3D-s kasutatavad tekstuurid ja tekstuurikaardid

Tekstuuri kvaliteet algab lähteandmetest

Laser-skanneri värvi- või fotoinformatsiooni olemasolu ei tähenda automaatselt kõrgekvaliteedilist tekstuuri. Terrestrial laser scanner ehk TLS ja SLAM-laser-skanner ei ole oma põhiolemuselt fotogrammeetria seade: nende peamine ülesanne on geomeetria mõõdistamine ja punktipilve loomine. Integreeritud kaamera või kaamerasüsteemi värviinformatsiooni kasutatakse sageli punktide värvimiseks ehk RGB/vertex-color informatsiooni sidumiseks punktipilve punktidega ning visuaalse konteksti lisamiseks. See ei tähenda automaatselt, et tulemuse taga oleks professionaalselt koostatud UV layout ja kõrge resolutsiooniga PBR-tekstuurikomplekt.

Seetõttu tuleb eristada värvilist punktipilve ja UV-põhist tekstureeritud 3D-mudelit. Esimesel juhul kannavad punktid ise värviinformatsiooni. Teisel juhul on polygon mesh'il UV-koordinaadid ning 2D-tekstuurikaardid projitseeritakse või bake'itakse nende UV-de kaudu mudeli pinnale. TLS-i või SLAM-seadme kaamerast saadud värviinfo võib olla mõõdistusdokumentatsiooni jaoks kasulik, kuid filmi-, mängu-, muuseumi- või kultuuripärandi lähivaate jaoks ei tohiks selle kvaliteeti automaatselt võrdsustada kontrollitud valguses ja sobiva fototehnikaga tehtud fotogrammeetrilise pildimaterjaliga.

Kaugemalt võib värvitud punktipilv või automaatselt genereeritud tekstuur tunduda väga hea, kuid lähivaates võivad muutuda nähtavaks piiratud resolutsioon, hägusus, eri kaamerapositsioonide värvierinevused, valgustuse muutused, projektsioonivead ja tekstuuriõmblused. Seetõttu tuleb alati eristada mõõdistusgeomeetria kvaliteeti ja fototekstuuri kvaliteeti – need on kaks erinevat omadust.

See on eriti oluline arheoloogiliste, muinsuskaitseliste ja ajalooliste objektide puhul, kus väärtuslik informatsioon võib peituda väikestes graveeringutes, pinnakahjustustes, pigmentides ja värvierinevustes. Sellisel juhul tuleb geomeetria mõõdistamine ja kvaliteetne fotodokumentatsioon käsitleda eraldi ülesannetena ning valida nende jaoks sobivad seadmed ja töövõtted.

AI-põhine pildi parandamine võib suurendada näilist teravust või resolutsiooni, kuid see võib ühtlasi genereerida detaile, mida originaalobjektil ei olnud. Dokumenteeriva, arheoloogilise, muinsuskaitselise või mõõdistusliku töö puhul tuleb seetõttu alati eristada originaalselt mõõdetud või fotografeeritud informatsiooni AI poolt rekonstrueeritud või genereeritud informatsioonist.

Fotogrammeetria seos 3D-tekstuuridega

Fotogrammeetria väärib eraldi põhjalikku artiklit, kuid selle seos tekstuuridega on oluline. Fotogrammeetria lähteandmed on fotod. Tarkvara rekonstrueerib kattuvate fotode põhjal 3D-geomeetria ning projitseerib fotodel oleva värviinformatsiooni mudeli pinnale. Tulemuseks saadakse tavaliselt fotopõhine värvitekstuur.

Sõltuvalt pipeline'ist kasutatakse selle kohta nimetusi Diffuse, Albedo või Base Color, kuid need mõisted ei ole tehniliselt alati täiesti sünonüümsed. PBR Base Color või Albedo püütakse üldjuhul hoida võimalikult vabana sissepõlenud valgustusest, tugevatest peegeldustest ja varjudest. Otse fotodelt projitseeritud tekstuur võib neid endiselt sisaldada.

Fotogrammeetria ei anna automaatselt valmis täielikku PBR-materjali. Roughness, Metallic, Normal, Displacement, AO, Opacity, SSS ja teised vajalikud kaardid tuleb sõltuvalt objektist, lähteandmetest ja lõppkasutusest eraldi mõõta, tuletada, bake'ida või kunstniku poolt koostada.

Peegeldavad, läbipaistvad ja väga ühetaolised pinnad on fotogrammeetria ning paljude optiliste 3D-skannerite jaoks keerulised. Klaas võib lasta valguse läbi või tekitada murdumisi ning peegelpind suunab valguse sensori jaoks ebasobivasse suunda. Ka LiDAR/TLS-andmetes võivad klaaspinnad tekitada peegelduse tõttu virtuaalseid või valesti paiknevaid punkte.

Praktikas kasutatakse selliste pindade puhul erinevaid meetodeid. Tööstuslikus metroloogias kasutatakse vajadusel ajutisi matistavaid scanning spray'sid, mis muudavad peegeldava või läbipaistva pinna optilisele skannerile loetavamaks. Olemas on ka sublimeeruvaid ehk iseenesest haihtuvaid katteid ning läbipaistvaid matistavaid vahendeid. ZEISS kirjeldab selliseid vahendeid otseselt peegeldavate, läikivate, tumedate ja läbipaistvate pindade optiliseks 3D-mõõtmiseks.

Fotogrammeetrias kasutatakse peegelduste vähendamiseks ka ristpolariseerimist ehk cross-polarization'it: polariseeriv filter paigutatakse nii valgusallika kui ka kaamera ette ning nende orientatsioon valitakse nii, et pinnapeegeldus väheneks. Seda meetodit on kasutatud ka keeruliste ja tugevalt peegeldavate pindade 3D-dokumenteerimisel.

Kultuuripärandi puhul ei saa aga eeldada, et objektile võib lihtsalt skaneerimisspreid kanda. Iga ajutine pinnakate peab olema objekti materjali ja konserveerimisnõuetega kooskõlas. Ühes avaldatud arheoloogilise klaaseseme juhtumiuuringus kasutati ajutist haihtuvat kriidilaadset matistuskihti, et vähendada klaasi peegeldusi ja parandada skaneerimist, kuid selline sekkumine peab olema konkreetse objekti puhul eraldi põhjendatud ja kooskõlastatud.

