Технологии 3d моделирования: сферы применения, этапы, тонкости и ньюансы

24.08.1997 alexxlab

Содержание

сферы применения, этапы, тонкости и ньюансы

Архитектурные формы зданий изначально рождаются в воображении архитектора в виде гармоничных и прекрасных трехмерных образов. История развития архитектуры доказывает, что авторы зданий всех исторических периодов превосходно владели средствами 3D моделирования, безупречно точно перенося монументальные идеи на плоскости чертежей. Просто невозможно возвести строение без понимания и виртуозного оперирования такими элементами трехмерного проектирования, как форма и объем, плоскости и разрезы. Создание 3D архитектурных моделей, пусть даже на примитивном уровне, требует знания основных свойств материалов и полного понимания строительных технологий.

Появление современного компьютера и программного графического комплекса позволяет создавать любые трехмерные модели в архитектурном проектировании. Такой инструментарий дает просто безграничное пространство для творчества архитекторов, дизайнеров, кинопродюссеров.

3D технологии стали для нас привычными. Мы пользуемся ими в повседневной жизни, мы любим развлечения на основе трехмерных симуляций, и мы уже начали обучаться в виртуальной трехмерной среде.

Так давайте разберемся, как с помощью ПО для 3D моделирования вы сможете спроектировать и визуализировать все свои мечты!

Содержание

Сферы использования 3D моделирования

Согласитесь, сейчас совершенно невозможно даже представить современную архитектуру без трехмерного проектирования и визуализации самых разных объектов. Помимо традиционного применения, эти технологии уже сделали шаг в будущее – в области «3D печати» домов.

Все проекты должны иметь не только, двухмерные чертежи, разрезы, виды, но и полноценный раздел 3D моделирования фасадов и интерьеров.

Разрабатывая, скажем, фасады зданий в программах 3D, архитектор имеет возможность создать виртуальную модель и привязать ее к конкретному участку на местности. Все объекты создаются из выбранной фигуры, которая находится в составе набора примитивов программы 3D моделирования. Библиотека примитивов настолько обширна, что вполне позволяет с помощью необходимого модификатора создавать любую модель реального мира.

Используя геодезические съемки, программа трехмерного проектирования в автоматическом режиме выводит на принтер чертежи генпланов и профили дорог и площадок с красными отметками. Это позволяет сократить сроки разработки и снизить ее себестоимость.

Современный трехмерный дизайн любого пространства позволяет сформировать полноценное представление о расстановке мебели, систем отопления, электропроводки, светильников, выключателей, вида остекления и заполнения проемов. Такой подход минимизирует ошибки в плане строительства, отделки и декорирования. Вы видите еще не построенное здание как на ладони, оно уже почти существует!

3д модели объектов растительного и животного реального мира создают как бы виртуальную реальность, где вы можете уже сейчас наслаждаться тем, насколько прекрасен будет ваш сад или насколько стильно будет выглядеть прилегающая территория вашего бизнеса. Определяя место физического объекта в 3D пространстве, можно запроектировать и весьма точно реализовать даже сложнейшие инновационные идеи в области строительства, декорирования, а также в ландшафтном дизайне.

Передовые, самые инновационные разработки в сфере 3D принтеров позволяют буквально печатать дома из цемента. Строительные 3D принтеры пока не совершенны и имеют довольно высокую стоимость, они чувствительны к перепадам погодных условий, требуют прямо-таки трепетного к себе отношения. Они не допускают перерывы в поставке бетонной смеси и не дружат с арматурным каркасом. Монтаж перемычек и перекрытий выполняется дополнительной техникой. Но дома по этой технологии возводятся в рекордно короткие сроки и могут иметь невероятно причудливый дизайн. Естественно, «напечатать» такой дом будущего совершенно нереально без предварительного проектирования в совместимой 3D программе.

Область применения 3D моделирования не ограничивается архитектурой, строительством и благоустройством.

3D-моделирование – это основа современного игрового и мультимедийного пространства.

Еще несколько лет назад трехмерный фантастический фильм был вершиной мастерства в киноиндустрии. Сейчас фильмы, мультфильмы и игры 3D превратились в нечто само собой разумеющееся. Создание трехмерных героев для кино и VR игр – это огромный прибыльный бизнес.

Трехмерные модели широко применяются в рекламе. Причем для их создания используют не только редакторы для моделирования, но и программу Adobe Photoshop.

Самое передовое направление в области VR и трехмерного моделирования пространства – это обучающие симуляции, позволяющие быстро и безопасно готовить специалистов в разных областях. Эту технологию внедряют даже для подготовки кондукторов, проверяющих билеты в автобусах!

3D моделирование в промышленности

В составе САПР (Система Автоматического проектирования) 3D-моделирование может производиться опционально.

Наиболее технологичным и часто применяемым программным комплексом для моделирования считается 3D Max Autodesk.

Графические редакторы этой компании (Maya, Autocad и Mutbox) не имеют конкурентов в три-де моделировании. Таких результатов Autodesk добился, проводя политику доступности программного комплекса для студентов. Компания-разработчик предусмотрела специальную трехгодовую лицензию для студентов, позволяющую полноценно освоить ПО и отточить навыки работы с ним. Естественно, программы 3D MAX являются мультилингвальными – поддерживают разные языки, в том числе и русский язык.

Как производится 3D моделирование для промышленных целей

Промышленное 3Д моделирование выполняется всегда на основании технического задания (ТЗ) выданного заказчиком. Включая в задание раздел трехмерное моделирование, заказчик указывает степень деталировки и количество вариантов с разными текстурами или цветом.

Осуществляя трехмерное моделирование объектов, проектировщик дает представление как об отдельных моделях деталей, так и о позиционировании и функционировании их в составе комплекса-изделия. 3D модели комплектующих, находясь в составе рабочего проекта, показывают итоговый вариант готового продукта (экстерьер или интерьер).

Проектированием инженерных систем в программах 3D моделирования решается задача автоматизации трудоемких процессов, например, таких, как создание рабочих чертежей линейно вытянутых объектов.

Средствами 3D-моделирования производится конструирование и тестирование деталей разнообразных устройств, механизмов, в том числе высокотехнологичных. Распечатав их на принтере в натуральную величину и оттестировав, конструкторы могут приступать к заводскому производству. Трехмерные технологии остро востребованы в автомобильной промышленности, где создаются 3D модели не только деталей, но и корпуса машин. Только так можно выпускать на рынок инновации и передовые решения – конструктивные и для целей автодизайна.

Огромный спрос на объемное 3D-моделирование наблюдается в фармацевтическом секторе и, особенно, в области протезирования. Современные протезы проектируются так, чтобы они прекрасно подходили анатомически и полноценно выполняли бы функции потерянных конечностей.

И, конечно, апогеем в промышленном 3D проектировании является упаковка. Тщательная проработка формы, функциональности и дизайна посредством 3д позволяет колоссально влиять на продажи товаров, а с ними на прибыль предприятий. Иногда превосходная упаковка (даже посредственных товаров) становится локомотивом продаж.

Этапы создания трехмерной модели

Фотореалистичность

3D проектировщик – это почти художник! В его работе необходим поиск фотореференсов и фиксация сцен естественной природы и окружения. Реалистичность сцен полезно сопоставлять с этими примерами. Образцы для моделирования и позиционирования выгодно подбирать еще до начала основных работ.

Кроме обеспечения натуральности, идентичности, поиск удачных примеров расширяет видение композиции и дарит вдохновение в работе!

Грамотный выбор необходимого программного обеспечения

Выбор технологии для 3D моделирования объектов реального или вымышленного мира зависит от используемого ПО. Разнообразие и специфичность программ для создания трехмерной модели, просто впечатляющее. Если требуется выполнить проект в 3D, соотнесите особенности выполнения и функционал программного обеспечения. Это поможет изначально сделать правильный выбор инструментария.

Например, если необходимо создать платье для модели человека, то в 3Ds max сложно выполнить развертку и наложить корректно текстуру на платье. Следовательно, это выполняется в программе, где инструменты 3D моделирования имеют такую возможность. Сложные проекты всегда выполняются с разделением труда на моделирование и визуализацию. Это связано с необходимостью иметь для этих работ большой объем специальных знаний и навыков. Заказанный проект должен быть выполнен качественно и в срок, поэтому крайне важно изначально работать с подходящим ПО.

Начинаем с 2D

Перед началом трехмерной разработки, как правило, выполняются детальные чертежи 2D. Например, этот этап обязателен перед моделированием в строительстве. Здания изначально проектируются в формате двухмерных чертежей с размерами, которые затем импортируются в программы, работающие с трехмерной графикой. Такой порядок подготовки позволяет избежать ошибок и неточностей, так как тот же 3Ds max лучше работает с готовыми полилиниями.

Импортировав чертежи 2D в программу для 3D, проектировщик настраивает папку проекта и присваивает текущее название. В папке проекта будут сохраняться резервные копии файла, референсы, дополнительные библиотеки материалов с текстурами, текстуры новых создаваемых программой материалов и дополнительные сцены для проекта. Такой порядок учета файлов выполняют программы для визуализации 3D моделей и прописывают пути их определения на дисках компьютера. Изменение места нахождения текстур или других файлов проекта приводит к потере их для программы. Требуется дополнительное действие для прописи путей поиска и мест расположения текстур и файлов.

Создав папку проекта в 3Ds max, выполняем сохранение основного файла в папку сцен. Маршрутизация и классификация проекта на этом завершены! Можно переходить непосредственно к работе с 3D.

Простое 3D моделирование выполняется в четырех проекциях

Эти проекции составляют рабочую среду программного обеспечения для 3D моделирования. Для навигации разработан качественный интерфейс, позволяющий быстро и эффективно переключаться между проекциями и получать доступ к инструментарию программы.

Основой для работы можно считать примитивы. Примитивы – это комплекс простых форм (бокс, сфера и т.д.). Набор примитивов в программе представляет собой некий конструктор для создания 3D моделей. Также есть необходимые модификаторы – инструменты для трансформации простых форм.

Используя простейшее, можно создать великое!

Для моделирования здания прямоугольной формы выбирается бокс. Применяя модификаторы, можно выполнить оконные и дверные проемы в стенах. Работа с нужными простыми формами, а также их модификация, собственно, и есть создание трехмерных 3D моделей в необходимом количестве и качестве.

В современных программах заложено достаточное количество инструментов для продвинутого моделирования.

Одним из основных инструментов считается полигональное моделирование. Используя точки, ребра и полигоны выполняется модификация любого примитива и придание необходимой формы модели. Выполнять такие трансформации требуется с использованием определенного порядка действий. Для этого необходимы знания правил программы полигонального моделирования. После выполнения модификации проверяется расположение ребер — так называемая сетка с четырьмя точками у каждого полигона.

При моделировании с использованием нескольких примитивов (стены + пол + потолок) тщательно проверяются точки их соприкосновения. Расположенные рядом точки необходимо «сварить» специальной командой. Максимально приближая места стыка, добиваются точного касания полигонов. Так получается единая, монолитная модель, без каких-либо «щелей» и прочих дефектов.

Отлично помогает в работе с моделями временная изоляция объекта в пространстве программы.

Обучение полигональному моделированию, как правило, следует строго после изучения интерфейса. Это в прямом смысле базис, необходимый для успешного освоения 3D технологий. По сути, этот навык дает практически безграничную свободу. Это важно даже при наличии огромного количества готовых качественных моделей.

Выполнение рендера

Собрав сцену из моделей, ставится задача отчитаться перед заказчиком рендером. Если требуется первичное согласование, то выполняется черновой рендер, дающий наглядное представление о проделанной работе, концепции проекта. Для финальной отчетности и для презентационных целей выполняется фото реалистичный рендер.

Визуализатор устанавливает и настраивает камеру под заданный ракурс. Если визуализируется ландшафтный проект, то устанавливаются несколько камер (общий план с птичьего полета или вид на входную группу). Особое внимание обращается на качественное освещение сцены.

Кроме освещения необходимо выбрать размер кадра финальной картинки. При необходимости вывода результата на печать задается размер бумаги (А1, А2, А3, А4) и размер фреймбуфера программы. Расчет необходимо выполнить сначала в сером цвете для постановки освещения. Если освещение сцены выполнено HDR картами и солнцем, то необходимо совместить их друг с другом для корректного падения теней. Самые простые в плане визуализации – это статические сцены (интерьер или экстерьер). Много времени занимает визуализация анимации различных сцен. Закончив просчет, выполняется сохранение и постобработка полученного результата.

Грамотный подход к моделированию, внимание к деталям и правильное ПО – залог, того что рендеры будут реалистичными и в соответствии с ТЗ заказчика.

Программное обеспечение

На сегодня разработано солидное многообразие программ для моделирования. Для детализации их можно разделить на несколько групп, согласно тем задачам, на которые это ПО ориентировано:

Максимально детальное отображение фактуры строительных материалов и конструкций 3D моделей зданий и сооружений (3Ds max Autodesk).
Максимально детальное выполнение рабочих чертежей 3D моделей зданий и сооружений, в том числе с расчетами нагрузок и размеров (BIM Building Information Modeling в Autodesk Revit).
Максимальная реалистичность моделей в киноиндустрии и играх (Maya Autodesk).
Цифровой скульптинг (ZBrush, Mudbox).

Компьютеры делятся по назначению:

Универсальные.
Специальные.
Для решения узкой задачи.

По мощности делятся:

Супер ЭВМ.
Большие.
Малые.
Микро ЭВМ.

Особое место в трехмерном моделировании занимает визуализация (получение реалистичной картинки).

Процесс формирования визуализации называется рендер (анл. глагол render – представлять, отображать, англ. rendering —визуализация).

Для рендера используются вспомогательные программы. Часть из них являются штатными в 3D программах. Успеха в этом направлении добились также и сторонние производители рендер программ. Особую популярность имеет Chaos Group, которая имеет две самые прогрессивные программы для рендера VRay и CORONA.

Независимо от вида используемой программы и ЭВМ создание модели для постановки сцены используют раздел программы:

Моделирования с применением необходимых модификаторов.
Шейдинга для назначения материалов на готовые модели.
Визуализация.

Чтобы грамотно выбрать ПО, необходимо полноценное и квалифицированное понимание ТЗ и всех этапов трехмерного моделирования. Вам понадобится проанализировать софт с точки зрения специфики и функционала, чтобы на выходе получить высшее качество.

Например, чтобы эффективно выполнить чертежи, софт нужен такой: 3Ds max, AUTOCAD и Adobe Photoshop. Это ПО обеспечит качество моделирования, рендеринга и соблюдение сроков сдачи работы заказчику.

В программе Autodesk AUTOCAD чертится 2d план объекта или здания в масштабе с указанием всех необходимых для 3D моделирования размеров. Иногда для аналогичных целей используются cad для 3D моделирования — типа Autodesk Revit или AUTOCAD 3D для архитекторов.

Когда выбрана программа для 3D моделирования, необходимо определиться с дополнительной программой для рендеринга. Это, как правило, дополнительный плагин (расширение), которое обязано полностью отвечать требованиям ТЗ по качеству визуализации и презентационным свойствам рендеров.

