Сегодняшний мир невозможно представить без присутствия в вашей жизни 3D моделей. Они встречаются в повседневном быту и на работе, телевидении, фильмах, рекламных роликах, социальных сетях, программных комплексах и т.д. Но они отнюдь не являются виртуальными, а представляют определенную реальность. Человек пользуется многими благами цивилизации: транспортными средствами, используя их, чтобы добираться на работу или дачу, кружка для употребления вкусного кофе, стол, за которым удобно сидеть и писать. Все эти предметы повседневного обихода когда-то составляли объективную часть 3D моделей. Неподготовленному человеку это трудно осознать и многие задаются вопросом как создавалась 3D модель.
В статье мы познакомимся с основами 3D моделирования и увидим все распространенные решения по созданию 3D моделей: от сложной системы автоматизированного проектирования до банального 3D сканирования. Будет представлено удобное ПО, способное создавать модель с самого начала или применять для этих целей 3D сканер.
Понятие 3D модели
Если взять компьютерную графику, то 3D модель представляет собой цифровое отображение объекта, которое создано при помощи уникального программного комплекса. На практике это выглядит следующим образом: берем обычное физическое тело, на котором четко расставлены точки, соединенные геометрическими фигурами. Все это представлено в 3-х мерном пространстве и выглядит в виде треугольников, фигур с изогнутыми линиями и т.д. В отдельных ситуациях 3D модель способна передать габаритные размеры, текстуру и форму объекта. Именно такая процедура носит наименование 3D моделирования.
Где и как применяются 3D модели?
3D модели успели в значительной степени повлиять на жизнь человечества. Они во многом определяют стиль и назначение сотрудников творческих профессий. Приведем примеры направлений:
- используется при создании новых продуктов методом проектирования. В основном используется инженерами и дизайнерами;
- в архитектурной отрасли. На начальном этапе архитекторам необходимо увидеть визуальное строение будущего здания, объекта. Поэтому они создают удобные 3D модели и успешно применяют их;
- для создания персонажей и 3D aктивов, помогающим разработчикам игр. Они значительно упрощают процесс и делают его более функциональным;
- при создании интересных кинолент. Все популярные фильмы наполнены всяческими специальными эффектами. Именно для их создания существует 3D моделирование;
- в медицинской промышленности. При помощи 3D моделирования создаются комфортные протезы, ортопедические стельки, зубные имплантаты и многие другие решения, способные в значительной мере упростить жизнь человеку;
- в науке 3D моделирование используется в качестве эффективного инструмента для сохранения нашего исторического наследия. Они надежно сохраняют архитектурные памятники от чрезмерного разрушения и способствуют быстрому восстановлению.
Какие 2 метода используются при создании 3D моделей?
В мире известно множественное количество способов сознание 3D моделей, но специалисты пользуются двумя основными. Большой популярностью пользуется метод применения компьютерных программ для 3D сканирования или берут предмет из реальности и превращают ее в цифровую модель при помощи 3D сканера. Каждый из представленных способов имеет свои достоинства и недостатки, рассмотрим их функциональность более подробно.
Метод №1 3D моделирование
В первом случае нам потребуется начать процедуру с нуля, применяя при этом эффективное ПО, которое предназначено для этих целей. Этим способом активно пользуются многие профессиональные специалисты, в деятельности которых 3D модели используются очень часто. Это различные инженеры, дизайнеры, специалисты в архитектуре, художники компьютерной графики и многие другие.
Важный момент! Особенно эффективно используется 3D моделирование при создании новых предметов, когда исполнитель может применить свою фантазию и творческие идеи. В итоге получается нечто оригинальное, способное изменить реальные взгляды на окружающую нас жизнь. Вся прелесть метода состоит в том, что в природе совершенно не существует примерных аналогов тому, что сделано и это радует исполнителя. Он может существенно изменить внешний облик своего транспортного средства, создать таинственный и волшебный образ в видеоигре. Этих объектов нельзя повстречать в реальности и поэтому данный способ привлекает многочисленных поклонников.
Если специалист использует данный метод в архитектуре и перед ним стоит задача произвести 3D модель старинного замка, то имея исходные данные, сотрудник может эффективно воспользоваться ими и для этого не всегда удобно отправляться к месту дислокации объекта, тем более если оно представляет историческую ценность. Поэтому 3D моделирование это процедура, предназначенная для думающих людей, которые имеют хорошее воображение и способны мыслить опережая свое время.
