهوابطلوحظ النسيج في الخامات أو الصخور التي تتشكل فيها مجاميع معدنية متكلسة ممدودة عندما تنمو المادة من أعلى إلى أسفل رأسياً بشكل صارم. الركام المعدني المعلق الممدود يسمى الهوابط.

صواعديتميز النسيج بمجموعات معدنية ملبدة ، والتي تتشكل في قاع التجاويف المفتوحة عندما تنمو المادة من الأسفل إلى الأعلى. تسمى هذه المجاميع المعدنية الصواعد.

مساحيق أو ترابي، الملمس هو سمة من سمات كتل مسحوقية فضفاضة من المواد غير المتبلورة والكريبتوكريستالين المنبعثة من المحاليل الحقيقية والغروية في أحواض المياهأو على جدران التجاويف والشقوق. تسمى الكتل المسحوقة ذات اللون الأسود (على سبيل المثال ، هيدروكسيدات المنغنيز أو الكوفيلين والكالكوسايت ، وربما البيريت والميلنيكوفيت المشتت بدقة) بالسخام والأصفر والبني - مغرة (على سبيل المثال ، رواسب الهيدروجويثايت أو غارات فيريموليبديت في الفراغات) .

القوام الكارثي والبلاستيكتتميز بوجود شظايا من الخام والصخور وكذلك التكسير. تتشكل الشظايا أثناء تكسير الصخور والخامات بواسطة عوامل الديناميتامورفيزم والعوامل الجوية. يمكن أن يبقى الحطام في مكانه (القوام الكارثي) ويمكن نقله عن طريق المياه وتدفقات الطين والأنهار الجليدية والرياح وغيرها من الوسائل عبر مسافات كبيرة وإعادة ترسيبها (القوام clastic).

تحتوي شظايا الصخور والمعادن على مجموعة متنوعة من القوام والتركيبات ، وعادة ما يتم تجميعها معًا بواسطة الأسمنت. تتميز الأجزاء البينية للأسمنت بالأنواع المورفولوجية التالية من القوام ؛ متكسرة ، متكسرة ، كوكيد ، تكتل و pseudo-oolitic. يتكون الركام السائب والفضفاض من أصغر شظايا وشظايا المعادن المختلفة (مسحوق) في عملية التدمير الميكانيكي للصخور والخامات.

متصدعلوحظ نسيج في مجاميع معدنية تتقاطع مع شقوق في اتجاه واحد أو أكثر. تختلف طبيعة التكسير - التكسير التكتوني للصخور والخامات ، تكسير المادة الغروية أثناء التكوّن ، تكسير المعادن وسحقها أثناء التجوية ، إلخ.

بريشياتم تطوير الملمس في الخامات والصخور المكونة من شظايا الزاوية والأسمنت. تختلف الصدف والأسمنت في وقت تكوين الركام المعدني مع بعض الارتباطات الجينية من المعادن والتركيبات والقوام.

متكسرةيتميز النسيج بشظايا مدورة وأسمنت ؛ يتم ترسيب الأخير في بعض الأحيان في عدة مراحل من التمعدن. نشأ الشكل الدائري للشظايا نتيجة تآكلها بالاسمنت أو نتيجة للتوسع خلال ظاهرة ديناموميتورمورفيسم.

نسيج كوكتيلتتميز بالترسيب المتعاقب لمعادن الأسمنت على شكل حلقات أو قشور حول تشققات غير منتظمة أو بيضاوية من الصخور أو الخام. يحدث هذا النسيج عندما يتم ملء الكراك جزئيًا بالحطام. قوام الكوكيد هو مجموعة متنوعة من المكسرات ، الأسمنتية والمتقشرة.

تكتللوحظ نسيج في الخامات والصخور المكونة من الحصى والصخور الأسمنتية. تمتلئ الفراغات الموجودة بين الشظايا بالأسمنت الطيني والرمل الجيري والأسمنت الجيري. تنتشر القوام المتكتلة على نطاق واسع في خامات الرواسب الرسوبية للذهب والبلاتين والحديد وفي بعض المعادن غير المعدنية التي تعتبر مواد بناء.

يبنيالقوام ملحوظ في أن الركام المعدني الركام أسمنت حبيبات الرمل والحصى والصخور. في بعض الأحيان تتسبب مادة الأسمنت في تآكل الشظايا الفردية. الأنواع المورفولوجيةالقوام في هذه المجموعة هو رواسب الملاط والملاط الموروثة.

