Как пишется триде моделирование

Всего найдено: 19

Пожалуйста, подскажите, нужна ли запятая? Также вы можете скачать маркеры, открыть или распечатать их, чтобы посмотреть 3D-модель подводной лодки(,) где вам будет удобно. Очень надо, спасибо.

Ответ справочной службы русского языка

Запятая нужна. 

Здравствуйте, подскажите, пожалуйста, как пишется 3D-программное обеспечение или 3D программное обеспечение? Спасибо.

Ответ справочной службы русского языка

Корректно: программное обеспечение 3D.

Добрый день! Помогите, пожалуйста, разрешить ситуацию. При написании документации по 3D-моделированию, иногда приходиться использовать слово Моделинг. Но все его пишут по-разному: кто-то пишет моделинг, кто-то моделлинг. Как правильно писать это слово?

Ответ справочной службы русского языка

Корректно: моделинг (ср.: шопинг, блогер и др.). В русском, в отличие от английского, согласная перед -ер, -инг не удваивается, если есть однокоренное соответствие с одиночной согласной (пусть даже тоже заимствованное). Ср.: модель, моделировать. 

Здравствуйте! Как пишутся слова типа 3D книга, 3D формат, 3D эффект? Какой частью речи и каким членом предложения является компонент 3D? Целесообразна ли его расшифровка-перевод: три Д? Большое спасибо за все уже подготовленные и все будущие ваши ответы!

Ответ справочной службы русского языка

3D – это сокращение от three-dimensional (трехмерный). Кириллицей его обычно не пишут. В указанных случаях сокращение выступает в роли первой части сложного слова и пишется через дефис: 3D-книга, 3D-формат, 3D-эффект.

Здравствуйте! Подскажите, пожалуйста, как правильно писать следующие словосочетания: 3D визуализация архитектуры, 3D визуализация интерьеров и т.д. Нужен дефис или нет?

Ответ справочной службы русского языка

Дефис нужен: 3D-визуализация архитектуры, 3D-визуализация интерьеров.

Здравствуйте! Как правильно написать: 3D-открытка или 3D открытка? Спасибо.

Ответ справочной службы русского языка

Правильно: 3D-открытка.

Здравствуйте! Подскажите, пожалуйста, как правильно писать словосочетания с иностранными словами. 3D — моделирование, 3D — принтер, 3D — модель, 3D — технологии. Все пишется через дефис. Меня интересует «D». Она должна быть заглавной в написании этих словосочетаний или нет?

Ответ справочной службы русского языка

Корректно: 3D-моделирование, 3D-принтер, 3D-модель, 3D-технологии.

как правильно писать 3D-очки или 3D очки?

Ответ справочной службы русского языка

Корректно: 3D-очки.

Нужно ли тире в слове «3D-моделирование»?

Ответ справочной службы русского языка

Вы написали правильно, только здесь употребляется не тире (пунктуационный знак), а дефис (орфографический знак): 3D-моделирование.

Добрый день! У меня такой вопрос: как правильно написать «3D технология» или «3D-технология»? Спасибо.

Ответ справочной службы русского языка

Следует писать с дефисом: 3D-технология.

Подскажите, пожалуйста, как правильно: 3D-модель или 3-D модель. Нужен ли дефис?

Ответ справочной службы русского языка

Корректно: 3D-модель.

Подскажите, пожалуйста, как правильно писать словосочетания с иностранными словами, нужен ли дефис в следующих случаях:

3D-принтер, cad/cam-технологии.

Спасибо!

Ответ справочной службы русского языка

Да, следует писать через дефис.

Как пишется сочетание 3D трансформирование?

Возможность 3D-трансформирования или возможность 3D трансформирования

Ответ справочной службы русского языка

Верно: возможность 3D-трансформирования.

Как правильно пишется: 3D принтер или 3D-принтер?

Ответ справочной службы русского языка

Верно дефисное написание.

Ставятся ли запятые в этом случае?
Приглашаем совершить виртуальные туры, или 3D-туры, по школе

Ответ справочной службы русского языка

Если 3D-туры – то же, что и виртуальные туры, запятые нужны. Обособляется конструкция с союзом или, если или употребляется в значении ‘то есть’.

This article is about computer modeling within an artistic medium. For scientific usage, see Computer simulation.

In 3D computer graphics, 3D modeling is the process of developing a mathematical coordinate-based representation of any surface of an object (inanimate or living) in three dimensions via specialized software by manipulating edges, vertices, and polygons in a simulated 3D space.[1][2][3]

Three-dimensional (3D) models represent a physical body using a collection of points in 3D space, connected by various geometric entities such as triangles, lines, curved surfaces, etc.[4] Being a collection of data (points and other information), 3D models can be created manually, algorithmically (procedural modeling), or by scanning.[5][6] Their surfaces may be further defined with texture mapping.

Outline[edit]

The product is called a 3D model. Someone who works with 3D models may be referred to as a 3D artist or a 3D modeler.

A 3D Model can also be displayed as a two-dimensional image through a process called 3D rendering or used in a computer simulation of physical phenomena.

3D Models may be created automatically or manually. The manual modeling process of preparing geometric data for 3D computer graphics is similar to plastic arts such as sculpting. The 3D model can be physically created using 3D printing devices that form 2D layers of the model with three-dimensional material, one layer at a time. Without a 3D model, a 3D print is not possible.[7]

3D modeling software is a class of 3D computer graphics software used to produce 3D models. Individual programs of this class, such as SketchUp, are called modeling applications.[8]

History[edit]

Rotating 3D video-game model

3D selfie models are generated from 2D pictures taken at the Fantasitron 3D photo booth at Madurodam

3D models are now widely used anywhere in 3D graphics and CAD but their history predates the widespread use of 3D graphics on personal computers.[10]

In the past, many computer games used pre-rendered images of 3D models as sprites before computers could render them in real-time. The designer can then see the model in various directions and views, this can help the designer see if the object is created as intended to compared to their original vision. Seeing the design this way can help the designer or company figure out changes or improvements needed to the product.[11]

Representation[edit]

A modern render of the iconic Utah teapot model developed by Martin Newell (1975). The Utah teapot is one of the most common models used in 3D graphics education.

Almost all 3D models can be divided into two categories:

  • Solid – These models define the volume of the object they represent (like a rock). Solid models are mostly used for engineering and medical simulations, and are usually built with constructive solid geometry
  • Shell or boundary – These models represent the surface, i.e. the boundary of the object, not its volume (like an infinitesimally thin eggshell). Almost all visual models used in games and film are shell models.

Solid and shell modeling can create functionally identical objects. Differences between them are mostly variations in the way they are created and edited and conventions of use in various fields and differences in types of approximations between the model and reality.

Shell models must be manifold (having no holes or cracks in the shell) to be meaningful as a real object. In a shell model of a cube, the bottom and top surface of the cube must have a uniform thickness with no holes or cracks in the first and last layer printed. Polygonal meshes (and to a lesser extent subdivision surfaces) are by far the most common representation. Level sets are a useful representation for deforming surfaces which undergo many topological changes such as fluids.

The process of transforming representations of objects, such as the middle point coordinate of a sphere and a point on its circumference into a polygon representation of a sphere, is called tessellation. This step is used in polygon-based rendering, where objects are broken down from abstract representations («primitives») such as spheres, cones etc., to so-called meshes, which are nets of interconnected triangles. Meshes of triangles (instead of e.g. squares) are popular as they have proven to be easy to rasterize (the surface described by each triangle is planar, so the projection is always convex); .[12] Polygon representations are not used in all rendering techniques, and in these cases the tessellation step is not included in the transition from abstract representation to rendered scene.

Process[edit]

There are three popular ways to represent a model:

  • Polygonal modeling – Points in 3D space, called vertices, are connected by line segments to form a polygon mesh. The vast majority of 3D models today are built as textured polygonal models, because they are flexible, because computers can render them so quickly. However, polygons are planar and can only approximate curved surfaces using many polygons.
  • Curve modeling – Surfaces are defined by curves, which are influenced by weighted control points. The curve follows (but does not necessarily interpolate) the points. Increasing the weight for a point will pull the curve closer to that point. Curve types include nonuniform rational B-spline (NURBS), splines, patches, and geometric primitives
  • Digital sculpting – Still a fairly new method of modeling, 3D sculpting has become very popular in the few years it has been around.[13] There are currently three types of digital sculpting: Displacement, which is the most widely used among applications at this moment, uses a dense model (often generated by subdivision surfaces of a polygon control mesh) and stores new locations for the vertex positions through use of an image map that stores the adjusted locations. Volumetric, loosely based on voxels, has similar capabilities as displacement but does not suffer from polygon stretching when there are not enough polygons in a region to achieve a deformation. Dynamic tessellation, which is similar to voxel, divides the surface using triangulation to maintain a smooth surface and allow finer details. These methods allow for very artistic exploration as the model will have a new topology created over it once the models form and possibly details have been sculpted. The new mesh will usually have the original high resolution mesh information transferred into displacement data or normal map data if for a game engine.

A 3D fantasy fish composed of organic surfaces generated using LAI4D.

The modeling stage consists of shaping individual objects that are later used in the scene. There are a number of modeling techniques, including:

  • Constructive solid geometry
  • Implicit surfaces
  • Subdivision surfaces

Modeling can be performed by means of a dedicated program (e.g., Blender, Cinema 4D, LightWave, Maya, Modo, 3ds Max) or an application component (Shaper, Lofter in 3ds Max) or some scene description language (as in POV-Ray). In some cases, there is no strict distinction between these phases; in such cases modeling is just part of the scene creation process (this is the case, for example, with Caligari trueSpace and Realsoft 3D).

3D models can also be created using the technique of Photogrammetry with dedicated programs such as RealityCapture, Metashape and 3DF Zephyr. Cleanup and further processing can be performed with applications such as MeshLab, the GigaMesh Software Framework, netfabb or MeshMixer. Photogrammetry creates models using algorithms to interpret the shape and texture of real-world objects and environments based on photographs taken from many angles of the subject.

Complex materials such as blowing sand, clouds, and liquid sprays are modeled with particle systems, and are a mass of 3D coordinates which have either points, polygons, texture splats, or sprites assigned to them.

Human models[edit]

The first widely available commercial application of human virtual models appeared in 1998 on the Lands’ End web site. The human virtual models were created by the company My Virtual Mode Inc. and enabled users to create a model of themselves and try on 3D clothing.[14] There are several modern programs that allow for the creation of virtual human models (Poser being one example).

3D clothing[edit]

Dynamic 3D clothing model made in Marvelous Designer

The development of cloth simulation software such as Marvelous Designer, CLO3D and Optitex, has enabled artists and fashion designers to model dynamic 3D clothing on the computer.[15]
Dynamic 3D clothing is used for virtual fashion catalogs, as well as for dressing 3D characters for video games, 3D animation movies, for digital doubles in movies[16] as well as for making clothes for avatars in virtual worlds such as SecondLife.

Comparison with 2D methods[edit]

3D photorealistic effects are often achieved without wire-frame modeling and are sometimes indistinguishable in the final form. Some graphic art software includes filters that can be applied to 2D vector graphics or 2D raster graphics on transparent layers.

Advantages of wireframe 3D modeling over exclusively 2D methods include:

  • Flexibility, ability to change angles or animate images with quicker rendering of the changes;
  • Ease of rendering, automatic calculation and rendering photorealistic effects rather than mentally visualizing or estimating;
  • Accurate photorealism, less chance of human error in misplacing, overdoing, or forgetting to include a visual effect.

Disadvantages compare to 2D photorealistic rendering may include a software learning curve and difficulty achieving certain photorealistic effects. Some photorealistic effects may be achieved with special rendering filters included in the 3D modeling software. For the best of both worlds, some artists use a combination of 3D modeling followed by editing the 2D computer-rendered images from the 3D model.