Существуют приложения, которые считаются лучшими для рендеринга: Iray, V-Ray, Arion, Oktane, Corona, Mental ray и Arnold. Все они имеют широкий функционал и дружелюбный интерфейс, который дает возможность визуализатору успешно выполнить финальный расчет.

Технологии визуализации постоянно совершенствуются

В настоящее время Corona вместе с Chaos Group выпустила модель программы за номером 3. За это время в ее составе появилась своя камера и светильники. Усовершенствовалась система назначения материалов при помощи своих процедурных карт. Простота рендера в реальном времени позволила ПО от Corona стать самым популярным для начинающих визуализаторов. Особенно это проявилось после создание мощной библиотеки материалов в составе самой программы. Слабым местом программ Corona – Chaos считается процесс преобразования сцен, созданных в V-Ray, в Corona и обратно. Из-за дефектов данного импорта-экспорта часто требуется корректировка материалов и освещения.

V-Ray от Chaos Group также серьезно продвинулся в плане развития ренедеринга. Поделившись своими наработками с Corona Render, Chaos Group выпустила V-Ray 5 и сразу вернула себе лидерство на рынке программ для визуализации. Созданные ранее библиотеки моделей для V-Ray разных моделей (начиная от 1.5 до 3.3) за десятилетия существования трехмерного моделирования корректны до настоящего времени. Сложные проекты визуализации выполняются только с материалами V-Ray Chaos Group. Основной причиной появления новых визуализаторов считается моральное устаревание материалов и рендера, созданного в составе основной программы.

Создатели 3Ds max также предусмотрели собственные библиотеки материалов (Autodesk). Существует довольно прогрессивный порядок присвоения (назначения) конкретного материала той или иной модели – эта технология стала новым витком развития уже имеющейся.

Начиная с 1997 года, появляется в продаже редактор трехмерной графики 3D Studio Max 2 имеющий в составе все современные блоки интерфейса.

Autodesk ежегодно выпускает новую версию программы в двух вариантах— 3Ds Max и 3Ds Max Design. Первый вариант предназначен для специалистов в области моделирования. Второй вариант программы используется дизайнерами и архитекторами.

Все это разнообразие инструментов и технологий в сфере 3D моделирования и проектирования, дает огромные возможности специалистам из разных областей! Освоение трехмерной графики двигает вперед целые промышленные направления, а также делает нашу жизнь динамичнее, интереснее. Мы уверены, что будущее 3D моделирования почти не имеет горизонтов и пределов, что эти передовые технологии скоро станут еще более доступными, востребованными и незаменимыми!

3D-технологии и визуализация. Виды и типы решений, применение и возможности для бизнеса

Информации становится очень много, часто в ней трудно разобраться, особенно если речь идет о сложных с технической точки зрения вопросах. Усложняются и производственные процессы. Важно выпустить качественную продукцию, уменьшив количество исправлений на всем жизненном цикле, начиная с этапа проектирования. Развитие 3D-технологий позволяет решить эти задачи и с высокой точностью визуализировать уже существующие предметы и обстановку, производить детализацию проектируемых объектов, обеспечивать пользователю полное погружение в заданную атмосферу.

Как конкретно 3D-решения могут повысить эффективность бизнеса и производства? Небольшая экскурсия в виртуальную реальность поможет нам в этом разобраться.

Постоянное совершенствование компьютерного оборудования и программного обеспечения сделало 3D-технологии доступными. Сегодня 3D-модели повсеместно используют вместо обычных макетов в проектировании для проработки крупных или миниатюрных деталей, а «объемная» визуализация становится одним из инструментов маркетинговых мероприятий, интерактивных тренингов, презентаций.

Трехмерные модели реально существующих или абстрактных объектов создаются с помощью специализированных компьютерных программ. 3D-моделирование может быть следующих видов:

Создание фотореалистичных изображений, проецируемых на обычный компьютерный монитор или экран. Отдельные программы позволяют осуществлять печать созданной модели на 3D-принтере.
Создание стереоизображений для просмотра на обычном компьютерном мониторе (экране) через специальные поляризационные очки или на специализированном 3D-мониторе со стереоскопическим эффектом.
Создание компьютерных голограмм.

Для достижения наиболее реалистичного эффекта трехмерную модель объекта можно текстурировать (придать визуальные свойства материала), задать освещение, анимировать.

Трехмерный формат в бизнесе: невиртуальные перспективы

Создание трехмерных изображений в настоящий момент – это огромная индустрия. 3D-технологии уже сейчас широко применяются в следующих областях, и список постоянно расширяется:

архитектура и дизайн интерьеров;
промышленный дизайн;
машиностроение;
образование;
реклама;
нефте- и газодобыча;
безопасность промышленных объектов;
управление воздушным движением;
компьютерные игры и симуляторы;
медицинская диагностика;
научные исследования;
киноиндустрия;
шоу-бизнес.

Мировыми лидерами рынка 3D-технологий являются компании EON Reality, Autodesk, Mitsubishi Electric Europe B.V. В России этот рынок активно развивается в течение последних 10-15 лет. Только в сегменте 3D-тренажеров и симуляторов уже работают десятки крупных компаний. Лидерами в сфере создания систем виртуальной реальности в нашей стране являются компании «3D Лига», VE Group, Nettle. Помимо разработки оборудования и ПО, крайне важным направлением является разработка 3D-контента. Специалистов по этому направлению у нас пока крайне мало.

О востребованности 3D-технологий в бизнесе говорят следующие цифры и факты:

По данным EON Reality, методики интерактивного обучения с помощью 3D-технологий в вузах могут на 80% повысить запоминаемость учебного материала. 3D-симуляторы и тренажеры для пилотов, водителей транспорта и спецтехники высвобождают огромное количество реально существующего дорогостоящего оборудования и позволяют в безопасных условиях смоделировать любую реальную ситуацию. Аналитики американской Acacia Research Group считают, что мировой объем расходов на 3D-визуализацию, симуляцию и обучение в 2015 г. может составить только в оборонном секторе до $20 млрд.
Архитектурная 3D-визуализация в специальных комнатах – 3D-кубах – помогает при создании и эксплуатации зданий, сооружений и их комплексов увидеть проект со всех сторон, с любой точки удаленности и приближения, более четко визуализировать конструктивные элементы, предотвратить ошибки на ранних этапах проектирования, найти новые варианты зонирования пространства. Объемное изображение способно в десятки раз сократить временные и финансовые затраты на проектирование.
3D-анимация может использоваться для создания рекламных роликов. В отличие от обычных видеороликов, 3D-реклама не требует сложной организации съемок, привлечения актеров и технических средств, обеспечивая при этом высокий уровень зрелищности.
Художественные и анимационные фильмы в формате 3D заняли привычное место в репертуарах крупных кинотеатров и уже появляются на экранах домашних 3D-телевизоров.
Бурное развитие интернет-торговли и повышение конкуренции в этой сфере требуют более подробной визуализации товаров, чем обычные двухмерные фотографии. Согласно исследованиям Autodesk, около 60% пользователей выражают большую заинтересованность в продукции с трехмерной инструкцией по эксплуатации, и около 80% – в трехмерных изображениях самой продукции.
Традиционные магазины одежды используют 3D-технологии для так называемых виртуальных примерочных. Покупатель видит свое отражение на экране в полный рост и может «примерить» изображение той или иной одежды. Это существенно сокращает время на подбор товара.
3D-решения применяются такими крупнейшими мировыми и отечественными концернами, как Boeing, Sudzuki, Lexus, BP, Peugeot Citroen, Land-Rover, Jaguar, РосАтом, ЛукОйл.

Актуальные решения для бизнеса

Одноэкранные 3D-системы – самые простые, распространенные и недорогие, не предъявляют высоких требований к помещению. Выгодное отличие таких систем – их мобильность и возможность применения практически в любой отрасли.
Мультидисплейные системы (видеостены) используют технологии сшивки проекционных изображений. Дисплеи можно стыковать в любом количестве, тем самым варьируя размеры полотна. Видеостены могут быть адаптированы под любые помещения, независимо от их конфигурации и назначения. Основные сферы применения – event-индустрия, компьютерные игры и симуляторы, выставки и презентации.
Персональные системы погружения в виртуальную реальность: индивидуальные рабочие места, CAVE-системы различной конфигурации (3D-куб, купол). Специально оборудованные помещения, в которых 3D-изображение проецируется непосредственно на стены для создания эффекта присутствия. Разрабатываются индивидуально или поставляются в виде готовых решений. Используются в научных, учебных, развлекательных целях.
Системы дополненной реальности – решения, направленные на сочетание реальных и виртуальных элементов. К ним относятся интерактивные примерочные, планшеты для работы с дополненной реальностью, интерактивные панели с системой распознавания движений и жестов пользователя при бесконтактном взаимодействии. Дополненная реальность часто становится инструментом автоматизации предприятия или склада.

Если на заре становления 3D-технологий они были доступны только крупным военным заказчикам в силу своей высокой стоимости, то в настоящее время компьютерные 3D-разработки все больше используются в корпоративном сегменте.

Отрасли применения 3D-печати, 3D-сканирования и 3D-моделирования

Аддитивные технологии активно применяются для прототипирования и создания литейных мастер‑моделей в авиации, автомобиле- и машиностроении, а 3D‑печать металлами — в опытном и малосерийном промышленном производстве.

Современные 3D‑сканеры позволяют значительно сокращать время и затраты при решении задач контроля геометрии и реверс инжиниринга в автопроме, авиации, машиностроении, судостроении, ювелирном деле и медицине.

Машиностроение

Авиакосмическая промышленность

Ювелирная промышленность

Атомная промышленность

Нефтегазовая промышленность

Образование и наука

Энергетика

Строительство и архитектура

Упаковка

Медиа и развлечения

Судостроение

Медицина

Культура, исторические ценности

Если не нашли свою отрасль — пишите, мы пришлем Вам материалы по применению 3D-технологий в Вашей отрасли.

Оставить заявку

ФИО *

Должность * Выберите должностьВладелец бизнесаГлавный бухгалтерГлавный инженерГлавный конструкторГлавный металлургГлавный метрологГлавный технологГосслужащийДизайнерДиректорДиректор по маркетингуЖурналистЗаместитель главного инженераЗаместитель главного конструктораЗаместитель главного метрологаЗаместитель главного технологаЗаместитель директораЗаместитель начальникаИнженерИнженер-конструкторИнженер-металлургИнженер-проектировщикИнженер-технологКоммерческий директорМаркетологМедицинский работникМенеджер по продажамМетрологНаучный сотрудникНачальник производстваНачальник цехаПреподавательПрограммистСтудент/учащийсяТехнический директорФинансовый директорЭкономистЮвелир

Компания *

E-mail *

Телефон *

Какие задачи Вы хотите решить?

Консультация

ФИО *

Компания *

E-mail *

Телефон *

Сообщение

Запросить цену

ФИО *

Компания *

E-mail *

Телефон *

Запросить демонстрацию

ФИО *

Компания *

E-mail *

Телефон *

Выберите тип оборудования3D-сканер3D-принтер

Запросить демонстрацию

ФИО *

Компания *

E-mail *

Телефон *

Выберите тип оборудования3D-сканер3D-принтер

Получить брошюру

ФИО *

E-mail *

Заказать тестовое сканирование

ФИО *

Компания *

E-mail *

Телефон *

Сообщение

Запросить коммерческое предложение

ФИО *

Компания *

E-mail *

Телефон *

Сообщение

Заказать демоверсию ПРОГРАММНОГО ПРОДУКТА

ФИО *

Компания *

E-mail *

Телефон *

Сообщение

Программный продукт

Magics RP

Import Module

Sinter Module

Structures Module

SG Module

Tree Support Module

SG+ Module

Simulation Module

Slice Module

Выберите из списка материал для 3D-печати *Фотополимер Металл

Программный продукт

Geomagic Design X

Geomagic Control X

Geomagic for SolidWorks

Geomagic Wrap

Задать вопрос

ФИО *

Компания *

E-mail *

Телефон *

Сообщение

Заказать тестовую печать

ФИО *

Компания *

E-mail *

Телефон *

Сообщение

Оставить заявку на участие

ФИО *

Должность Выберите должностьВладелец бизнесаГлавный бухгалтерГлавный инженерГлавный конструкторГлавный металлургГлавный метрологГлавный технологГосслужащийДизайнерДиректорДиректор по маркетингуЖурналистЗаместитель главного инженераЗаместитель главного конструктораЗаместитель главного метрологаЗаместитель главного технологаЗаместитель директораЗаместитель начальникаИнженерИнженер-конструкторИнженер-металлургИнженер-проектировщикИнженер-технологКоммерческий директорМаркетологМедицинский работникМенеджер по продажамМетрологНаучный сотрудникНачальник производстваНачальник цехаПреподавательПрограммистСтудент/учащийсяТехнический директорФинансовый директорЭкономистЮвелир

Компания *

E-mail *

Телефон *

Подписка на блог

Подписка на новости

Произошла ошибка

Повторите попытку немного позже!

3D-моделирование: наука и искусство

3D-художники и дизайнеры пользуются специальными методами и технологиями, такими как 3D-дизайн, рендеринг, визуализация и анимация. Эти инструменты позволяют им превращать идеи в цифровую графику на экране. Когда необходимо преобразовать 3D-изображения в физические объекты – особенно, с помощью 3D-печати – в дело вступают технологии 3D-моделирования.

3D-моделирование гораздо больше связано с логистикой, чем другие аспекты 3D-дизайна, поскольку результат этого процесса – не конечный продукт, такой как изображение трехмерного объекта, а его математическая модель, которая описывает конструкцию предмета.

Что такое 3D-моделирование?

3D-моделирование – это сочетание математики, геометрии и дизайна. С помощью специальных программ можно создать файлы, которые представляют собой инструкции для 3D-принтеров. Работа этих программ сравнима с тем, что делает скульптор, архитектор или строитель – они демонстрируют, как будет создан объект. Если чертеж – это двухмерное изображение здания, то модель – это его трехмерный макет, который предоставляет математическое описание поверхностей объекта. В специальных программах 3D-дизайнеры создают файлы, которые описывают положение точек в пространстве – в таких моделях задействовано множество геометрических фигур. В конечном итоге, многоугольники и кривые составляют трехмерный объект.

Существует два основных типа 3D-моделей: CAD-модели для системы автоматического проектирования и полигональные сетки, которые определяют форму и поверхность предмета. CAD-модель можно представить как набор действий для создания объекта – при этом, отдельные действия можно менять, не переписывая файл целиком. Полигональная сетка (или меш) – это изображение поверхности объекта, действительно напоминающее обернутую вокруг него сеть.

Чем 3D-моделирование отличается от 3D-графики и рендеринга?

