Типы 3D-моделирования. Что лучше для вас?

3D-моделирование можно определить просто как создание цифрового и трехмерного объекта. Как видно из бесчисленных голливудских блокбастеров, компьютерных игр и индустрии цифровой печати по всему миру, нет никаких сомнений в том, что 3D-моделирование растет.

Развитие 3D-моделирования означает, что оно становится проще, верно? Ну не совсем. 3D-моделирование довольно сложно.

Дизайнеры и 3D-художники используют различные типы 3D-моделирования, чтобы добиться успеха в высококонкурентной отрасли.

И новички, и профессионалы используют 3D-моделирование в VR (виртуальная реальность) и AR (дополненная реальность), дизайн игр, 3D-печать, архитектурный рендеринг, маркетинг продуктов, анимацию и даже фильмы.

В этой записи блога мы попытаемся ответить на вопрос о лучших методах 3D-моделирования, так что давайте продолжим!

История 3D-моделирования

Серьезный прорыв в индустрии моделирования произошел, когда в 1960-х годах в коммерческую эксплуатацию были внедрены системы автоматизированного проектирования (САПР).

В 1963 году Иван Сазерленд, автор блокнота для зарисовок, представил робота-чертежа, который имел революционную интерфейс. Это означало, что компьютеры могут быть полезны в инженерии, а также потенциально при взаимодействии дизайнеров и художников.

В следующем году IBM и General Motors разработали DAC 1 (компьютер с расширенными возможностями дизайна), призванный ускорить производство автомобилей. Внедрение прошло успешно.

К 1968 году Сазерленд и Дэвид Эванс основали первую компанию по производству 3D-графики». «Эванс и Сазерленд ” были в основном сосредоточены на производстве аппаратного обеспечения для работы систем, но позже она начала производить программное обеспечение для указанных систем.

Что такое 3D-моделирование?

3D-моделирование — это метод компьютерной графики, который создает трехмерное цифровое представление любого объекта или поверхности с помощью программного обеспечения в виртуальном пространстве. 3D-моделирование можно выполнять вручную или автоматически с помощью компьютерного программного обеспечения.

3D-моделирование в основном используется в видеоиграх, разработке, коммерческой рекламе, иллюстрациях и архитектурной визуализации.

Чрезвычайно детализированные модели со сложными формами (игровая рекламная анимация) можно экспортировать в другое программное обеспечение для уточнения, а в некоторых ситуациях художники могут визуализировать 2D-изображения в процессе, называемом 3D-рендерингом.

Какова цель 3D-моделирования?

Помимо очевидной роли преобразования объектов в цифровую форму, 3D-моделирование имеет различные цели. как на личном, так и на организационном уровне.

1. Презентация продукта — 3D-моделирование помогает дизайнерам реалистично представить свой продукт. Потенциальные клиенты могут оценить продукт с разных сторон.
2. Гибкость. Элементы и дизайны можно добавлять/удалять одним нажатием кнопки.
3. Больше эффективности и качества. Сочетание нарисованных от руки эскизов и 3D-эффектов позволяет сократить количество переделок и сократить время подготовки между концепцией и конечным продуктом.
4. Подходит для утверждения проектов и маркетинга. Мелкие мелкие детали очень убедительны. В отличие от 2D, яркие образы 3D надолго остаются в памяти потенциальных клиентов.
5. Реалистичные элементы (мебель, декор, привлекательные виды и настенные краски) — это благословение для дизайнеров интерьеров.

Каковы основные типы 3D-моделирования?

Примитивное моделирование

Примитивное моделирование использует базовые формы для создания желаемых цифровых объектов. Он объединяет уже существующие формы, используя базовые логические процессоры для создания различных форм и контуров путем вычитания и/или комбинирования.

Полигональное моделирование

Включая размеры X, Y и Z для определения форм и поверхностей, полигональное моделирование использует теорию полигональных сеток в качестве руководства.

Проволочная сетка используется для получения желаемых форм, и в основном она используется при рендеринге линии развертки. Полигональное моделирование может быть сложным для начинающих.

Рациональное моделирование B-сплайнов

Моделирование Rational B-Spline является одним из наиболее распространенных типов 3D-моделирования. Этот метод, основанный на комбинировании и корректировке геометрических форм, проще в освоении и освоении и популярен среди людей разного происхождения.

Неоднородный рациональный базисный сплайн (NURBS)

Метод моделирования NURBS отличается ЭЛЕГАНТНОСТЬЮ и основан на математических уравнениях. Его независимая функциональность обеспечивает гибкость, а дизайнеры могут добавлять вмешательство человека для достижения желаемой формы.

Моделирование поверхности

Моделирование поверхности подпадает под методы автоматизированного проектирования (САПР) и является шагом вперед, когда дело доходит до определения различных поверхностей. Программное обеспечение для моделирования рассчитывает гладкую поверхность и использует контрольные точки и панели управления в случае касательных плоскостей.