3D model market[edit]

A large market for 3D models (as well as 3D-related content, such as textures, scripts, etc.) still exists – either for individual models or large collections. Several online marketplaces for 3D content allow individual artists to sell content that they have created, including TurboSquid, CGStudio, CreativeMarket, MyMiniFactory, Sketchfab, CGTrader and Cults. Often, the artists’ goal is to get additional value out of assets they have previously created for projects. By doing so, artists can earn more money out of their old content, and companies can save money by buying pre-made models instead of paying an employee to create one from scratch. These marketplaces typically split the sale between themselves and the artist that created the asset, artists get 40% to 95% of the sales according to the marketplace. In most cases, the artist retains ownership of the 3d model while the customer only buys the right to use and present the model. Some artists sell their products directly in its own stores offering their products at a lower price by not using intermediaries.

Over the last several years numerous marketplaces specializing in 3D rendering and printing models have emerged. Some of the 3D printing marketplaces are a combination of models sharing sites, with or without a built in e-com capability. Some of those platforms also offer 3D printing services on demand, software for model rendering and dynamic viewing of items. 3D printing file sharing and model rendering platforms include Shapeways, Sketchfab, Pinshape, Thingiverse, TurboSquid, CGTrader, Threeding, MyMiniFactory, and GrabCAD.

3D printing[edit]

The term 3D printing or three-dimensional printing is a form of additive manufacturing technology where a three-dimensional object is created from successive layers material.[17] Objects can be created without the need for complex expensive molds or assembly with multiple parts. 3D printing allows ideas to be prototyped and tested without having to go through a production process.[17][18]

In recent years, there has been an upsurge in the number of companies offering personalized 3D printed models of objects that have been scanned, designed in CAD software, and then printed to the customer’s requirements.[19] 3D models can be purchased from online marketplaces and printed by individuals or companies using commercially available 3D printers, enabling the home-production of objects such as spare parts and even medical equipment—.[20][21]

Uses[edit]

Today, 3D modeling is used in various industries like film, animation and gaming, interior design and architecture.[22] They are also used in the medical industry to create interactive representations of anatomy.[23]

The medical industry uses detailed models of organs; these may be created with multiple 2-D image slices from an MRI or CT scan. The movie industry uses them as characters and objects for animated and real-life motion pictures. The video game industry uses them as assets for computer and video games.

The science sector uses them as highly detailed models of chemical compounds.[24]

The architecture industry uses them to demonstrate proposed buildings and landscapes in lieu of traditional, physical architectural models.

The archaeology community is now creating 3D models of cultural heritage for research and visualization.[25][26]

The engineering community utilizes them as designs of new devices, vehicles and structures as well as a host of other uses.

In recent decades the earth science community has started to construct 3D geological models as a standard practice.

3D models can also be the basis for physical devices that are built with 3D printers or CNC machines.

In terms of video game development, 3D modeling is one stage in a longer development process. Simply put, the source of the geometry for the shape of an object can be:

  1. A designer, industrial engineer or artist using a 3D-CAD system
  2. An existing object, reverse engineered or copied using a 3-D shape digitizer or scanner
  3. Mathematical data stored in memory based on a numerical description or calculation of the object.[17]

A wide number of 3D software are also used in constructing digital representation of mechanical models or parts before they are actually manufactured. CAD- and CAM-related software is used in such fields, and with this software, not only can you construct the parts, but also assemble them, and observe their functionality.

3D modeling is also used in the field of industrial design, wherein products are 3D modeled before representing them to the clients. In media and event industries, 3D modeling is used in stage and set design.[27]

The OWL 2 translation of the vocabulary of X3D can be used to provide semantic descriptions for 3D models, which is suitable for indexing and retrieval of 3D models by features such as geometry, dimensions, material, texture, diffuse reflection, transmission spectra, transparency, reflectivity, opalescence, glazes, varnishes, and enamels (as opposed to unstructured textual descriptions or 2.5D virtual museums and exhibitions using Google Street View on Google Arts & Culture, for example).[28] The RDF representation of 3D models can be used in reasoning, which enables intelligent 3D applications which, for example, can automatically compare two 3D models by volume.[29]

Testing a 3D solid model[edit]

3D solid models can be tested in different ways depending on what is needed by using simulation, mechanism design, and analysis. If a motor is designed and assembled correctly (this can be done differently depending on what 3D modeling program is being used), using the mechanism tool the user should be able to tell if the motor or machine is assembled correctly by how it operates. Different design will need to be tested in different ways. For example; a pool pump would need a simulation ran of the water running through the pump to see how the water flows through the pump. These tests verify if a product is developed correctly or if it needs to be modified to meet its requirements.

See also[edit]

  • List of 3D modeling software
  • List of common 3D test models
  • List of file formats#3D graphics
  • 3D city model
  • 3D computer graphics software
  • 3D figure
  • 3D printing
  • 3D scanner
  • 3D scanning
  • Additive manufacturing file format
  • Building information modeling
  • Cloth modeling
  • Computer facial animation
  • Cornell box
  • Digital geometry
  • Edge loop
  • Geological modeling
  • Holography
  • Industrial CT scanning
  • Marching cubes
  • Open CASCADE
  • Polygon mesh
  • Polygonal modeling
  • Ray tracing (graphics)
  • Scaling (geometry)
  • SIGGRAPH
  • Stanford bunny
  • Triangle mesh
  • Utah teapot
  • Voxel
  • B-rep

References[edit]

  1. ^ «What is 3D Modeling & What’s It Used For?». Concept Art Empire. 2018-04-27. Retrieved 2021-05-05.
  2. ^ «3D Modeling». Siemens Digital Industries Software. Retrieved 2021-07-14.
  3. ^ Marketing, TOPS (2020-04-27). «What is 3D Modeling? | How 3D Modeling is Used Today». TOPS. Retrieved 2021-07-14.
  4. ^ Slick, Justin (2020-09-24). «What Is 3D Modeling?». Lifewire. Retrieved 2022-02-03.
  5. ^ «How to 3D scan with a phone: Here are our best tips». Sculpteo. Retrieved 2021-07-14.
  6. ^ «Facebook and Matterport collaborate on realistic virtual training environments for AI». TechCrunch. Retrieved 2021-07-14.
  7. ^ «3D Modeling: Creating 3D Objects». Sculpteo. Retrieved 2021-05-05.
  8. ^ Tredinnick, Ross; Anderson, Lee; Ries, Brian; Interrante, Victoria (2006). «A Tablet Based Immersive Architectural Design Tool» (PDF). Synthetic Landscapes: Proceedings of the 25th Annual Conference of the Association for Computer-Aided Design in Architecture. ACADIA. pp. 328–341. doi:10.52842/conf.acadia.2006.328.
  9. ^ «ERIS Project Starts». ESO Announcement. Retrieved 14 June 2013.
  10. ^ «The Future of 3D Modeling». GarageFarm. 2017-05-28. Retrieved 2021-12-15.
  11. ^ «What is Solid Modeling? 3D CAD Software. Applications of Solid Modeling». Brighthub Engineering. 17 December 2008. Retrieved 2017-11-18.
  12. ^ Jon Radoff, Anatomy of an MMORPG Archived 2009-12-13 at the Wayback Machine, August 22, 2008
  13. ^ «How to Make 3D Models». Retrieved 2022-02-28.
  14. ^ «Lands’ End First With New ‘My Virtual Model’ Technology: Takes Guesswork Out of Web Shopping for Clothes That Fit». PRNewswire. Lands’ End. February 12, 2004. Retrieved 2013-11-24.
  15. ^ «All About Virtual Fashion and the Creation of 3D Clothing». CGElves. Retrieved 25 December 2015.
  16. ^ «3D Clothes made for The Hobbit using Marvelous Designer». 3DArtist. Retrieved 9 May 2013.
  17. ^ a b c Burns, Marshall (1993). Automated fabrication : improving productivity in manufacturing. Englewood Cliffs, N.J.: PTR Prentice Hall. pp. 1–12, 75, 192–194. ISBN 0-13-119462-3. OCLC 27810960.
  18. ^ «What is 3D Printing? The definitive guide». 3D Hubs. Retrieved 2017-11-18.
  19. ^ «Scanning and Detecting 3D Objects with iPhone’s Lidar Technology | Hacker Noon». hackernoon.com. Retrieved 2021-12-22.
  20. ^ «3D Printing Toys». Business Insider. Retrieved 25 January 2015.
  21. ^ «New Trends in 3D Printing – Customized Medical Devices». Envisiontec. Retrieved 25 January 2015.
  22. ^ Rector, Emily (2019-09-17). «What is 3D Modeling and Design? A Beginners Guide to 3D». MarketScale. Retrieved 2021-05-05.
  23. ^ «3D virtual reality models help yield better surgical outcomes: Innovative technology improves visualization of patient anatomy, study finds». ScienceDaily. Retrieved 2019-09-19.
  24. ^ Peddie, John (2013). The History of Visual Magic in Computers. London: Springer-Verlag. pp. 396–400. ISBN 978-1-4471-4931-6.
  25. ^ Magnani, Matthew; Douglass, Matthew; Schroder, Whittaker; Reeves, Jonathan; Braun, David R. (October 2020). «The Digital Revolution to Come: Photogrammetry in Archaeological Practice». American Antiquity. 85 (4): 737–760. doi:10.1017/aaq.2020.59. ISSN 0002-7316. S2CID 225390638.
  26. ^ Wyatt-Spratt, Simon (2022-11-04). «After the Revolution: A Review of 3D Modelling as a Tool for Stone Artefact Analysis». Journal of Computer Applications in Archaeology. 5 (1): 215–237. doi:10.5334/jcaa.103. ISSN 2514-8362. S2CID 253353315.
  27. ^ «3D Modeling for Businesses». CGI Furniture. 5 November 2020. Retrieved 2020-11-05.
  28. ^ Sikos, L. F. (2016). «Rich Semantics for Interactive 3D Models of Cultural Artifacts». Metadata and Semantics Research. Communications in Computer and Information Science. Vol. 672. Springer International Publishing. pp. 169–180. doi:10.1007/978-3-319-49157-8_14. ISBN 978-3-319-49156-1.
  29. ^ Yu, D.; Hunter, J. (2014). «X3D Fragment Identifiers—Extending the Open Annotation Model to Support Semantic Annotation of 3D Cultural Heritage Objects over the Web». International Journal of Heritage in the Digital Era. 3 (3): 579–596. doi:10.1260/2047-4970.3.3.579.

External links[edit]

Look up modeler in Wiktionary, the free dictionary.

Media related to 3D modeling at Wikimedia Commons

This article is about computer modeling within an artistic medium. For scientific usage, see Computer simulation.

In 3D computer graphics, 3D modeling is the process of developing a mathematical coordinate-based representation of any surface of an object (inanimate or living) in three dimensions via specialized software by manipulating edges, vertices, and polygons in a simulated 3D space.[1][2][3]

Three-dimensional (3D) models represent a physical body using a collection of points in 3D space, connected by various geometric entities such as triangles, lines, curved surfaces, etc.[4] Being a collection of data (points and other information), 3D models can be created manually, algorithmically (procedural modeling), or by scanning.[5][6] Their surfaces may be further defined with texture mapping.

Outline[edit]

The product is called a 3D model. Someone who works with 3D models may be referred to as a 3D artist or a 3D modeler.

A 3D Model can also be displayed as a two-dimensional image through a process called 3D rendering or used in a computer simulation of physical phenomena.