В настоящее время присутствуют разные способы 3D моделирования, в том числе различное ПО. Создание 3D моделей зависит от многих факторов, в том числе от самого объекта и метода.
Параметрическое моделирование
Эта одна из разновидностей системы автоматизированного проектирования, которое широко применяется профессионалами в различных отраслях народного хозяйства для обустройства реальных компьютерных моделей будущих узлов и агрегатов. Сегодня не существует ни одного продукта, который бы не был создан при помощи 3D моделирования, поэтому его роль существенно возрастает.
Этим способом активно пользуется обычный дизайнер, который создает эффективную 3D модель, имеющую в своем составе те же характеристики, что и реальный объект. Интересно, что фактически все критерии совпадают и отсутствуют всякие характерные отличия. Впоследствии, исполнитель может напечатать модель на 3D принтере или изготовить на станке, имеющем числовое программное управление. Если взять практическую плоскость, то можно привести пример создания ряда деталей, которые созданы для идеального сопряжения с друг другом и от их функциональности зависит очень многое. Детали, созданные при помощи 3Dмоделирования ведут себя отлично и полностью соответствуют техническим условиям.
Полигональное моделирование
Данная технология используется активно при создании любой видео игры и киноленты. Она складывается из полигонов, которые можно описать следующим образом. Это плоские двухмерные фигуры, треугольники и т.д. использующиеся мастером для создания трехмерной сетки. В этом методе художник чаще применяет выбранные концепции, чем надоевшее измерение. Полигональное моделирование нашло широкое применение в анимационных студиях, где мастера создают 3D модели, персонажи, доспехи. Если фантазия у человека работает с дальним прицелом, то он в состоянии создать целый виртуальный мир, в котором можно нормально существовать и пользоваться всеми благами цивилизации.
Цифровая скульптура
Метод также широко применяется при создании игр и анимационных фильмов. Он характерен созданием предметов, имеющих плавные формы и в основном используется при воплощении идей для дизайна, эскизных объектов м 3D печати. Процедура имеет схожие очертания с лепкой из реальных материалов. При этом художник применяет эффективный инструмент, называемый скульптинг, внешне напоминающий обычную кисть. С ее помощью мастер может эффективно влиять на геометрические части, вытягивая их или расширяя. Чтобы активно пользоваться этой методикой, необходимо иметь требуемые художественные навыки и много времени. Потому что в ином случае ничего не получится и объект превратиться в бесформенную массу.
Приступая к 3D моделированию, каждый человек должен верно подобрать соответствующее программное обеспечение, выбрать определенные инструменты, способные эффективно создать виртуальный объект. Если только начинаете свою деятельность по профессиональному 3D моделированию, то вашему вниманию хотим представить несколько видов эффективного ПО, при помощи которого можно создать качественные виртуальные объекты.
Варианты программного обеспечения для начинающих пользователей
В качестве рекомендаций можно посоветовать использовать следующие программы. Программный комплекс Blender. Он не имеет ничего общего с популярным кухонным инструментом и предназначен для пользования начинающими специалистами. Его функционал буквально напичкан множественными учебными пособиями, с помощью которого начинающий становится настоящим профессионалом. ПО сделано для компьютерной графики и имеет широкую функциональность. С его помощью можно печатать 3D модели, создавать эффективные приложения, видеофильмы и т.д. Эта программа рассчитана на обширное количество пользователей и подойдет буквально всем желающим, научиться основам 3D моделирования.
Для профессиональных пользователей, можно предложить программное обеспечение со специальными функциями. Они предназначены для каждого отдельного этапа обработки и им может пользоваться только опытный специалист. Можно рассмотреть программу Autodesk Maya, в мире программистов известную под названием как Maya. Она имеет настраиваемый интерфейс и является лидером в отраслевой индустрии видеоигр. Художники активно используют программный комплекс для создания 3D моделей. Утилита имеет бесплатный тестовый месяц пользования, в ходе которого вы решите воспользоваться платной версией или нет.