Arhitektuuris on klaas- ja peegelpindade eesmärk sageli teistsugune kui väikeobjekti metroloogias. Suurt klaasfassaadi ei hakata tavaliselt matistava spreiga katma; kasutatakse sobivaid mõõdistusasendeid, mitut sensorit või andmeallikat, kontrollmõõdistusi ning vajadusel modelleeritakse klaaspinna geomeetria teiste konstruktiivsete tunnuste järgi. Seetõttu sõltub meetod alati sellest, kas eesmärk on geomeetriline mõõdistus, fotorealistlik tekstuur, materjali füüsikaline kirjeldamine või kõik need korraga.

Tekstuur ei ole mõõtegeomeetria

See eristus on eriti oluline droonifotogrammeetria, hoonete, linnaruumi, kindluste, linnuste ja teiste suuremate objektide 3D-dokumenteerimisel. Tekstureeritud mudel võib ekraanil näida väga detailne, kuid selle visuaalne detailsus ei tõesta, et sama detail eksisteerib ka mudeli tegelikus geomeetrias.

Kui fotogrammeetriline mudel on veebis kuvamiseks tugevalt decimate'itud või retopologiseeritud, võib osa algsest geomeetrilisest detailsusest olla eemaldatud. Normal Map, Bump Map, AO ja teised shader'is kasutatavad tekstuurikaardid võivad seejärel luua mulje pragudest, vuukidest, graveeringutest või väikestest pinnavormidest, mida madalama resolutsiooniga polygon mesh'is enam füüsiliselt ei ole. Selliselt mudelilt ei saa neid näilisi detaile korrektselt mõõta ainult selle põhjal, mida kasutaja ekraanil näeb.

Tekstuurist ei võeta täppismõõtu. Värvitekstuuri piksel kirjeldab eelkõige visuaalset informatsiooni. Mõõtmiseks tuleb kasutada valideeritud 3D-geomeetriat – näiteks punktipilve, trianguleeritud mesh'i, mõõtepunktide või neist korrektselt tuletatud CAD-geomeetria koordinaate. See, et pragu on Base Color või Normal Map'is nähtav, ei tähenda veel, et prao sügavus või laius oleks geomeetrias sama detailsusega olemas.

Fotogrammeetria ise võib õigesti kavandatud ja kontrollitud töövoos olla ka mõõdistusmeetod. Probleem ei ole seega „fotogrammeetria = ebatäpne“, vaid selles, millise resolutsiooni ja täpsusega lähtegeomeetria loodi, kuidas see valideeriti ning kui palju geomeetriat hilisema optimeerimise käigus eemaldati. Visualiseerimiseks ette valmistatud mudelit ei tohi automaatselt käsitleda täppismõõdistuseks sobiva mudelina.

Mis on 3D resolutsioon?

3D resolutsioon kirjeldab lihtsustatult seda, kui tihedalt suudab mõõtesüsteem objekti pinnalt ruumilist informatsiooni koguda ja kui peent geomeetrilist detaili saab sellest usaldusväärselt kirjeldada. Seda ei tohi segi ajada mõõtetäpsusega. Täpsus kirjeldab, kui lähedal on mõõtetulemus tegelikule väärtusele; resolutsioon või point spacing kirjeldab, kui tihedalt või kui väikese sammuga pinda proovitakse.

Näiteks Leica RTC360 ametlikus spetsifikatsioonis on kolm valitavat punktitiheduse seadet: ligikaudu 3 / 6 / 12 mm punktivahe 10 meetri kaugusel, samal ajal kui 3D-punkti täpsus on tootja järgi ligikaudu 1,9 mm 10 m juures, 2,9 mm 20 m juures ja 5,3 mm 40 m juures. Need näitajad sobivad hästi arhitektuurse ja ruumilise reality capture'i konteksti, kuid ei ole sama klassi kui detailsete komponentide metroloogiline pinnadigitaliseerimine.

Metroloogiaklassi sinise laseriga skanneritel võib punktisamm ja mõõtetäpsus olla suurusjärgu võrra peenem. Näiteks Hexagon Absolute Scanner AS1 ametlik spetsifikatsioon toob välja kuni 0,016 mm skanneritäpsuse ja minimaalse 0,027 mm punktisammu. SCANOLOGY SIMSCAN Gen2 puhul on tootja avaldatud täpsus kuni 0,020 mm ja resolutsioon kuni 0,020 mm. Tracker-põhise SCANOLOGY NimbleTrack Gen2 süsteemi puhul on skanneri enda täpsus kuni 0,020 mm, süsteemi täpsus kuni 0,025 mm ning resolutsioon kuni 0,020 mm. Konkreetseid numbreid tuleb alati lugeda koos tootja testtingimuste, mõõteulatuse ja kogu mõõtesüsteemi spetsifikatsiooniga.

Seetõttu ei ole õige võrrelda skannereid ainult selle järgi, kas mõlemad annavad väljundiks näiteks STL-i, OBJ-i, PLY või punktipilve. Failiformaat võib olla sama, kuid faili sees oleva geomeetrilise informatsiooni tihedus, müra, täpsus ja usaldusväärsus võivad olla täiesti erinevas klassis.

>

Miks 3D resolutsioon mõjutab ka tekstuurikaartide kvaliteeti?

3D resolutsioon ei määra ainult seda, kui detailne on lõplik polygon mesh või punktipilv. See mõjutab otseselt ka seda, millise kvaliteediga saab geomeetriast hiljem teatud tekstuurikaarte genereerida ehk bake'ida.

Kui Normal Map, Ambient Occlusion Map, Curvature Map, Cavity Map, Height Map või osa Displacement Map'i informatsioonist arvutatakse kõrge resolutsiooniga lähtegeomeetria põhjal, saab tekstuurikaart kirjeldada ainult seda detaili, mis lähteandmetes tegelikult olemas on. Kui pragu, graveering või väike pinnavorm ei ole kõrge resolutsiooniga geomeetrias mõõdetud, ei saa sellest hiljem luua mõõteandmetel põhinevat täpset Normal- või Displacement-informatsiooni.

Samas tuleb eristada lähtegeomeetriat ja lõplikku optimeeritud mudelit. High-poly mudelist bake'itud Normal Map võib säilitada suure osa väikese detaili visuaalsest muljest ka palju väiksema polügonide arvuga low-poly mudelil. See ei tähenda, et low-poly mudelisse oleks algne geomeetriline detail alles jäänud – shader kasutab tekstuurikaarti selle detaili valgustusliku välimuse taastamiseks.

AO puhul kehtib sama põhimõte juhul, kui AO bake'itakse geomeetriast: tulemus sõltub sellest, milline tegelik ruumiline kuju ja detail lähtegeomeetrias olemas oli. Roughness, Metallic ja muud materjaliomadusi kirjeldavad kaardid ei sõltu samal viisil polygon mesh'i resolutsioonist, sest need kirjeldavad eelkõige materjali optilisi omadusi.