3D Models may be created automatically or manually. The manual modeling process of preparing geometric data for 3D computer graphics is similar to plastic arts such as sculpting. The 3D model can be physically created using 3D printing devices that form 2D layers of the model with three-dimensional material, one layer at a time. Without a 3D model, a 3D print is not possible.[7]

3D modeling software is a class of 3D computer graphics software used to produce 3D models. Individual programs of this class, such as SketchUp, are called modeling applications.[8]

History[edit]

Rotating 3D video-game model

3D selfie models are generated from 2D pictures taken at the Fantasitron 3D photo booth at Madurodam

3D models are now widely used anywhere in 3D graphics and CAD but their history predates the widespread use of 3D graphics on personal computers.[10]

In the past, many computer games used pre-rendered images of 3D models as sprites before computers could render them in real-time. The designer can then see the model in various directions and views, this can help the designer see if the object is created as intended to compared to their original vision. Seeing the design this way can help the designer or company figure out changes or improvements needed to the product.[11]

Representation[edit]

A modern render of the iconic Utah teapot model developed by Martin Newell (1975). The Utah teapot is one of the most common models used in 3D graphics education.

Almost all 3D models can be divided into two categories:

  • Solid – These models define the volume of the object they represent (like a rock). Solid models are mostly used for engineering and medical simulations, and are usually built with constructive solid geometry
  • Shell or boundary – These models represent the surface, i.e. the boundary of the object, not its volume (like an infinitesimally thin eggshell). Almost all visual models used in games and film are shell models.

Solid and shell modeling can create functionally identical objects. Differences between them are mostly variations in the way they are created and edited and conventions of use in various fields and differences in types of approximations between the model and reality.

Shell models must be manifold (having no holes or cracks in the shell) to be meaningful as a real object. In a shell model of a cube, the bottom and top surface of the cube must have a uniform thickness with no holes or cracks in the first and last layer printed. Polygonal meshes (and to a lesser extent subdivision surfaces) are by far the most common representation. Level sets are a useful representation for deforming surfaces which undergo many topological changes such as fluids.

The process of transforming representations of objects, such as the middle point coordinate of a sphere and a point on its circumference into a polygon representation of a sphere, is called tessellation. This step is used in polygon-based rendering, where objects are broken down from abstract representations («primitives») such as spheres, cones etc., to so-called meshes, which are nets of interconnected triangles. Meshes of triangles (instead of e.g. squares) are popular as they have proven to be easy to rasterize (the surface described by each triangle is planar, so the projection is always convex); .[12] Polygon representations are not used in all rendering techniques, and in these cases the tessellation step is not included in the transition from abstract representation to rendered scene.

Process[edit]

There are three popular ways to represent a model:

  • Polygonal modeling – Points in 3D space, called vertices, are connected by line segments to form a polygon mesh. The vast majority of 3D models today are built as textured polygonal models, because they are flexible, because computers can render them so quickly. However, polygons are planar and can only approximate curved surfaces using many polygons.
  • Curve modeling – Surfaces are defined by curves, which are influenced by weighted control points. The curve follows (but does not necessarily interpolate) the points. Increasing the weight for a point will pull the curve closer to that point. Curve types include nonuniform rational B-spline (NURBS), splines, patches, and geometric primitives
  • Digital sculpting – Still a fairly new method of modeling, 3D sculpting has become very popular in the few years it has been around.[13] There are currently three types of digital sculpting: Displacement, which is the most widely used among applications at this moment, uses a dense model (often generated by subdivision surfaces of a polygon control mesh) and stores new locations for the vertex positions through use of an image map that stores the adjusted locations. Volumetric, loosely based on voxels, has similar capabilities as displacement but does not suffer from polygon stretching when there are not enough polygons in a region to achieve a deformation. Dynamic tessellation, which is similar to voxel, divides the surface using triangulation to maintain a smooth surface and allow finer details. These methods allow for very artistic exploration as the model will have a new topology created over it once the models form and possibly details have been sculpted. The new mesh will usually have the original high resolution mesh information transferred into displacement data or normal map data if for a game engine.

A 3D fantasy fish composed of organic surfaces generated using LAI4D.

The modeling stage consists of shaping individual objects that are later used in the scene. There are a number of modeling techniques, including:

  • Constructive solid geometry
  • Implicit surfaces
  • Subdivision surfaces

Modeling can be performed by means of a dedicated program (e.g., Blender, Cinema 4D, LightWave, Maya, Modo, 3ds Max) or an application component (Shaper, Lofter in 3ds Max) or some scene description language (as in POV-Ray). In some cases, there is no strict distinction between these phases; in such cases modeling is just part of the scene creation process (this is the case, for example, with Caligari trueSpace and Realsoft 3D).

3D models can also be created using the technique of Photogrammetry with dedicated programs such as RealityCapture, Metashape and 3DF Zephyr. Cleanup and further processing can be performed with applications such as MeshLab, the GigaMesh Software Framework, netfabb or MeshMixer. Photogrammetry creates models using algorithms to interpret the shape and texture of real-world objects and environments based on photographs taken from many angles of the subject.

Complex materials such as blowing sand, clouds, and liquid sprays are modeled with particle systems, and are a mass of 3D coordinates which have either points, polygons, texture splats, or sprites assigned to them.

Human models[edit]

The first widely available commercial application of human virtual models appeared in 1998 on the Lands’ End web site. The human virtual models were created by the company My Virtual Mode Inc. and enabled users to create a model of themselves and try on 3D clothing.[14] There are several modern programs that allow for the creation of virtual human models (Poser being one example).

3D clothing[edit]

Dynamic 3D clothing model made in Marvelous Designer

The development of cloth simulation software such as Marvelous Designer, CLO3D and Optitex, has enabled artists and fashion designers to model dynamic 3D clothing on the computer.[15]
Dynamic 3D clothing is used for virtual fashion catalogs, as well as for dressing 3D characters for video games, 3D animation movies, for digital doubles in movies[16] as well as for making clothes for avatars in virtual worlds such as SecondLife.

Comparison with 2D methods[edit]

3D photorealistic effects are often achieved without wire-frame modeling and are sometimes indistinguishable in the final form. Some graphic art software includes filters that can be applied to 2D vector graphics or 2D raster graphics on transparent layers.

Advantages of wireframe 3D modeling over exclusively 2D methods include:

  • Flexibility, ability to change angles or animate images with quicker rendering of the changes;
  • Ease of rendering, automatic calculation and rendering photorealistic effects rather than mentally visualizing or estimating;
  • Accurate photorealism, less chance of human error in misplacing, overdoing, or forgetting to include a visual effect.

Disadvantages compare to 2D photorealistic rendering may include a software learning curve and difficulty achieving certain photorealistic effects. Some photorealistic effects may be achieved with special rendering filters included in the 3D modeling software. For the best of both worlds, some artists use a combination of 3D modeling followed by editing the 2D computer-rendered images from the 3D model.

3D model market[edit]

A large market for 3D models (as well as 3D-related content, such as textures, scripts, etc.) still exists – either for individual models or large collections. Several online marketplaces for 3D content allow individual artists to sell content that they have created, including TurboSquid, CGStudio, CreativeMarket, MyMiniFactory, Sketchfab, CGTrader and Cults. Often, the artists’ goal is to get additional value out of assets they have previously created for projects. By doing so, artists can earn more money out of their old content, and companies can save money by buying pre-made models instead of paying an employee to create one from scratch. These marketplaces typically split the sale between themselves and the artist that created the asset, artists get 40% to 95% of the sales according to the marketplace. In most cases, the artist retains ownership of the 3d model while the customer only buys the right to use and present the model. Some artists sell their products directly in its own stores offering their products at a lower price by not using intermediaries.

Over the last several years numerous marketplaces specializing in 3D rendering and printing models have emerged. Some of the 3D printing marketplaces are a combination of models sharing sites, with or without a built in e-com capability. Some of those platforms also offer 3D printing services on demand, software for model rendering and dynamic viewing of items. 3D printing file sharing and model rendering platforms include Shapeways, Sketchfab, Pinshape, Thingiverse, TurboSquid, CGTrader, Threeding, MyMiniFactory, and GrabCAD.

3D printing[edit]

The term 3D printing or three-dimensional printing is a form of additive manufacturing technology where a three-dimensional object is created from successive layers material.[17] Objects can be created without the need for complex expensive molds or assembly with multiple parts. 3D printing allows ideas to be prototyped and tested without having to go through a production process.[17][18]

In recent years, there has been an upsurge in the number of companies offering personalized 3D printed models of objects that have been scanned, designed in CAD software, and then printed to the customer’s requirements.[19] 3D models can be purchased from online marketplaces and printed by individuals or companies using commercially available 3D printers, enabling the home-production of objects such as spare parts and even medical equipment—.[20][21]

Uses[edit]

Today, 3D modeling is used in various industries like film, animation and gaming, interior design and architecture.[22] They are also used in the medical industry to create interactive representations of anatomy.[23]

The medical industry uses detailed models of organs; these may be created with multiple 2-D image slices from an MRI or CT scan. The movie industry uses them as characters and objects for animated and real-life motion pictures. The video game industry uses them as assets for computer and video games.

The science sector uses them as highly detailed models of chemical compounds.[24]

The architecture industry uses them to demonstrate proposed buildings and landscapes in lieu of traditional, physical architectural models.

The archaeology community is now creating 3D models of cultural heritage for research and visualization.[25][26]

The engineering community utilizes them as designs of new devices, vehicles and structures as well as a host of other uses.

In recent decades the earth science community has started to construct 3D geological models as a standard practice.

3D models can also be the basis for physical devices that are built with 3D printers or CNC machines.

In terms of video game development, 3D modeling is one stage in a longer development process. Simply put, the source of the geometry for the shape of an object can be:

  1. A designer, industrial engineer or artist using a 3D-CAD system
  2. An existing object, reverse engineered or copied using a 3-D shape digitizer or scanner
  3. Mathematical data stored in memory based on a numerical description or calculation of the object.[17]

A wide number of 3D software are also used in constructing digital representation of mechanical models or parts before they are actually manufactured. CAD- and CAM-related software is used in such fields, and with this software, not only can you construct the parts, but also assemble them, and observe their functionality.

3D modeling is also used in the field of industrial design, wherein products are 3D modeled before representing them to the clients. In media and event industries, 3D modeling is used in stage and set design.[27]

The OWL 2 translation of the vocabulary of X3D can be used to provide semantic descriptions for 3D models, which is suitable for indexing and retrieval of 3D models by features such as geometry, dimensions, material, texture, diffuse reflection, transmission spectra, transparency, reflectivity, opalescence, glazes, varnishes, and enamels (as opposed to unstructured textual descriptions or 2.5D virtual museums and exhibitions using Google Street View on Google Arts & Culture, for example).[28] The RDF representation of 3D models can be used in reasoning, which enables intelligent 3D applications which, for example, can automatically compare two 3D models by volume.[29]

Testing a 3D solid model[edit]

3D solid models can be tested in different ways depending on what is needed by using simulation, mechanism design, and analysis. If a motor is designed and assembled correctly (this can be done differently depending on what 3D modeling program is being used), using the mechanism tool the user should be able to tell if the motor or machine is assembled correctly by how it operates. Different design will need to be tested in different ways. For example; a pool pump would need a simulation ran of the water running through the pump to see how the water flows through the pump. These tests verify if a product is developed correctly or if it needs to be modified to meet its requirements.