Альтернативным вариантом служит 3ds Max. Программный комплекс тоже использует пробную демо версию, предоставляя своим пользователям месяц на достойное ознакомление. Приложение крайне положительно характеризуется профессиональными художниками, обладает приличной скоростью и простым функционалом пользования. Эффективным средством для построения 3D моделей в цифровой скульптуре является приложение ZBrush. В системе автоматизированного проектирования можем предложить рассмотреть программу SolidWorks. Утилита представляет собой отраслевой стандарт и предназначена для создания определенных механических систем. Программный комплекс пользуется большой популярностью во многих проектных бюро и среди инженеров, дизайнеров, создающих детали и образы в 3D моделировании. Также специалистам поможет программы AutoCad, Fusion 360 и Rhinoceros. Перечисленные программные комплексы являются стандартными и применяются многочисленными студиями и проектными организациями.
Метод №2: 3D сканирование
Данный способ имеет существенные отличительные черты от системы автоматизированного проектирования или от полигонального моделирования. С помощью методики можно создавать копию цифрового предмета, используя качественный 3D сканер. Но сам способ не имеет действенной функциональности, без эффективного использования системы автоматизированного проектирования. САПР применяется в качестве перемены дизайна или полноценной проверки. Тогда конечные результат будет удовлетворять профессионального специалиста и построение 3D моделей будет более качественным.
Важно! Не следует применять этот способ как средство построения объекта с нуля. В нем активное участие принимает реальный объект, с которого делается копия.
Процедура 3D сканирования напрямую зависима от функционального устройства сканера. На сегодня в мире существует очень много видов оборудования, среди которых особой популярностью пользуются световые 3D сканеры, работающие по принципу лазерной триангуляции, времяпролетные и т.д. Такое многообразие заставляет пользователей внимательно знакомиться с техническими характеристиками оборудования, чтобы подобрать подходящий агрегат.
Многие электронные устройства могут выполнять функции сканеров. Например, это планшеты и смартфоны, имеющие в своей конструкции встроенные датчики, при помощи которых конечный пользователь оказывается в мире 3D. Технологический процесс применения 3D сканера одинаков, поэтому имеет сходный итоговый результат. Берется обыкновенная 3D модель какого-то объекта, используется система автоматизированного проектирования и иные методы. Чтобы понять, как это работает в практической плоскости, необходимо более подробно изучить процедуру.
3D сканирование для системы автоматизированного проектирования
При помощи качественного 3D сканера, пользователь может в короткое время создать модель, в точной геометрической пропорции. Причем будет проведен полный анализ ошибок и отклонений. При этом не играет роли есть ли у вас исходные файлы для сравнения. Данная способность является большим преимуществом, нет необходимости затрачивать драгоценное время на создание объекта с нуля. Причем время на получение модели составит всего несколько минут. Особенно поражает точность, которая является идеальной.
Также 3D сканеры могут выполнять другие полезные функции., невозможные при использовании метода обычного моделирования. В качестве примера можно привести медицинскую отрасль. Медики отлично используют 3D сканер в качестве эффективного оборудования при создании моделей, учитывающих индивидуальные параметры тела. Если инвалид имеет уникальные особенности, то для него не проблема изготовить кресло-каталку, способное помочь человеку во многих вопросах жизнедеятельности. Также 3D сканер применяется при качественном протезировании, когда пациент нуждается в нем.
3D сканирование для скульптинга и полигонального моделирования
Фотографический реализм особенно хорош при использовании 3D сканера. Эта опция значительно помогает при осуществлении полигонального моделирования и скульптинга. Этот эффект активно применяется различными игровыми студиями, когда есть шаблон игры и нужна точная копия лица игрока. Добиться его изображения, чтобы оно выглядело в реальном времени сложно, но если у вас в наличии имеется 3 D сканер, то задача будет успешно решена. Студии кино охотно применяют оборудование, так как им нужно срочно смоделировать вид оружия или какого-то военного объекта. Например, военного корабля. При этом компания экономит внушительные денежные средства. В выполнении процедуры большое значение играет эффективное применение программного комплекса. Без его успешной работы невозможно дальнейшее редактирование и выдача конечного результата.
Фотограмметрия
Известен еще один способ моделирования, это фотограмметрия. Метод имеет достаточно сходных черт с 3D сканированием. Его работа заключается в следующем: за основу берется обычная 3dмодель, существующая в реальном времени. Производится его фотофиксация с различных ракурсов, после чего снимки склеиваются вместе. Конечно, отождествлять процесс сканирования и фотограмметрии нельзя, но многие специалисты считают их схожими по функционалу.