Моделирование поверхностей позволяет создавать визуальные представления сложных поверхностей, что невозможно в реальных ситуациях. Метод моделирования немного сложен и требует высокого уровня подготовки.

Каркасное моделирование

Каркасное моделирование представляет реальный мир через форму сети вершин. Одна грань имеет минимум 3 вершины, и каждая вершина должна появиться хотя бы один раз. Каркасное моделирование требует больших вычислительных ресурсов и формального обучения.

Твердотельное моделирование

Твердотельное моделирование работает путем включения грубых форм, таких как сферы, n-образные призмы и кубы. Дизайнеры начинают с 2D-эскизов твердотельных моделей и переходят к созданию 3D-фигур.

Твердотельное моделирование пригодится, когда требуются сложные объекты с плоскими поверхностями и одинаковыми радиусами. Твердотельное моделирование довольно удобно для пользователя и не требует обширной подготовки. У него низкие требования к вычислительным ресурсам из-за малого числа треугольников.

7 доступных методов расширенного 3D-моделирования

Типы 3D-моделирования, обсуждаемые ниже, сильно зависят не от моделей, а от назначения части модели.

1. 3D-скульптинг – 3D-скульптинг стал популярным среди 3D-художников. 3D-скульптинг может лепить несколько уровней детализации, визуализируя сверхдетальные и неразличимые объекты. Скульптура требует невероятных навыков, на освоение которых требуется время.
2. Моделирование полигонов — Полигональное моделирование является наиболее часто используемым и наиболее универсальным методом по уважительной причине. Полигональное моделирование подходит для создания точных размеров и может сочетаться с 3D-скульптингом для получения великолепных результатов.
   90% программного обеспечения для моделирования подходит для этой техники. Дополнительный слой исходной геометрии объектов ограничивает полигональную сетку разделенного низкополигонального объекта.
3. Визуализация ткани — визуализировать фотореалистично довольно сложно из-за различных фактур объектов и подходящих основ. Такие программы, как Marvelous Designer, имеют различные шаблоны и базы данных всех когда-либо разработанных тканей и кожи, имитируя даже самые сложные из когда-либо созданных дизайнов.
4. Сплайновое моделирование — Также известен как NURBS. В технике моделирования известно, что сплайновое моделирование создает криволинейные поверхности из контрольных точек, создавая связи между несколькими кривыми, а не ребрами. NURBS отлично справляется с моделями, состоящими из нескольких модульных частей, таких как столы, шкафы, ящики и т. д.
5. Процедурное моделирование — Процедурное моделирование направлено на максимальную автоматизацию. Это приводит к органически выглядящим объектам. Происхождение модели исходит из ранее существовавших руководств, а не из воображаемых форм и концепций.
   Процедурное моделирование носит алгоритмический характер и связано с затенением. Гудини Пакет 3D – пример программного обеспечения, используемого в этой технике.
6. 3D-сканирование — Хотя 3D-сканирование все еще находится в разработке, оно является одним из самых неортодоксальных методов в отрасли. Дизайнеры сканируют фотографии с помощью программного обеспечения и создают объект в 3D с помощью алгоритмов.
   Однако эти алгоритмы, используемые в этой технике, подвержены ошибкам и несовершенны.
7. Моделирование коробок — Коробочное моделирование делает упор на манипулирование всеми формами объектов одновременно. Классические инструменты используются для создания фигур из примитивных объектов, таких как сферы и кубы. Низкополигональные фигуры довольно механические, поскольку мы контролируем отдельные вершины и грани. Лучше всего он работает с архитектурными визуализациями с твердой поверхностью и искусственными продуктами. В сочетании с моделированием поверхности подразделения и такими инструментами, как выдавливание, создание контурных разрезов и фаска, простая геометрия становится похожей на клетку.

Другие методы

Моделирование

Моделирование в основном используется для других объектов, таких как океаны, имитация ткани, огонь и дым, жидкость, мягкое тело и физическое моделирование, такое как автомобильная авария. Компьютеры рассчитывают, что происходит в каждом кадре, поскольку настройки с различными физическими объектами и различными параметрами взаимодействуют во времени.

Нападки на комплект

Kit Bashing в основном используется при детализации объектов, созданных с помощью других методов моделирования.

Фотограмметрия

В фотограмметрии используются камеры, которые делают фотографии со всех возможных ракурсов при одинаковом освещении и передают их в программу, которая интерпретирует и создает 3D-модель.

Поскольку эта техника близка к реализму, текстуры и UV-карты также может быть сгенерировано. UV-карта требует тщательной очистки из-за окружающей среды. Для воссоздания карт используются новая сетка и ретопология.

Булево моделирование

Начните, вырезайте или добавляйте, чтобы создать простую форму. Логическое моделирование использует разность, пересечение и объединение, чтобы сократить время, затрачиваемое на имитацию.