Kui high-poly lähtegeomeetria on piisavalt detailne ning baking, UV-d ja materjalide ettevalmistus on korrektselt tehtud, saab optimeeritud mudel säilitada veebis või reaalaja renderduses märksa suurema visuaalse detailsuse kui ainult low-poly geomeetria ise võimaldaks. See on eriti oluline keskkondades, kus ühe mudeli geomeetria ja tekstuuride kogumahul on piirangud. Sellistes töövoogudes tehakse mudelile tavaliselt kontrollitud retopoloogia või sobiv decimation, luuakse UV-d ning high-poly informatsioon kantakse Normal-, AO-, Height/Displacement- ja teistesse vajalikesse kaartidesse.

Seda võib võrrelda tordiga. 3D-mudel ise on nagu tordi põhistruktuur, kuid tervikliku tulemuse loovad erinevad kihid ja komponendid. Base Color annab pinna põhivärvi, Normal Map taastab suure osa peenest pinnadetailist, Roughness määrab, kuidas pind peegeldab, AO aitab rõhutada lokaalseid süvendeid ja kontaktalasid ning läbipaistvate või poolläbipaistvate materjalide puhul lisanduvad näiteks Opacity, Transmission või SSS-i juhtivad sisendid. Kui järjest rohkem vajalikke komponente eemaldada, jääb alles küll „mudel“, kuid lõpptulemus muutub visuaalselt vaesemaks – nagu tort, millest on eemaldatud kreem, vahukoor, täidis ja kaunistused.

See ei tähenda, et mida rohkem tekstuurikaarte, seda parem. Kasutada tuleb neid kaarte, mida konkreetne materjal ja shader tegelikult vajavad. Levinud PBR-materjali puhul on väga sageli olulised vähemalt Base Color, Normal ja Roughness, sõltuvalt workflow'st lisaks Metallic ning vajadusel AO, Displacement/Height, Opacity, Transmission, SSS või muud kaardid. Seade üksi ei genereeri automaatselt terviklikku, kvaliteetset PBR-materjali – ka pärast skaneerimist või fotogrammeetriat on vaja teadlikku järeltöötlust.

Värviinformatsiooni puhul on kriitiline hoopis kaamera, objektiiv, valgustus, säritus, värvihaldus ja pildistamismetoodika. Base Color-, Albedo- või fotopõhise Diffuse-tekstuuri maksimaalne kvaliteet sõltub otseselt sellest, millise kvaliteediga pildimaterjal alguses salvestati. Seetõttu ei asenda TLS- või SLAM-skanneri integreeritud dokumenteerimiskaamera automaatselt eraldi kontrollitud fotogrammeetriat.

>

Andmete kogumisest üksi ei piisa – lõppeesmärk määrab töövoo

3D-skaneerimise või fotogrammeetria puhul ei tohiks töö eesmärk olla lihtsalt „teha skann” või „luua fotogrammeetriline mudel”. Kõige olulisem küsimus on: milleks seda 3D-informatsiooni lõpuks kasutatakse?

Kui lõppeesmärk on ainult veebis või ekraanil atraktiivselt kuvatav mudel, võib hästi optimeeritud low-poly mesh koos kvaliteetsete UV-de, tekstuuride ja shader'itega olla täiesti õige lahendus. Kui sama objekti peab aga hiljem kasutama täppismõõtmiseks, pöördprojekteerimiseks, uurimistööks, 3D-printimiseks, maketi valmistamiseks või pikaajaliseks digitaalseks arhiveerimiseks, peab säilima ka usaldusväärne kõrge resolutsiooniga geomeetriline lähteandmestik.

Seetõttu on keerukamate projektide puhul sageli kõige tugevam lahendus hübriidtöövoog. See tähendab, et ühe projekti sees ühendatakse vajaduse järgi mitu andmekogumis- ja töötlusmeetodit: näiteks metroloogiline 3D-skaneerimine või kontrollitud laser-skaneerimine geomeetria jaoks, professionaalne fotogrammeetria värviinformatsiooni jaoks ning sellele järgnev mesh'i puhastamine, retopoloogia, UV mapping, baking ja PBR-materjalide loomine.

Hübriidtöövoo eesmärk ei ole teha ühte faili, mis kompromissina „sobib kuidagi kõigeks”. Eesmärk on säilitada kvaliteetne master-andmestik ja valmistada sellest eri kasutusotstarveteks sobivad väljundid. Näiteks võib ühest projektist sündida:

• kõrge resolutsiooniga mõõtemesh pöördprojekteerimiseks;
• kontrollitud punktipilv mõõdistamiseks ja arhiveerimiseks;
• watertight mesh 3D-printimiseks või maketi loomiseks;
• optimeeritud low-poly mudel veebis kuvamiseks;
• UV-põhine PBR-tekstuurikomplekt visualiseerimiseks;
• eraldi CAD- või BIM-väljund insenertehniliseks kasutuseks.

Selline lähenemine vähendab riski, et töö lõpus selgub: mudel näeb ekraanil hea välja, kuid sellelt ei saa usaldusväärset mõõtu võtta, seda ei saa printida või puudub kõrge resolutsiooniga originaalgeomeetria, mille juurde hiljem tagasi minna.

Värviline mudel võib varjata nõrka geomeetriat

See probleem tuleb eriti hästi esile droonifotogrammeetrias, suuremate hoonete, linnuste, kindluste, fassaadide ja linnaruumi mudelite puhul. Kvaliteetne fototekstuur võib muuta mudeli ekraanil väga veenvaks, kuigi tekstuuri all olev polygon mesh on märksa lihtsam, silutud või tugevalt decimate'itud.

Kui tekstuurid välja lülitada ja vaadata ainult geomeetriat või wireframe'i, muutub erinevus kohe nähtavaks. Pragudest, vuukidest, kividest, graveeringutest ja pinnakahjustustest võib osa olla olemas ainult Base Color-, Normal- või AO-informatsioonina. Sellisel juhul näeb inimene pragu, kuid geomeetrilises pinnas ei pruugi selle prao sügavust, kuju või isegi selget serva mõõdetaval kujul olemas olla.

See on põhjus, miks 3D tekstuuri ei saa 3D-printida kui geomeetriat ja miks täppismõõtu ei võeta värvipikslist. Piksel on 2D-pildi element. Vertex või mõõtepunkt on ruumilise koordinaadiga 3D-andmeelement. Need kannavad erinevat tüüpi informatsiooni.