عضويةالقوام هو سمة من سمات هذه الخامات والصخور التي تتكون من مجاميع معدنية تمثل بقايا الكائنات الحية النباتية والحيوانية المتحجرة ، على سبيل المثال ، ذراعي الأرجل ، المنخربات ، الشعاب المرجانية ، crinoids ، pelecypods ، bryozoans ، الطحالب ، المشعيات ، الدياتومات ، الخشب ، الأوراق والجذور من النباتات. تمتلئ الفراغات بين البقايا العضوية بالأسمنت. يتميز النسيج العضوي المنشأ لصخر أو رواسب خام بالتكاثر البيني للركام المعدني الذي يمثل البقايا العضوية المتحجرة المترسبة في أحواض المياه ، على سبيل المثال ، الصدف والحجر الجيري المرجاني ، والطباشير ، والقارورة ، والدياتوميت ، والطبولي ، والنباتات المتحجرة (جذوع وشظايا من الأشجار والفروع والأوراق). حسب ؛ يتم تمييز الأنواع المورفولوجية التالية من القوام عن نوع الآثار العضوية: فورامينيفيرال ، مرجان ، كرينويد ، بيلسيبود ، بريوزوان ، طحالب ، إلخ.

قوام التآكلتتميز بتكاثر مجموعتين مختلفتين في الوقت المناسب من المجاميع المعدنية ، والتي يتم استبدال الأولى منها بأخرى لاحقة مع ظواهر التآكل على طول شقوق الانقسام ، التكسير ، التوأمة ، البلهارسيا ، التقسيم الطبقي ، على طول الحدود الكلية والحبوب.

الأنواع المورفولوجية للقوام في هذه المجموعة هي: الهيكل العظمي ، والقلب ، والمنطقة ، والمخلفات ، والحافة ، والحافة النطاقية ، والخيطية ، والحلقية ، أو الشبكية ، والشبكية ، والرسمية ، والجسدية ، والشبيهة بالمستحلب ، والتآكل.

نسيج دقيق للتآكلمهمة لتحديد تسلسل الفصل بين الجمعيات المعدنية. يتم تشكيلها أثناء الاستبدال الداخلي والخارجي ، ولكن يتم تطويرها على نطاق واسع بشكل خاص في منطقة الأكسدة ، ومنطقة تخصيب الكبريتيد الثانوي ، وفي رواسب metasomatic العقدية.

الهيكل العظميتتطور الملمس الدقيق أثناء الاستبدال الأجزاء الداخليةبلورات يوهيدرال من معدن أولي بواسطة معادن أو معادن ثانوية في مراحل لاحقة من التمعدن ؛ في هذه الحالة ، تبقى الهياكل العظمية من البلورات من البلورات المستبدلة.

جوهرتبرز الملمس الدقيق عندما يتم استبدال الجزء المركزي فقط في كتلة بلورية أو أحادية المعدن.

منطقةيتكون النسيج الدقيق الموروث من الاستبدال الانتقائي للمناطق الفردية من البلورة أو الركام المعدني المستبدل بمعدن متأخر.

بقايايميز النسيج الدقيق الاستبدال شبه الكامل للركام المعدني المبكر. البقايا الباقية من هذا الأخير لها شكل غير منتظم ، بينما في المعادن الرقائقية ممدود ، حدودها خشنة.

كايموشنايا، أو حافة التفاعل ، يتميز النسيج الدقيق في خام أو صخر بتطور حواف ضيقة من الركام المعدني المتأخر على طول محيط الفصل في الركام المبكر. تُقاس أبعاد حدود القطر بأجزاء من المليمتر. عادة ما يكون للحواف بنية دقيقة الحبيبات أو غير متبلورة أو كريبتوكريستال. الحدود بين الركام المعدنية الأولية والثانوية تآكل. ومن الأمثلة على هذا الملمس حواف الكالكوسيت الفائق الجين ، والأقمار الصناعية ، والبورنيت حول فواصل كالكوبايرايت أو حواف الأنجلزيت والأقمار الصناعية حول مناطق الجالينا ، وما إلى ذلك. نسيج الحافة نموذجي لاستبدال التآكل. مجموعة متنوعة من نسيج الحافة هو نسيج حافة المنطقة ، والذي يتميز بترتيب المنطقة للمعادن التي تشكل الحافة.

خيطييُلاحظ النسيج الدقيق في الوريد الخيطي للركام المتأخر ، والذي يحل محل الركام المبكر على طول نظام من التشققات الدقيقة الشبيهة بالشعر المتصلة ببعضها البعض. عادة ، لا يحتوي المعدن المبكر على انقسام محدد جيدًا. يمكن أن تتكون الوريد الخيطي من covellite ، و chalcocite ، و argentine ، و goethite ، و marcasite ، ومعادن أخرى من منطقة الأكسدة والتدعيم ، بالإضافة إلى معادن hypogene لمرحلة لاحقة من التمعدن. تتحول الأنسجة الخيطية إلى أنسجة ملتوية وشبكية وتظهر عادة في بداية عملية الاستبدال.