See also[edit]

  • List of 3D modeling software
  • List of common 3D test models
  • List of file formats#3D graphics
  • 3D city model
  • 3D computer graphics software
  • 3D figure
  • 3D printing
  • 3D scanner
  • 3D scanning
  • Additive manufacturing file format
  • Building information modeling
  • Cloth modeling
  • Computer facial animation
  • Cornell box
  • Digital geometry
  • Edge loop
  • Geological modeling
  • Holography
  • Industrial CT scanning
  • Marching cubes
  • Open CASCADE
  • Polygon mesh
  • Polygonal modeling
  • Ray tracing (graphics)
  • Scaling (geometry)
  • SIGGRAPH
  • Stanford bunny
  • Triangle mesh
  • Utah teapot
  • Voxel
  • B-rep

References[edit]

  1. ^ «What is 3D Modeling & What’s It Used For?». Concept Art Empire. 2018-04-27. Retrieved 2021-05-05.
  2. ^ «3D Modeling». Siemens Digital Industries Software. Retrieved 2021-07-14.
  3. ^ Marketing, TOPS (2020-04-27). «What is 3D Modeling? | How 3D Modeling is Used Today». TOPS. Retrieved 2021-07-14.
  4. ^ Slick, Justin (2020-09-24). «What Is 3D Modeling?». Lifewire. Retrieved 2022-02-03.
  5. ^ «How to 3D scan with a phone: Here are our best tips». Sculpteo. Retrieved 2021-07-14.
  6. ^ «Facebook and Matterport collaborate on realistic virtual training environments for AI». TechCrunch. Retrieved 2021-07-14.
  7. ^ «3D Modeling: Creating 3D Objects». Sculpteo. Retrieved 2021-05-05.
  8. ^ Tredinnick, Ross; Anderson, Lee; Ries, Brian; Interrante, Victoria (2006). «A Tablet Based Immersive Architectural Design Tool» (PDF). Synthetic Landscapes: Proceedings of the 25th Annual Conference of the Association for Computer-Aided Design in Architecture. ACADIA. pp. 328–341. doi:10.52842/conf.acadia.2006.328.
  9. ^ «ERIS Project Starts». ESO Announcement. Retrieved 14 June 2013.
  10. ^ «The Future of 3D Modeling». GarageFarm. 2017-05-28. Retrieved 2021-12-15.
  11. ^ «What is Solid Modeling? 3D CAD Software. Applications of Solid Modeling». Brighthub Engineering. 17 December 2008. Retrieved 2017-11-18.
  12. ^ Jon Radoff, Anatomy of an MMORPG Archived 2009-12-13 at the Wayback Machine, August 22, 2008
  13. ^ «How to Make 3D Models». Retrieved 2022-02-28.
  14. ^ «Lands’ End First With New ‘My Virtual Model’ Technology: Takes Guesswork Out of Web Shopping for Clothes That Fit». PRNewswire. Lands’ End. February 12, 2004. Retrieved 2013-11-24.
  15. ^ «All About Virtual Fashion and the Creation of 3D Clothing». CGElves. Retrieved 25 December 2015.
  16. ^ «3D Clothes made for The Hobbit using Marvelous Designer». 3DArtist. Retrieved 9 May 2013.
  17. ^ a b c Burns, Marshall (1993). Automated fabrication : improving productivity in manufacturing. Englewood Cliffs, N.J.: PTR Prentice Hall. pp. 1–12, 75, 192–194. ISBN 0-13-119462-3. OCLC 27810960.
  18. ^ «What is 3D Printing? The definitive guide». 3D Hubs. Retrieved 2017-11-18.
  19. ^ «Scanning and Detecting 3D Objects with iPhone’s Lidar Technology | Hacker Noon». hackernoon.com. Retrieved 2021-12-22.
  20. ^ «3D Printing Toys». Business Insider. Retrieved 25 January 2015.
  21. ^ «New Trends in 3D Printing – Customized Medical Devices». Envisiontec. Retrieved 25 January 2015.
  22. ^ Rector, Emily (2019-09-17). «What is 3D Modeling and Design? A Beginners Guide to 3D». MarketScale. Retrieved 2021-05-05.
  23. ^ «3D virtual reality models help yield better surgical outcomes: Innovative technology improves visualization of patient anatomy, study finds». ScienceDaily. Retrieved 2019-09-19.
  24. ^ Peddie, John (2013). The History of Visual Magic in Computers. London: Springer-Verlag. pp. 396–400. ISBN 978-1-4471-4931-6.
  25. ^ Magnani, Matthew; Douglass, Matthew; Schroder, Whittaker; Reeves, Jonathan; Braun, David R. (October 2020). «The Digital Revolution to Come: Photogrammetry in Archaeological Practice». American Antiquity. 85 (4): 737–760. doi:10.1017/aaq.2020.59. ISSN 0002-7316. S2CID 225390638.
  26. ^ Wyatt-Spratt, Simon (2022-11-04). «After the Revolution: A Review of 3D Modelling as a Tool for Stone Artefact Analysis». Journal of Computer Applications in Archaeology. 5 (1): 215–237. doi:10.5334/jcaa.103. ISSN 2514-8362. S2CID 253353315.
  27. ^ «3D Modeling for Businesses». CGI Furniture. 5 November 2020. Retrieved 2020-11-05.
  28. ^ Sikos, L. F. (2016). «Rich Semantics for Interactive 3D Models of Cultural Artifacts». Metadata and Semantics Research. Communications in Computer and Information Science. Vol. 672. Springer International Publishing. pp. 169–180. doi:10.1007/978-3-319-49157-8_14. ISBN 978-3-319-49156-1.
  29. ^ Yu, D.; Hunter, J. (2014). «X3D Fragment Identifiers—Extending the Open Annotation Model to Support Semantic Annotation of 3D Cultural Heritage Objects over the Web». International Journal of Heritage in the Digital Era. 3 (3): 579–596. doi:10.1260/2047-4970.3.3.579.

External links[edit]

Look up modeler in Wiktionary, the free dictionary.

Media related to 3D modeling at Wikimedia Commons

Что такое 3D моделирование – это процесс формирование виртуальных моделей, позволяющий с максимальной точностью продемонстрировать размер, форму, внешний вид объекта и другие его характеристики. По своей сути это создание трехмерных изображений и графики при помощи компьютерных программ. Современная компьютерная графика позволяет воплощать очень реалистичные модели, кроме того создание 3D-объектов занимает меньше времени, чем их реализация. 3D технологии позволяют представить модель со всех ракурсов и устранить недостатки выявленные в процессе её создания.

3D МОДЕЛИРОВАНИЕ : ОБЩИЕ ПОНЯТИЯ

Визуализация объектов с помощью компьютерных программ позволяет лучше представить будущий проект в реальности. Такие модели производят глубокое впечатление, и дают возможность добиться потрясающих результатов. Моделирование с помощью 3D технологий отличное решение для многих промышленных, строительных, ювелирных предприятий, а в особенности дизайнерских студий и развлекательной индустрии. 3D моделирование, визуализация и анимация объектов занимают главное место в реализации многих бизнес-проектов.

3D моделирование что это и для чего нужно?

ВИДЫ МОДЕЛИРОВАНИЯ

Моделирование представляет собой соединение разных наборов точек с геометрическими фигурами и линиями для создания моделей. Существует два его вида:

– воксельное, используется в основном в медицине в качестве сканеров или томографов;

– полигональное, универсально и используется во многих областях, с помощью него создаются модели для любых предназначений.

При выборе технологической составляющей 3D моделирования стоит ориентироваться на имеющееся программное обеспечение. Многообразие и характерные особенности компьютерных программ заслуживают отдельного внимания. Правильно выбранный функционал ПО поможет безошибочно выполнить любой проект. Например в 3D max моделировании трудно выполнить развертку и корректно наложить текстуру на объект, но вы с легкостью сможете найти инструменты для их выполнения в другой программе.

Проекты с большим уровнем сложности имеют разделение на визуализацию и моделирование, поэтому для данной работы необходимо иметь определенный объем навыков и знаний.

ПРОГРАММЫ ДЛЯ 3D МОДЕЛИРОВАНИЯ

На сегодняшний момент разработаны различные программы для 3D моделирования. Их список постоянно пополняется, ведь компании создающие данное ПО хотят охватить как можно большую аудиторию потребителей, поэтому с появлением новых потребностей к специфике программы, они создают новые приложения. Среди них существуют как платные, так и бесплатные программы для 3D моделирования. К лидерам первой категории относятся 3D max, Maya, AutoCad, Cinema 4D, Компас 3D, Rhinoceros, а ко второй стоит отнести Blender 3D моделирование, Wings3D и Google SketchUp. Рассмотрим более детально каждый из этих продуктов:

3D max – популярнейшая программ, является профессиональной и имеет полноценный функционал. Используется для создания мультипликационного монтажа, анимации и трехмерной графики. Имеет ряд инструментов для создания моделей различной сложности. С её помощью можно получить любой виртуальный объект с точностью до мелочей и в последствии применить к нему анимацию. Есть платная и бесплатная студенческая версии программы.

Советуем к просмотру – Как вернуть деньги в Steam?

Maya – профессиональное ПО используемое кинематографом и разработчиками игр. Она имеет разнообразные ресурсы для получения качественных и реалистичных 3D- моделей.

AutoCad – создана для впечатляющего 2D и 3D моделирования и выпускается на 18 языках. Здесь проработанный и понятный даже новичку интерфейс. В ней можно воссоздать модель при помощи 2D инструментов, а в последствии дополнить её в трехмерном функционале. Также можно моделировать отдельные объекты и целые комплексы, а также создавать текстуры для игр.

Cinema 4D – универсальная программа разработанная для трехмерного моделирования и анимации. Имеет различный функционал и обладает простым интерфейсом, к тому же он имеет русский язык, что несомненно делает ее очень популярной среди русскоязычных потребителей.

Компас 3D – ПО для объемного моделирования. Она имеет математическое ядро и замечательно подходит для реализации инженерных проектов. Программа может не только построить модель, но и выполнит расчеты и анализ для дальнейшего её изготовления. Имеет поддержку русского языка.

Rhinoceros – используется для 3D моделирования в архитектуре, проектировании кораблей, в разработке дизайна для ювелирных организаций и автопрома, а также мультимедиа. Свою популярность она получила благодаря богатому функционалу и возможности импорта и экспорта файлов различного формата.

Blender – программа для 3D моделирования, рендеринга, анимации, монтажа и постобработки. Кроме имеющего функционала, она сможет поддерживать другие плагины, которые помогают увеличить её возможности. Имеет файл для начинающих обучение 3D моделированию.

Wings3D – самая простое ПО для трехмерного моделирования, в которой можно работать с несложными моделями. Минимальный и доступный интерфейс значительно облегчает работу начинающим специалистам. Кроме этого при помощи открытого кода программу можно модифицировать.

Google SketchUp – позволяет создавать и редактировать различные варианты моделей. При мощи данной программы к ним можно добавлять новые элементы и текстуры. Обладает широким набором инструментов для создания объектов различной сложности.

3D моделирование что это и для чего нужно?

Представленный список программ является далеко не полным и при желании профессионально заниматься и получить необходимые уроки 3D моделирования вы можете самостоятельно подобрав подходящее ПО. Трехмерное моделирование – это поистине уникальная технология, за которой лежит будущее многих бизнес-проектов. Оно предоставляет всему человечеству потрясающие возможности воплощения в полной мере будущего объекта. Внедрение таких технологий ведет к экономии ресурсов, упрощению работ и расширению возможностей.

Рекомендуем – ТОП 5 самых страшных игр

На данный момент очень популярным становится создание 3D-моделей при помощи 3D сканера, который способен воплотить до мельчайших тонкостей трехмерные модели существующих объектов и получить информацию об их характеристиках в цифровом виде на компьютере. Об этом поговорим в других статьях.

Наверняка многие хотя бы раз слышали поговорку: «Что нам стоит дом построить: нарисуем, будем жить». Лет 30 тому назад это казалось сказкой, чем-то несбыточным из мира фантастики. Однако в наше время все возможно, даже превратить любую мечту в реальность.

Ведь от идеи до действующего объекта всего лишь несколько шагов. Если раньше необходимо было зафиксировать саму идею, сделать набросок, создать кучу чертежей с указанием нужных размеров. После этого создавали реальный прототип, который докручивали до идеала, подгоняя под все параметры. На это уходило достаточно много времени и материала.

С приходом компьютерных технологий все стало значительно проще. Не нужно тратить время на чертежи и изучение прототипа. 3д моделирование – это создание действующей модели любой формы и размера в трехмерном изображении.