Kui eesmärk on näiteks ajaloolise detaili makett, restaureerimisanalüüs, pöördprojekteerimine või mõõtmine, tuleb kontrollida, et vajalik detail oleks olemas päris 3D-geomeetrias. Kui eesmärk on ainult visualiseerimine, võib sama detail olla väga efektiivselt esitatud tekstuurides.

Geomeetria, tekstuur ja failiformaat on kolm erinevat asja

Faililaiend üksi ei ütle, kui kvaliteetne mudel on. Kaks STL-, OBJ-, PLY- või muud sama formaadi faili võivad sisaldada täiesti erineva tiheduse, täpsuse ja kvaliteediga 3D-informatsiooni.

Oluline on vaadata, mis on faili sees: mitu mõõtepunkti või vertex'it on pinna kirjeldamiseks kasutatud, milline on andmete müra ja mõõtetäpsus, kuidas mesh rekonstrueeriti, kui palju geomeetriat optimeerimisel eemaldati, kas UV-d on korrektsed ning millise kvaliteediga tekstuurid on mudeliga seotud.

Selle tõttu on metroloogiaklassi skanneri ja arhitektuurse TLS-i väljundit eksitav võrrelda ainult failiformaadi järgi. Mõlemast võib lõpuks saada näiteks trianguleeritud mesh, kuid mõõteala, punktitihedus, täpsus, resolutsioon, müra ja väikeste pinnadetailide säilimine võivad olla täiesti erineval tasemel.

3D-printimine ja watertight mesh

3D-printimise jaoks peab vajalik vorm olema päriselt geomeetrias olemas. Normal Map, AO, Roughness või Base Color ei muutu tavapärases geomeetriapõhises 3D-printimises füüsiliseks pinnareljeefiks. Kui pragu või graveering on ainult tekstuuris, ei ilmu see detail automaatselt prinditud mudelile.

Lisaks peab printimiseks ettevalmistatud polygon mesh olema tootmiskõlblik. Praktikas tähendab see enamasti, et mudel peab olema watertight ehk suletud, ilma soovimatute aukude, non-manifold ühenduste ja probleemsete iselõikumisteta. Mõned slicer'id suudavad väiksemaid mesh'i vigu automaatselt parandada, kuid professionaalse workflow puhul ei tohiks automaatset parandust käsitleda kvaliteetse lähtegeomeetria asendajana.

TLS-i värviinfo ja professionaalne fotogrammeetriline tekstuur

Terrestrial laser scanner'i või SLAM-seadme integreeritud kaamera täidab sageli dokumenteerivat rolli: selle pildiinformatsiooni abil lisatakse punktipilvele RGB-värv või luuakse visuaalne kontekst. Selline värviline punktipilv võib olla väga kasulik mõõdistusprojekti navigeerimisel ja objekti üldise välimuse mõistmisel, kuid seda ei tohiks automaatselt võrdsustada professionaalse UV-põhise tekstuurikomplektiga.

Kõrgekvaliteedilise fotogrammeetrilise tekstuuri loomisel kasutatakse sõltuvalt ülesandest eraldi foto- või tööstuskaameraid, sobivaid objektiive, kontrollitud säriaega ja ava, ühtlast või teadlikult kujundatud valgustust ning vajadusel polariseerivaid filtreid. Värvikriitilises töös kasutatakse ka värvikaarte ja kontrollitud color-management workflow'd.

Valgustus mõjutab otseselt salvestatud värviinformatsiooni. Kui objekt pildistatakse ebaühtlases valguses, tugevate varjude või spekulaarsete peegeldustega, kandub osa sellest informatsioonist ka fototekstuuri. PBR Base Color'i eesmärk on aga võimalikult suurel määral eraldada pinna enda värv valgustusest ja peegeldusest. Seetõttu on kvaliteetse tekstuuri loomine omaette erialane tööetapp, mitte ainult skanneri kaamera automaatne kõrvalprodukt.

Vertex color ja UV-tekstuur ei ole sama asi

3D-s saab värviinformatsiooni pinnale siduda mitmel viisil. Vertex color tähendab, et värvi väärtus salvestatakse otse mesh'i vertex'itesse või punktipilve punktidesse ning pind interpoleerib värvi nende väärtuste vahel. Sellisel juhul ei ole 2D UV-tekstuurikaart tingimata vajalik.

UV-põhise tekstureerimise puhul on 3D-mudeli pind laotatud 2D UV-ruumi ning sellele seotakse eraldi tekstuuripildid. Selle meetodi eelis on, et tekstuuri resolutsioon ei ole otseselt piiratud vertex'ite arvuga: ka suhteliselt optimeeritud mesh võib kanda kõrge resolutsiooniga 4K, 8K või UDIM-tekstuurikomplekti.

Fotode projitseerimine 3D-pinnale on eraldi tuntud töövõte ka professionaalsetes tekstureerimisprogrammides. Näiteks saab foto projitseerida kaamera vaate kaudu mudelile ja seejärel salvestada projektsiooni UV-tekstuurile või kasutada seda vertex color'i loomiseks. Oluline on seega mitte segi ajada projektsioonimeetodit, vertex color'it ja UV-tekstuurikaarti – need on seotud, kuid tehniliselt erinevad mõisted.

Normal-, AO- ja Displacement-kaartide seos lähtegeomeetriaga

Kui Normal Map või AO Map bake'itakse high-poly skannist low-poly mudelile, sõltub nende kaartide kvaliteet otseselt sellest, millise kvaliteediga high-poly lähtegeomeetria oli. Mida paremini on pragu, graveering või pinnamuutus lähtegeomeetrias mõõdetud, seda täpsemalt saab selle visuaalset mõju tekstuurikaardile üle kanda.

Normal Map ei liiguta low-poly mudeli vertex'e. See kodeerib pinnanormaalide muutuse ning renderdaja kasutab seda valguse arvutamisel. Seetõttu võib pragu või reljeef paista väga detailne, kuigi low-poly geomeetrias seda füüsilist kuju pole.

Ambient Occlusion Map võib geomeetriast bake'ituna kirjeldada seda, kui varjatud või avatud on pinna piirkonnad. Ka siin sõltub bake'i informatsioon lähtegeomeetriast: kui väikest süvendit high-poly mudelis ei eksisteeri, ei saa geomeetriapõhine AO sellest süvendist usaldusväärset infot genereerida.

Displacement Map erineb Normal Map'ist selle poolest, et seda saab kasutada pinna päriseks nihutamiseks. Selleks peab renderdus- või 3D-süsteem looma või omama piisavalt tihedat geomeetriat, mida nihutada. Väga hõreda mesh'i peal ei saa kõrgsageduslik displacement üksi taastada kõiki peeneid vorme ilma täiendava subdivision'i, tessellation'i või mikropolügoonideta.