3D-моделирование и 3D-дизайн отличаются, в основном, конечным результатом. В случае с 3D-графикой результатом становится двухмерное изображение, рендеринг трехмерного объекта, или анимация – например, фотография предмета. С другой стороны, при 3D-моделировании результат – это технический файл, который можно использовать в качестве инструкции для создания реального предмета. Проще говоря, для описания процесса создания объекта применяется 3D-моделирование, тогда как для получения изображения готового предмета используется 3D-рендеринг.

Как применяется 3D-моделирование?

3D-моделирование предоставляет целый ряд новых возможностей, позволяя быстро и недорого производить прототипы трехмерных объектов. Результатом работы с 3D-моделированием могут стать:

3D-модели, напечатанные на 3D-принтере.
Двухмерные изображения, созданные с помощью 3D-рендеринга.
3D-симуляции объекта или здания.

3D-модели применяются в различных отраслях, от игр, фильмов и анимации до промышленного производства, медицины, архитектуры и даже геологии.

Еще о 3D-файлах

STL – наиболее распространенный формат файлов, которые можно создать с помощью программ CAD. Такие файлы превращают дизайн в полигональную геометрическую модель в трех измерениях – готовый 3D-объект состоит из треугольников, ребер и кривых.

Важно учитывать настройки разрешения, которые влияют на качество модели, текстуру поверхностей и степень детальности. Чем ниже разрешение, тем больше будут треугольники, так что предмет будет выглядеть зернистым и нечетким. Повышая разрешение в программах для 3D-моделирования, можно получить более качественные файлы. Файлы с более высоким разрешением, как правило, больше по размеру, включают в себя больше деталей – иногда слишком много, так что принтер не способен их обработать. Рекомендуется проверять руководство по использованию принтера, чтобы создать подходящие файлы.

Изготовление 3D-моделей с помощью 3D-печати

Сегодня 3D-печать становится все доступнее – будь то сервисы по 3D-печати, аренда 3D-принтера или покупка собственного устройства. Благодаря 3D-печати пользователи могут быстро и недорого изготовить прототипы в единственном экземпляре.

Промышленные дизайнеры используют 3D-принтеры для создания и испытания прототипов моделей. С помощью 3D-печати они могут быстро воплотить свои идеи в жизнь, создавая реальные предметы. Такой подход позволяет испытать прототипы и сразу внести изменения, что значительно ускоряет и удешевляет процесс внедрения инноваций по сравнению с традиционными методами производства.

Поскольку принтеры в точности воспроизводят 3D-модель, разделяя ее на слои, дизайн должен соответствовать определенным требованиям. У 3D-объектов есть три оси, высота, ширина и глубина. Таким образом, у 3D-модели должны быть координаты x, y и z.

Учитывая разнообразие программ, принтеров и материалов, сложно выбрать универсальное решение для 3D-печати моделей. Необходимо принимать во внимание множество факторов, например, требования к механическим свойствам материала, весу, конструктивные особенности. Выбор материала и метода 3D-печати может повлиять на дизайн – так, некоторые детали потребуют поддержки, другие необходимо будет закруглить.

Трехмерное моделирование в современном мире / Хабр

Сегодня я расскажу вам о том, что такое 3D-моделирование, каким оно бывает, где его применяют и с чем его едят. Эта статья в первую очередь ориентирована на тех, кто только краем уха слышал, что такое 3D-моделирование, или только пробует свои силы в этом. Поэтому буду объяснять максимум «на пальцах».

Сам я технический специалист и уже более 10 лет работаю с 3D-моделями, поработал более чем в 10ке различных программ разных классов и назначений, а также в различных отраслях. В связи с этим накопился определенный helicopter view на эту отрасль, с чем и хотел с вами поделиться.

3D-моделирование прочно вошло в нашу жизнь, частично или полностью перестроив некоторые виды бизнеса. В каждой отрасли, в которую 3D-моделирование принесло свои изменения, имеются как свои определенные стандарты, так и негласные правила. Но даже внутри одной отрасли, количество программных пакетов бывает такое множество, что новичку бывает очень трудно разобраться и сориентироваться с чего начинать. Поэтому, для начала давайте разберем какие же бывают виды 3D-моделирования и где они применяются.

Можно выделить 3 крупные отрасли, которые сегодня невозможно представить без применения трехмерных моделей. Это:

Индустрия развлечений
Медицина (хирургия)
Промышленность

С первой мы сталкиваемся почти каждый день. Это фильмы, анимация и 90% компьютерных игр. Все виртуальные миры и персонажи созданы с помощью одного и того же принципа — полигонального моделирования.

Полигонами называются вот эти треугольники и четырехугольники.

Чем больше полигонов на площадь модели, тем точнее модель. Однако, это не значит, что если модель содержит мало полигонов (low poly), то это плохая модель, и у человека руки не оттуда. Тоже самое, нельзя сказать про то, что если в модели Over999999 полигонов (High poly), то это круто. Все зависит от предназначения. Если, к примеру, речь идет о массовых мультиплеерах, то представьте каково будет вашему компьютеру, когда нужно будет обработать 200 персонажей вокруг, если все они high poly?

Полигональное моделирование происходит путем манипуляций с полигонами в пространстве. Вытягивание, вращение, перемещение и.т.д.

Пионером в этой отрасли является компания Autodesk (известная многим по своему продукту AutoCAD, но о нем позже).
Продукты Autodesk 3Ds Max, и Autodesk Maya, де-факто стали стандартом отрасли. И свое знакомство с 3D моделями, будучи 15-летним подростком, я начал именно с 3Ds Max.

Что же мы получаем на выходе сделав такую модель? Мы получаем визуальный ОБРАЗ. Геймеры иногда говорят: «я проваливался под текстуры» в игре. На самом деле вы проваливаетесь сквозь полигоны, на которые наложены эти текстуры. И падение в бесконечность происходит как раз потому, что за образом ничего нет. В основном, полученные образы используются для РЕНДЕРА (финальная визуализация изображения), в игре / в фильме / для картинки на рабочем столе.

Собственно, я в свое время и пытался что-то «слепить», чтобы сделать крутой рендер (тогда это было значительно сложнее).
Кстати о лепке. Есть такое направление как 3D-sсulpting. По сути, тоже самое полигональное моделирование, но направленное на создание в основном сложных биологических организмов. В ней используются другие инструменты манипуляций с полигонами. Сам процесс больше напоминает чеканку, чем 3D моделинг.

Если полигональная модель выполнена в виде замкнутого объема, как например, те же скульптуры, то благодаря современной технологии 3D-печати (которая прожует почти любую форму) они могут быть воплощены в жизнь.

По сути, это единственный путь для полигональных 3D моделей оказаться в реальном мире. Из вышеописанного можно сделать вывод, что полигональное моделирование нужно исключительно для творческих людей (художников, дизайнеров, скульпторов). Но это не однозначно. Так, например, еще одной крупной сферой применения 3D моделей является медицина, а именно- хирургия. Можно вырастить протез кости взамен раздробленной. Например, нижняя челюсть для черепашки.

У меня нет медицинского образования и я никогда ничего не моделил для медицины, но учитывая характер форм модели, уверен, что там применяется именно полигональное моделирование. Медицина сейчас шагнула очень далеко, и как показывает следующее видео, починить себе можно практически все (были бы деньги).

Конечно, используя полигональное моделирование, можно построить все эти восстанавливающие и усиливающие элементы, но невозможно контролировать необходимые зазоры, сечения, учесть физические свойства материала и технологию изготовления (особенно плечевого сустава). Для таких изделий применяются методы промышленного проектирования.

По правильному они называются: САПР (Система Автоматизированного ПРоектирования) или по-английский CAD (Computer-Aided Design). Это принципиально другой тип моделирования. Именно на нем я специализируюсь уже 8 лет. И именно про него я буду вам в дальнейшем рассказывать. Чем этот метод отличается от полигонального? Тем, что тут нет никаких полигонов. Все формы являются цельными и строятся по принципу профиль + направление.

Базовым типом является твердотельное моделирование. Из названия можно понять, что, если мы разрежем тело, внутри оно не будет пустым. Твердотельное моделирование есть в любой CAD-системе. Оно отлично подходит для проектирования рам, шестеренок, двигателей, зданий, самолётов, автомобилей, да и всего, что получается путем промышленного производства. Но в нем (в отличии от полигонального моделирования) нельзя сделать модель пакета с продуктами из супермаркета, копию соседской собаки или скомканные вещи на стуле.

Цель этого метода — получить не только визуальный образ, но также измеримую и рабочую информацию о будущем изделии.

CAD – это точный инструмент и при работе с CAD, нужно предварительно в голове представлять топологию модели. Это алгоритм действий, который образует форму модели. Вот, как раз по топологии, можно отличить опытного специалиста от криворукого. Не всегда задуманную топологию и сложность формы можно реализовать в твердотелке, и тогда нам на помощь приходит неотъемлемая часть промышленного проектирования — поверхностное моделирование.

Топология в поверхностях в 10 раз важнее, чем при твердотельном моделирование. Неверная топология – крах модели. (напоминаю, что это статья обзорная и для новичков, я не расписываю тут нюансы). Освоение топологии поверхностей на высоком уровне, закрывает 70% вопросов в промышленном моделировании. Но для этого нужно много и постоянно практиковаться. В конечном итоге, поверхности все равно замыкаются в твердотельную модель.

Со временем приходит понимание наиболее удобного метода при моделировании того или иного изделия. Тут полно лайф-хаков, причем у каждого специалиста есть свои.

ВАЖНО: использование CAD без профильного образования не продуктивно! Я сам много раз наблюдал, как творческие люди, или мастера на все руки пытались проектировать. Да, конечно они что-то моделировали, но все это было «сферическим конем в вакууме».
При моделировании в CAD, помимо топологии, необходимо иметь конструкторские навыки. Знать свойства материалов, и технологию производства. Без этого, все равно, что подушкой гвозди забивать, или гладить пылесосом.

В CAD мы получаем электронно-геометрическую модель изделия.

(Напоминаю, что при полигональном моделировании мы получаем визуальный образ)

С нее можно:

Сделать чертежи
По ней можно написать программу для станков с ЧПУ,
Ее можно параметризировать (это когда изменяя 1 параметр можно изменить модель без переделки)
Можно проводить прочностные и другие расчеты.
Ее так же можно послать на 3д печать (и качество будет лучше)
Сделать рендер.

Думаю, пока этого вам хватит. Мы разобрали:

2 основных вида моделирования.
Разобрали отрасли применения.
Разобрали возможности каждого метода и его назначение.
Разобрали базовые типы моделирования в CAD и некоторые нюансы.

Надеюсь, вам было интересно!

Для чего используется 3D моделирование?

3D-моделирование сейчас внедряется почти во все сферы общества, охватывая не только потребительский сегмент, но и промышленность. Моделирование — это возможность представить или показать будущий продукт в объемном формате и более точно описать будущие изделия, чтобы не допустить ошибок в производстве.

Что такое 3D-моделирование

3D-моделирование — это построение модели объекта в трехмерном пространстве. Впервые подобная визуализация предметов была представлена в 1960-х годах. Тогда в процессе участвовали специалисты компьютерной инженерии. Сейчас технологии могут создавать модели различной сложности и размеров, тестировать созданные прототипы и вносить в нее как технические, так и конструкторские изменения.

Несмотря на то, что сложные математические формулы лежат в основе программного обеспечения для 3D-моделирования, программы автоматизируют все вычисления для пользователей, предоставляя удобный интерфейс. Построить 3D-модель достаточно непросто — это, по сути, искусство. Чтобы добиться реализма, нужно знать особенности моделирования и уделять особое внимание проведению расчетов на каждом этапе проекта.

Сам файл обрабатывается слайсером. Это специальная программа, которая нарезает объект на ряд 2D-слов. Она преобразует его в специальный G-код, позволяя принтеру распознавать и создавать продукт. Задается траектория движения, по которой движется печатающая головка, послойно накладывая материал.

Экспорт модели и генерирование G-кода

Основная масса современных 3D-принтеров работают с форматом STL. При выводе трехмерной модели учитывается значение ее детализация. Высококачественные поверхности дольше обрабатываются, а также занимают больше места на диске.

Сам файл обрабатывается слайсером. Это специальная программа, которая нарезает объект на ряд 2D-слов. Она преобразует его в специальный G-код, позволяя принтеру распознать и создать объект. Задается траектория движения, по которой движется печатающая головка, послойно накладывая материал.

Этапы создания фотореалистичного трехмерного изображения

На первом этапе происходит создание геометрии объекта по заданным параметрам. Для этого существует много инструментов как платно, так и бесплатно.

Чтобы добавить реализма, воссоздаются физические свойства модели. Все материалы имеют различные цвета и поверхность. Они также могут отражать или поглощать свет. Например, блеск металла, текстурированная поверхность или сложные формы.

На третьем этапе подбирается освещение. Оно может быть искусственным или естественным, это сильно влияет на внешний вид моделируемого объекта. Важно определить яркость и глубину, а также добавить тени.

Для выделения всех важных деталей специально размещается виртуальная камера. И уже после этого изображение проецируется на двухмерную поверхность. На финальном этапе часто используются графические редакторы для корректировки или добавления незначительных деталей.

Сферы применения

3D-моделирование подразумевает использование программных инструментов, таких как средства автоматизированного проектирования (CAD), для создания трехмерных цифровых моделей объектов. Виртуальный объект может быть создан автоматически (с помощью 3D-сканера) или специалистом вручную, используя необходимый пакет программ. Профессии, использующие подобные технологии, подразумевают разработку потребительских товаров, автомобильный дизайн, производство промышленного оборудования, архитектуру, дизайн, проектирование, развлечения и игры, а также здравоохранение.

Помимо основных сфер список включает в себя:

рекламу и маркетинг — создание рекламных макетов и наружной рекламы, разработка дизайна упаковки, выставочных стендов, POS-материалов и др;
градостроительное проектирование — создание макета городской архитектуры и ландшафта;
архитектуру — внутренний\внешний дизайн;
промышленность — изготовление прототипов деталей, запчастей, машин, зданий и так далее;
литейное производство — создание обратных форм;
компьютерные игры и анимация — трехмерные персонажи\анимационное видео;
кинематографию — создание реалистичных изображений и сцен, которые невозможно отобразить с помощью обычной камеры или несуществующие объекты;
Интернет — 3D модели товаров для интернет-магазинов;
ювелирные изделия — моделирование ювелирных изделий, а также деталей из драгоценностей;
Услуги в области недвижимости, когда клиент сам не может посетить объект недвижимости.

С каждым годом появляется все больше сфер для использования подобных способов представления товар. Виртуальные трехмерные объекты могут быть преобразованы в физические объекты с помощью 3D-печати или других традиционных производственных процессов.

Преимущества

Главным преимуществом трехмерного представления является возможность увидеть объект до его создания, а также упростить сам процесс работы. Также становится легко понять его структуру в контексте окружающего пространства. Использование подобных технологий позволяет детально подходить к проектированию и подбору материалов.

Еще одним важным пунктом 3D-моделирования является возможность анимировать требуемый объект. Например, блеск драгоценных металлов, имитация эксплуатации изделия или анализ внешних и внутренних воздействий на предмет.