3d моделирование: что это такое?

Достаточно часто мы слышим сочетание 3d, даже не задумываясь над смыслом. На самом деле, 3d – это сокращение английского 3-dimensional, что переводится как «три размера». Однако, сокращение не используется отдельно, обязательно добавляются поясняющие слова: звук, видео, шоу, принтер и так далее.

Основной смысл этого термина: переход из схематического, плоского пространства в трехмерное, более реалистическое. Такая визуализация нашла свое применение в создании объемных образов.

Таким образом, 3д моделирование – это создание объемных объектов при помощи компьютерных программ. Если же модели должны двигаться, то пользователю необходимо написать соответствующий компьютерный код.

Основные виды 3д моделирования

В зависимости от способа создания трехмерных объектов различают три основных вида моделирования:

Полигональное

Это классический вид моделирования, который основан на ручном вводе координат X, Y и Z для определения ключевых точек в пространстве. Такие точки соединяются ребрами и создают многоугольники (полигоны). Каждый полигон имеет уникальную текстуру, форму, цвет. Любой объект можно смоделировать, соединив группы полигонов.

Полигональное 3d моделирование

Следует помнить основной недостаток этого вида моделирования. Чтобы края объекта не имели ограненный вид, количество полигонов должно быть большим. Кроме этого, сами полигоны должны быть очень маленькими. Именно так достигается реалистичность при полигональном моделировании.

Однако, если не предполагается увеличение объекта при приближении, то количество полигонов может быть не большим.

Сплайновое

Этот вид отличается тем, что здесь моделируются не отдельные кусочки объекта, а кривые для создания геометрии поверхности. Модель создается на основе сплайнового каркаса. А уже затем формируется трехмерная поверхность, которая огибает этот каркас.

Сплайновая 3д модель

Моделирование трехмерной кривой может быть основано на геометрических и функциональных отношениях или же произвольным. Во втором случае кривые определяются математическими уравнениями.

Такие поверхности применяются для моделирования сложных объектов, которые не имеют граней. Например, при создании моделей автомобилей, животных или людей.

Скульптуринг

Это относительно новый вид трехмерного моделирования. При создании цифровой модели пользователь взаимодействует с виртуальным объектом точно так же, как скульптор с реальной глиной. Виртуальный материал точно так же можно тянуть, толкать, скручивать или сжимать для создания модели.

Большинство инструментов для скульптуринга позволяют деформировать полигональную поверхность модели. Процесс напоминает чеканку по металлу. Поверхность можно сделать вогнутой или выпуклой.

Скульптуринг - вид 3д моделирования

Однако, есть инструменты, которые работают по другому принципу. Объемность зависит от используемого пиксельного изображения.

В скульптуринге есть возможность добавлять новые или убирать лишние слои. Различные инструменты помогают деформировать модель так, чтобы процесс был максимально комфортным для пользователя.

В программах для скульптуринга есть возможность сохранять несколько уровней детализации объектов. Все уровни взаимосвязаны. Поэтому при изменении поверхности какого-то одного уровня, все остальные уровни так же изменятся. И это следует учитывать при корректировке геометрии на более низком уровне.

Полезные ссылки: IT профессии список, SQL для начинающих, Курсы по программированию с нуля.

Где применяют создание трехмерных моделей

3д моделирование применяется в различных областях. Наиболее популярные – дизайн, индустрия развлечения, кинематограф, реклама. Остановимся на каждой области подробнее.

Индустрия развлечения: компьютерные игры, кинематограф, анимация

Все вымышленные герои и виртуальные пространства созданы при помощи полигональной техники. Чем меньше площадь каждого полигона, тем реальней поверхность. В этом случае говорят о качестве графики – высокая и низкая.

3д моделирование в играх

3д моделирование при создании фильмов или игр позволяет значительно снизить стоимость финального продукта. Гораздо проще создать виртуальный мир или массовку, чем создавать реальные декорации и приглашать актеров.

Медицина

3д визуализация развивается в двух направлениях: компьютерная томография и протезирование. Сканирование в 3д формате помогает обнаружить те дефекты тканей, органов, которые не были замечены при проведении других обследований.

3д моделирование в медицине

Протезирование позволяет создавать идеальный имплант, который подходит по всем параметрам без дополнительных изменений. Кроме этого, такая технология помогает смоделировать слуховой аппарат, протез конечности и даже искусственный сердечный клапан.

Дизайн

Сейчас разрабатывать новые проекты гораздо удобнее. Независимо от направления дизайна каждая деталь может быть представлена в виде объемных изображений.

Дизайн и разработка новых модных коллекций в настоящее время производится в компьютерных программах. Очень удобно продумать форму и крой каждого элемента одежды.

3d визуализация в дизайне

Презентация проекта по ландшафтному или внутреннему дизайну помещения уже не обходится без 3д визуализации. Это удобно и для заказчика, и для дизайнера. Можно посмотреть каждую деталь проекта под разными углами.

Наука и промышленность

В этих направлениях не обходятся без трехмерного моделирования. Любая научная гипотеза или новый механизм обязательно проходят проверку на такой модели.

Трехмерное моделирование в промышленности

Уже на этапе построения небольших элементов будут видны все недочеты в проектах или идеях. Их гораздо проще исправить виртуально, наблюдая за изменениями, чем после выпуска новых изделий дорабатывать в сжаты сроки и нести убытки.

ТОП программ для моделирования 3d объектов

Программы для 3d моделирования помогают создавать объемные модели персонажей или других объектов.

Программа

Особенности

AutoCAD

Самая первая программа, при помощи которой дизайнеры и архитекторы создают 3д визуализацию своих проектов. С 1982 года считается золотым стандартом в этом направлении среди профессионалов.

ZBrush

Не рекомендуется для начинающих 3d-дизайнеров. Программой предусмотрен метод скульптуринга из глины для создания объемных моделей. Он занимает достаточно много времени даже у профессионалов. Для новичков наиболее подходит бесплатное приложение Sculptris от создателей базовой программы.

3D Max

Популярная программа среди разработчиков компьютерных игр и архитекторов для визуализации. Программа может работать и с анимацией, но для профессионального владения этими функциями необходимо качественное обучение.

SketchUp

Программа для дизайнеров, которые уже пробовали свои силы в 3d моделировании. Специализация – на архитектурных конструкциях. Используется для дизайна интерьеров и архитектуры. Чаще всего применяется для городского планирования, проектирования и строительства.

Blender

используется для создания анимационных фильмов, различных визуальных эффектов, интерактивных приложений и видеоигр.

Не обязательно использовать все перечисленные программы. Достаточно выбрать те, которые оптимально подходят для решения задач по 3д моделированию.

Где можно изучить 3д моделинг

Изучение трехмерного моделирования отличается от изучения графического искусства, так как включает в себя освоение достаточно сложных программ.

Новички очень часто бросают обучение 3d моделированию только из-за сложности. Но если смогли преодолеть все трудности и справились с программой выбранного курса, то создают анимацию различного уровня, структурную визуализацию и графику видеоигр.

Самые популярные курсы:

Факультет 3D-моделирования и визуализации от Гикбрейнс

Программа рассчитана на 12 месяцев. За это время каждый студент гарантированно научится работать в самых популярных программах и создаст портфолио из 10 проектов. После завершения обучения будет выдан диплом. Кроме этого, каждый выпускник будет трудоустроен. Это гарантировано договором обучения.

3D-моделирование в ZBrush с нуля от Скилбокс

Обучение длится 2 месяца в удобном для студентов формате. Все практические уроки направлены на изучение ZBrush. Каждый студент научится создавать характерных 3д персонажей различной сложности, оживлять их и добавлять соответствующее окружение.

AutoCAD с нуля до PRO от Скилбокс

Программа длится 2 месяца и направлена на изучение возможностей AutoCAD. Студенты на практике осваивают все тонкости создания грамотных и понятных чертежей по всем требованиям.

После завершения обучения выпускники могут работать с интерьерами, экстерьерами, строительными проектами на профессиональном уровне.

Визуализация в 3D-Max и V-Ray от Скилбокс

Обучение длится 5 месяцев и проходит в удобное время. Все материалы курса остаются в бессрочном доступе. Каждый студен на практике учится создавать качественные визуализации, неотличимые от фотографий. Во время обучения будет создано 5 работ для портфолио.

Профессия 3D-визуализатор интерьера от Скилбокс

Курс подходит начинающим дизайнерам, так как помогает освоить самые популярные программы с нуля. Теория и практика коснется тем: визуализация различных интерьеров, моделирование по готовым чертежам, настройка света, самостоятельное создание интерьеров на заказ.

Кроме этого, для действующих студентов и выпускников существует бизнес-клуб, в рамках которого проводятся закрытые встречи с профессионалами. Во время обучения каждый студент выполняет задания в своем темпе.

Что почитать: подборка полезных книг

Геннадий Пронин «Технология дизайна в 3ds Max. От моделирования до визуализации»

Подробная и понятная книга для тех, кто хочет освоить все тонкости моделирования и визуализации. Даны подробные рекомендации при построении объекта. Раскрываются детали, которые в других самоучителях раскрыты поверхностно.

Александр Горелик «Самоучитель 3ds Max 2016»

Даны примеры и упражнения для самостоятельного изучения программы 3D-Max. Книга подходит для широкого круга пользователей. Значительное внимание уделено созданию персонажей и анимации.

Александр Петелин «3D-моделирование в Google SketchUp – от простого к сложному»

Этот самоучитель разделен на два уровня глубины изучения программы: «Эксперт» и «Практик». Практик поможет новичкам освоиться в компьютерной графике, изучить азы, начать практиковать в программе SketchUp. Эксперт же поведет на глубину и поможет изучить все возможности 3д моделирования.

В. Т. Тозик «Самоучитель SketchUp»

Если нет возможности посещать специальные курсы, то книга поможет быстрее разобраться в программе SketchUp. Здесь подробно описаны основные этапы работы по созданию различных объектов.

Ю. Ф. Авлукова «Основы автоматизированного проектирования»

В книге изложены материалы одноименного учебного курса. Каждый читатель сможет самостоятельно разобраться в принципах работы с AutoCAD и Компас-3D.

Полезные лайфхаки: Бесплатные курсы GeekBrains, Как стать гейм дизайнером, Как стать фронтенд разработчиком.

Ответы на вопросы

Как будет проходить обучение?

Все уроки можно просмотреть в записи в своем личном кабинете. Дополнительно проводится живой вебинар с ответами на текущие вопросы. Тренер оставляет обратную связь по каждому выполненному заданию.

Смогу ли я совмещать обучение с основной работой?

Каждый студент выполняет задания в своем темпе. Для качественного обучения необходимо выделять 2-4 часа в день.

Не могу оплатить всю сумму сразу. Есть ли программа рассрочки?

Каждый студент может приобрести курс в рассрочку. Это позволит спланировать семейный бюджет и немного сэкономить.

Я никогда не занимался 3D-моделированием. Получится ли у меня?

Обучение построено таким образом, что даже новичок в профессии сможет освоить все тонкости работы. Кроме этого, всегда можно получить помощь от кураторов, тренеров.

Коротко о главном

Итак, 3д моделирование – это отличная возможность воплотить мечты в реальность. Это может быть новый дом или интерьер, или дизайн придомовой территории. Даже создание уникального персонажа видеоигры или небольшого фильма сейчас не представляет никакой сложности. Достаточно научиться создавать объемные модели и анимировать их при необходимости.

С уважением, Ольга Лялюкова
специально для проекта proudalenku.ru

На странице содержится реклама. Информация о рекламодателях на сайтах рекламодателей https://skillbox.ru/, https://netology.ru/, https://gb.ru/, https://www.school-xyz.com/, https://wikium.ru/.