يحلق، أو شبكة ، يتميز النسيج الدقيق بشبكة من الأوردة الرقيقة من الركام المعدني البديل في الركام المستبدل. تشكل الأوردة نمطًا معقدًا على شكل شبكة. الحدود بين الوريد والركام المعدني الأساسي خشنة. غالبًا ما يُلاحظ هذا النسيج في منطقة التماسك والأكسدة ، على سبيل المثال ، عندما يتم استبدال الكالكوبيريت بالجينات الفائقة بورنيت ، والكالكوسايت ، والأقمار الصناعية ، والهيدرويماتيت. يشير النسيج الملتف إلى التطور المكثف لعملية الاستبدال.

بنيةينشأ النسيج الدقيق عندما يتم وضع جزيئات دقيقة من المعادن الثانوية على طول الاتجاهات البلورية (الشقوق ، الانقسامات ، اللحامات المزدوجة) من الركام المعدني الأساسي. عند تقاطع الأوردة الفردية ، يتم تشكيل نسيج شبكي. عادة ما تنتفخ الأوردة عند التقاطعات. الحدود بين المجاميع المعدنية خشنة. لوحظ نسيج شبكي عندما يتم استبدال الجالينا بالسيروزيت ، والمغنتيت بالهيماتيت ، وما إلى ذلك. ويمثل النسيج الرسومي والبنية الدقيقة نموًا بين مجموعتين مختلفتين في الوقت المناسب للتجمعات المعدنية ، والتي من خلالها تشكل الركام البديل فواصل متعرجة في المجموعة المستبدلة. الحدود بين الركام خشنة. هذه القوام نموذجية لعمليات استبدال التآكل.

Subgraphicالنسيج الدقيق هو سمة من سمات النتوءات التي تشبه الرسم النموذجي والقوام الشبيه بالأوردة ، حيث يتم تطوير الركام المعدني لاحقًا في وقت التكوين بكمية أقل.

مستحلبيتشكل النسيج الدقيق في عملية استبدال الركام المعدني بآخر ، بينما يتطور الركام المعدني اللاحق في شكل مناطق صغيرة غير منتظمة أو مستديرة الشكل ذات حدود خشنة. غالبًا ما يُلاحظ هذا النسيج أثناء نمو البيريت والكالكوبيرايت ، وهما جزء من أنواع مختلفة من الباراجين.

الملمس والبنية الدقيقة تآكل على طول الحدود المتعرجة المميزة بين الركام الأحادي المعدني المبكر والمتأخر. في هذا النوع من النتوءات ، لا يؤخذ شكل الركام المعدني في الاعتبار.

القوام السلكيتتميز بوجود فراغات في الركاز أو في الصخر ، والتي تتطور في عملية انحلال المعادن وترشيحها.

مساميةالملمس هو نظام من المسام يتشكل في صخر أو خام أثناء ترشيح المعادن غير المستقرة والركام المعدني. يمكن أن يكون شكل وحجم الفراغات متنوعًا للغاية وغالبًا ما يتوافق مع مظهر المعدن أو الركام المعدني المصفى. تتكون الأقسام بين الفراغات من معادن هيبوجين قابلة للذوبان بشكل ضئيل ومعادن فائقة الجينات. أنواع مختلفة من الملمس المسامي الخلوية ، مربع.

كهفييتميز النسيج بوجود فراغات كبيرة ناتجة عن ترشيح مجاميع معدنية غير منتظمة الشكل يتراوح حجمها من 2-3 مم إلى 10-15 سم أو أكثر.

خلوي أو إسفنجي، يتميز النسيج بمسام متساوية القياس. غالبًا ما تتكون الأقسام بين الخلايا من العقيق الأبيض والأوبال والكوارتز والجيوثايت والاسكوديت.

نسيج الصندوقيتميز بنوع خاص من الإطارات وهو عبارة عن نظام من الصناديق المستطيلة أو الصناديق ذات الجدران المكونة من هيدروكسيدات الحديد والباريت والأوبال والعقيق الأبيض ومعادن أخرى.