Моделирование и 3D-печать в ювелирной промышленности

Ювелирная промышленность одна из самых знаковых сфер, которая активно использует современные технологии для производства украшений. Специфика этой области подразумевает творческое мышление и скрупулезность к работе. Они требуют высочайшей точности и детализации при небольших размерах.

Сперва создается трехмерная модель, которая отправляется на проверку для подготовки к печати. В ювелирной отрасли используется не только ручное построение, но и 3D-сканирование. Оно применяется в основном при восстановлении поврежденных украшений.

Подготовленный трехмерный объект отправляется на печать. 3D-принтер полностью воссоздает требуемый объект с высокой скоростью, благодаря этому специалист сэкономит много времени на получении мастер-моделей. Больше не требуется использование фрезерных станков для изготовления каждой детали вручную. Готовые модели можно производить из воска и пластика с помощью аддитивного метода. При этом дизайнер-ювелир не ограничен в своей фантазии, что позволяет работать с геометрией любой сложности. А главное преимущество при использовании современных технологий в ювелирной промышленности — снижение расходов, а также потерь драгоценных металлов.

3D-моделирование — процесс трудоемкий и довольно затратный. Особенно при использовании на производстве, где требуется высокая детализация и точность. Современные программные пакеты позволяют отчасти автоматизировать этот процесс, но по мере совершенствования технологии растут и требования к трехмерным конструкциям.

Что такое 3D-моделирование? | Как 3D-моделирование используется сегодня

Технологии трансформируют почти все отрасли, и строительство не является исключением. Одной из технологий, которая в последнее время оказала существенное влияние на строительную отрасль, является трехмерное (3D) моделирование. 3D-модели играют важную роль в современных строительных проектах, поскольку они могут повысить производительность и облегчить работу.

3D-моделирование для земляных работ и управления машинами, помимо прочих преимуществ, может повысить точность работы оборудования, повысить эффективность работы и снизить затраты. Итак, как же работает эта технология и как вы можете применить ее к своему следующему проекту?

Что такое 3D-моделирование?

Термин «3D-моделирование» относится к процессу создания трехмерного представления объекта с использованием специализированного программного обеспечения. Это представление, называемое 3D-моделью, может передавать размер, форму и текстуру объекта. Вы можете создавать 3D-модели существующих предметов, а также конструкции, которые еще не были созданы в реальной жизни.

В строительстве 3D-модели рабочей площадки могут использоваться для управления машинами. Эти копии включают в себя точки, линии и поверхности, составляющие физическую среду. Они используют данные координат, которые определяют положение горизонтальных и вертикальных точек относительно контрольной точки. Благодаря этим пространственным отношениям вы можете рассматривать представление под разными углами.

Система управления машиной использует различные датчики положения, чтобы операторы машины могли получать обратную связь о таких вещах, как заданный уклон и положение ковша или отвала. Операторы станков могут ссылаться на 3D-модель, чтобы убедиться, что они выполняют работу точно. Технология GPS позволяет рабочим находить точки реплики в поле, а датчики на машинах сообщают им, где они находятся относительно точек модели.

Эти процессы управления помогают бригадам воплотить трехмерную модель в реальность, направляя оборудование для построения линий, точек и поверхностей точно так, как описано в представлении. Команды также могут использовать 3D-модели для проверки проекта, дизайна и соблюдения экологических требований. Эти модели также помогают во время предварительных торгов, позволяя подрядчикам тестировать различные проекты и обмениваться идеями.

История 3D-моделирования

Методы и технологии, используемые сегодня для 3D-моделирования земляных работ, не могли бы существовать без развитий в области гражданской съемки и различных видов 3D-моделирования.

Вы можете проследить историю трехмерного моделирования земляных работ с древних времен. Древние египтяне построили пирамиды с использованием ранних методов съемки и использовали геометрию для восстановления границ сельскохозяйственных угодий после наводнения вдоль реки Нил. В Древнем Риме гражданская геодезия стала признанной профессией, и геодезисты создали системы измерения для оценки и создания записей о завоеванных землях.

Евклид, известный как основатель геометрии и живший в Древней Греции, разработал идеи, которые вдохновили многие современные методы съемки и трехмерного моделирования. Много лет спустя, в 1600-х годах, французский математик Рене Декарт изобрел аналитическую геометрию, также называемую координатной геометрией, которая лежит в основе трехмерного моделирования земляных работ.

В 18 веке европейские геодезисты обнаружили, что могут использовать различные измерения углов, взятые из разных областей, для определения точного местоположения — метод, известный как триангуляция. Стали набирать популярность новые геодезические инструменты, такие как измерительные колеса, окружности, компасы Катера и цепи Гюнтера. Тем временем английские математики Джеймс Джозеф Сильвестр и Артур Кейли разработали матричную математику, которая позволяет сегодняшним компьютерным изображениям отображать отражения или световые искажения.

Позже геодезисты стали использовать стальные ленты и ленты из инвара. Эти инструменты в конечном итоге уступили место таким технологиям, как электромагнитное измерение расстояния (EDM) и оборудование для спутников глобального позиционирования (GPS). Геодезисты перешли от компасов к теодолитам, которые измеряли горизонтальные и вертикальные углы с помощью вращающегося телескопа. Затем они перешли на использование тахеометров, которые представляют собой электронные транзитные теодолиты, оснащенные технологией EDM. Эти достижения позволяют им измерять как углы, так и расстояния.

Затем были выпущены первые коммерчески доступные системы автоматизированного проектирования (САПР), которые превращают данные опроса в визуальные представления. Evans & Sutherland, первая компания, занимающаяся 3D-графикой, появилась в 1968 году. В течение следующих нескольких десятилетий программы САПР стали более совершенными и доступными.

В области управления машинами пользователи начали переходить от использования геодезических вех, которые геодезисты устанавливают вручную, а операторы машин читают визуально, к 3D-моделированию. Для создания 3D-моделирования земляных работ объединились различные технологии, в том числе:

CAD, который преобразует данные съемки в 3D-модель.
GPS, который позволяет инженерам определять точное местоположение.
Light Detection and Ranging (LiDAR), технология дистанционного зондирования, использующая импульсный лазер для измерения переменных расстояний.
Аэрофотограмметрия, которая позволяет инженерам извлекать топографические данные из аэрофотоснимков, сделанных дронами.
Моделирование облака точек, которое включает использование технологии лазерного сканирования для создания набора трехмерных точек данных, используемых для создания модели.

Для чего используются 3D-модели?

3D-репликации — распространенная форма технологии, но в каких отраслях используется 3D-моделирование? Многие отрасли используют 3D-моделирование для самых разных целей. Некоторые концепции включают:

Планирование зданий с использованием архитектурной визуализации.
Проведение 3D-туров в сфере недвижимости.
Создание видеоигр и фильмов.
Проведение научных исследований.

Модели также используются в строительстве, и постоянно появляются новые технологии. Вот несколько способов использования 3D-моделей в строительстве:

1. Управление машиной

3D-моделирование обеспечивает более точное, эффективное и экономичное управление машиной. Вместо использования традиционных геодезических вех операторы машин могут видеть рабочую площадку на экране, находясь в кабине. Система датчиков направляет машину на основе измерений 3D-модели.

Такое оборудование, как экскаваторы, экскаваторы-погрузчики и бульдозеры, оснащено бортовыми компьютерами, а отвалы и ковши снабжены устройствами GPS. Вы можете установить базовую станцию GPS на рабочем месте или подписаться на услугу GPS. Какой бы тип системы вы ни выбрали, он будет связываться с приемниками на ваших машинах.

3D-модель привязана к координатам GPS и загружена в бортовые компьютеры вашего оборудования. Затем эти компьютеры могут связываться с приемниками GPS и средствами управления оборудованием. Когда устройство перемещается по участку, GPS постоянно записывает, где оно находится. Когда лезвия и ковши вашего оборудования перемещаются, GPS точно определяет их положение.

Компьютер может автоматически регулировать отвалы или ковши в соответствии с требуемой глубиной копания или высотой поверхности. Эта возможность обеспечивает плавную и точную планировку дорог, тротуаров, парковок и т. д.

2. План участка

3D-модели также могут быть полезны для сообщения плана участка, включая расположение инженерного оборудования и элементов ландшафта.

Например, вы можете нанести на карту расположение электрооборудования. Это могут быть электрические сервисные плиты, фонарные столбы и соединения для вывесок, киосков, украшений и других элементов с электропитанием. 3D-модель помогает электрикам быстро и точно установить эти соединения.

Вы также можете использовать технологию 3D-картографирования для отображения других коммуникаций, включая водосточные желоба, водопроводные и канализационные трубы, газопроводы и многое другое. Схема расположения коммуникаций дает бригадам больше уверенности в их размещении и предоставляет им информацию, необходимую для размещения этого оборудования в любое время.

3D-модель также может включать в себя такие элементы, как озеленение, бордюры, скамейки и почти любые другие элементы участка. Для таких аксессуаров, как скамейки и оборудование для игровых площадок, требуется основание и подключение. Знание того, куда пойдут эти элементы, может позволить бригадам подготовить их раньше в процессе и избежать повторных копаний позже.

3. Отчеты о ходе работ и исполнительные листы

3D-модели также могут быть полезны для информирования о ходе проекта и создания исполнительных материалов, которые представляют собой пересмотренные чертежи, представляемые по завершении проекта. Вы можете собирать новые данные во время выполнения задания для создания обновленных 3D-моделей, показывающих, как сейчас выглядит сайт. 3D-модель, созданная после завершения проекта, может использоваться на протяжении всего жизненного цикла объекта для таких целей, как техническое обслуживание, эксплуатация и управление активами.

Преимущества использования 3D-моделей для земляных работ

Использование 3D-моделей для земляных работ и управления машинами может дать многочисленные преимущества, в том числе:

Повышенная точность плана: начинается строительство, что сокращает переделок и затраты.
Повышенная точность в полевых условиях: Поскольку машины имеют те же данные, что и геодезист, операторам машин легче следовать планам проекта. Работникам не придется полагаться исключительно на контуры при навигации по рабочей площадке. Поверхность 3D-реплики также построена в соответствии с фактической вертикальной и горизонтальной геометрией ландшафта.
Снижение затрат на геодезию: Использование 3D-моделирования устраняет необходимость постоянной проверки уклона, что снижает затраты на геодезию. Более низкие затраты на опросы могут помочь вам получить больше рабочих мест и увеличить доход с течением времени. Дополнительные деньги также могут позволить вам модернизировать оборудование и нанимать сотрудников по мере расширения вашей компании.
Более эффективная работа машины: Машина работает более эффективно, потому что она движется точно в соответствии с измерениями 3D-модели. 3D-моделирование поможет вам достичь большего с вашим оборудованием за меньшее время. Повышенная эффективность также снижает затраты на топливо, ремонт и техническое обслуживание.
Снижение затрат на сырье: Методы 3D-моделирования помогут вам с первого раза достичь цели и более эффективно использовать материалы. Эта повышенная производительность снижает затраты на сырье, поскольку вам потребуется меньше расходных материалов для каждой работы. Это преимущество является устойчивым и рентабельным.
Сокращение трудозатрат: Благодаря 3D-моделированию управления станком многие обязанности оператора станка автоматизированы, что помогает ему работать быстрее и совершать меньше ошибок – это качество повышает эффективность отдельных работников и снижает трудозатраты.
Улучшенная коммуникация: Вы можете использовать 3D-модели для передачи информации о проекте в доступной визуальной форме различным заинтересованным сторонам. Если у всех будет общее понимание материала, им будет легче делиться идеями и предложениями.
Увеличенное количество применений : Вы можете настроить данные один раз, а затем использовать их для различных целей, включая оценку, утилиты и хардскейпинг. Вы также можете внести коррективы в информацию по мере необходимости для последующих назначений.
Сокращение затрат на проект: Согласно отчету Федерального управления автомобильных дорог Министерства транспорта США, использование 3D-модели может снизить стоимость проекта в общей сложности на четыре-шесть процентов. Только при земляных работах 3D-модели могут повысить эффективность на 15–25 процентов.

Запросить бесплатное предложение

Как создаются 3D-модели?

Для создания 3D-модели необходимо сначала собрать данные съемки. Вы можете сделать это, используя различные технологии, в том числе LiDAR и аэрофотограмметрию. Первоначальная съемка фиксирует расположение физических особенностей и ключевых точек, которые служат базой. Затем вы можете сканировать область с помощью технологии LiDAR для создания облаков точек данных, представляющих физические компоненты объекта. Эти облака точек объединяются с программным обеспечением для 3D-моделирования для создания 3D-представления.

Когда Take-Off Professionals получает файлы данных обследования для проекта, мы сначала проверяем, что у нас есть вся необходимая информация о требованиях к работе и объеме работ, за которые отвечает наш клиент. Затем мы строим 3D-модель на основе полученных планов. В ходе этого процесса мы исправляем ошибки в проектах и делаем заметки о возможных изменениях.

После завершения создания 3D-модели для планирования мы сообщаем инженерам о проблемах и предлагаем необходимые исправления. Мы продолжаем пересматривать модель и предлагать изменения до тех пор, пока каждая деталь не станет правильной.

Чтобы начать проект 3D-моделирования, нам нужны три вещи:

Файлы САПР: Вы можете отправить нам свои файлы САПР или загрузить их на наш сайт. Мы можем использовать различные форматы файлов, в том числе стандартные отраслевые форматы, такие как .DWG и .DXF, в AutoCAD, а также множество проприетарных форматов. Мы можем обрабатывать любой пакет САПР от Carlson Construction, AutoCAD, Micro Station и других.
Бумажные планы: Нам также нужны бумажные планы или сканы бумажных планов. Вы можете загрузить отсканированные файлы или отправить их нам на компакт-диске. Имейте в виду, что часто дешевле отправить, чем сканировать.
Заказ на работу: Вам также необходимо заполнить заказ на работу, в котором будут указаны сведения о масштабах проекта. Вы можете отправить заказ на работу через наш сайт.

Некоторые из элементов, которые могут быть включены в 3D-модель для управления машиной, в зависимости от проекта, включают:

Поверхность парковки
Дороги с информацией о выравнивании по вертикали и горизонтали
Модель грунтового основания, выходящая за заднюю часть бордюра
Большие островки и бордюры
Небольшие островные бордюры с уклоном
Строительные подушки, включая надувные по запросу
Зоны удержания и сортировки листов
2D-линии инженерных коммуникаций или полная 3D-компоновка инженерных сетей
Существующие условия
Точки для компоновки построенных на поверхности объектов, таких как здания и бордюры

Работа с экспертом по 3D-моделированию

Компания Take-Off Professionals ежегодно создает для наших клиентов около 1000 моделей управления машинами. У нас работает команда инженеров и технических специалистов, которые являются экспертами в создании 3D-моделей для строительной отрасли, и мы не используем субподрядчиков, как это делают многие наши конкуренты. У нас есть группы, работающие во всех четырех основных часовых поясах США, чтобы мы всегда были рядом с нашими клиентами.

