Oggi vi parlerò della modellazione 3D, in particolare di cosa offrono i voxel
e dei loro pregi e difetti rispetto alla modellazione poligonale. Innanzitutto,
esaminiamo queste due tecniche di modellazione. La modellazione poligonale
è la tecnica più diffusa nel mondo della modellazione tridimensionale,
nonché la più praticata. Consiste nella definizione di vari vertici, collegati tra
loro, i quali formano un poligono, la complessità del quale dipende dal numero
di facce dell’ultimo.

Un modello creato con questo metodo avrà perciò
sempre delle facce spigolose, tuttavia i modelli – se dotati di abbastanza facce
– possono avere superfici apparentemente arrotondate. Per esempio, con
50 facce è impossibile modellare un viso umano che sia comprensibile, si
arriva a ciò solo utilizzando circa 400 facce del poligono. Per avere, invece,
un modello accurato bisogna avvicinarsi a circa 100.000 facce. La modellazione
a voxel, o a superfici implicite, è una tecnica che consiste nel definire
dei punti nello spazio da riempire. Ogni punto definito dei voxel contiene
le coordinate x, y e z, le quali determinano la sua posizione. Anche in questo
caso servono milioni di voxel per ottenere un modello realistico. Entrambe
le tecniche non sono recenti, la prima risale all’inizio degli anni Ottanta,
mentre i voxel all’inizio del decennio successivo. Però, la modellazione è stata
fin’ora relegata a degli ambiti altamente specializzati e di settore (come
la medicina), a differenza della modellazione poligonale, che è protagonista
in quasi ogni campo (dall’industria cinematografica fino alla progettazione
dove non è richiesta una particolare precisione). Alcuni modelli possono
essere creati molto più facilmente con i voxel, e questo è il primo vantaggio.
Probabilmente, l’esempio più evidente è la difficoltà di creare un buco con le
superfici triangolari della modellazione poligonale. I modelli voxel-based
non richiedono l’utilizzo di “hack” come bump mapping per ottenere un
dettaglio molto elevato. Per la loro natura i modelli voxel si apprestano bene
ad ambienti proceduralmente generati con oggetti distruttibili. Però, per tutte
queste qualità è necessario pagare: le dimensioni dei file sono stratosferiche.
Un’animazione (di 27 milioni di voxel) di 4 secondi dell’accensione del
fuoco occupa 52 Gb. Per questo i voxel non sostituiranno mai completamente
i modelli poligonali, almeno dove non sono richiesti modelli con un comportamento
dinamico. Recentemente, sono state create delle tipologie
di modellazione ibride per ottenere il massimo dei vantaggi da entrambe
le tipologie della modellazione.