عملية تصنيع المنتج باستخدام تقنية ثلاثية الأبعاد رسومات الحاسوبيتكون من عدة مراحل. واحدة من أهم و معالم إلزاميةهي مرحلة الخلق نماذج ثلاثية الأبعاد، والتي ستكون في المستقبل جزءًا من القصة التي تُروى. علاوة على ذلك ، لا يهم على الإطلاق ما هي النماذج ثلاثية الأبعاد التي يتم إنشاؤها بالضبط أو في أي صناعة سيتم استخدامها. بعد كل شيء ، فإن المهمة الرئيسية للنماذج ثلاثية الأبعاد هي خلق إحساس بالواقع ، لجعل المشاهد يصدق ما يراه على الشاشة ويكون تحت رحمة القصة التي يتم سردها تمامًا. في نهاية المطاف ، تعد الرسومات ثلاثية الأبعاد مجرد طريقة واحدة لإيصال القصة التي اخترعها كاتب السيناريو للمشاهد.

ولكن تحت العبارة القصيرة "إنشاء نماذج ثلاثية الأبعاد" ، تكمن عملية إنتاج أكثر تعقيدًا. يعد إنشاء المواد والقوام للنماذج ثلاثية الأبعاد أحد المكونات المهمة جدًا في مرحلة إنشاء النماذج ثلاثية الأبعاد.

ملصق ترويجي للفيلم القصير Archetype بواسطة Aron Sims ، دور قياديحيث "تلعب" شخصية تم إنشاؤها بالكامل بواسطة رسومات حاسوبية ثلاثية الأبعاد.
حقوق الطبع والنشر © 2012 Aaron Sims

معلومات عامة

قبل ظهور نموذج ثلاثي الأبعاد على شاشة السينما أو التلفزيون أو الشاشة ، يجب إنشاؤه. كقاعدة عامة ، يعني مصطلح "إنشاء نموذج" المرور بمراحل الإنتاج التالية واحدة تلو الأخرى:

1. خلق صورة النموذج المستقبلي.
2. إنشاء شكل هندسي لنموذج ثلاثي الأبعاد.
3. إنشاء مجموعة من القوام للنموذج وإعداد المواد.
4. إعداد الهيكل العظمي وتجهيز النموذج ثلاثي الأبعاد.
5. نموذج الرسوم المتحركة.

اثنين اخر مرحلةتكون عمليات الإنتاج موجودة فقط إذا كان النموذج ثلاثي الأبعاد عبارة عن شخصية. إذا كانت مجرد تفاصيل عن البيئة ، أي العالم الذي تتكشف فيه الأحداث ، إذن ، كقاعدة عامة ، فإن الخطوات الثلاث الأولى فقط كافية لإنشاء مثل هذا النموذج.

يؤدي إنشاء صورة نموذجية مفهوم الفنان(فنان المفهوم) بناءً على الوصف اللفظي للمخرج أو كاتب السيناريو. يتم نقل الرسومات المستلمة المصمم(فنان النمذجة) ليصنع شكلاً هندسياً ثلاثي الأبعاد للنموذج. هذا يكمل أول خطوتين في عملية إنتاج نموذج ثلاثي الأبعاد ، لكن هذا لا يزال غير كافٍ لاستخدام النموذج في المشروع النهائي.

الحقيقة هي أنه بعد مرحلة النمذجة ، يكون للنموذج شكل هندسي منتظم فقط ، أي الكلب كلب ، والسيارة هي سيارة ، لكن النموذج يفتقد تمامًا للمواد التي تخونه له مميزات خاصة، وكذلك جعل النموذج واقعيًا. بعد إنشاء المواد وتخصيصها ، أصبح نموذج الكلب ثلاثي الأبعاد له لون معطف أسود ، والسيارة مطلية باللون الأحمر ولها جلد داخلي بني. بدون مواد ، يبدو النموذج ثلاثي الأبعاد رماديًا وخاليًا من الملامح ، ولكن المواد هي التي تبث الحياة في النماذج ثلاثية الأبعاد.

مثال على نموذج ثلاثي الأبعاد لجندي ميكانيكي في المستقبل. الجانب الأيسر نموذج ثلاثي الأبعاد نظيف ، والجانب الأيمن نموذج نهائي بالمواد المخصصة.
حقوق الطبع والنشر 2011 © Mike Jensen
المصدر: http://eat3d.com/zbrush_hardsurface

إنشاء المواد وتخصيصها

ما هي "المواد" التي تحتاجها النماذج ثلاثية الأبعاد كثيرًا؟ يشير هذا المصطلح إلى وصف مجموعة من خصائص السطح. أي أن المادة تخزن داخل نفسها وصفًا لخصائص (معلمات) السطح. هذه خصائص مثل: لون السطح ، اللمعان أو الضباب ، وجود أو عدم وجود ارتياح ، انعكاس ، شفافية ، توهج ، إلخ.