Мы работаем уже более двух десятилетий и заслужили репутацию благодаря своевременности, точности, вниманию к деталям и отличной поддержке клиентов. Мы также создали эксклюзивную платформу, которую наши клиенты могут использовать для загрузки своих файлов в безопасной и удобной среде. Эта дополнительная мера обеспечивает быстрое и простое размещение заказа на работу.

Узнайте больше о том, как наши услуги по обработке данных и моделированию могут помочь вам выигрывать больше заявок, сокращать расходы и выполнять проекты точно и эффективно, связавшись с нами сегодня.

Что такое 3D-моделирование и для чего оно используется?

Источник изображения
Tips3D Автор Джош Петти Раскрытие информации: этот пост может содержать партнерские ссылки. Это означает, что если вы покупаете что-либо, мы получаем небольшую комиссию без каких-либо дополнительных затрат для вас (узнать больше)
3D-моделирование — это метод компьютерной графики для создания трехмерного цифрового представления любого объекта или поверхности.
Художник использует специальное программное обеспечение для манипулирования точками в виртуальном пространстве (называемыми вершинами) для формирования сетки: набора вершин, образующих объект.
Эти 3D-объекты могут генерироваться автоматически или создаваться вручную путем деформации сетки или других манипуляций с вершинами.
3D-модели используются для различных сред, включая видеоигры, фильмы, архитектуру, иллюстрацию, проектирование и коммерческую рекламу.
В процессе 3D-моделирования создается цифровой объект, способный к полной анимации, что делает его важным процессом для анимации персонажей и специальных эффектов.
Ядром модели является сетка, которую лучше всего описать как набор точек в пространстве.
Источник изображения
Эти точки отображаются в трехмерной сетке и соединяются вместе в виде многоугольников, обычно треугольников или четырехугольников. Каждая точка или вершина имеет свое положение на сетке, и путем объединения этих точек в формы создается поверхность объекта.
Модели часто экспортируются в другое программное обеспечение для использования в играх или фильмах. Но некоторые программы 3D-моделирования позволяют создавать 2D-изображения с использованием процесса, называемого 3D-рендерингом. Эта техника идеально подходит для создания гиперреалистичных сцен с использованием сложных алгоритмов освещения.
3D-моделирование в действии
3D-моделирование является неотъемлемой частью многих творческих профессий.
Инженеры и архитекторы используют его для планирования своей работы. Аниматоры и дизайнеры игр полагаются на 3D-моделирование, чтобы воплотить свои идеи в жизнь.
И почти каждый голливудский блокбастер использует 3D-моделирование для создания спецэффектов, сокращения затрат и ускорения производства.
Например, сериал HBO Game of Thrones использует 3D-моделирование + анимацию для макетирования каждого эпизода перед съемкой.
Из-за их стоимости в Интернете существует обширный рынок 3D-моделей.
Источник изображения
Такие веб-сайты, как TurboSquid и CGTrader, предлагают отдельные 3D-модели и пакеты. Художники могут работать индивидуально или в команде, чтобы создавать эти активы и распространять их для использования в различных проектах.
3D-печать — еще одно популярное приложение для 3D-моделирования, поскольку оно позволяет точно контролировать дизайн сетки.
Объекты также можно создавать с помощью 3D-сканирования или скульптинга, но эти методы имеют ограничения по точности конечной модели. Но выигрыш в точности теряется в скорости, поскольку 3D-моделирование может быть утомительным процессом.
Обучение 3D-моделированию может быть довольно сложной задачей. Многие программы сложны, а хорошие принципы моделирования основаны на фундаментальных художественных навыках.
Тем, у кого есть опыт рисования и скульптуры , будет легче научиться моделировать. Но на самом деле любой, у кого есть время и терпение, может освоить эти навыки.
Как работает 3D-моделирование?
Художник обычно начинает с создания некоторого типа примитива , такого как куб, сфера или плоскость. Примитив — это всего лишь начальная форма для начала моделирования.
Художник будет опираться на эту базовую форму и манипулировать ею, используя различные инструменты моделирования. Для 3D-моделирования почти всегда полезно начинать с простого и постепенно усложняться.
Источник изображения
3D-моделирование — это точный рабочий процесс, часто включающий кропотливое размещение отдельных вершин для получения правильных контуров желаемого объекта.
Внешний вид сетки состоит из полигонов, которые можно разделить на более мелкие формы для создания большего количества деталей. Эти подразделения особенно необходимы, если 3D-модель должна быть анимирована.
Любые суставы, которые должны сгибаться, например колено или локоть персонажа, потребуют этих дополнительных полигонов для обеспечения плавного движения.
Существует несколько инструментов для ускорения процесса моделирования. Большинство программ включают технику зеркального отображения, которая позволяет художнику построить симметричную модель, работая только с одной половиной или даже четвертью объекта.
Это особенно полезно в дизайне персонажей, так как художнику нужно смоделировать только одну сторону персонажа, а программа отразит его работу вдоль нужной оси, создав идеально симметричный объект.
Другие инструменты позволяют быстро деформировать поверхность модели.
Например, текстуру шума можно использовать для смещения сетки, чтобы получить более органичную поверхность.
Или можно использовать инструмент разделения поверхности для имитации большего количества полигонов. Таким образом, художник может работать «неразрушая» в процессе, который сохраняет его оригинальную работу. Это особенно важно для более сложных моделей, которые требуют экспериментов для правильной работы.
Источник изображения
После того, как модель готова, поверхность можно покрасить и текстурировать.
Текстурирование моделей выходит за рамки этой статьи, но важно отметить, что текстуры можно использовать для подделки деталей поверхности.
Таким образом, художник может сделать модель более сложной, чем она есть на самом деле. Этот метод особенно полезен в видеоиграх, где сложные сетки могут сильно нагружать ЦП и прерывать игровой процесс.
Знакомство с программным обеспечением для 3D-моделирования
Существует множество программ для 3D-моделирования.
Если вы хотите создать анимированных персонажей, игровые модели или спроектировать дом, у нас есть программа на любой бюджет.
Maya от Autodesk — это отраслевой стандарт в области 3D-моделирования и анимации.
Если бы вы проходили курс 3D-моделирования в университете, вероятно, вы бы использовали это программное обеспечение. Большинство профессиональных студий ищут опыт работы с Maya при найме новых талантов, поэтому любой художник, желающий пробиться в индустрию, должен серьезно подумать об изучении Maya.
Cinema4D — еще один очень популярный выбор.
Кривая обучения не такая крутая, как у Maya, и она поддерживает более простую интеграцию с такими инструментами, как Adobe After Effects, что делает ее отличным выбором для тех, кто интересуется анимированной графикой.
Blender — бесплатная программа для 3D-моделирования и анимации с открытым исходным кодом.
Он поставляется с надежным набором инструментов, позволяющим создавать активы и анимацию профессионального качества. Без ценника.
Однако кривая обучения Blender довольно крутая, и программное обеспечение считается нестандартным в отрасли.
SketchUp — инструмент, популярный среди архитекторов и ландшафтных дизайнеров.
Он может похвастаться простым в использовании интерфейсом, что делает его идеальным для начинающих, желающих начать работу с 3D-моделированием для архитектурных работ.
Но существует множество других программ для моделирования, так что загляните в Google, если вам интересно найти больше.
Источник изображения
В любом случае 3D-моделирование является неотъемлемой частью современного цифрового медиа-ландшафта.
Это также увлекательное и полезное средство художественного самовыражения. Несмотря на то, что новички часто пугаются, растущее количество учебных пособий и учебных ресурсов означает, что изучение 3D-моделирования с нуля никогда не было таким простым.
Сейчас самое подходящее время, чтобы начать собственное путешествие в модельном бизнесе и воплотить в жизнь свои уникальные идеи.
Автор: Джош Петти
Джош — художник и разработчик игр, специализирующийся на научной фантастике, фэнтези и абстрактном искусстве. В его работах используются яркие цвета и сочетаются элементы глитч-арта, аутрана, ретро-игр, нео-гео и концептуального искусства. Он обучался живописи маслом, прежде чем заняться 3D-моделированием, анимацией и программированием. Сейчас он руководит Brain Jar, небольшой студией разработки игр, которая специализируется на экспериментальном контенте, основанном на повествовании. Вы можете узнать больше на веб-сайте или в Twitter @brainjargames.
Будущее 3D-моделирования
Дэнни Роллингс
Часть первая: сегодня
3D-моделирование прошло долгий путь с момента своего скромного появления более 40 лет назад, при этом его возможности постоянно развивались и совершенствовались вместе с используемыми технологиями. чтобы выполнить это. Благодаря этому прямо сейчас происходит целая куча интересных вещей, и еще много чего на подходе. Мы находимся на пороге революции в моделировании, когда новейшие технологии и те, что находятся в стадии разработки, похоже, изменят правила игры в мире 3D-моделирования.
Например, появление 3D-печати еще больше расширило возможности и возможности применения 3D-моделирования; в то время как виртуальная реальность, хотя и очень новая в своей нынешней (не Virtual Boy ) форме, похоже, навсегда изменит то, как мы взаимодействуем с 3D-моделями. Этот навык применяется во многих различных отраслях и профессиях разнообразными и удивительными способами, и именно это делает будущее 3D-моделирования еще более захватывающим.
Виртуальный мальчик, которого играет ребенок Источник изображения: Тим Ламберт, Виртуальный мальчик, CC BY-SA 2.0
Даже с разнообразными приложениями навыков, 3D-моделлеры, такие как я, обязаны иметь свою собственную область знаний, тип вещей, которые им больше всего нравится создавать, или даже предпочитаемый тип геометрии. На самом деле, мы уже создали пост о 3D-моделировании в Autodesk Maya 2016 , где мы предоставили информацию о типах геометрии, с которыми вы можете работать, а также некоторые советы и рекомендации по набору инструментов!
Чтобы по-настоящему начать эту статью, я расскажу вам о некоторых интересных и захватывающих способах использования 3D-моделей в различных профессиях. Каждый из них будет содержать гиперссылку для тех, кто хотел бы узнать больше о каждой теме. Давайте начнем с захватывающего, увлекательного и временами пугающего мира кино и телевидения.
Телевидение и кино
Сначала идут последние телепередачи или, в данном случае, потоковое ТВ; да, я говорю Netflix, пропитанный ностальгией драматический детективный сериал ужасов 1980-х годов и молва, Stranger Things (это было что-то вроде цветущего глотка!). Без моделирования у нас не было бы его безликого, зубастого и определенно дурно дышащего кошмарного топлива Демогоргона и его ужасного дома Перевернутого.
Между тем, в области блокбастеров у нас есть примерно 20 квадратных кварталов (1 квадратная миля) Нью-Йорка, смоделированного для Marvel’s Мстители (2012). Невероятный Халк также был создан с помощью 3D-моделирования.
3D-модель Невероятного Халка
Источник изображения: Hulk — Wire blend by Lonnie Dunkin III, CC BY-NC-ND 2.0
Строительство
3D-моделирование также чрезвычайно полезно для архитектурной визуализации; и я предполагаю, что в долгосрочной перспективе это будет экономически выгодно. При дальнейшем сочетании с облачными решениями для рендеринга, такими как ферма рендеринга GarageFarm.NET, визуализация может ожить за гораздо меньшее время и с гораздо меньшими проблемами.
Смоделированный в 3D дом
Источник: ByGiovanni_cg с сайта Pixabay.com под лицензией CC0 Public Domain
Реклама
Когда дело доходит до визуализации дорогих вещей, которых еще не существует, поверите ли вы, что несуществование часто имеет место для последних автомобилей, которые вы увидеть рекламу, обычно ошеломляющую; единственная реальная часть автомобиля, которую вы увидите, это колеса! Под этой полированной компьютерной графикой внешностью скрывается электромобиль Mad Max , известный как Blackbird, с 360-градусной камерой, установленной на его голове, чтобы получить реалистичные отражения для своего компьютерного аналога, и способностью имитировать вождение. практически любого автомобиля. Зачем это делать? Потому что довольно часто реальный автомобиль либо еще не произведен, либо все еще находится в разработке, когда реклама выходит в эфир.
3D-модель автомобиля
Источник изображения: предоставлено Piro4D с сайта Pixabay.com под лицензией CC0 Public Domain
Наука и здравоохранение
3D-моделирование не только отлично подходит для развлечения и продажи товаров людям, его также можно использовать для спасения жизней. В мае 2015 года Dassault Systèms выпустила научно точную и коммерчески доступную 3D-модель здорового человеческого сердца. Подобные 3D-симуляции могут помочь в диагностике сердечно-сосудистых заболеваний, позволяя протестировать бесконечное количество решений перед лечением, что потенциально может привести к гораздо более ранней диагностике и предотвращению большого процента ненужных смертей, вызванных сердечно-сосудистыми заболеваниями.
3D-модель сердца и грудной клетки
Источник изображения: Heart in ribcage от Wellcome Images по лицензии CC BY-NC-ND 2.0
Косплей, реквизит и изготовление костюмов
Потому что процесс 3D-моделирования — это открытый навык. , это делает его очень полезным для развлекательных творческих начинаний, таких как косплей, который представляет собой просто акт переодевания персонажа из фильма, телевидения, книги или видеоигры. Вдохновение и эмоциональная связь, которую человек может получить от своих любимых вымышленных персонажей, постоянно доказывали, что они являются прекрасным мотиватором для людей, чтобы создавать удивительные и захватывающие вещи и превращать воображаемое в реальный .
3D-печатные костюмы
Источник изображения: Legacy Effects 3D-печатные костюмы Ника Нормала по лицензии CC BY-NC0ND 2.0
Если бы 3D-моделирование нужно было описать тремя словами, это было бы « Представьте. Создавать. Исследовать. »; 3D-моделирование может идти рука об руку с косплеем, потому что, как и моделирование, косплей по своей сути очень связан с воображением, от исходного материала, начинающего жизнь в воображении его создателей, до воображения и планирования того, что нужно сделать, чтобы временно стать этим персонажем в реальном мире. Когда костюм, наконец, создан, косплеер может пережить свое впечатление от личности этого персонажа и исследовать его личность посредством взаимодействия с ним в реальном мире.
В статье для веб-сайта Адама Сэвиджа (из Разрушителей мифов известности) Tested Билл Доран из компании по изготовлению реквизита и костюмов, Punished Props описал 3D-печать удивительное преимущество, когда речь идет о производительности и качестве изделий, которые он производит.
3D-печать
3D-печать — это большая тема, которая легко могла бы заполнить отдельный пост (возможно, даже несколько). Черт возьми, Google поиск конкретного термина «3D-печать» дает более 33 миллионов результатов, в отличие от «3D-моделирования» и «3D-моделирования», которые в сумме дают чуть более 1 миллиона результатов. Это не означает, что 3D-моделирование стало менее важным делом, во всяком случае, появление 3D-печати сделало его более большим делом, поскольку, когда дело доходит до этого, вам нужен кто-то для 3D-моделирования. печатный объект в первую очередь. По крайней мере, до тех пор, пока наши роботы-повелители не возьмут верх и не начнут разрабатывать и печатать большие и лучшие версии самих себя!
Стоимость базового 3D-принтера достаточно низка, чтобы быть доступной для широкой публики; на самом деле, вы даже можете получить его дешевле, чем большинство популярных гарнитур виртуальной реальности. Например, Oculus Rift стоит чуть меньше 550 фунтов стерлингов, а Playstation VR — около 350 фунтов стерлингов. всего около 280 фунтов стерлингов.
Devan Hsu, печать XYZ DaVinci 1.0 20140606, CC BY-SA 2.0
Есть несколько цветущих классных вещей, напечатанных на 3D-принтере, от протезов, улучшающих жизнь детей и взрослых по всему миру, до полностью функционирующего косплея Бэтмена с работающими гаджетами, вплоть до рекордных 17 футов (~ 5 м) длинная Boeing часть крыла самолета. Если у вас есть соблазн купить 3D-принтер и распечатать готовые модели или вы хотите поиграть в 3D-моделирование и начать печатать свои собственные материалы дома, стоит сначала ознакомиться с обзорами продуктов, такими как этот для вышеприведенного. упомянул да Винчи .
Спутник, напечатанный на 3D-принтере
Steve Jurvetson, PlanetaryResources Спутник, напечатанный на 3D-принтере – 201402, CC BY 2.0
Фотореализм
Настоящий фотореализм был бы невозможен без разумного использования текстур, но вам действительно нужно что-то, к чему можно применить эти текстуры, поэтому подробное 3D модель может избавить художника по текстурам от лишних хлопот по «подделке» определенных деталей.
К сожалению, чем сложнее модель, тем больше размер файла, и здесь могут начаться проблемы. Если вы пытаетесь создать что-то фотореалистичное и выполняете предварительный рендеринг изображения, не стесняйтесь моделировать с таким высоким разрешением, какое вам нужно, но хорошо осознавайте среду, для которой вы хотите использовать эту модель, или объем изображения. время рендеринга, которое у вас есть. Кроме того, подумайте, собираетесь ли вы вкладывать деньги в сверхбыстрый рендеринг с помощью нашей фермы рендеринга, что позволит вам заранее усовершенствовать сцену. Безумные уровни сложности могут быть в случае с фотореалистичными моделями, особенно с теми, которые вылеплены из цифровой глины в таких Autodesk Mudbox часто с невероятными результатами!
Фотореалистичное 3D-изображение, созданное в GarageFarm.NET. визуализируя неподвижные изображения этой модели, вы гораздо менее ограничены в своих возможностях.
Проблема с попытками добиться фотореализма в видеоиграх
Миры видеоигр должны постоянно воспроизводить окружающую вас среду, пока вы взаимодействуете с миром, что требует времени, и чем мощнее игровой движок и платформа, на которой вы в нее играете, будь то компьютер, консоль, планшет или смартфон — тем лучше могут быть 3D-модели, текстуры, освещение (и так далее). Чем сложнее сцена, тем больше времени требуется для рендеринга каждого кадра, и из-за ограничений, которые современное программное обеспечение накладывает на активы видеоигр, 3D-моделирование для игр требует другой тактики, чем та, которая приемлема для предварительно обработанной компьютерной графики, используемой в кино и на телевидении.
Grand Theft Auto требует много рендеринга
(Источник изображения: Grand Theft Auto V (71) от Videogame Photography под лицензией CC BY 2.0) каждую модель, а затем применить специальные текстурные карты, извлеченные из модели с высоким разрешением, к версии с низким разрешением, и все это для того, чтобы сделать ее похожей на модель в игре более сложной, без увеличения времени рендеринга и риска ужасной задержки. или, что еще хуже, сбой игры! Вот почему некоторые элементы могут выглядеть ужасно при близком рассмотрении, но с относительного расстояния они выглядят нормально.
Хорошие новости: мы очень близки к тому, чтобы в видеоиграх появились фотореалистичные персонажи, так что это то, чего стоит ожидать в ближайшем будущем, если бы только мы могли понять, как оживить эти холодные, мертвые цифровые глаза… и я не знаю. Не знаю, как вы, но в тот день, когда я увижу волосы, которые выглядят как и и выглядят реалистично в видеоигре, будущее 3D-моделирования действительно наступит.
Часть вторая: Ближайшее будущее
В ближайшем будущем вас ждут чертовски удивительные и откровенно ошеломляющие вещи. Возможно, вам даже посчастливилось читать это, когда некоторые из них, если не все, стали полноценной реальностью. Будущее — это захватывающее место для 3D-моделирования, поскольку как общественность, так и профессионалы смогут не только взаимодействовать с ними, но и создавать их.
Виртуальная реальность