Seetõttu moodustavad high-poly geomeetria, low-poly geomeetria, UV layout, tekstuuride resolutsioon ja shader koos ühe terviku. Ühe komponendi väga kõrge kvaliteet ei kompenseeri automaatselt teise komponendi puudulikku kvaliteeti.

Visualiseerimismudel ja mõõtemudel on erineva eesmärgiga

Madala või mõõduka polügonide arvuga, hästi UV-mäpitud ja kvaliteetsete tekstuuridega 3D-mudel on sageli ideaalne veebi, mängumootori, AR/VR-i ja interaktiivse visualiseerimise jaoks. Sellise mudeli eesmärk on hea visuaalne tulemus võimalikult väikese andmemahu ja renderduskoormusega.

Kõrge resolutsiooniga trianguleeritud mesh või kontrollitud punktipilv on seevastu sobivam pöördprojekteerimiseks, täppismõõtude võtmiseks, insenertehniliseks analüüsiks ja detailse geomeetria säilitamiseks. Sellise mudeli puhul on tähtis, et vajalik detail oleks päriselt mõõdetud geomeetrias, mitte ainult shader'i kaudu nähtav.

3D-printimise puhul kehtib sama põhimõte. Tavaline geomeetriat mitte muutev tekstuur ei muutu 3D-printeris automaatselt füüsiliseks reljeefiks. Normal Map ja Bump Map mõjutavad renderduse valgustust, kuid ei lisa mesh'ile päris geomeetriat. Kui soovitakse printida pragusid, graveeringuid või reljeefi, peavad need olema olemas polygon mesh'is või tuleb näiteks Height/Displacement informatsioon enne eksporti reaalselt geomeetriaks rakendada ja piisava tessellatsiooni/subdivision'i abil bake'ida.

Mõned värvilised 3D-printimise tehnoloogiad suudavad kasutada ka värvi- või tekstuuriinformatsiooni, kuid see ei muuda mõõtegeomeetria põhimõtet: värvipiksel ei asenda mõõdetud vertex'i või pinna koordinaati.

Kui mudel peab minema 3D-printimisse, on lisaks vaja kontrollida, et mesh oleks tootmiseks sobiv – näiteks suletud ehk watertight, ilma probleemsete non-manifold servade, iselõikumiste ja avatud aukudeta, kui konkreetne printimisprotsess seda nõuab.

Millised tekstuurikaardid muudavad geomeetriat ja millised ainult välimust?

• Base Color / Albedo / Diffuse – muudab pinna värvilist välimust, mitte geomeetriat.
• Roughness / Glossiness / Metallic / Specular – muudavad valguse ja peegelduse käitumist, mitte geomeetriat.
• Ambient Occlusion – lisab lokaalse varjestuse visuaalset informatsiooni, mitte geomeetriat.
• Normal Map – muudab shader'is kasutatavat normaalvektorit ja tekitab reljeefi mulje, kuid vertex'id ei liigu.
• Bump Map – tekitab valgustuse kaudu näilise reljeefi, kuid mesh jääb samaks.
• Height Map – on kõrgusinformatsioon; selle mõju sõltub sellest, kuidas shader või töövoog seda kasutab.
• Displacement Map – võib päriselt muuta renderdatavat pinda, kui renderdaja kasutab displacement'i geomeetria või mikropolügoonide nihutamiseks. Kui displacement ei ole enne eksporti mesh'i sisse rakendatud, ei saa eeldada, et teine programm, mõõtetarkvara või 3D-printer näeb sama pinnavormi.
• Vector Displacement Map – võib kirjeldada nihutust mitmes suunas, kuid samuti vajab displacement'i toetavat renderdus- või geomeetriatöötluse etappi.

See erinevus on kriitiline nii fotogrammeetria, skaneerimise kui ka digitaalse pärandi puhul: visuaalselt nähtav detail ja geomeetriliselt mõõdetav detail ei ole alati sama asi.

Mis on shader?

Shader on lihtsustatult programmiline või matemaatiline materjalikirjeldus renderdusmootoris või 3D-programmis. Shader määrab, kuidas renderdaja interpreteerib 3D-mudeli pinda ja kuidas see pind reageerib valgusele. Erinevates programmides ja renderdusmootorites võivad shader'ite nimed, node'id ja parameetrid erineda, kuid põhimõte on sama: 3D-mudeli materjali omadused seotakse shader'i sisenditega ning neid sisendeid juhitakse arvväärtuste ja tekstuurikaartidega.

Näiteks Base Color kirjeldab pinna põhivärvi, Roughness peegelduse hajusust, Opacity nähtavust, Normal pinnanormaalide näilist suunda ning Displacement võib muuta renderdatavat geomeetriat. Oluline erinevus on see, et Normal Map ei liiguta vertex'e – see muudab valgustusarvutuses kasutatavaid pinnanormaale ja tekitab seetõttu reljeefi illusiooni. Displacement Map võib seevastu shader'i ja renderdusmeetodi toel geomeetriat või renderdusaegseid mikropolügoone reaalselt nihutada.

Renderdusmootorid ja materjalisüsteemid võivad kasutada erinevaid implementatsioone. Näidetena võib tuua Unreal Engine'i ja Unity reaalaja materjalisüsteemid ning filmi/VFX-i maailmas Arnoldi, V-Ray, RenderMani, Redshifti ja Cyclesi. Ühest programmist teise liikudes tuleb seetõttu kontrollida, millist PBR workflow'd, kanalite tähendust, värviruumi ja shader'i sisendeid sihtsüsteem eeldab.

Tekstuur ei ole veel lõplik render

Isegi väga hea 3D-mudel, UV layout ja tekstuurikomplekt ei määra üksi seda, millisena objekt lõpuks ekraanil välja näeb. Lõpptulemust mõjutavad shader, renderdusmootor, valgustus, kaamera, tone mapping, color management, varjud, peegeldused, post-processing ja renderdusseaded. Sama 3D-asset võib seetõttu kahes erinevas renderduskeskkonnas välja näha märgatavalt erinev.

Üldistatult saab eristada offline-renderdust ja reaalaja ehk real-time renderdust. Offline-renderduse puhul arvutatakse üksikkaader või kaadrite jada enne valmis ning renderdaja võib kulutada ühe kaadri arvutamiseks sekundeid, minuteid või veel kauem. Seda kasutatakse laialdaselt filmi, VFX-i, tootepiltide ja arhitektuursete visualiseeringute puhul. Reaalaja renderduse puhul tuleb uus pilt arvutada kasutaja jaoks jooksvalt, sageli kümneid kaadreid sekundis. Seda kasutavad mängumootorid ja interaktiivsed 3D-rakendused.