المواد موجودة كمية كبيرةولكل منها مجموعة من الخصائص (المعلمات) الخاصة به. كل نموذج ثلاثي الأبعاد له مواده الخاصة. على سبيل المثال ، يحتاج نموذج كأس النبيذ الزجاجي إلى مادة واحدة فقط لها خصائص اللون والشفافية والانعكاس. وللنموذج ثلاثي الأبعاد لشخص ما ، فأنت بحاجة إلى عدة مواد. واحد للبشرة ذات خصائص اللون واللمعان والتخفيف ، والآخر للشعر مع خصائص اللون واللمعان والتخفيف والشفافية ، والثالث للعيون بخصائص اللون والانعكاس والشفافية.

المواد تخلق الفنانين الملمس(فنان نسيج) ، ويمكن أيضًا إنشاؤه بواسطة مصممي النماذج أو متخصصين في إعداد العرض (فنان الإضاءة / التظليل). في الشركات الكبيرة ، يمكن إجراء عملية إنشاء شكل هندسي لنموذج ثلاثي الأبعاد وإنشاء مواد له بواسطة متخصصين مختلفين. في الشركات الصغيرةيتم تنفيذ جميع الأعمال المتعلقة بالدورة الكاملة لإنتاج النموذج ، في أغلب الأحيان ، بواسطة المصمم.

مثال مظهر خارجيالمواد المختلفة التي يتم استخدامها لتعيين نماذج ثلاثية الأبعاد.
المصدر: http://www.vray-materials.de

ولكن عادة ما يتم إنشاء المواد وتعديلها في نفس البرامج التي يتم فيها إنشاء الشكل الهندسي لنموذج ثلاثي الأبعاد. هذه حزم مثل: Maya و Softimage و 3dsMax و LightWave 3D و Cinema 4D و Blender و Houdini و Modo وغيرها الكثير. كقاعدة عامة ، توفر كل هذه البرامج واجهة ملائمة للعمل مع المواد. وتتلخص عملية العمل نفسها في حقيقة أن الفنان يحتاج إلى اختيار القيمة الصحيحة لمعامل واحد أو آخر في مادة معينة حتى تتطابق بشكل أكثر دقة مع السطح المطلوب.

يمكن للفنان تغيير قيم معلمات المواد بعدة طرق. الطريق الأول - هذا هو اللون. على سبيل المثال ، تبدو عباءة حمراء حمراء لأن معلمة اللون في المادة التي تم تعيينها لهندسة العباءة مضبوطة على اللون الأحمر. الطريقة الثانية لتغيير أو تعيين معلمة المواد هي هذه قيمة رقمية. على سبيل المثال ، يمكن تعيين خاصية شفافية المادة إلى رقم بين 0 و 100 ، حيث يعني 0 أن النموذج شفاف تمامًا ويعني 100 أن النموذج غير شفاف. في الوقت نفسه ، ستجعل القيمة 68 النموذج شفافًا جزئيًا. والطريقة الثالثة - هو استخدام القوام. على سبيل المثال ، ببساطة عن طريق تعيين نسيج تضاريس لهندسة التضاريس ثلاثية الأبعاد ، نجعل نموذجنا ثلاثي الأبعاد يبدو وكأنه منظر طبيعي على الفور. إنها الطريقة الثالثة لإعداد المواد التي يتم استخدامها غالبًا عند إنشاء أنواع معقدة من المواد.

مثال على إعداد المواد في برنامج Autodesk Maya.
المصدر: http://www.polycount.com/forum/showthread.php؟t=94077

باستخدام القوام

تنقسم الأنسجة في جميع الحزم المتضمنة في العمل بالرسومات ثلاثية الأبعاد إلى نوعين:

• مواد الصورة النقطية
• القوام الإجرائي.

الزخارف النقطية هي صور نقطية عادية يمكن الحصول عليها بأي طريقة: الصورة ، وتقنية الفيديو ، ومسح الصور ، الخلق المستقلفي برامج تحرير الرسومات النقطية مثل Adobe Photoshop و Gimp وما إلى ذلك.

القوام الإجرائي هو نسيج ، يتم الحصول على نمطه من خلال خوارزمية معينة (صيغة رياضية). كقاعدة عامة ، هذه القوام ليست مفصلة للغاية ، ولكنها مريحة للغاية عند الاستلام. مواد معقدة، حيث يتم استخدامها لمزج مواد الصور النقطية معًا.