Виртуальная реальность предлагает нам новый способ воплощения наших фантазий; способность принимать активное участие в невозможном и ужасающем.
Таши Хэнлон (VICE UK: Как видеоигры виртуальной реальности могут изменить наше сознание)
Было бы неправильно, если бы мы не начали здесь, ведь виртуальная реальность буквально ошеломляет вас. Это также самый общедоступный из всех, поскольку все три мощных хита VR наконец-то увидели публичный релиз. В то время как VR-развлечения действительно набирают обороты, иммерсивное 360-градусное 3D-моделирование все еще находится на стадии прототипа, в конце концов, это совершенно другая игра по сравнению с VR-видеоиграми и 360-градусным видео.
Видеоигры
О VR-играх можно сказать очень много, и многие самые интересные моменты были освещены в заставляющем задуматься видео от Vice Gaming . Кто бы мог подумать, что просмотр 3D-моделей и взаимодействие с ними таким образом может иметь терапевтический потенциал для людей, страдающих посттравматическим стрессовым расстройством (ПТСР), и на совершенно противоположном конце спектра может нести потенциальные этические дилеммы и медицинские риски в отношении популярная среда VR ужасов.
Автор Holger2130 (Собственная работа) [CCBY-SA 4.0]
3D-моделирование
Хотя 3D-моделирование в виртуальной реальности пока не может конкурировать со своими экранными братьями, управляемыми с помощью мыши, нет никаких сомнений в том, что эта среда будет создавать волны в индустрии 3D-моделирования. В конце концов, часть смысла 3D-моделирования заключается в создании чего-то, что можно рассматривать со всех сторон, в то время как мы в настоящее время застряли с нашими глазами, приклеенными к двухмерному компьютерному экрану в течение периодов времени, вызывающих онемение сзади.
Проще говоря, виртуальная реальность даст нам возможность, наконец, взаимодействовать с трехмерными объектами в действительно трехмерной среде. Можно утверждать, что 3D-моделирование и виртуальная реальность всегда должны были быть вместе. В любом случае, хватит поклоняться виртуальной реальности, давайте на самом деле перейдем к некоторым удовольствиям, связанным с 3D-моделированием, которые появятся на горизонте.
VRTX
Интерфейс 3D-моделирования VRTX
Игра с интеллектуальным названием VRTX разрабатывается австрийскими независимыми разработчиками Blackish Games; вау, если что-то и помогает продвинуть идею о том, что виртуальная реальность и 3D-моделирование должны были быть вместе, так это случайное сходство между виртуальной реальностью и очень важной вершиной. Эххем, вернемся к теме, VRTX разрабатывается с использованием HTC Vive, и Blackish уже загрузили 6 тестовых видео-прототипов на свой канал YouTube в период с января по ноябрь 2016 года и продемонстрировали большой прогресс.

Blackish описали свое вдохновение для запуска проекта как разочарование по поводу того, что ни один из крупных пакетов моделирования не объявляет о поддержке VR. Руководствуясь тем фактом, что разработчикам VR-опыта было бы выгодно создавать их в VR, разработчик сначала сосредоточился на моделировании, а затем решил, как включить UV-картографирование и текстурирование в программное обеспечение позже. Это определенно тот проект, на который стоит обратить внимание!
Дополненная реальность
Несмотря на то, что люди уже имели некоторый опыт работы с дополненной реальностью, они в основном ограничивались дурацкими Snapchat фильтрами, приложениями для макияжа, карточной дополненной реальностью Nintendo 3DS , 5 Pokemon Go и досадная кончина первой итерации Google Glass среди некоторых других. Все это дало нам небольшое представление о том, на что способна дополненная реальность, но, наконец, ближайшее будущее принесет с собой гораздо более содержательные предложения.
Microsoft HoloLens
Выпущенный для разработчиков в марте 2016 года, HoloLens за 3000 долларов США — это цветущий дорогой комплект, но тот, который, если все сделано правильно, может стать будущим дополненной реальности (без давления Microsoft !). Если вы сами являетесь разработчиком и вам интересно интегрировать этот комплект в свой бизнес, стоит ознакомиться с недавним обзором гарнитуры Techradar . Теперь давайте перейдем к нескольким интересным функциям, которые могут заставить людей взаимодействовать с 3D-моделями совершенно по-другому.
HoloLens-Minecraft от Microsoft Sweden под лицензией CC by 2.0
от Eduardo Woo под лицензией CC BY-SA 2.0
3D Medicine
Мы напечатали части человеческого тела и использовали их, чтобы помочь улучшить жизнь. Можно ли будет напечатать и лекарства? Текущая проблема фармацевтической отрасли — невозможность персонализировать лекарства. Сможем ли мы легко напечатать таблетку с определенной дозировкой для конкретного пациента с особыми потребностями?
3D в космосе
Вместо того, чтобы использовать тяжелые и занимающие много места материалы для строительства базы на планете, сможем ли мы просто напечатать ее в 3D? Ресурсы на Земле конечны. Наши шансы на выживание резко возрастут, если мы сможем колонизировать другую планету. Может ли 3D помочь спасти человеческую расу?
Возможности безграничны. Недостаточно обсудить все в одной статье. 3D-моделирование действительно может изменить мир.
‍
Что такое 3D-моделирование и для чего оно используется?
FutureLearn использует куки-файлы для повышения удобства использования веб-сайта. Все файлы cookie, кроме строго необходимых, в настоящее время отключены для этого браузера. Включите JavaScript, чтобы применить настройки файлов cookie для всех необязательных файлов cookie. Вы можете ознакомиться с политикой FutureLearn в отношении файлов cookie здесь.
Главная Что такое 3D-моделирование и для чего оно используется?
Опубликовано 18 марта 2022 г.
от FutureLearn
Категория: Цифровые навыки, общие
Поделиться этой публикацией
Опубликовано 18 марта 2022 г.
от FutureLearn
Категория: Цифровые навыки, общие
Узнайте, что такое 3D-моделирование, для чего оно используется и как научиться 3D-моделированию.
Поделиться этой публикацией
3D-моделирование используется для формирования многих вещей, которые мы видим в повседневной жизни. От видеоигр до архитектуры, мы все, вероятно, извлекли выгоду из технологии 3D-моделирования.
Но что такое 3D-моделирование? Для чего он используется и как он работает? Здесь мы исследуем тонкости 3D-моделирования и все замечательные вещи, для которых оно используется.
Содержание
Что такое 3D-моделирование?
Начнем с определения 3D-моделирования. 3D-моделирование — это процесс создания трехмерных представлений объекта или поверхности. 3D-модели создаются с помощью программного обеспечения для компьютерного 3D-моделирования, которое мы рассмотрим чуть позже.
В процессе 3D-моделирования вы можете определить размер, форму и текстуру объекта. Процесс работает с точками, линиями и многоугольниками для создания трехмерных фигур в программном обеспечении.
Как работает 3D-моделирование?
3D-модель в основном состоит из вершин, которые вместе образуют сетку и действуют как ядро 3D-модели. Каждой точкой модели можно манипулировать, чтобы изменить форму. Используя данные координат, программное обеспечение определяет положение каждой точки по вертикали и горизонтали относительно опорной точки.
Наиболее распространенный способ начать создание 3D-модели — начать с базовой формы — куба, коробки, сферы или любой другой формы, которая, по вашему мнению, лучше всего подходит. Из вашей начальной формы вы можете начать лепить и совершенствовать ее до того, что вы хотите.
Для чего используется 3D-моделирование?
Многие отрасли промышленности используют 3D-моделирование для целого ряда проектов; вероятно, существует множество предметов, смоделированных в 3D, которые мы используем, даже не осознавая их участия. Возможности 3D-моделирования безграничны. Это действительно универсальная среда, которую можно использовать для множества различных областей. Давайте рассмотрим некоторые распространенные области применения 3D-моделирования:
Разработка игр
Возможно, наиболее известным применением 3D-моделирования является разработка игр. 3D-модели используются для создания персонажей, декораций, реквизита и целых миров в видеоиграх. Ключом к любой хорошей игре является погружение, а 3D-моделирование — отличный способ создать эффект погружения.
3D-моделирование особенно важно в мире игр виртуальной реальности, который является чрезвычайно захватывающим сектором. Игры виртуальной реальности полностью погружают вас в игровой процесс, создавая целые трехмерные миры, в которые можно погрузиться.
Чтобы узнать больше о создании иммерсивных игр, ознакомьтесь с нашим курсом «Создание экспрессивных видеоигр».