легкие цены

Что такое 3D-моделирование

Невозможно представить какую-либо значимую сферу производства, в которой на этапе конструирования не применяют объемную графику. Разработка любого объекта становится доступнее при трехмерном представлении каждого элемента, значимой детали. На каждом этапе создания продукта, будь это несложный механизм или ракетный двигатель, ориентируются на многогранный макет. Он представляет собой многовекторный чертеж, имеющий не только номинальную высоту, длину и ширину, но и визуальное воплощение. В этой статье мы расскажем, как появилась первая компьютерная реалистичная фигура, в каких сферах технология нашла свое применение и какие программы используют проектировщики.

Где используют трехмерное моделирование

Мы часто слышим это сочетание – 3D. Оно является сокращением английского 3-dimensional, что дословно переводится как «три размера». К этой фразе прибавляют дополнительные слова: звук, изображение, шутер, шоу, принтер и так далее – вариантов масса. Но остается основной смысл: при употреблении этого метода происходит переход из схематического, однолинейного пространства в более реалистичное. Эта способность «одухотворять» неживое ставится в основу многих начинаний. Но визуализация нашла свое начало и получила наибольшую востребованность именно в конструировании объемного образа.

Где используют трехмерное моделирование

Оно широко применяется в следующих отраслях:

  • индустрия развлечений;
  • медицина;
  • промышленность.

Расскажем о каждой группе подробнее.

Кинематограф, компьютерные игры и анимация: заслуги 3D моделирования

Все виртуальные пространства и несуществующие герои созданы с помощью особой техники использования полигонов. Так называются обыкновенные геометрические фигуры с тремя или четырьмя гранями, которые соединяются под разными углами в один объект. Чтобы он пришел в движение, необходимо менять параметры у составляющих – вытягивать, перемещать, вращать. Так как все они связаны, то действие похоже на натяжение паутины – остальные сегменты деформируются в соответствии с первым.

Чем меньше площадь каждого отдельного куска, тем больше их общее количество, а значит, выше точность изображения. В таких случаях принято говорить о качестве графики – в некоторых играх можно ее делать выше и ниже. Это актуально в тех случаях, когда мощность компьютера не позволяет быстро отображать все фрагменты. Нельзя сказать, что небольшое количество полигонов – модели low poly, хуже чем High poly, когда деталей во много раз больше. Для части анимации достаточно общего вида героя, если он второстепенный или один из многих. Главного персонажа, как правило, рисуют более подробно. Сверху графических фигур накладываются текстуры, которые завершают образ.

Первым САПРом для профессионального и любительского пользования стал AutoCAD. Со временем стали появляться его качественные аналоги и второсортные подделки. Сводный список софтов мы приведем ниже, сейчас ограничимся указанием на очень удобную для 3D моделирования программу – ZWCAD Professional.

Она не уступает «Автокаду» в функционале, но существенно отличается по стоимости, которая у популярного бренда выше. Это разработка компании ZWSOFT, которая поддерживает свои позиции на рынке ПО с 1993 года и реализует свои продукты более чем в 80 странах мира. В 2017 году появилась новая усовершенствованная версия «ЗВкада». Основное направление разработки – это трехмерное конструирование. Которое, кстати, применяется не только в индустрии развлечения, но и здравоохранении.

Где используют трехмерное моделирование

ZWCAD 2023 1year

3D-моделирование и визуализация, поддержка внешних приложений, интерфейсов .Net/VBA/ZRX и все возможности стандартной версии. Срок действия лицензии — 1год.

ZW3D Lite

Базовый набор инструментов для трехмерного проектирования поверхностных и твердотельных объектов, изделий из листового металла, построения двухмерных чертежей и сечений

ZW3D Lite

Базовый набор инструментов для трехмерного проектирования поверхностных и твердотельных объектов, изделий из листового металла, построения двухмерных чертежей и сечений

formZ jr

3D-моделирование и дизайн

Визуализация в медицине

Она развивается в двух основных направлениях:

  • точечная или комплексная томография;

  • конструирование и создание протезов.

Современные 3D-сканирования позволяют обнаружить дефекты органов и тканей, которые скрыты при простом рентгене или УЗИ. Появление таких технологий сделало возможным определение заболевания в тех ситуациях, когда ранее проводились диагностические операции. Широкое распространение они приобрели в стоматологии и челюстно-лицевой хирургии. Для удобства обращения с новшеством больницы не ограничиваются компьютерными макетами, а приобретают принтеры для объемной печати.

Воплощенный в жизнь результат томографии может стать основой для создания импланта, например, зуба, который будет идеально подходить по размерам пациенту. В более сложном варианте технология помогает смоделировать протез конечности, слуховой аппарат, вены, нервы и даже искусственный сердечный клапан. Активно развивается биопечать – в ней вместо красок используются живые человеческие клетки. Но первый этап конструирования остается за компьютерными 3D программами. Здесь, как и при построении мультипликационных героев, используется полигональное моделирование. Искривление пластин показывает дефекты тканей. Воздействие на фрагменты позволит создать объемную фигуру идеального импланта, а вращение и передвижение частей покажет, как будет двигаться протезированная рука.

Методы промышленного проектирования

Главными пользователями являются инженеры, электрики, строители, работники дорожных служб – специалисты технической направленности. Их инструмент – это твердотельные или полые конструкции, обладающие математически точными параметрами, расчетными данными и реальной направленностью на работу. Поэтому, особенно важным для этой категории пользователей является не внешний вид модели, а возможность применения формул, работы с ними, срезовые чертежи, графика, а также проверка всего механизма на любом этапе разработки. Таким образом, цель проектировщика – это не только визуализация объекта, но, в большей степени, измеримая и рабочая информация о нем.

Методы промышленного проектирования

Работа в CAD (русскоязычная аббревиатура – САПР) предполагает профильное образование. Она будет эффективна, когда специалист не только видит образ, но знает материал, с которым ведется макет, особенности использования изделия и многие другие нюансы. Поэтому программы разряда ZWCAD с широким спектром действий и большим количеством инструментов, компании заказывают комплектами, чтобы обеспечить ПО весь отдел. Их же устанавливают на компьютеры студентов технических и архитектурных ВУЗов, чтобы будущие специалисты сразу конструировали в удобной и многофункциональной среде. Ориентируясь не только на индивидуального покупателя, но и на массовые поставки, ZWSOFT разработал гибкую политику лицензирования и существенно снизил цены на серийные закупки.

При работе в Системах Автоматизированного Проектирования инженер получает электронно-геометрическую модель. Что это такое в объемном 3D моделировании поможет понять список действий, который с ней можно совершить:

  • Выполнить чертежи любого среза, в любом изображении под выбранным углом. Таким образом необходим один макет вместо массы разрозненных графиков. Поэтому с одним файлом, используя разные слои, могут одновременно работать разные специалисты, и даже разные отделы.

  • Подогнать параметры всего изделия, изменив ввод одной данной величины.

  • Производить расчеты любого показателя или коэффициента. Как в статичном положении, так и в прогнозируемом движении.

  • Написать пакет для компьютерного управления станком или другим техническим оборудованием (ЧПУ).

  • Использовать 3D-принтер и воссоздать объемную модель для презентации или показательного конструирования.

  • Сделать рендеринг, то есть провести визуализацию макета – наложить несколько слоев текстуры, чтобы представить финальный внешний вид.

Первая в истории программа 3д моделирования SketchPad: что это такое

Третье измерение появилось благодаря трудам Ивана Сазерленда и Дэвида Эванса, которые в 1960-х открыли кафедру векторной и растровой графики и создали ПО, в котором можно было изучать пространство во всех его направлениях. Под эгидой этих ученых развивался студент Эд Катмулла – он создал первый 3D-макет, это был образ его собственной кисти руки. Развиваясь дальше, сисадмины, как бы мы теперь их назвали, создали свою компанию, где активно использовали свой продукт – софт SketchPad для рекламных логотипов.

Спустя время объемными чертежами заинтересовались физики, занимающиеся радиацией. Они с математической точностью воплотили способ трассировки лучей в расчет расстояний до той или иной точки объекта.

Где используют трехмерное моделирование

Но результаты моделирования оставляли желать лучшего, пока не появился более мощный компьютер. В 1981 году вышла линейка ЭВМ, оснащенных пакетом Geometry Pipelines, который существенно облегчил и ускорил работу с 3D моделями. С тех пор системы проектирования становились все лучше, но основной упор все еще уделялся автоматизированию стандартных чертежей. В этом преуспела компания Autodesk, появившаяся в 1982 году. Она выпустила ряд версий САПР, но функция трехмерного конструирования появилась лишь в AutoCAD Release 11 в 1990 году.

В течение 20 – 25 лет она занимала лидирующее место на рынке компьютерного моделирования, пока не ввела жесткую политику лицензирования и завышенные параметры ценообразования.

С тех пор каждый инженер ищет достойную альтернативу старой программе и находит ее.

Среди многообразия новинок есть достойные конкурентоспособные продукты:

  • Проверенный ZWCAD, который имеет встраиваемые модули для любой сферы деятельности:
    Среди всех версий «ЗВкада» для объемного конструирования больше всего подходит пакет Professional. В нем вместе с базовыми функциями интегрированы дополнительные: это возможность взгляда на 3-д объект в перспективе – DVIEW и рендеринг части сцены.
    Для более детального анализа трехмерной модели предназначен CADbro – это полностью настроенная на совместную работу всех отделов компании утилита, имеющая широкие функции правок, комментирования и проверок.
    ZW3D – подготовлен для больших проектов со сложной геометрией. Мощное ядро – Overdrive – позволяет работать с тяжелыми файлами в режиме реального времени.
    Встраиваемый модуль «ИНЖКАД» работает на базе ZWCAD Pro, но предназначен для инженеров, оснащен узкоспециализированным инструментарием.

  • Не очень функциональный, но небесплатный Компас-3D.

  • Упрощенная программа NanoCAD, которая хорошо подойдет для обучения и новичков, но не для профи.

  • Софт BricsCAD, который имеет широкую базовую 2D комплектацию, но для объемной графики необходимо покупать расширение.

Среди всего многообразия каждый находит подходящий вариант ПО. Поэтому «Автокад» теряет свои прежние позиции, уступая место набирающим силу и приносящим свежие идеи компаниям.

Каждая работа не обходится без алгоритма действий. Часто последовательность условна, особенно в творческих профессиях, однако даже там конструирование объекта происходит по следующим этапам:

  1. Создание математической модели. Ей предшествуют автоматизированные вычисления по заданным параметрам. Функции выстраиваются в виде прямых и изогнутых линий – это точный каркас всей объемной схемы.

  2. Текстурирование – наложение внешних тканей. Здесь важно учесть свойства используемых материалов.

  3. Освещение. Оно придает естественные тени и визуальную реалистичность.

    Что такое 3D-моделирование

4. Анимация, если она необходима. Если это статичный объект, то возможно показать, как он приходит во взаимодействие со сторонними элементами. На этом этапе дополнительно можно рассчитать трение, КПД и другие коэффициенты.

5. Устранение мелких недостатков и визуализация – вывод итогового объекта.

6. Дополнительным этапом может быть распечатка на 3Д-принтере.

История объемного моделирования развивается на наших глазах. Это технология будущего. Работать в формате 3D сейчас удобно, интересно и востребовано. Главное, выбрать подходящую программу для наиболее эффективного проектирования.

или присоединяйтесь к нашей группе в соцсети

3D-моделирование

На чтение 2 мин Опубликовано 21 марта, 2022

3D-моделинг (3D-моделирование) — процесс создания трехмерных объектов различных конфигураций с использованием компьютерной графики. Результат моделинга может использоваться как техническая инструкция для печати на 3D-принтере, рендеринга или анимации. 

Основные методы 3D-моделинга

Полигональный

Способ создания 3D-моделей основан на использовании систем координат и ручном вводе точек X, Y и Z. Для соединения точек используются ребра. В результате появляются многоугольники — полигоны. Каждый имеет свою форму, оттенок и текстуру. Соединяя полигоны между собой, можно получить объемную фигуру. 