في أغلب الأحيان ، يستخدم فناني النسيج الصور النقطية لإنشاء مواد للنماذج ثلاثية الأبعاد. وهنا من المهم جدًا تذكر ميزة واحدة للخطوط النقطية. يكمن في حقيقة أن جودة ملف الصورة النقطية محدودة بحجمه. كلما زاد عرض الصورة (الصورة) وارتفاعها ، زادت احتمالية عرض المادة بجودة عالية في أي درجة من اقتراب الكاميرا من سطح النموذج. لذلك ، عادةً ما تستخدم النماذج الحديثة نسيجًا لا يقل حجمه عن 2 كيلو (2048 بكسل) ، ومن الناحية المثالية 4 كيلو (4096 بكسل) وأكثر من ذلك.

عند استخدام الأنسجة كجزء لا يتجزأ من مادة النموذج ، من الضروري إنشاء مسح نسيج للنموذج ثلاثي الأبعاد. إذا كانت المواد التي تم إنشاؤها بدون استخدام الزخارف ، وحتى في بعض الحالات عند استخدام مواد إجرائية ، فإن إنشاء خريطة نسيج لا يتم شرط إلزامي، ثم بالنسبة إلى مواد الصورة النقطية ، يعد هذا مطلبًا ضروريًا. لذلك ، قبل إنشاء الأنسجة لنموذج ثلاثي الأبعاد ، يجب فكها بإحداثيات نسيج.

فك الإحداثيات النسيج

يوجد عدد كبير من الأدوات لإنشاء نماذج ثلاثية الأبعاد ، ولكل حزمة نمذجة مجموعة أدوات خاصة بها لهذه المهمة. هناك نمذجة قائمة على الشرائح ، ونمذجة NURBS ، ونمذجة متعددة الأضلاع ، ونمذجة سطحية Sub-D ، ولكن عادةً في النهاية ، يتم تحويل النموذج إلى شبكة متعددة الأضلاع. وأحد أسباب هذا التحويل يكمن في حقيقة أنه بالنسبة للإطار السلكي متعدد الأضلاع ، ليس من الصعب جدًا إنشاء مسح لإحداثيات النسيج.

تحت المصطلح مسح(فك التفاف) - يعني عملية إنشاء نموذج ثلاثي الأبعاد لكل مضلع لعرضه (الإسقاط) على مستوى الإحداثيات. النماذج التي تم إنشاؤها هي أشكال هندسية مرتبة في مساحة ثلاثية الأبعاد ، والأنسجة عبارة عن صور مسطحة. يتيح لك المسح حل مشكلة كيفية تطبيق صورة مسطحة (ثنائية الأبعاد) على هندسة ثلاثية الأبعاد.

لإنشاء عمليات المسح ، يمكنك استخدام كلا البرنامجين المتضمنين في نماذج الكائنات ، بالإضافة إلى البرامج المتخصصة التي تؤدي فقط إنشاء عمليات المسح. من أمثلة البرامج من النوع الثاني البرامج: headus UVLayout و Ultimate Unwrap 3D و UVMapper و Unfold 3D.

هناك عدة متطلبات لفك الإحداثيات النسيجية:

1. يجب أن يتطابق حجم المضلعات على شبكة إحداثيات النسيج مع أو يقترب من حجم المضلع في الهندسة ثلاثية الأبعاد. خلاف ذلك ، قد يكون النسيج على سطح النموذج مشوهًا (مضغوطًا أو ممتدًا).
2. من الضروري المحاولة بأكبر قدر ممكن من الكفاءة لشغل مساحة مربع النسيج (المكان الذي يوجد فيه مسح إحداثيات النسيج) ، وإلا سيؤدي ذلك إلى تدهور جودة عرض النسيج.
3. في معظم الحالات ، يُحظر وضع طبقات (تداخل) لبعض إحداثيات النسيج مع الآخرين. الاستثناءات الوحيدة هي أجزاء متماثلة وأحيانًا متطابقة من النموذج.
4. تحتاج إلى محاولة عمل أقل عدد ممكن من اللحامات (أماكن فصل إحداثيات النسيج) الأجزاء المرئيةعارضات ازياء.

بمجرد فك النموذج ، يمكن لفنان النسيج البدء في إنشاء حزمة النسيج.

مثال على إحداثيات نسيج غير مغلفة (يمين) لنموذج مسدس ثلاثي الأبعاد (يسار).
المصدر: http://www.polycount.com/forum/showthread.php؟t=80947

إنشاء مواد لنموذج ثلاثي الأبعاد

في هذه اللحظةهناك طريقتان رئيسيتان لإنشاء نسيج لمادة سيتم تخصيصها لنموذج ثلاثي الأبعاد في المستقبل.