ВР Вум Введение в 3D-анимацию с помощью Blender
Университет Абертай Дизайн и разработка видеоигр: Дизайн персонажей видеоигр

3D-печать
Понятно, что 3D-печать невозможна без 3D-моделирования. 3D-печать позволяет 3D-моделям стать физическими объектами, которые можно использовать для чего угодно. Это гораздо больше, чем просто миниатюрные фигурки и игрушки из домашних принтеров; существует бесконечное количество полезных способов использования 3D-печати.
Как мы обнаружили в нашем открытом шаге 3D-печати в здравоохранении, 3D-печать часто используется в здравоохранении, что меняет жизнь. Он использовался для изготовления индивидуальных протезов и имплантатов, а также для создания анатомически правильных моделей для хирургического планирования.
Архитектура
Другое распространенное применение 3D-моделирования — архитектура. 3D-моделирование позволяет архитекторам планировать больше, чем традиционный метод рисования планов зданий от руки. По мере развития технологий мы теперь можем создать трехмерное изображение здания еще до того, как оно будет полностью построено.
Это чрезвычайно полезно для представления конечного продукта во время презентации или для других заинтересованных сторон. 3D-моделирование может выявить потенциальные проблемы со строительными конструкциями, которые не могут быть показаны на 2D-планах, и является ключом к современному проектированию зданий.
Анимация
Получив 3D-модель, ее можно полностью оснастить и анимировать, что очень удобно для анимации. Аниматоры используют 3D-модели для получения чистого бесшовного эффекта при создании фильмов и телешоу. На протяжении всего процесса 3D-моделирование используется для создания декораций, персонажей, реквизита и многого другого.
В большинстве анимационных фильмов используется какое-либо программное обеспечение для 3D-программирования. Однако способность анимировать не является исключительной для анимации. Помимо прочего, он также пригодится для создания спецэффектов в фильмах.
Если вас интересует эта ветвь мира 3D-моделирования, ознакомьтесь с нашим курсом «Изучение анимации».
Дизайн продукта
Многие продукты, которые мы видим вокруг себя в повседневной жизни, в той или иной степени использовались при 3D-моделировании. Создавая виртуальную 3D-модель вашего продукта до его физического создания, мы можем точно определить любые ошибки и соответствующим образом скорректировать продукт. Даже возможность увидеть размер объекта по сравнению с другими продуктами может иметь огромное значение в производственном процессе.
Это также полезно для представления идей продуктов инвесторам, поскольку продукты можно демонстрировать под углом 360 градусов, что позволяет заинтересованным сторонам полностью представить себе конечный результат. Кроме того, это менее расточительно, чем создание образцов и многократное изготовление макетов продуктов, а устойчивый дизайн продукта — отличный шаг в правильном направлении.
Типы программного обеспечения для 3D-моделирования
С таким большим потенциалом и разнообразием 3D-моделирования существует столь же широкий спектр программного обеспечения, которое можно подобрать. Программное обеспечение для 3D-моделирования поставляется в разных ценовых диапазонах, предназначено для разных целей, и все они имеют уникальные функции. Рассмотрим несколько примеров программного обеспечения для 3D-моделирования:
Blender
Это программное обеспечение для 3D-моделирования с открытым исходным кодом, которое можно загрузить бесплатно. Это отличное место, чтобы начать свое путешествие по 3D-моделированию, и его можно использовать для самых разных сред.
Некоторые распространенные применения Blender включают визуальные эффекты, анимацию и модели для 3D-печати, и это лишь некоторые из них. Он поддерживает почти все аспекты 3D-моделирования, поэтому отлично подходит, если вы хотите работать над разными проектами.
Автокад
Еще одно программное обеспечение для автоматизированного проектирования, AutoCAD, представляет собой программное обеспечение для черчения и проектирования, которое можно использовать как для 2D-, так и для 3D-проектов. Он популярен среди архитекторов и инженеров. Это также очень удобно для разработки продукта и помогает предотвратить сбои продукта до начала производства.
В отличие от Blender, это программное обеспечение для 3D-моделирования недоступно для бесплатной загрузки. Стоит отметить, что вы можете просто загрузить бесплатную пробную версию, чтобы понять, как работает программное обеспечение.
Autodesk Maya
Это невероятно мощное программное обеспечение, которое в основном используется для анимации (даже ведущими анимационными студиями). Он даже считается отраслевым стандартом для анимации и намного более продвинут, чем Blender.
Однако это намного дороже, чем большинство других. По этой причине, вероятно, стоит начать свое путешествие с бесплатного или более дешевого программного обеспечения, пока вы не станете экспертом. Кроме того, это намного сложнее, чем Blender, так как в нем так много дополнительных функций.
Лучшее программное обеспечение для 3D-моделирования
Итак, с таким количеством вариантов выбора, как мы узнаем, какое программное обеспечение является лучшим для 3D-моделирования?
Ответить на этот вопрос может быть сложно, так как он полностью зависит от вас и ваших проектов. Программное обеспечение бывает разных уровней сложности, некоторые лучше подходят для определенных проектов, но все они имеют разные функции.
Если вы ищете хорошее программное обеспечение для 3D-моделирования для начинающих, мы рекомендуем Blender. Программное обеспечение удобно для пользователя, легкодоступно, имеет множество применений и может быть загружено бесплатно. Это программное обеспечение для 3D-моделирования, которое часто называют простым в освоении, отлично подходит для тех, кто начинает работать с программным обеспечением для 3D-моделирования.
В нашем курсе «Введение в 3D-анимацию с использованием Blender» вы сможете изучить основы программного обеспечения.

Лабдокс Введение в цифровое производство и 3D-печать

Как научиться 3D-моделированию
К настоящему времени вы, вероятно, задаетесь вопросом, с чего начать изучение 3D-моделирования. Хорошей новостью является то, что ресурсы для этого легко доступны. Все, что вам нужно, это мотивация к обучению и доступ в Интернет!
Большое количество программного обеспечения, необходимого для изучения основ, можно загрузить бесплатно или, по крайней мере, предложить бесплатные пробные версии, а в Интернете доступно множество ресурсов, которые могут помочь вам на этом пути.
Курсы 3D-моделирования
Вполне возможно изучить способы программного обеспечения для 3D-моделирования дома. Онлайн-курсы — отличный способ начать, и часто они проводят вас через весь процесс, пока вы не освоитесь с программным обеспечением. Это простой способ, чтобы кто-то показал вам веревки в любое время и в любом месте.
Мы перечислили некоторые из наших высоко оцененных курсов, которые помогут вам добиться успеха в области 3D-моделирования:
Введение в 3D-моделирование
Промежуточное аддитивное производство (3D-печать)
Введение в 3D-анимацию с использованием Blender
Введение в цифровое производство и 3D-печать
Введение в виртуальную, дополненную и смешанную реальность
Создание опыта виртуальной реальности
Как создавать и продавать Ваш первый опыт погружения
Освоив основы 3D-моделирования, вы сможете практиковаться и оттачивать свои навыки. Вы будете создавать игры и проектировать здания в кратчайшие сроки!
Как создать свою 3D-модель
Какой будет ваш первый 3D-проект, во многом зависит от того, где вы учитесь и что изучаете. Однако всегда полезно начинать с простого. Изучите основы и освойтесь с программным обеспечением, которое вы используете. Со временем вы наберете темп и будете создавать полноценные 3D-модели всего, что душе угодно.
Поскольку многие онлайн-курсы проведут вас через процесс создания чего-либо, вы, скорее всего, начнете с их рекомендаций. Вы также можете поэкспериментировать с программным обеспечением и посмотреть, сможете ли вы создать личный проект, когда освоите основы.
В нашем курсе «Введение в 3D-моделирование» вы изучите основы 3D-моделирования, а также получите возможность создать свой собственный проект 3D-модели.
Стоит ли изучать 3D-моделирование?
Ответ прост – абсолютно! Индустрия невероятно быстро развивается, и в ней много места для творчества и возможностей трудоустройства. Стремитесь ли вы найти новое хобби или пытаетесь заняться интересной карьерой в области технологий, 3D-моделирование — это то, что вам нужно.
3D-пространство до краев наполнено новыми возможностями. Возьмем, к примеру, метавселенную, полностью трехмерную среду, покоряющую мир. Прогнозируется, что рынок 3D-картографии и моделирования вырастет на 17,2% в период с 2022 по 2027 год.
Сфера 3D-моделирования актуальна во многих отраслях и становится все популярнее с развитием технологий, поэтому это отличная область для работы. Некоторые из ролей, которые вы могли бы получить с навыками 3D-моделирования, включают, но не ограничиваются:
Дизайнер видеоигр
Аниматор
Архитектурный дизайнер
Художник по персонажам

Университет Абертай Дизайн и разработка видеоигр: введение в программирование игр
Ланкастерский университет Создайте опыт виртуальной реальности
Институт творческих вычислений UAL Создавайте выразительные видеоигры