Чем больше полигонов, тем более гладкой выглядит поверхность модели. Источник

Сплайновый

Моделируются кривые, которые потом создают форму модели — сплайны. Несколько кривых сначала образуют каркас, а затем модель обретает полноценную трехмерную поверхность. Сплайновый метод используется для визуализации объектов, которые не имеют граней на поверхности.

Иногда достаточно минимального количества сплайнов для построения объекта. Источник

Скульптуринг

Вид 3D-моделинга востребован среди начинающих пользователей. Готовую полигональную модель можно изменять подобно глиняной заготовке: тянуть, сжимать, скручивать и т.д. Последовательность деформаций позволяет получить модели с вогнутыми и выпуклыми участками. 

Скульптинг инопланетянина в Blender 2.8. Источник 

Работы Mohamed Chahin, выполненные с помощью скульптинга. Источник

Работы Mohamed Chahin, выполненные с помощью скульптинга. Источник

previous arrow

Сферы использования моделинга

Сфера развлечений

Создание персонажей и виртуальных пространств для компьютерных игр, кинофильмов и анимации стоит дешевле, чем строительство декораций и найм актеров, а также экономит время. 

Пример использования 3D-моделинга для создания элементов игры от Daria Zakharenko. Источник

Дизайн

В ландшафтном и интерьерном дизайне актуальна трехмерная визуализация с использованием полигональных моделей мебели, растений, автомобилей и фасадов зданий. Также 3D-моделинг применяется в индустрии моды: избавляет от необходимости шить много образцов при разработке лекал, наглядно демонстрирует одежду на мониторе компьютера и позволяет вносить корректировки в электронные чертежи. 

Пример использования 3D-моделинга в строительстве от Дмитрия Грязнова. Источник

Медицина

3D-моделинг используют стоматологи и врачи, работающие с томографами. Предварительное сканирование организма дает сведения о проблемах органов и тканей, визуализация упрощает восприятие информации, а создание трехмерной модели исследованного участка дает возможность примерить имплант зуба или подобрать размер стента для артерии без вмешательства в организм пациента. 

Пример 3D-моделинга в стоматологии. Источник

Наука и промышленность

3D-моделинг позволяет выявить дефекты конструирования или ошибки в идеях еще до этапа реализации инициатив. 

Пример использования 3D-модели для прочностного анализа детали. Источник

Для работы используются Blender, 3ds Max, SketchUp, Cinema 4D или другие популярные редакторы.

По мере развития технологий все больше сфер задействуют 3D-моделирование в своей практике. Всего пару десятилетий назад казалось, что трехмерное моделирование применимо только для создания компьютерных игр и анимации, но сегодня сложно назвать направление, в котором бы не использовалась эта технология. Это обширный обзор возможностей и сфер применения современного 3D-моделирования.

Помогаем

Содержание:

Что такое 3D-моделирование?
Области применения 3D-моделирования
Городское планирование
Архитектура и строительство
Промышленность
Компьютерные игры
Кинематограф
Анимация
Реклама и маркетинг
Дизайн
Дизайн интерьеров
Дизайн одежды
Геология
Наука
Инженерная геология и добыча полезных ископаемых
Ювелирное дело
Медицина
Этапы разработки 3D-модели
Методы 3D-визуализации
Параметрическое моделирование
Воксельное моделирование
Полигональное моделирование
Сплайновое моделирование (NURBS)
Скульптуринг
Программы для работы с 3D-моделированием
Платные программы
Бесплатные программы для 3D-моделирования
Blender 3D
SketchUp
Заключение

Что такое 3D-моделирование?

3D-моделирование — это процесс создания объемных изображений в специализированных компьютерных программах. Результат 3D-моделирования называют 3D-моделью.

3D происходит от английского 3-dimensional, dimension — измерение. Следовательно, 3D-моделирование предполагает создание модели объекта в трехмерном виде, учитывая его ширину, длину и высоту. 

Приборкайте Power BI і прогнозуйте майбутнє своєї компанії.

РЕЄСТРУЙТЕСЯ!

powerbi

Благодаря 3D-моделингу можно представить будущий объект в объеме, наиболее точно обрисовав все его детали. Программы, существующие сегодня, позволяют изображать людей, животных, любые отдельные предметы, поверхности и даже целые города наиболее реалистично, благодаря чему есть возможность отследить все нюансы на этапе создания проекта и устранить ошибки и неточности.

Процесс создания компьютерных игр и анимации с использованием 3D-моделирования усложняется тем, что при создании движущихся персонажей разработчику необходимо написать соответствующий код.

Области применения 3D-моделирования

Сфер, где используется 3D-моделирование, становится все больше. Это можно очень просто объяснить: везде, где необходимо что-то создать или детально изучить, ранее использовались рисунки и чертежи, которые рисовались от руки, а теперь внедряются программы по созданию 3D-моделей, что сильно упрощает работу и делает ее более качественной.

Вот список областей, где используется 3D-моделинг:

  • городское планирование;
  • архитектура и строительство;
  • промышленность;
  • компьютерные игры;
  • кинематограф;
  • анимация;
  • реклама и маркетинг;
  • дизайн;
  • геология;
  • медицина.

Этот список неполный, но мы постарались обозначить основные направления. Далее разберем каждое из них более подробно.

Городское планирование

Проектировать важно не  только отдельные здания, но и районы, и города. Как правило, этим занимается главный архитектор города. К сожалению, из-за ошибок в проектировании отдельные части города могут быть построены очень неудобно для жизни. В таких районах дома располагаются бессистемно, так что найти нужный является непростой задачей. Часто проблемы возникают и при постройке дорог, развязок, тоннелей и т.д. Если дорога спроектирована неверно, это неизбежно ведет к образованию пробок или к повышенной аварийности, а иногда и к тому, и к другому сразу.

Как раз этого помогает избежать 3D-визуализация. Благодаря программам для 3D-моделирования сегодня можно отстроить город в виртуальном мире, посмотреть на него со всех сторон, в том числе сверху, и принять необходимые решения по улучшению уровня жизни. 3D-модель помогает увидеть, где и как можно расположить те или иные объекты, чтобы это было логично и полезно.

Архитектура и строительство

В архитектуре 3D-моделирование сильно упрощает и ускоряет процесс проектирования. Есть возможность выполнять работу с минимальными погрешностями и вносить своевременные правки в проект. Кроме того, в программах для 3D-моделирования можно создавать проекты объектов любого масштаба.

Трехмерное моделирование (3D-моделинг) и визуализация

Раньше архитекторы рисовали чертеж будущего здания, на который в дальнейшем опирались в реализации проекта. Сегодня привычные чертежи заменяют виртуальные макеты. Более того, за последние несколько лет большинство строительных компаний ввело в эксплуатацию так называемое BIM-моделирование (от английского Building Information Model или информационная модель здания).

Программы для BIM-моделирования позволяют создать наиболее точную, детально выверенную модель с учетом различных инженерных сетей, таких как канализационные, газовые, коммуникационные и другие. 

При создании модели делается привязка к базе данных, в которой каждая деталь обладает определенными признаками. BIM-модель отличается от обычной 3D-модели наличием четвертого измерения времени (4D) и пятого измерения качества (5D). Получается очень полная модель, в которой учитываются все особенности. Каждый элемент, даже самый маленький можно увеличить и посмотреть. Такая модель помогает выявить ошибки на этапе проектирования. 

Промышленность

В промышленности также не обходятся без 3D-моделирования. Любые товары, производимые на заводах и фабриках проще сначала изобразить в программе. Такой подход помогает рассчитать точные размеры товара, увидеть недочеты и неточности и исправить их прежде, чем запускать в производство. Такой подход помогает экономить не только силы и время, но и помогает избежать убытков из-за допущенных ошибок.

Компьютерные игры

Разумеется, нельзя было не упомянуть про компьютерные игры. Ведь вся графика, персонажи, их одежда, предметы, которыми они пользуются, вся виртуальная реальность создается в программах для 3D-моделирования. Причем по мере развития сферы 3D-моделинга, видеоигры становятся все реалистичнее.

Кинематограф

Наверно, не нужно рассказывать, как много спецэффектов используется в современном кинематографе. Фантастические фильмы и боевики всегда пользовались у публики наибольшей популярностью, а это как раз те жанры, в которых наиболее часто применяется 3D-моделирование.

Трехмерное моделирование (3D-моделинг) и визуализация

Раньше, несколько десятков лет назад возможности по созданию эффектов были скуднее, и работники киноиндустрии создавали декорации вручную. Для зрителя тех лет это выглядело реалистично, но если сейчас посмотреть какой-нибудь фантастический фильм 1970-х, едва мы воспримем его всерьез. 

Сегодня технологии достигли того уровня, что любые декорации рисуются в программе. Именно так изображаются космос, разные нереальные персонажи, вроде монстров и мифических существ, глобальные катаклизмы, такие как извержение вулкана, наводнение и т.д.

Благодаря 3D-моделированию любые, даже самые невероятные сюжеты можно воплотить на экране настолько реалистично, что зрители поверят в то, что видят. А самым большим преимуществом рисованной графики является ее меньшая стоимость по сравнению с созданием реальных декораций и приглашением массовки.

Анимация

Большинство мультфильмов сейчас также создаются при помощи 3D-моделинга. Редкие анимационные фильмы рисуются от руки, теперь это явление — скорее исключение, чем правило. Да и зачем? Ведь нарисовать мультфильм в программе гораздо быстрее, проще и менее энергозатратно, чем прорисовывание каждого кадра вручную. К тому же персонажи выглядят реалистичнее.

Именно поэтому всеми любимая компания Disney в последнее время создает свои шедевры только посредством программ для 3D-моделирования.

Реклама и маркетинг

Как ни странно, в рекламе тоже активно используется 3D-визуализация. Также как и в киноиндустрии, где 3D-модели используются, чтобы захватить и удержать интерес зрителя. То же самое и в рекламе — специалисты придумывают самые разные и смелые решения, чтобы заставить потребителя заинтересоваться товаром и впоследствии купить его, а 3D-моделирование в этом отлично помогает. 

Дизайн

Сфера дизайна одна из первых, где начали применять программы для 3D-моделирования. Сейчас эта сфера переживает бум внедрения этого удобного визуального метода представления.

Дизайн интерьеров

В дизайне интерьеров рисование макетов в программе помогает посмотреть, как будет выглядеть комната или целая квартира. У дизайнера есть возможность подобрать цветовую гамму, материал, из которого будет изготовлена мебель.

Трехмерное моделирование (3D-моделинг) и визуализация

Кроме того, планировку также можно создавать прямо в программе и смотреть, как будет меняться вид комнаты в зависимости от расположения в ней разных предметов. Это удобно не только для дизайнера, но и для заказчика, так как он может сразу увидеть конечный вариант проекта и внести свои пожелания и правки.

Дизайн одежды

Стоит отметить, что 3D-моделирование используется в дизайне одежды. Тогда специалист прорисовывает каждую деталь будущего изделия, уделяет внимание материалу, цвету, размерам. В итоге получается объемная картинка, опираясь на которую далее шьется вещь.

Геология

Сфера, в которой повсеместно прибегают к использованию 3D-моделирования. Геология — наука о Земле и процессах, происходящих на ее поверхности и в недрах. О многих вещах мы знаем только теоретически, так как не имеем возможности увидеть своими глазами. Например, мы не можем наглядно посмотреть из каких слоев состоит наша планета — только исследовать с помощью физических методов.

Трехмерное моделирование (3D-моделинг) и визуализация

Ученому хорошо понятно, что означают данные, полученные в ходе исследований, но обычному человеку никогда в жизни в этом не разобраться. Как раз в этом на помощь приходит 3D-моделирование. Его используют в самых разных направлениях геологии.