Reaalaja renderdus ei tähenda tingimata madalat kvaliteeti. Kaasaegsed mängumootorid ja spetsiaalselt ehitatud interaktiivsed visualiseerimislahendused võivad anda väga kõrgekvaliteedilise tulemuse, kuid kvaliteet sõltub kasutatavast renderdusmootorist, shader'itest, valgustusest, jõudluseelarvest ja sellest, kui palju kontrolli platvorm arendajale annab.

Valgus 3D-renderduses

3D-renderduses on valgus arvutuslikult kirjeldatud. Stseenile saab lisada näiteks Point Light, Spot Light, Directional Light, Area Light või keskkonna-/taevavalgust. Nende intensiivsus, värv, suurus, suund ja varjude omadused mõjutavad otseselt seda, kuidas shader ja tekstuurikaardid nähtavaks muutuvad. Näiteks Roughness Map'i mõju on raske hinnata ilma sobivate peegelduste ja valgusallikateta.

Teine oluline lahendus on HDRI-valgustus. HDRI ehk High Dynamic Range Image on suure dünaamilise ulatusega keskkonnapilt, mis võib ümbritseda 3D-stseeni ning anda shader'ile eri suundadest valguse ja peegeldusinformatsiooni. Hea HDRI aitab materjalidel loomulikumalt välja paista, sest metall, klaas, lakk ja teised peegeldavad materjalid vajavad visuaalselt usutavaks tulemuseks keskkonda, mida peegeldada.

Veebipõhine 3D-vaatur ja renderduskvaliteet

Veebipõhiste 3D-vaaturite üks keskseid piiranguid on see, et mudel peab töötama brauseris ja väga erineva jõudlusega seadmetel. Seetõttu on piiratud nii üleslaaditava geomeetria ja tekstuuride kogumaht kui ka see, kui keerukat shader'it, valgustust, post-processing'ut ja reaalaja renderdust saab praktiliselt kasutada. Need piirangud mõjutavad otseselt seda, kui suure polügonide arvuga mudelit ja kui suure resolutsiooniga või kui paljusid tekstuurikaarte on mõistlik veebis kasutada.

Sketchfabi avaldatud spetsifikatsioonide järgi on ühe üleslaaditava mudeli maksimaalne maht sõltuvalt paketist piiratud: nende praegune developer-juhend toob välja Free 100 MB, Pro 200 MB ja Premium 500 MB. Sketchfabi funktsioonileht kuvab samuti Premium-konto maksimumina 500 MB ühe üleslaadimise kohta. See maht puudutab mudeli üleslaaditavat paketti, mistõttu konkureerivad sama mahu sees omavahel geomeetria, tekstuurid ja muu asset'i informatsioon. Mida suurem on polygon mesh ja mida rohkem kasutatakse kõrge resolutsiooniga tekstuurikaarte, seda kiiremini jõutakse platvormi mahupiiranguni.

Seetõttu kasutatakse veebis kuvatavate mudelite puhul väga sageli decimation'it või retopoloogiat, UV mapping'ut ja texture baking'ut. High-poly geomeetria detail kantakse võimalikult suures ulatuses Normal-, AO-, Height/Displacement- ja teistesse kaartidesse, samal ajal kui low-poly geomeetria hoiab faili mahu ja renderduskoormuse kontrolli all. Kui see etapp on halvasti tehtud või vajalikud tekstuurikaardid puuduvad, peab suurem osa detailist jääma geomeetriasse – ning veebiplatvormi mahupiirang tuleb kiiremini ette.

Lisaks failimahule piirab veebivaaturi lõpptulemust selle enda renderdusmootor. Spetsiaalses lokaalses või kontrollitud renderduskeskkonnas, näiteks Unreal Engine'is või KeyShotis, saab kasutada projekti jaoks valitud shader'eid, keerukamat valgustust, kvaliteetsemaid varje ja peegeldusi, rohkem post-processing'ut ning suuremat GPU-jõudluse eelarvet. Üldotstarbeline brauseripõhine 3D-vaatur peab seevastu töötama laias seadmete valikus ja seetõttu on selle renderduspipeline praktiliselt piiratum. Sama 3D-asset võib seetõttu kontrollitud renderduskeskkonnas saavutada märgatavalt kvaliteetsema visuaalse tulemuse kui üldotstarbelises veebivaaturis.

Vertz 3D saab vajadusel luua kliendile spetsiaalse interaktiivse 3D-visualiseerimise, kus mudelit saab veebis pöörata ja uurida, kuid renderdus, shader'id, valgustus ja kasutajaliides on konkreetse lahenduse jaoks kontrollitavad. Sellise süsteemi saab ehitada töötama kliendi enda veebikeskkonnas või veebimajutuses, vältides vajadust siduda lõpptulemus ainult kolmanda osapoole üldotstarbelise 3D-vaaturi paketipiirangute ja vaikimisi renderduspipeline'iga.

PBR workflow'd

Metallic / Roughness workflow

Levinud põhikaardid:

• Base Color / Albedo Map – pinna põhivärv.
• Metallic / Metalness Map – määrab metallilised ja mittemetallilised piirkonnad.
• Roughness Map – määrab pinna mikrokareduse ja peegelduse hajususe.
• Normal Map – lisab pinnale näilise mikrodetaile ilma geomeetriat suurendamata.
• Ambient Occlusion Map – kirjeldab geomeetriast tulenevat lokaalse ligipääsetavuse/varjestuse infot pragudes ja süvendites; see ei ole üldine „valguse murdumise kaart”.

Specular / Glossiness workflow

Levinud põhikaardid:

• Diffuse Map – pinna hajusvärvi informatsioon.
• Specular Map – juhib spekulaarse peegelduse omadusi.
• Glossiness Map – kirjeldab pinna siledust; tavakasutuses on see Roughness'i pöördloogikaga vaste.
• Normal Map – näiline pinnareljeef.
• Ambient Occlusion Map – lokaalne geomeetriast tulenev varjestuse informatsioon.

UV mapping – kuidas 2D-tekstuur paigutatakse 3D-mudelile?

UV mapping tähendab 3D-mudeli pinna laotamist kahemõõtmelisele tasapinnale. U ja V tähistavad tekstuuriruumi kahte telge – analoogselt X- ja Y-teljega, kuid tekstuurikoordinaatide jaoks. UV-kaart määrab, milline tekstuuri osa kuvatakse 3D-mudeli konkreetsel pinnal.