Заключительные мысли
3D-моделирование — это увлекательное пространство с множеством возможностей для обучения и творчества. Это также быстрорастущая отрасль, в которой есть что предложить. Надеемся, что эта статья помогла расширить ваши знания в области 3D-моделирования и мотивировала вас освоить его.
Не терпится начать творить? Почему бы не записаться на один из курсов с высоким рейтингом, которые мы описали выше?
Предыдущий пост
Вернуться к блогу
Следующая запись
Наша цель — изменить доступ к образованию.
Мы предлагаем широкий выбор курсов от ведущих университетов и учреждений культуры со всего мира. Они предоставляются поэтапно и доступны на мобильных устройствах, планшетах и компьютерах, поэтому вы можете приспособить обучение к своей жизни.
Мы считаем, что обучение должно быть приятным, социальным опытом, поэтому наши курсы дают возможность обсудить то, что вы изучаете, с другими, помогая вам делать новые открытия и формировать новые идеи.
Вы можете разблокировать новые возможности с неограниченным доступом к сотням коротких онлайн-курсов в течение года, подписавшись на наш безлимитный пакет. Развивайте свои знания в ведущих университетах и организациях.
Узнайте больше о том, как FutureLearn меняет доступ к образованию
Похожие статьи на FutureLearn
Хотели бы вы иметь совершенную английскую грамматику? Изучайте английский язык и произношение в нашем топе …
Категория: Карьерный рост, общее
Если вы когда-нибудь хотели стать детективом, это ваш шанс. От распутывания …
Категория: Общие, психология и психическое здоровье
Журналистика имеет репутацию конкурентной области. Однако в наши дни их больше …
Категория: Creative Arts & Media, General, How To, Job Market
COVID-19 усугубил и без того растущий разрыв в навыках на быстро меняющемся рынке труда. Какие навыки …
Категория: Карьера, Развитие карьеры, Актуальные вопросы, Цифровые навыки, Общее, Рынок труда, Повышение квалификации, Что такое
Что такое 3D-моделирование?
3D-моделирование — это способ создания трехмерных объектов, его можно использовать в самых разных отраслях и приложениях для рендеринга, моделирования, анимации или производства. Когда дело доходит до 3D-печати, 3D-моделирование часто выполняется с помощью 3D-файла, который можно изменить до желаемых размеров печати.
Без 3D-модели 3D-печать невозможна!
3D-моделирование с использованием NURBS в Rhino
Введение в 3D-моделирование: как это работает?
3D-моделирование — это процесс создания 3D-объекта с использованием программ 3D-моделирования. CAD-моделирование визуально представляется в виде двухмерного изображения с использованием методов 3D-рендеринга или визуализации. Существует несколько общих типов методов 3D-моделирования, которые перечислены ниже.
Полигональное моделирование : Полигональная модель представляет собой точки в трехмерном пространстве, соединенные отрезками линий для формирования полигональной сетки. Файлы полигональных сеток являются плоскими, что означает, что они представлены набором плоских граней. Следовательно, кривые могут быть аппроксимированы только путем разделения поверхности с определенным разрешением. Полигональные сетки удобны тем, что они легкие, а визуализацию можно быстро визуализировать.
Моделирование кривых : Другой тип моделирования, основанный на кривых для создания геометрии поверхности. Моделирование кривых может быть как параметрическим (на основе геометрических и функциональных взаимосвязей), так и произвольным, и полагаться на NURBS (неоднородные рациональные B-сплайны) для описания форм поверхности. Кривые управляются математическими уравнениями, на которые дизайнер влияет с помощью взвешенных контрольных точек. Ознакомьтесь с нашей записью о Rhinoceros, чтобы узнать больше о моделировании кривых.
Цифровая скульптура : Это относительно новый тип 3D-моделирования, при котором пользователь взаимодействует с цифровой моделью так же, как если бы вы лепили из глины. Пользователи могут толкать, тянуть, зажимать или крутить виртуальную глину, чтобы создать свою модель. Sculptris – отличный пример цифровой скульптуры.
Моделирование на основе кода : это развивающаяся область моделирования, в которой геометрия создается автономно на основе условий, заданных проектировщиком. Чтобы узнать больше о том, как это работает, ознакомьтесь с нашей статьей Autodesk Deamcatcher . Этот тип моделирования отлично подходит для 3D-печати, поскольку его можно использовать для создания 3D-структур, которые нельзя изготовить никакими другими способами.
Для чего используется 3D-моделирование?
От архитектуры или науки до машиностроения, моды или медицинской промышленности, все отрасли в настоящее время видят весь потенциал 3D-моделирования и максимально используют его. 3D-моделирование на самом деле может быть полезным во многих отношениях.
Это важный инструмент для анимации, будь то фильмы или видеоигры. Программное обеспечение для 3D-моделирования позволяет создавать все, от персонажей до пейзажей, со световыми эффектами, текстурами и многим другим.
Но 3D-моделирование также можно использовать для рендеринга или симуляции, что может стать важным преимуществом для вашего бизнеса. Инженеры и архитекторы используют его для планирования и проектирования своей работы. Фотореалистичные рендеры идеально подходят для объектов недвижимости. Действительно, это будет идеальный способ показать проект потенциальному клиенту. Для более технических приложений моделирование позволит тестировать технические детали без необходимости их изготовления. Некоторые программы настолько мощны, что могут предсказать, как вы будете реагировать в определенных обстоятельствах.
И последнее, но не менее важное: 3D-моделирование теперь является частью производственных процессов, особенно в связи с растущим использованием аддитивного производства. Действительно, 3D-печать требует использования файла STL. Эти 3D-программы, от быстрого прототипирования до производства, выведут ваши производственные процессы на новый уровень, сэкономив время и деньги и оптимизировав ваши продукты и процессы.
Как научиться 3D-моделированию и сложно ли этому научиться?
Если вы не изучали 3D-моделирование в школе, вам может быть сложно научиться самостоятельно. Но это возможно. Множество учебных пособий доступно в Интернете, используя классы 3D-моделирования, или, если вы не хотите возиться с 3D-моделированием, вы можете купить уже созданный 3D-файл для своих проектов.
Кроме того, есть 3D-программы, адаптированные для любого уровня опыта, вы можете найти действительно простые и интуитивно понятные программы, чтобы начать свое путешествие. Некоторые программы даже адаптированы для детей.
Какое программное обеспечение для 3D-моделирования следует использовать?
Приложения и отрасль, в которой вы работаете, будут влиять на выбор программного обеспечения для 3D-моделирования. Некоторое программное обеспечение может быть более поливалентным, в то время как другое будет более адаптировано к машиностроению, архитектуре, образованию и т. д.
Ваш уровень знаний также будет одним из основных факторов, которые следует учитывать при выборе, но не единственным. Бюджет также является аспектом, который вы должны принять во внимание: некоторые программы могут быть действительно дорогими, и если вы не являетесь опытным пользователем, вам определенно следует для начала рассмотреть бесплатное программное обеспечение САПР.
На рынке доступно множество программ для 3D-моделирования, и вам может быть сложно сделать выбор. Вот небольшая подборка интересного софта:
AutoCAD
AutoCAD — известная программа для трехмерного моделирования, разработанная Autodesk. Это программное обеспечение для 2D и 3D CAD, которое многие дизайнеры считают настоящим стандартом.
Это 3D-программное обеспечение основано на 2D-чертеже для создания 3D-моделей. AutoCAD очень точен и точен, чертежи всегда будут основываться на математических измерениях. Его основное применение — создание чертежей и планов этажей. Autodesk предлагает специализированные пакеты инструментов для различных отраслей, таких как архитектура, машиностроение, строительство, машиностроение или электротехника.
Meshmixer
Meshmixer кажется действительно полезным 3D-программным обеспечением для 3D-печати или даже для разработки новых дизайнов ваших продуктов. Он имеет множество 3D-инструментов, таких как инструменты 3D-скульптуры, функции повторного создания или сглаживания сетки. Meshmixer — это более продвинутое программное обеспечение для 3D-моделирования.
Inventor
Autodesk Inventor — это программа САПР, впервые выпущенная 20 лет назад. Он предназначен для специалистов, работающих над механическими и инженерными проектами. Это мощное программное обеспечение для 3D-моделирования способно создавать сложные модели с тысячами деталей, например автомобили. Он стабилен и надежен, что также дает возможность доступа к настраиваемым инструментам.
ZBrush
ZBrush от Pixologic включает методы лепки из глины в свое программное обеспечение профессионального уровня. Процесс занимает много часов, поэтому новичкам не рекомендуется. Те же разработчики выпускают Sculptris, похожее, но более простое бесплатное приложение для 3D-моделирования, которое начинающие 3D-дизайнеры могут попробовать в первую очередь.
3DS Max
3DS Max, как и программное обеспечение, такое как Cinema4D, будет идеально адаптирован для профессиональных разработчиков видеоигр и художников по визуальным эффектам. Это программное обеспечение, доступное в Windows, предназначено не для новичков, а для опытных пользователей 3D-моделирования.
SketchUp
Sketchup — это известное программное обеспечение профессионального уровня с множеством функций и несколькими передовыми инструментами, которое особенно используется для проектов в области архитектуры, дизайна интерьера или инженерных проектов. В его библиотеке с открытым исходным кодом вы найдете большую коллекцию 3D-дизайнов, которые вы можете использовать и повторно использовать в своих проектах.
Эта программа 3D-моделирования бесплатна для личного использования или для студентов! Имейте в виду, что бесплатная версия Sketchup — это веб-версия. Вы также можете найти альтернативы Sketchup.
Blender
Blender — это хорошо известная программа для автоматизированного проектирования, очень мощная программа для прямого моделирования на основе сетки, а не параметрическая. Blender даже используется профессионалами для разработки видеоигр или анимации. Он очень похож на такое программное обеспечение, как Mudbox или ZBrush, и не очень подходит для начинающих. Эта программа великолепна для художественного использования, но не только! Благодаря отличным программным инструментам, таким как скульптура, рендеринг и быстрое моделирование, эта программа может быть полезна для многих приложений. Это идеальное программное обеспечение, если вам нужно создавать 3D-модели для 3D-печати, поскольку оно также включает функции САПР для восстановления ваших сеток. Можно избежать неприятных сюрпризов, когда детали выходят из 3D-принтеров.
Идем дальше: Краткая история 3D-моделирования
3D-моделирование используется для создания 3D-моделей для различных секторов, от проектирования и производства до цифровой анимации для фильмов и видеоигр. Первое использование компьютерной графики было в начале 1960-х годов в научных и инженерных целях, а художественное выражение CGI началось к концу 1960-х годов.
Первая коммерчески доступная программа для твердотельного моделирования под названием Syntha Vision была выпущена в 1969 году. Лишь 20 лет спустя на сцене появились NURBS и параметрическое моделирование, последнее из которых стало рождением Pro/ENGINEER. Популярность и полезность 3D-моделирования росла: приложения для 3D-моделирования варьировались от фильмов и видеоигр до всех аспектов коммерческого дизайна и производства. Первая технология 3D-печати, стереолитография (SLA), появилась в 1986 и дает свое имя ныне популярному файлу STL.
Что дает 3D-моделирование?
3D-моделирование — это метод, позволяющий создавать 3D-модель или трехмерное представление человека, окружающей среды или объекта. 3D-моделирование выполняется с помощью программного обеспечения для 3D-моделирования.
Каковы лучшие приложения для 3D-моделирования?
Вот несколько приложений для 3D-моделирования, которые можно использовать на iPad или Android: Sculptura, Shapr3D, Tinkercad или 3DC. io.
Для чего используется 3D-моделирование?
3D-моделирование можно использовать повсеместно. Мы знаем, что он широко используется в кино, видеоиграх и анимации, но это не так. От архитектуры до машиностроения или медицинской промышленности, все эти требовательные отрасли теперь видят весь потенциал 3D-моделирования и максимально используют его. 3D-моделирование на самом деле может быть полезным во многих отношениях.
Связанные страницы глоссария
3D моделирование и анимация; процесс и технологии + видео
Содержание
4.6 7 голосов
Рейтинг статьи
Время чтения: 7 минут После создания 3D-макета мы приступаем к 3D-моделированию персонажей, реквизита и окружения. Почему? Потому что все, что появится в 3D-анимации, должно быть создано или «смоделировано». 3D-модель — это поверхностное представление объекта, созданное в 3D-среде, такой как 3D-программное обеспечение.
Создание 3D-модели, вероятно, является отправной точкой для большинства художников-аниматоров и важной частью процесса производства 3D-анимации. Моделирование требует тщательного наблюдения, обработки и исправления трехмерных объектов с помощью различных атрибутов программного обеспечения. Освоение этого навыка требует практики в различных предметных областях, таких как анатомия.
Кроме того, работа с программным обеспечением для 3D-моделирования иногда может вызывать разочарование; потому что то, что пользователь испытывает в большинстве из них, не похоже ни на какой предыдущий реальный опыт или другое обычное программное обеспечение, которое люди используют в своей повседневной жизни.
Теперь давайте подробнее рассмотрим 3D-моделирование, но перед этим посмотрите следующее видео, чтобы увидеть, как работает 3D-моделирование в эффектах и симуляции:
Ваш браузер не поддерживает тег видео.
Что такое процесс 3D-моделирования?
Каждый 3D-объект, отображаемый в 3D-анимации, состоит из 3D-сетки, которую можно создать с помощью широкого спектра методов. Проще говоря, процесс создания сетчатых объектов в 3D-программах называется 3D-моделированием. Эти объекты создаются на основе предыдущих проектов или реальных наблюдений и будут использоваться в качестве элементов трехмерной среды, которую мы пытаемся создать.
Процесс 3D-моделирования начинается с материала, подготовленного в компоненте дизайна конвейера анимации; в котором форма каждого объекта изображается в деталях. Данные дизайна состоят в основном из рисунков, а иногда и из скульптур. Работа художника по моделированию заключается в воссоздании геометрии этих объектов в среде 3D-моделирования.
Для использования в 3D-анимационном видео 3D-модели должны хорошо выглядеть. Они также должны быть функциональными и должным образом вписываться в трубопровод; это означает, что их создание должно быть осуществимо с имеющимися ресурсами.
Анимация основана на движениях, и для изображения этих движений потребуются деформации объектов. В отличие от 2D-анимации, в 3D-анимации это может быть довольно сложно. На самом деле 3D-модели должны быть оптимизированы для широкого спектра деформаций, вызванных движением; в противном случае они выглядели бы крайне странно.
Моделирование мультфильмов в профессиональном масштабе по сравнению с личными проектами
Процесс моделирования персонажей мультфильмов в профессиональном производстве отличается от того, когда он делается для личного проекта. Как правило, вы должны знать, как создавать модели в соответствии с помещениями художественного отдела и подготавливать их, чтобы они могли стать частью отличного анимационного производства. Кроме того, вам обычно требуется пересматривать свою работу в соответствии с отзывами, которые вы получаете от старших или, в некоторых случаях, от клиента.
@ Copyright Domestika
6 наиболее распространенных методов 3D-моделирования в анимационной индустрии
Как правило, специалисты по 3D-моделированию начинают с топологии с низким разрешением, а затем добавляют в 3D-модель больше деталей. Но СУЩЕСТВУЮТ разные подходы к созданию 3D-модели в зависимости от типа объекта, конечного назначения объекта и возможностей или предпочтений художника или анимационной студии. Эти стили приведут вас к почти одинаковым результатам с помощью разных методов.
Некоторые из наиболее популярных методов, используемых для 3D-моделирования, включают:
1. Цифровая лепка
Цифровая лепка — это довольно новый подход к моделированию, основанный на процессе, похожем на лепку из глины в реальном мире. С момента своего появления он изменил рабочий процесс для огромного числа разработчиков 3D-моделей; позволяя им перейти к созданию искусства, а не зацикливаться на технических ограничениях 3D-моделирования. Модели с высоким разрешением, созданные этим методом, нельзя использовать непосредственно в 3D-анимации; необходимо создать модель ретопологии с низким разрешением.
2. Булево моделирование
Булево моделирование не является популярным подходом в индустрии развлечений. В этом подходе геометрия объекта создается путем взятия двух объектов и создания из них нового; либо вырезая одно из другого, комбинируя их, либо используя негативное пространство пересечения в качестве нового объекта.
3. Лазерное сканирование
С развитием технологии лазерного сканирования был представлен новый метод трехмерного моделирования. В этой технике реальный объект сканируется лазером, чтобы создать его цифровое представление. Процесс сканирования обычно быстрый и простой, но созданная геометрия должна быть очищена перед использованием.
4. Моделирование коробок
Моделирование коробок — популярный подход к моделированию персонажей. Это быстрый метод создания базовых фигур. Все начинается с куба в Box Modeling. Затем художник начинает выдавливать физические черты персонажа, такие как руки, ноги, пальцы и т. д. 3D-модель будет усовершенствована путем добавления деталей ко всей форме.
5. Моделирование SubD
Моделирование Subdivision, вероятно, самый популярный способ создания формы в 3D-среде. Он используется для создания моделей с масштабируемой детализацией, которые по-прежнему хорошо выглядят при визуализации. В этой технике основное внимание часто уделяется сначала определению формы, затем ее подразделению и добавлению дополнительных деталей с помощью дополнительных полигонов. Это в некотором роде похоже на использование сначала больших мазков кисти, а затем добавление большего количества деталей в обычном рисовании.
6. NURBS-моделирование
NURBS-геометрия (неоднородный рациональный B-сплайн) — это тип математической модели, использующий направляющие столбы с плавными кривыми, которые охватывают поверхность между ними. NURBS-модели отлично подходят для представления гладких округлых форм, но имеют ограничения, которые делают их более сложными в использовании, чем полигоны. NURBS-моделирование более популярно в сферах визуализации продуктов и архитектуры.

Чем занимается специалист по 3D-моделированию в студии 3D-анимации?
Специалист по 3D-моделированию — это человек, ответственный за создание геометрии 3D-модели или очистку уже созданных 3D-моделей. Специалисты по моделированию 3D-анимации — это цифровые эквиваленты классических скульпторов. Основные обязанности специалиста по 3D-моделированию в студии 3D-анимации включают:
Интерпретацию концепт-арта и/или эскизов
Создание 3D-моделей на основе предоставленных спецификаций
Следование рекомендациям по проектированию и другим техническим ограничениям
Уточнение, оптимизация или исправление 3D-моделей
Управление цифровыми активами
Сотрудничество с другими 3D-художниками
Чтобы начать карьеру в области 3D-моделирования, требуется обширная подготовка в области 3D-моделирования и анимации. Глубокое понимание последних отраслевых концепций и технологий будет большим подспорьем. Большинство студий 3D-анимации формируют специализированные команды для различных компонентов конвейера анимации, поэтому навыки межличностного общения и общения необходимы.
Работа 3D-моделлером в студии 3D-анимации означает ежедневное использование своего творчества и воображения.
Что-то, что вы должны знать, прежде чем приступить к 3D-моделированию, — это знать все тонкости языка форм символов. Посетите наш блог, если вам интересно.
Что такое рабочий процесс 3D-моделирования?
У каждого 3D-художника или студии есть свой рабочий процесс для 3D-моделирования. Различные объекты в одном проекте также могут потребовать различных подходов. Однако есть общий пошаговый путь к получению окончательной 3D-модели; независимо от техники или стиля:
Ссылки: каждый процесс 3D-моделирования начинается с эталона, такого как предварительный концепт-арт изображений реального мира или даже объектов.
Планирование: здесь вам нужно составить план того, как вы собираетесь создавать свою модель. Каждая модель может быть разбита на отдельные простые примитивы.
Исполнение: цель состоит в том, чтобы создать примитивную форму 3D-модели на основе плана и убедиться в правильности пропорций.
Уточнение: После создания примитивной модели вам необходимо добавить дополнительные детали в вашу 3D-модель, чтобы она выглядела лучше.
Ретопология: Когда 3D-модель готова, вам нужно построить низкополигональную модель из высокополигональной с помощью инструментов ретопологии.
Какая программа для анимации 3D-моделей самая лучшая?
3D-моделирование используется в различных отраслях промышленности для разных целей. За прошедшие годы были разработаны различные типы программного обеспечения для моделирования с особым вниманием. Основные области использования и их наиболее предпочтительные программные пакеты включают в себя:
Лучшее программное обеспечение для 3D-моделирования в индустрии развлечений
В индустрии развлечений (включая 3D-анимацию) обычно используются такие программные пакеты, как ZBrush, Mudbox, 3Ds Max, Maya, или Blender . Удобство использования этих программных пакетов не ограничивается 3D-моделированием; их также можно использовать для выполнения некоторых других задач, включая анимацию, физическое динамическое моделирование, текстурирование, освещение, рендеринг и композитинг.
Например, ZBrush, , представляет собой инструмент для цифровой скульптуры, подходящий для создания 3D-моделей с высоким разрешением, используемых в фильмах или 3D-анимации. В отличие от более традиционного программного обеспечения для 3D-моделирования, этот пакет больше похож на традиционную лепку.
Mudbox — еще одно программное обеспечение, в основном используемое для создания цифровых скульптур с высоким разрешением, рисования текстур, смещения и создания карт нормалей. Он предлагает высокопроизводительную среду и инструменты профессионального качества, помогающие создавать высокореалистичных 3D-персонажей, окружение и реквизит за меньшее время.
3Ds Max, , ранее известная как 3D studio, обладает мощными возможностями моделирования для 3D-моделирования и очень похожа на AutoCAD . Разработчики видеоигр, студии телевизионной рекламы и студии архитектурной визуализации часто используют это программное обеспечение.
Maya в наши дни является отраслевым стандартом в 3D-анимации. Независимо от того, являетесь ли вы 3D-художником-любителем или профессиональной анимационной студией, Maya определенно является одним из основных пакетов программного обеспечения, с которым вам нужно серьезно подумать о работе.
Бесплатная программа 3D-моделирования и анимации с открытым исходным кодом Blender поставляется с мощным набором инструментов, позволяющим создавать профессиональные высококачественные ресурсы и анимацию. Тем не менее, изучение Blender не так просто, и это считается нестандартным в отрасли.
При этом существует множество программ для 3D-моделирования. Каждый 3D-художник или студия 3D-анимации может выбрать другой пакет программного обеспечения в зависимости от спецификаций проекта и собственных требований.
Лучшее программное обеспечение для 3D моделирования в архитектуре и визуализации продуктов
Они не предоставляют конкретных списков функций, предоставляемых программными пакетами, используемыми в индустрии развлечений, но очень точны, когда речь идет о моделировании продукта с использованием методов параметрического твердотельного моделирования.
SketchUp , например, популярный инструмент с удобным интерфейсом; что делает его идеальным для начинающих, заинтересованных в 3D-моделировании для архитектурных работ.
Юриспруденция и медицина
Практически любой из вышеперечисленных программных пакетов может использоваться в юриспруденции и медицине.
Подведение итогов
В 3D-анимации все должно быть создано или «смоделировано»; таким образом, 3D-моделирование персонажей, реквизита и окружающей среды является важной частью конвейера каждой студии 3D-анимации.