Так как в геологии, как правило, очень важно понимать, где находится тот или иной объект, существуют специальные программы, называемые ГИС (геоинформационные системы). Создавая проект в такой программе, можно загрузить данные об объекте и привязать его к реальным координатам, чтобы в дальнейшем упростить задачи, связанные, например, с поиском полезных ископаемых. Таким образом, созданная впоследствии 3D-модель будет точно отображать не только размеры и форму объекта, но и его местонахождение.

Наука

Придя в современный музей или на какую-нибудь научно-популярную лекцию о Земле и ее истории, вы могли обратить внимание, что нередко помимо текстового повествования используется графическое. Сейчас все чаще применяются объемные изображения, чтобы показать тот или иной процесс. 

Благодаря 3D-моделированию стало возможным изобразить разрез Земли, показать процессы, которые происходят в ее глубинах, отметить толщину каждого слоя. 

Кроме того, 3D-моделирование используется при изучении дна мирового океана. Благодаря современным технологиям можно легко увидеть, что под водой, также как и на земной поверхности, есть горы, вулканы и впадины, и поверхность океанского дна совсем не плоская и ровная, как можно подумать.

При изучении геологии в конкретном регионе также используют 3D-модели. Как правило, берется какой-то небольшой участок земли и изучается опытными геологами, которые отмечают, какими он сложен породами. Нередко, в дополнение к исследованиям на поверхности добавляются данные бурения. 

Далее вся эта информация заносится в программу, в которой создается макет исследуемого участка с детальным изображением слоев, их толщины, состава и времени образования. Делается водная сеть, если она есть, то есть реки, озера и другие водоемы. Генерируется рельеф, и получается полное наглядное изображение выбранного участка.

Инженерная геология и добыча полезных ископаемых

В этом направлении геологии без 3D-моделинга точно не обойтись. Чтобы построить здание, прежде должна быть изучена почва, в которой планируется заложить фундамент. Необходимо исключить возможность оползней и провалов. Для этого создается детальная модель, в которую вносятся данные о физических качествах пород, их мощностях и составе. После чего принимается решение, насколько возможно и безопасно строительство на данном участке.

Трехмерное моделирование (3D-моделинг) и визуализация

При добыче полезных ископаемых важно сперва оценить, насколько месторождение большое и рентабельно ли его разрабатывать. Может оказаться, что запасов так мало или концентрация важных элементов настолько невелика, что разработка месторождения приведет скорее к убыткам, чем к прибыли. Для этого создается 3D-модель рудного тела.

После чего в программе подсчитывается, сколько руды из него можно получить. Это важный этап проекта, по итогу которого принимается решение, будет ли он реализован. Похожая история и с добычей нефти и газа. Чтобы начать разработку нефтяного месторождения, необходимо сначала оценить, насколько оно богато ресурсами.

Ювелирное дело

Ювелирное дело — пожалуй, самая утонченная область геологии. Мало кто задумывается, что и здесь активно используется 3D-моделинг. Конечно, ведь каждое украшение, будь то серьги, кольцо или кулон, сначала создается на компьютере.

Трехмерное моделирование (3D-моделинг) и визуализация

Ювелирные изделия очень маленькие, а 3D-моделирование позволяет специалисту увидеть их в масштабе и тщательно продумать дизайн, уделяя внимание мельчайшим деталям. Когда же макет украшения готов, можно приступать к работе с металлом.

Медицина

В медицине 3D-моделинг используется в нескольких направлениях, но больше всего применяется в:

  • компьютерной томографии (КТ);
  • протезировании;
  • пластической хирургии.

С каждым из них разберемся по порядку.

Компьютерная томография помогает увидеть дефекты тканей и органов, которые сложно обнаружить в ходе обычного осмотра врача. К таким дефектам относятся всевозможные трещины и переломы, изменения внутренних органов, воспаления, опухоли и т.д.

В протезировании необходимо создать предмет, который идеально подойдет больному по всем параметрам. Именно с этой целью используется 3D-моделирование, которое помогает избежать ошибок в размерах, форме импланта. Благодаря 3D-моделингу есть возможность создавать такие объекты, как слуховой аппарат, протез конечности, искусственный сердечный клапан.

Использование 3D-моделирования в пластической хирургии позволяет увидеть результат вмешательства еще до операции. Список операций, в которых может применяться 3D-моделинг обширен: маммопластика, глютеопластика, круропластика, липосакция, исправление асимметрий, объемная контурная пластика и другие. У пациента и врача есть возможность рассмотреть разные варианты изменений, обсудить детали и прийти к итоговому решению. Кроме того, пациент может видеть, как оперируемый участок выглядит до и после операции.

Этапы разработки 3D-модели

Создание 3D-модели происходит в несколько этапов.

Создание геометрии модели.

На начальном этапе моделируется трехмерная геометрическая модель объекта, без учета физических свойств объекта. Рассчитываются размеры и строятся формы предмета. Применяется техника вращения, выдавливания, наращивания, полигонального моделирования.

Создание текстуры объекта.

На этой стадии определяются материалы, из которых будет выполнен предмет, создается его текстура. Именно на этапе создания текстуры задается уровень реалистичности будущей модели.

Выбор освещения. 

Непростой этап работы, так как выставленные параметры будут влиять на восприятие модели, насколько она будет реалистична. Выставляется тон света, уровень яркости, резкости, глубины теней.

3D-визуализация или рендеринг.

На последней стадии 3D-моделирования происходит более детальное выставление настроек отображения 3D-модели: добавляются графические спецэффекты (блики, туман, сияние и др.). Если создается анимация, задаются ее точные параметры. Происходит настройка параметров визуализации (количества кадров в секунду, расширения итогового видео). Если на выходе получается 2D изображение, необходимо выставить его формат и разрешение (JPEG, TIFF или RAW).

Постпродакшн.

Когда все этапы 3D-моделирования завершены, можно добавить эффектов в специальных редакторах: Adobe Photoshop, Adobe Premier Pro (или Final Cut Pro / Sony Vegas), Imovie, Adobe After Effects Pro, Adobe Illustrator и др. Этот процесс называется постпродакшн или постобработка, когда есть уже готовый материал, который можно улучшить с помощью различных инструментов.

Методы 3D-визуализации

Существует несколько способов 3D-моделирования:

  • параметрическое моделирование;
  • воксельное моделирование;
  • полигональное моделирование;
  • сплайновое моделирование (NURBS);
  • скульптуринг.

Параметрическое моделирование

Этот вид моделирования предполагает использование систем автоматизированного проектирования или САПР. В английском это звучит как CAD — Computer-Aided Design. С помощью этих систем можно проектировать разные объекты от небольших деталей, до различных транспортных средств и зданий. Этот метод применяется, как правило, для промышленных целей. Выделяются поверхностные, твердотельные и каркасные модели.

В ходе моделирования создается точный электронно-геометрический прототип изделия, сохраняющий рабочую информацию об объекте. 

Метод подходит тем, кто владеет профильным инженерным образованием.

Воксельное моделирование

Воксель представляет собой 3D-кубик. Из множества таких кубиков можно сложить объект в 3D-пространстве. Являясь аналогом двухмерных пикселей, воксель обладает шестью квадратными гранями. 

Модели, созданные воксельным методом, в отличие от полигональных, представляют собой объемные объекты. Полигональные же являются полыми внутри. 

Метод применяется в науке и в медицине (КТ, УЗИ и МРТ), а также в индустрии компьютерных игр. Разработчики знаменитой игры Minecraft обратились как раз к воксельному типу моделирования.

Полигональное моделирование

Этот вид 3D-моделинга считается в некотором смысле универсальным, так как применяется в разных сферах. 

В основе метода — ручной ввод координат X, Y и Z для определения ключевых точек в пространстве. Полигоны представляют собой многоугольники (в зависимости от программы либо трехугольники, либо четырехугольники), которые созданы ребрами, соединяющими ключевые точки. Из полигонов генерируется поверхность объекта. Если соединить группы полигонов, получится объект. 

При этом, чтобы модель была детализированной и в глаза не бросались резкие углы, полигонов должно быть много, а это ресурсозатратно. Несмотря на это полигональный метод все еще используется при создании видеоигр и анимации.

Сплайновое моделирование (NURBS)

Сплайнами называются кривые, из которых строится каркас объекта. Благодаря такому способу построения модель обладает сглаженными краями и плавными формами. Созданный каркас покрывается поверхностью, которая учитывает все изгибы.

Сплайновым методом создаются живые существа (люди, животные, монстры и т.д.), модели зданий. Также способ применяется в машиностроении.

Следует отметить, что при увеличении сплайновые изображения не теряют в качестве, что делает их схожими с векторными.

Скульптуринг

Название метода говорит само за себя. 3D-изображения получаются очень напоминающими глиняные изделия, сам процесс очень схож с работой скульптора — модель можно тянуть, скручивать, в общем, делать с ней все что угодно для создания объекта. Это возможно благодаря набору инструментов, позволяющих деформировать полигональную поверхность подели.

Метод позволяет добавлять или убирать слои, а также сохранять несколько уровней детализации объектов. Важно помнить про взаимосвязь уровней.

Из-за нее при изменении поверхности одного уровня, происходит изменение и остальных уровней. Вид моделирования относительно новый и применяется, в основном, для создания персонажей.

Программы для работы с 3D-моделированием

Существует несколько основных программ для 3D-моделирования. Регулярно появляется много новых, причем и платных, и бесплатных. Как правило, программы разработаны под для моделирования конкретных задач и использования в определенных областях. Самые популярные можно выделить в отдельный список:

  • Autodesk 3Ds max;
  • Autodesk Maya;
  • AutoCAD; 
  • Cinema 4D;
  • Rhinoceros;
  • Blender 3D; 
  • SketchUp.

Платные программы

Название программы Особенности
Autodesk 3Ds max Одна из популярнейших профессиональных программ, используемых для создания 3D-моделей. Используется в анимации, мультипликации и при моделировании трехмерных объектов. Благодаря большому набору инструментов программа дает возможность создавать детализированные модели, а также добавлять анимацию.

Помимо платной версии есть еще бесплатная студенческая.

Autodesk Maya Еще одна известная программа, разработанная компанией Autodesk. Используется преимущественно в киноиндустрии и создании компьютерных игр.
AutoCAD Программа впервые была разработана в 1982 году. Она считается старейшей программой для моделирования. На сегодняшний день остается одной из наиболее популярных для 2D и 3D-моделирования, выпускается на 18 языках.
Cinema 4D Программа в последнее время стала очень популярной среди русскоязычных пользователей. Считается универсальной программой для 3D-моделирования. Поддерживает несколько основных языков, в числе которых русский.
Rhinoceros Спектр применения программы очень широк: корабельное проектирование, ювелирная отрасль, промышленный дизайн.

Бесплатные программы для 3D-моделирования

Blender 3D

Одна из наиболее популярных бесплатных программ для 3D-моделирования. Программа постоянно совершенствуется. В ней есть обширный набор различных функций, благодаря которым можно создавать качественные виртуальные объекты. 

Программа используется, в основном, для создания анимации и видеоигр.

SketchUp

Программа хорошо подходит дизайнерам и архитекторам, так как создана для применения в сферах: городское планирование, строительство, архитектура и дизайн интерьеров.

Заключение

Как видите, мир 3D-моделирования обширен и безграничен, это современный и популярный метод работы с реальностью. Это не только творческий способ самореализации, но и также вполне промышленно-значимая индустрия, которая только набирает обороты.

Предлагаем посмотреть это видео, чтобы воочию увидеть масштабы применения 3D-графики в современном мире:

  • Как пишется томас шелби на английском
  • Как пишется триггер на английском
  • Как пишется тольятти на английском языке
  • Как пишется трибуна невысока
  • Как пишется только что через дефис или раздельно