الطريقة الأولى هي إنشاء نسيج في برامج تحرير الرسومات النقطية (Adobe Photoshop و Gimp و Painter وما إلى ذلك) من البداية أو باستخدام الصور النقطية الجاهزة (الصور والرسومات وما إلى ذلك).

الطريقة الثانية هي إنشاء نسيج في برنامج متخصص لرسم القوام فورًا على سطح نموذج ثلاثي الأبعاد.

يتم الآن استخدام كلتا الطريقتين بنشاط. كل من الأول والثاني لهما أنصاره وخصومه. بطريقة واحدة وثانية ، يمكنك الحصول على زخارف عالية الجودة للنماذج.

قبل ظهور البرامج المتخصصة ، كانت الأنسجة تُرسم فقط في برامج تحرير الرسومات النقطية وفقًا لقالب تخطيط النسيج. لا تزال هذه العملية قيد الاستخدام نماذج مختلفة. العيب الوحيد في هذه الطريقة هو أنه في حالة وجود خط تماس في النموذج (المكان الذي يتم فيه فصل إحداثيات النسيج) ، يحتاج الفنان إلى العمل بشكل مثالي بحيث لا يمكن ملاحظته على سطح النموذج ثلاثي الأبعاد. على الرغم من أنه إذا تم إجراء اللحامات بشكل صحيح ، فقد لا يتم ملاحظتها.

مثال على نموذج ثلاثي الأبعاد للطائرة بدون طيار (يسار) وحزمة نسيج (يمين) تم إنشاؤها في Adobe Photoshop.

للحصول على تأثير غني بالألوان ، يمكننا مزج لون النسيج الناتج مع لون الرأس. للمزج ، نقوم ببساطة بضرب الألوان في تظليل الأجزاء.

اللون = نسيج (نسيجنا ، TexCoord) * vec4 (لوننا ، 1.0f) ؛

هل يجب أن يكون لديك شيء مثل هذا؟

كتلة النسيج

قد تتساءل: "لماذا العيناتيكون المتغير موحدًا إذا لم نقم بإسناد قيمة إليه مطلقًا موحد؟ ". باستخدام glUniform1iيمكننا تعيين قيمة موقع التعريف لأخذ عينات النسيج للسماح باستخدام مواد متعددة في تظليل جزء واحد. يشار إلى موقع النسيج بشكل أكثر شيوعًا على أنه كتلة نسيج. وحدة النسيج الافتراضية هي 0 ، مما يعني وحدة النسيج النشطة حاليًا حتى لا نضطر إلى تحديد موقع في القسم السابق.

الغرض الرئيسي من وحدات النسيج هو السماح لنا باستخدام أكثر من نسيج واحد في التظليل الخاص بنا. من خلال تمرير وحدات النسيج إلى جهاز أخذ العينات ، يمكننا ربط العديد من الأنسجة مرة واحدة طالما نقوم بتنشيط وحدات النسيج المقابلة. إلى جانب glBindTextureيمكننا تنشيط القوام باستخدام glActivateTextureالمرور في وحدة النسيج التي نريد استخدامها:

glActiveTexture (GL_TEXTURE0) ، // تنشيط كتلة النسيج قبل ربط النسيج glBindTexture (GL_TEXTURE_2D ، الملمس) ؛

بعد تنشيط وحدة الملمس ، يتم إجراء المكالمة اللاحقة glBindTextureسوف يربط هذا النسيج بوحدة النسيج النشطة. حاجز GL_TEXTURE0يتم تمكينه دائمًا افتراضيًا ، لذلك لم نكن بحاجة إلى تمكين وحدات النسيج في المثال السابق.

يدعم OpenGL ما لا يقل عن 16 وحدة نسيج ، والتي يمكنك الوصول إليها عبر GL_TEXTURE0 - GL_TEXTURE15. تم إعلانها بالترتيب ، لذا يمكنك أيضًا الحصول عليها على النحو التالي: GL_TEXTURE8 = GL_TEXTURE0 + 8 . هذا مفيد إذا كان عليك التكرار من خلال وحدات النسيج.