Mudeli pind lõigatakse UV-laotuse jaoks valitud kohtadest lahti. Neid lõikejooni nimetatakse UV seams. Halb seam'ide paigutus, ebapiisav padding, moonutatud UV-d või halvasti sobitatud tekstuur võivad tekitada mudelile nähtavaid õmblusi. Professionaalses asset'i loomises paigutatakse seam'id võimalusel vähem nähtavatesse kohtadesse ning UV-saared organiseeritakse vastavalt tekstuuri resolutsioonile ja lõppkasutusele.

Tavaline UV layout ja UDIM

Tavalise UV workflow puhul paigutatakse UV-saared enamasti ühte 0–1 tekstuuriruumi. Ühele materjalile saab seejärel määrata näiteks ühe 2K, 4K või 8K tekstuurikomplekti.

UDIM workflow jagab pinna mitme nummerdatud UV-tile'i vahel. Igal tile'il võib olla oma kõrge resolutsiooniga tekstuurikomplekt. See võimaldab väga suure või detailse asset'i tekstuuritihedust tõsta ilma kogu objekti ühe hiiglasliku tekstuurifaili sisse surumata.

UDIM-e kasutatakse eriti filmi-, VFX- ja high-end hero asset'ide puhul, kus lähikaadrid nõuavad suurt texel density't. Reaalaja mängudes kasutatakse UDIM-e valikulisemalt, sest runtime'i mälu-, streaming'u- ja draw-call'i nõuded võivad soosida atlas'eid, trim sheet'e, virtual texturing'ut või teisi optimeeritud lahendusi. Seega ei ole UDIM automaatselt „parem” – see on konkreetse pipeline'i töövahend.

Retopoloogia – miks skaneeritud või fotogrammeetrilisest mesh'ist alati ei piisa?

3D-skaneerimise ja fotogrammeetria tulemusena saadud trianguleeritud mesh võib sisaldada miljoneid või kümneid miljoneid polügone. See sobib hästi lähteandmeks, arhiveerimiseks või detaili bake'imiseks, kuid ei ole alati sobiv animatsiooniks, mängumootorisse, mobiilirakendusse või veebipõhisesse 3D-vaaturisse.

Retopoloogia tähendab uue, kontrollitud topoloogiaga mesh'i loomist kõrge detailsusega lähtegeomeetria põhjal. Selle eesmärk võib olla polügonide arvu vähendamine, puhtama edge flow loomine, silueti säilitamine, deformatsioonide toetamine ning UV-de ja tekstuurimise jaoks sobiva pinna ettevalmistamine.

Retopoloogia üks tähtsaid eeliseid on võimalus kavandada ka UV-laotus juba lõppkasutust arvestades. UV seam'id saab paigutada vähem nähtavatesse kohtadesse, tekstuuritihedust saab jaotada olulistele piirkondadele ning animeeritava mudeli topoloogia saab ehitada deformatsiooni toetava edge flow'ga.

Animeeritava inimese või muu deformeeruva hero asset'i puhul ei piisa ainult polügonide vähendamisest. Edge loop'id ja polügonide suunad tuleb planeerida nii, et liigesed, nägu ja teised deformeeruvad piirkonnad käituksid animatsiooni ajal kontrollitult. Halb topoloogia võib põhjustada pinna kokkusurumist, venimist, shading'u artefakte ja geomeetria soovimatut ristumist.

Retopoloogia ja decimation ei ole sama asi

Decimation vähendab olemasoleva mesh'i polügonide arvu algoritmiliselt. See võib olla väga kasulik staatiliste skannide kiireks optimeerimiseks, kuid algoritm ei loo automaatselt animatsiooni, UV seam'ide või kunstiliselt kontrollitud edge flow jaoks ideaalset topoloogiat.

Retopoloogia on kontrollitum protsess, kus topoloogia ehitatakse või suunatakse vastavalt lõppkasutusele. Mõlemal juhul tuleb jälgida siluetti: liiga agressiivne vähendamine muudab objekti kontuuri ja seega ka selle tegelikku kuju. Seetõttu ei ole eesmärk lihtsalt „võimalikult vähe polügone”, vaid võimalikult efektiivne geomeetria etteantud kvaliteeditaseme juures.

High-poly detaili kandmine optimeeritud mudelile

Levinud workflow on järgmine:

1. Luuakse või saadakse kõrge detailsusega lähtegeomeetria – näiteks 3D-skaneerimise, fotogrammeetria või skulptimise kaudu.
2. Luuakse optimeeritud low-poly või production mesh, kasutades retopoloogiat või sobival juhul decimation'it.
3. Optimeeritud mudelile tehakse UV layout.
4. High-poly mudeli informatsioon bake'itakse low-poly mudeli UV-dele. Näiteks Normal Map kannab üle suure osa väikese reljeefi valgustuslikust muljest; sõltuvalt pipeline'ist bake'itakse ka AO, curvature, displacement/height ja teisi abikaarte.
5. Fotodelt või muust allikast saadud värviinformatsioon projitseeritakse või töödeldakse Base Color/Diffuse tekstuuriks ning vajadusel luuakse ülejäänud PBR-kaardid.
6. Tekstuurikaardid ühendatakse shader'iga, mis määrab nende põhjal lõpliku materjali käitumise renderdusmootoris.

Tulemuseks võib olla geomeetriliselt oluliselt kergem 3D-mudel, mis säilitab ekraanil suure osa high-poly lähteobjekti visuaalsest detailsusest. Detail ei ole kadunud ühel ja samal viisil kõikidest andmetest: osa vormist säilitatakse geomeetrias ja siluetis, osa pinna visuaalsest informatsioonist kantakse tekstuuridesse.

See on põhjus, miks hästi optimeeritud mängu- või veebimudel võib näida lähivaates oluliselt detailsem, kui ainult selle polügonide arv eeldada lubaks. Graafikakaart kuvab kergemat geomeetriat, kuid shader ja tekstuurikaardid taastavad suure osa high-poly mudeli pinnamuljest.

Miks see on veebipõhise 3D puhul oluline?

Veebis kuvatava mudeli puhul mõjutavad kasutajakogemust nii geomeetria, tekstuuride resolutsioon ja pakkimine kui ka kogu allalaaditava asset'i maht. Suur mesh koos mitme kõrge resolutsiooniga tekstuurikaardiga võib muutuda sadade megabaitide suuruseks. See tähendab pikemat laadimisaega, suuremat mälu- ja GPU-koormust ning platvormide failimahu piirangute kiiremat täitumist.