Как создать 3D-модель?

Дизайнеры и 3D-художники используют два основных способа создания 3D-моделей. Во-первых, беря объект из реальной ситуации и превращая его в цифровую модель с помощью 3D-сканера, а во-вторых, используя программное обеспечение и геометрические данные для построения твердотельных моделей.

3D-сканирование

3D-сканирование позволяет дизайнерам создавать цифровую копию реального объекта, человека или окружающей среды. Часто используется в качестве дополнения к уже существующему рабочему процессу, проверке, подкраске или редактированию. 3D-сканирование зависит от технологии сканера и сборки. Последние модели смартфонов имеют встроенные возможности 3D-сканирования.

3D-моделирование

В 3D-моделировании используется специализированное программное обеспечение для создания моделей с нуля.

Программное обеспечение САПР

Программное обеспечение САПР в основном используется в проектной и технической документации, заменяя ручную документацию автоматизированной. Программное обеспечение САПР помогает визуализировать концепцию в фотореалистичной манере.

Функции САПР включают функции управления изменениями, инструменты проектной документации, методы проектирования и современный пользовательский интерфейс.

Цифровая скульптура

Цифровая скульптура в основном используется для создания гиперреалистичных моделей с гладкими и органичными поверхностями. Он манипулирует полигональной сеткой, скручивая, толкая, вытягивая или добавляя дополнительную геометрию, чтобы имитировать органическую структуру. Цифровая скульптура отнимает много времени и требует тщательного мастерства, чтобы создать превосходный скульптурный объект.

Слепка органических форм

Концепция лепки органических форм очень похожа на лепку из глины. Органические сканы можно исправить с помощью фотограмметрии, чтобы придать объектам естественность. т. е. вмятины и царапины

Как начать 3D-моделирование?

3D-моделирование имеет свою долю распространенных заблуждений о барьерах начального уровня. Ноутбук с приличным процессором и хорошей видеокартой — это все, что вам нужно, чтобы начать свое путешествие в виртуальный мир.

Бесплатные варианты программного обеспечения, такие как блендер, также предлагают качественные инструменты.

Часто задаваемые вопросы

Какова роль 3D-дизайнера?

Основная работа 3D-дизайнера — создание моделей на основе инструкций и требований клиента. Для создания конечного продукта дизайнеры используют комбинацию методов рисования от руки, различного программного обеспечения и методов компьютерного 3D-моделирования.

Ручной рисунок или использование более продвинутых программ можно комбинировать для достижения желаемого результата. Дизайнеры также должны участвовать в презентациях концепции для потенциальных клиентов.

Какие программы для 3D-моделирования самые удобные для пользователя?

Кино 4D- Благодаря множеству настраиваемых и интуитивно понятных функций Cinema 4D, пожалуй, является наиболее удобным для начинающих программным обеспечением для 3D-моделирования, которое позволяет пользователям настраивать его в соответствии со своими потребностями.

Кисть Z- Z Brush имеет широкий набор инструментов для 2D- и 3D-моделирования. Он выделяется перекрывающимися функциями, которые минимизируют нагрузку на процессор.

Блендер- Blender изначально создавался для художников и небольших команд. Blender — это бесплатная программа с открытым исходным кодом и широким набором инструментов.

Какую программу для 3D-моделирования проще всего изучить?

Чтобы выбрать лучшее программное обеспечение для ваших нужд, определите навыки моделирования, которыми вы обладаете. Для начинающих:чем проще типы 3D-программ, тем лучше.

Tinker CAD — Tinker CAD — это БЕСПЛАТНАЯ и популярное программное обеспечение с очень интуитивно понятными функциями. Помимо того, что он быстрый и простой, он направляет пользователя по основам.

Вектарий — Как платформа на основе перетаскивания, Vectary поддерживает рендеринг с использованием инструментов, вдохновленных дизайном видеоигр, графическим дизайном и дизайном продукта.

Морфи — Дизайнеры, привыкшие использовать планшет вместо компьютера, найдут в этом благо. Morphi прост в освоении и имеет огромную базу данных функциональных моделей.

Чем CAD Crowd может вам помочь?

Платформа CAD Crowd предоставила возможность частным лицам и корпорациям нанять 3D-дизайнеров для выполнения некоторых своих задач по моделированию за определенную плату. Конкурсы дизайна и обзоры заявок можно публиковать по всему миру.

Заключение

Различные типы методов 3D-моделирования предназначены для создания фотореалистичных цифровых объектов и результатов. Все зависит от дизайнеров и их навыков.

Сочетание двух и более видов 3D-моделирования гарантирует отличные результаты на основе объекта.

Разработчики 3D-моделей имеют целый арсенал инструментов для достижения желаемых результатов. Вы должны найти правильные инструменты, которые соответствуют вашим потребностям. Помните, чем эффективнее техника, тем сложнее ее освоить.