Процедура отнимает у пользователя много сил и времени. Объект необходимо снять с нескольких ракурсов и иногда их количество перетекает за сотню. К тому возможны всякие отклонения и дефекты, которые не позволят перестроится на ходу и изменить ход дела в свою пользу. Тем не менее, метод фотограмметрии имеет множество достоинств, среди которых главным является возможность воспроизведения предмета с высоким качеством текстуры. Это особенно хорошо, потому что у 3D сканера данная опция ненадлежащего качества. Но способ фотограмметрии имеет одну существенную отрицательную черту. Он не такой точный и чтобы получить стопроцентный результат, рекомендуется использовать 3D сканеры и метод фотограмметрии вместе.
Где можно хранить и торговать 3D моделями?
Важно не только уметь сделать качественную 3D модель, но сохранить, до момента востребованности или выгодно реализовать. Бывают редкие случаи, что модель нужна для внутреннего использования. В таком случае можно обеспечить сохранность в личном персональном компьютере или загрузить в файлообменник. Удачным решением для этого будет программа Dropbox. Если полезных ресурсов нет в наличии или вы внезапно захотели показать творение сторонним людям, то лучше загрузить модель на собственный сайт. Там можно хранить любые 3D модели, при необходимости скачивать их, просматривать и т.д.
В настоящее время интернет представляет множество выгодных предложений для продаж и рекламы. В нашем случаем нам требуется сохранить 3D модели или попробовать продать. Существуют профильные сервисы, предназначенные специально для такой миссии. Перечислим их наименования: Sketchfab, Kraken, Turbosquid. В них можно создавать личные коллекции для уникального просмотра и делать это в видимыми улучшениями. При этом является доступной регулировка функций, можно настроить нормальное освещение, получить код для встраивания и многое другое. 3D модели можно размещать в качестве рекламы на популярных сервисах Ютуб и Твиттер, тем самым способствуя успешной продаже при помощи интернета.
Уникальность торговых площадок состоит в том, что некоторые имеют в своем распоряжении мощные игровые двигатели, которые располагают собственными торговыми площадками. Это дает большие преимущества в продвижении продукта и его дальнейшей реализации. В последнее время особую активность проявляют собственники игровых площадок, владельцы киностудий и других организаций, которых в полной мере может заинтересовать данная продукция. Особенно популярны игры и поэтому в настоящее время усиленно изготавливаются анимационные 3D модели, которые могут быть востребованы на рынке.
Сегодня многие разработчики программного обеспечения имеют собственные ресурсы для качественного просмотра и ознакомления с 3D моделями. Например, одним из самых популярных считается компания Autodesk, чьи сервисы пользуются большим спросом и интересом. Многие пользователь применяют продукты предприятия в своей профессиональной деятельности. Но имеется профильное программное обеспечение, при помощи которого можно не менее качественно ознакомиться с изображением и дать ему актуальную оценку.
Где применяются 3D модели
Место использования в современном мире настолько широко, что куда ни ткни, сразу попадешь в какую-то мастерскую или специализированный сервис активно работающий с 3D моделями. Возьмем самые распространенные и популярные отрасли:
- Автомобилестроение. Автомобильные корпорации штампуют многочисленные изделия, похожие друг на друга до тошноты. Многие собственники прибегают к тюнингу, во время которого не только меняют мощность двигателя, но и изменяют внешний вид транспортного средства. Для этих целей создаются качественные 3D модели, на основе которых производят не похожие детали. Таким образом машина меняется до неузнаваемости.
- Игры. Разработчики игр являются одними из самых заинтересованных покупателей. Им всегда нужны интересные образы, оружие, одежда и т.д. Поэтому они охотно заходят на сайт и просматривают доступные изображения.
- Архитекторы. Люди этой профессии очень востребованы, потому что они создают настоящий шедевр, который помогает понять, а при необходимости изменить некоторые визуальные недостатки.
Можно привести еще массу отраслей, где 3D модели выполняю основную роль.
Выводы
Существует бесчисленное количество способов создания качественных 3D моделей. Если перед вами стоит задача спроектировать что-то особенное, новое, которого в реальности не существует, то вы скорее всего обратитесь к помощи программного обеспечения для 3D моделирования. Если необходимо сделать копию чего-то, то наверняка используете качественный 3D сканер. При этом вы получаете множество очевидных преимуществ и выгод: значительно экономиться драгоценное время и силы, а конечный результат вызовет восхищение и восторг. Нужно отметить, что при стандартном способе моделирования, таких значительных итоговых результатов невозможно достичь.