على أي حال ، ما زلنا بحاجة إلى تغيير تظليل الأجزاء لقبول عينة أخرى:

# الإصدار 330 الأساسية ... عينات موحدة 2D ourTexture1؛ عينات موحدة 2D ourTexture2 ؛ void main () (color = mix (الملمس (ourTexture1 ، TexCoord) ، الملمس (ourTexture2 ، TexCoord) ، 0.2) ؛)

النتيجة النهائية هي مزيج من نسيجين. GLSL لديه وظيفة مدمجة مزجالذي يأخذ قيمتين كمدخلات ويقحمهما بناءً على القيمة الثالثة. إذا كانت القيمة الثالثة 0.0 ثم ستعيد هذه الوظيفة الوسيطة الأولى إذا 1.0 ثم الثانية. القيمة في 0.2 سيعيد 80٪ من لون الإدخال الأول و 20٪ من لون الإدخال الثاني.

الآن نحن بحاجة إلى تحميل وإنشاء نسيج آخر ؛ أنت بالفعل على دراية بالخطوات التالية. تأكد من إنشاء كائن نسيج آخر ، وتحميل الصورة وإنشاء النسيج النهائي به glTexImage2D. بالنسبة للنسيج الثاني ، سنستخدم صورة الوجه من هذه البرامج التعليمية.

من أجل استخدام النسيج الثاني (والأول) ، سنحتاج إلى تغيير إجراء التقديم قليلاً ، من خلال ربط كلا النسيج بوحدات النسيج المقابلة وتحديد وحدة النسيج التي تنتمي إلى أي عينة:

glActiveTexture (GL_TEXTURE0) ، glBindTexture (GL_TEXTURE_2D ، نسيج 1) ؛ glUniform1i (glGetUniformLocation (ourShader.Program، "ourTexture1")، 0) ؛ glActiveTexture (GL_TEXTURE1) ، glBindTexture (GL_TEXTURE_2D ، نسيج 2) ؛ glUniform1i (glGetUniformLocation (ourShader.Program، "ourTexture2")، 1) ؛ glBindVertexArray (VAO) ؛ glDrawElements (GL_TRIANGLES، 6، GL_UNSIGNED_INT، 0) ؛ glBindVertexArray (0) ،

لاحظ أنك استخدمت glUniform1iمن أجل ضبط موضع كتلة النسيج في جهاز أخذ العينات المنتظم. تثبيتها عبر glUniform1iسوف نتأكد من تعيين العينات المنتظمة إلى وحدة النسيج الصحيحة. نتيجة لذلك ، يجب أن تحصل على النتيجة التالية:

ربما لاحظت أن النسيج مقلوب! هذا لأن OpenGL يمثل 0.0 على المحور y في الجزء السفلي من الصورة ، ولكن غالبًا ما تحتوي الصور على 0.0 في الجزء العلوي من المحور y. بعض المكتبات لتحميل الصور ، مثل لديها إعدادات لعكس المحور y عند التحميل زمن. التربة ليس لديها مثل هذا الإعداد. التربة لها وظيفة SOIL_load_OGL_textureالذي يحمّل النسيج ويولد نسيجًا بعلم SOIL_FLAG_INVERT_Yالذي يحل مشكلتنا. ومع ذلك ، تستخدم هذه الميزة المكالمات غير المتوفرة في نسخة حديثةبرنامج OpenGL ، لذلك علينا التوقف عند استخدام ملفات SOIL_load_imageونسيج التحميل الذاتي.

لإصلاح هذا الخلل الصغير ، لدينا طريقتان:

1. يمكننا تغيير إحداثيات النسيج في بيانات الرأس وقلب المحور Y (طرح إحداثي Y من 1)
2. يمكننا تغيير تظليل قمة الرأس لقلب إحداثيات Y باستبدال صيغة مهمة TexCoord بها TexCoord = vec2 (texCoord.x، 1.0f - texCoord.y) ؛..

الحلول المقدمة عبارة عن اختراقات صغيرة تسمح لك بقلب الصورة. تعمل هذه الطرق في معظم الحالات ، لكن النتيجة ستعتمد دائمًا على تنسيق ونوع النسيج الذي تحدده ، لذا فإن أفضل حل للمشكلة هو حلها في مرحلة تحميل الصورة وتحويلها إلى تنسيق يفهمه OpenGL .

بمجرد تغيير بيانات الرأس أو قلب المحور Y في تظليل الرأس ، ستحصل على النتيجة التالية:

تمارين

لاستيعاب المادة بشكل أفضل ، قبل الانتقال إلى الدرس التالي ، ألق نظرة على التمارين التالية.

1. احصل عليه فقطتم قلب تظليل قمة الرأس ، عن طريق تغيير تظليل الجزء. المحلول
2. جرب طرقًا أخرى لتمديد الأنسجة عن طريق تغيير إحداثيات نسيج تتراوح من 0.0f

العلامات: أضف علامات