Seetõttu tuleb veebimudeli loomisel vaadata tervikut: polügonide arv + UV layout + tekstuuride arv + tekstuuride resolutsioon + kompressioon + shader'i keerukus. Ainult geomeetria vähendamisest ei pruugi piisata, kui näiteks kümned 8K tekstuurid moodustavad endiselt väga suure andmemahu.

Sama põhimõte kehtib Sketchfabi, WebGL-i, WebGPU-põhiste vaaturite, digitaalsete kaksikute ja muude veebipõhiste 3D-lahenduste puhul. Eesmärk ei ole alati võimalikult väike mudel, vaid võimalikult hea visuaalse kvaliteedi ja andmemahu suhe.

Vertz 3D workflow ja pädevus

Professionaalne skaneerimis- või fotogrammeetriatöö ei lõpe alati punktipilve või automaatselt genereeritud mesh'iga. Kui lõpptulemus peab töötama mängus, filmis, veebis, interaktiivses visualiseeringus või kõrgekvaliteedilise hero asset'ina, tuleb mõista kogu järgnevat pipeline'i: retopoloogiat, decimation'it, UV mapping'ut, seam'ide paigutust, baking'ut, tekstuurikaarte, PBR-materjale, shader'eid ja lõppkeskkonna tehnilisi piiranguid.

Vertz 3D töövoogude tugevus seisneb selles, et 3D-andmeid saab käsitleda mitte ainult mõõdistuse või skaneeringuna, vaid vajadusel viia edasi optimeeritud ja renderdusvalmis 3D-asset'iks. See võimaldab juba andmete loomisel arvestada sellega, kus mudelit lõpuks kasutatakse ja millist kvaliteeti, detailsust ning jõudlust lõpptulemus nõuab.

See hõlmab oskust hinnata, millal piisab automaatsest mesh'ist või decimation'ist ning millal on vaja kontrollitud retopoloogiat, UV layout'i, texture baking'ut ja PBR-materjali loomist. Need tööetapid kuuluvad mängu- ja filmitööstuses tavapärase asset pipeline'i juurde, kuid ei ole automaatselt osa tavapärasest geodeetilisest 3D-skaneerimise teenusest.

Terrestrial laser scanning ja registreerimise kvaliteet

Terrestrial laser scanner'iga mõõdetakse objekt või keskkond tavaliselt mitmest skanneripositsioonist. Need eraldi skannid tuleb ühendada ühte koordinaatsüsteemi – seda nimetatakse registration'iks ehk registreerimiseks. Registreerimine võib olla target-põhine, cloud-to-cloud, top-view-põhine, survey control'ile seotud, automaatne, manuaalne või nende meetodite kombinatsioon. FARO SCENE dokumentatsioon kirjeldab kõiki neid töövõtteid ning Leica Register 360 täidab sama tüüpi ülesannet Leica ökosüsteemis.

Automaatset Cloud-to-Cloud registreerimist ei tohi käsitleda kvaliteedikontrolli asendajana. Tarkvara võib küll leida punktipilvede vahel automaatsed vasted ja optimeerida skannide asendid, kuid lõpptulemus tuleb alati üle kontrollida vastavalt projekti nõutud tolerantsile. Praktikas võivad ebapiisav overlap, korduv või nõrk geomeetria, valed vasted, pikad registreerimisahelad, ebatäpsed lähteasendid või instrumendiga seotud probleemid tekitada lokaalseid või kumulatiivseid nihkeid. Selline viga võib väljenduda näiteks selles, et sama sein või pind ei lange eri skannides kokku ning tekib nähtav topeltpind.

See ei ole ainult töövõtja ettevaatusabinõu. FARO dokumentatsioon nõuab pärast registreerimist visuaalset kontrolli ja kirjeldab kattuvusalades nähtavaid „double walls” ehk topeltseinu võimaliku probleemina. Leica enda Cyclone REGISTER 360 best-practice juhend ütleb samuti, et registreering tuleb visuaalselt üle vaadata, kontrollida error metrics'eid ning lõppkontrollis otsida Setup'ide vahelisi offset'e. Seega on põhimõte selge: automaatne Cloud-to-Cloud on tööriist, mitte tõend selle kohta, et registreeritud punktipilv on tolerantsi piires korrektne.

Kõrge täpsusnõudega töö puhul peab registreerimise kvaliteet olema kontrollitav. Vajadusel kasutatakse target'eid, survey control'i, kontrollmõõte, sõltumatuid constraint'e, registreerimisraporteid ja visuaalset kontrolli. Kui registreerimisviga jäetakse avastamata, kandub see edasi järgmistesse tööetappidesse – punktipilvest loodud mesh'i, mõõtudesse, CAD/BIM-geomeetriasse või muusse lõpptulemusse.

Kõrgema täpsusnõudega töö puhul on seetõttu oluline mitte ainult skanneri nimeline mõõtetäpsus, vaid kogu mõõdistusahel: skannipositsioonide paigutus, overlap, target'id või survey control, registreerimisraport, jääkvead ja lõpptulemuse kontroll. Tarkvara poolt kuvatav „optimized” või roheline link ei vabasta operaatorit tulemuse kontrollimisest – registreerimise lubatav tolerants peab lähtuma konkreetsest mõõdistusülesandest.

Punktipilvest mesh'iks

Ka punktipilvest trianguleeritud mesh'i loomine on eraldi tööetapp. Punktipilv ise ei ole veel polygon mesh. Meshing-algoritm peab otsustama, kuidas punktide vahele pinnad ehitada, milliseid auke täita, kui agressiivselt müra siluda ja milline detail säilitada. Vale meetod või liiga agressiivsed seaded võivad muuta teravaid servi, täita tegelikke avasid või siluda objekti siluetti.

Seetõttu tuleb skaneeringu kvaliteeti hinnates eristada vähemalt nelja komponenti: mõõteandmete täpsus, registreerimise kvaliteet, mesh'i rekonstrueerimise kvaliteet ja tekstuuri kvaliteet. Ühes etapis saavutatud kõrge kvaliteet ei garanteeri automaatselt järgmise etapi kvaliteeti.

>

>

Tekstuurikaartide sõnastik

Allpool on levinumad 3D-s kasutatavad tekstuurikaardid. Veebiartikli kujunduses võiks iga kaardi juures olla oma ruudukujuline näidispilt, eelistatult sama näidisobjekti põhjal. Nii näeb lugeja kohe, kuidas ühe ja sama pinna informatsioon eri kaartides välja näeb.

Diffuse Map (hajusvärvi kaart)

Määrab pinna nähtava hajusvärvi; klassikalises workflow's võib sisaldada ka valgustuse või varjutuse infot.