本教程将介绍如何使用 Instant Meshes。这是一款免费且开源的程序，可用于执行重拓扑并减少 3D 模型的多边形数量。
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视频文字稿
大家好。本教程将介绍如何使用 Instant Meshes。这是一款免费且开源的程序，可用于执行重拓扑并减少 3D 模型的多边形数量。它最有趣的功能之一是可以手动定义特定的拓扑流向，以引导低多边形拓扑的生成。
为了向大家展示一个实际示例，我将使用一个通过摄影测量获得的 3D 模型。这个模型是我使用 Meshroom 重建的，采用的是我在 Turntable 摄影测量基础系列中讲解的相同工作流程。因此，该模型具有较高的顶点数量和较差的拓扑结构。
Instant Meshes 可以通过下载源代码自行编译，或者通过简介中的链接下载预编译的可执行文件。它是一个独立程序，支持导入 OBJ 或 PLY 格式的模型。
我已经对通过摄影测量获得的模型进行了一些清理。现在我将其导出为 OBJ 格式，以便导入到 Instant Meshes 中。
启动 Instant Meshes 后，点击 Open Mesh 按钮导入 OBJ 格式的 3D 模型。可以使用鼠标左键旋转 3D 视图。使用鼠标滚轮进行缩放。使用鼠标右键平移视图。
在 Advanced 面板中，有多种显示模式可供选择。例如可以以 Wireframe 模式查看模型，显示顶点和面的编号等。顶部还有一个 Remesh As 按钮，我们可以在这里指定输出几何体的类型。默认选项为 Quads，也就是仅生成四边形面，我将保持该设置不变。
Target Vertex Count 参数的名称有一定误导性，因为它并不代表最终网格的顶点数量。实际上，它是生成网格密度的参考参数。它是算法的理想目标值，而不是严格的限制或保证的结果。Instant Meshes 会建议一个不应超过的数值，因为原始网格可能没有足够的分辨率。我们真正关心的是具有良好简化效果的重拓扑，因此实际上可能希望降低 Instant Meshes 建议的数值。因此，如果需要精确的多边形数量，该程序并不理想，但我们可以稍后在 Blender 或其他程序中进一步简化几何体。
现在可以点击 Orientation Field 部分中的第一个 Solve 按钮，让 Instant Meshes 计算初始的拓扑流向。点击 Solve 后，初始流线将显示在对象上。在某些情况下，例如腿部或其他细长部分，这些流线效果很好，但在其他区域则需要进行调整以获得不同的拓扑结构。
为了检查和修改初始拓扑，在 Orientation Field 部分中有三个工具可用于调整特定区域的流向。在同一部分中，还有一个名为 Singularities 的字段，Instant Meshes 会在这里显示方向流发生剧烈变化的临界点数量。这些奇异点通常会导致具有 3 条、5 条或更多连接边的顶点。
我们使用第一个名为 Comb 的工具。它允许通过鼠标左键在几何体上点击并拖动来定义自定义流向。若要旋转视图，需要暂时停用 Comb 工具，然后再重新启用。可以通过点击每条新线旁边的 X 图标来删除线条。请注意，每次绘制都会影响 Singularities 的数量，有时会改善结果，有时则会使情况变差。
要可视化 Orientation Field 的 Singularities，可以在之前提到的 Advanced 选项卡中启用显示。在这里还可以调整奇异点图标的大小。另一种可视化奇异点的方法是启用带有磁铁图标的 Attractor 按钮。无论采用哪种方式，我们都可以尝试使用 Comb 工具重新定义流线。流向会自动重新计算，因此再次点击 Solve 不应产生明显变化。请记住，有些奇异点几乎无法消除，例如面部上的奇异点，或者在这座雕像中的小狼耳朵附近。例如，我尝试定义新的拓扑流来修复一个问题，但实际上却引入了两个新的奇异点。
无论如何，Orientation Field 是两个步骤中的第一步。第二步是 Position Field，我们在这里处理四边形拓扑中顶点分布不连续的区域。点击 Position Field 部分中的 Solve 按钮进入此步骤。现在可以看到根据在 Orientation Field 中定义的流向生成的新拓扑线条。不过，即使在这里，一些问题区域也很明显。这些区域同样被称为 Singularities。
一些 Position 奇异点很容易识别，因为它们通常出现在某条线突然终止并汇入另一条边流的区域。可以在 Advanced 选项卡中通过相应的复选框查看 Position Field 的 Singularities。
在这里同样有一个 Comb 工具，可以稍微调整流向以尝试减少奇异点。然而，有些奇异点是无法完全消除的。最多只能将它们移动到彼此更接近的位置，或重新定位到不太显眼或问题较小的区域，例如平坦表面或不需要动画处理的网格部分。
完成编辑后，只需导出结果。点击 Export Mesh，可以为输出几何体设置一些选项，例如启用 Pure Quad Mesh 以生成仅包含四边形面的几何体，并可选择应用一定次数的平滑迭代。然后点击 Extract Mesh，让 Instant Meshes 生成最终几何体以供导出，并可在 3D 视图中预览。最后点击 Save，指定 OBJ 文件的名称和保存位置。请确保手动添加 OBJ 文件扩展名，否则 Instant Meshes 将无法保存输出文件。
现在可以将 OBJ 文件导入 Blender，并与原始高多边形版本进行比较。可以立即发现，顶点数量远高于我们在 Instant Meshes 中设置的 Target Vertex Count 值。正如之前所提到的，该参数更像是密度参考，而不是精确目标。然而，拓扑结构比原始模型干净得多，使我们能够更轻松地简化或修改模型。当前外观呈现出明显的分面效果，一方面是因为所有边都被标记为 Sharp Edges，另一方面是因为我启用了 Cavity 选项。为了获得更平滑的外观，我在 Edit Mode 中通过 Edges 菜单移除 Sharp Edges，并关闭 Cavity 选项。与高多边形模型的重合度良好，这意味着我们可以轻松从高多边形版本烘焙 Base Color 和 Normal Map，不过这将留到以后再讲。
