лучшие программы для старта — Школа программирования Пиксель на vc.ru
Что такое 3D-моделирование и с чего начать изучение компьютерной графики для школьников, рассказываем в статье.
915 просмотров
Ребенок любит технологии и гаджеты, а все свободное время проводит за ПК: эти слова может произнести каждый второй родитель. Однако любовь ребенка к компьютерам — не повод волноваться, а шанс развить навыки и направить энергию в правильное русло.
Рекомендуем присмотреться к 3D-моделированию и созданию компьютерной графики — развивающейся отрасли в IT. Направление формирует множество навыков и пригодится в различных сферах — от анимации до промышленности.
О том, что такое 3D-моделирование, программах для компьютерной графики для детей и как этому научиться, рассказывает школа программирования для детей «Пиксель».
3D-моделирование для школьников
3D-моделирование — формирование трехмерных моделей, с помощью которых можно представить размер, форму и внешний вид объектов.
Главные виды 3D-моделирования — полигональный и параметрический.
- Полигональные модели
Для конструирования строится сетка, состоящая из примитивных фигур. Сетка свободно редактируется: передвигается вершина, ребро или полигон. Точных параметров нет, ориентироваться нужно на облик модели.
Объекты при этом состоят из крошечных поверхностей, а у фигур малый размер — иначе края получатся ограненными. Чем больше примитивов, тем реальнее выглядит объект.
Такие модели используются, когда не требуются детализация и конкретные физические характеристики — например, для проектирования локаций или персонажей мультфильмов. Способ не годится для конструирования технических деталей или архитектурных проектов.
- Параметрические модели
Для конструирования составляется математическое описание при помощи формул.
Метод востребован дизайнерами, инженерами, архитекторами. Так проектируются детали в авиации, автомобилестроении, мебельном производстве.
Чем полезны компьютерная графика и обучение для детей в области 3D
Трехмерное моделирование придется по душе детям, которые любят мастерить руками: складывать оригами, рисовать, заниматься лепкой. Хобби понравится школьникам, мечтающим найти себя в творческой профессии.
Увлечение 3D-графикой развивает:
- Креативность. Придумать модель и воплотить ее — для этого нужно уметь применить воображение. Отсутствие рамок в виде заданных деталей раскрывает потенциал: дети работают с формой, свободно создавая любые фигуры.
- Пространственное мышление.
- Аналитические способности.
Ребенок прокачивает логику, ищет нетривиальные пути решения проблем. - Чувство цвета. Искусство ощущать цвет дано не каждому, но этот талант возможно раскрыть как раз при помощи моделирования.
- Интерес к учебе. Наблюдение, как теоретические знания эксплуатируются на практике, повышает желание узнавать мир и увлеченность школьными предметами — геометрией, физикой, математикой.
- Целеустремленность. Чтобы увидеть готовую модель, понадобится ее задумать и спроектировать — ребенок ставит цели и добивается их.
- Понимание программ. Разобраться в редакторах иногда не под силу даже взрослым. Подросток, освоив площадку для моделирования, сможет справляться с другими задачами: редактирование фотографий или дизайн визитки.
Ребенок прокачивает логику, ищет нетривиальные пути решения проблем.Знакомство с 3D-моделированием станет базой для последующей карьеры в высокооплачиваемой IT-отрасли.
Где пригодятся трехмерные модели
Технологии развиваются, и все больше сфер задействуют трехмерные модели.
Навыки моделирования найдут применение в областях, где требуется показать облик будущих предметов. Например:
- Киноиндустрия. Без компьютерной графики в блокбастерах и фантастических фильмах никуда: сказочные миры, космические баталии, герои со сверхспособностями — заслуга 3D-моделирования.
- Мультипликация. Трехмерные персонажи — неотделимая часть анимаций и видеоигр.
- Реклама и маркетинг. Помогает произвести яркое впечатление на нужных людей.
- Медицина. С трехмерной графикой происходит качественная подготовка к операции, а пациенту демонстрируют ход и результат процедуры. Также при помощи 3D-моделей конструируются медицинские протезы.
- Ювелирное дело. Пригодится, чтобы вообразить, как выглядит задуманное украшение.
Пригодится, чтобы вообразить, как выглядит задуманное украшение.Научившись проектировать 3D-объекты, ребенок станет везде их замечать. Это поможет юному конструктору понять, как можно применять полученные знания в разных отраслях.
Топ-5 программ по 3D-моделированию: обучение с нуля для детей
Начать учебу рекомендуем с доступных программ 3D-моделирования для школьников — список представлен ниже.
Blender
В Blender учатся графике и дизайну не только дети, но и профессиональные мультипликаторы. Моделирование, анимация, рендеринг, создание игр, обработка видеоматериалов — редактор практически безграничен, а набор инструментов обширен. Из дополнительных плюсов — открытый код и сильное комьюнити.
Исследуя Blender, подросток вникает в принципы конструирования, учится настраивать материалы и освещение, работать в режиме цифрового скульптинга и делать рендер. Потенциал широк: можно проектировать волосы на основе частиц и динамику твердых и мягких тел, рисовать текстуры на моделях.
При знании языка Python пишутся скрипты для редактора — для логики в играх и автоматизации задач.
Освоению 3D-моделирования в Blender важно посвятить силы и время: разобраться в интерфейсе, познакомиться с инструментами, посмотреть тематические видеоролики и попрактиковаться. Поэтому проще познавать 3D-моделирование для детей онлайн на специальных курсах.
T-FLEX CAD
В программе проектируются модели и рисунки в 2D и 3D. Подходит для решения различных вопросов: от инженерных коммуникаций до фотореалистичных изображений и 3D-печати.
Научившись ориентироваться в системе координат T-FLEX CAD, дети смогут создавать собственные 3D-модели. Начать можно с простого: например, спроектировать спиннер и напечатать изделие на 3D-принтере.
Autodesk Tinkercad
Несложный сервис помогает обучиться моделированию в формате онлайн. Преимущества — комфортность при взаимодействии, понятное и красочное оформление. Поддерживается блочное программирование.
Объекты строятся путем готовых фигур. В редакторе генерируются модели для Майнкрафта. Бонус — экспортирование модели для 3D-печати.
На сайте Tinkercad — уроки, посмотрев которые, можно быстро понять основы и приступить к практической части.
LeoCAD
В LeoCAD воплощаются виртуальные модели с кубиками LEGO. Привыкнуть к программе легко, особенно когда есть опыт взаимодействия с культовым конструктором. Тем более, что под рукой — библиотека из 6000+ готовых деталей.
Долго изучать среду моделирования не придется — интуитивно понятный интерфейс располагает начать практиковаться незамедлительно. Впрочем, при желании бесплатные занятия находятся на сайте и на YouTube.
BlocksCAD
В программе используются яркие блоки, как и в редакторе визуальной разработки Scratch. Элементы соединяются с командами — так разрабатываются сценарии модели.
На веб-странице разработчика и на YouTube — учебные материалы.
Обучение 3D-моделированию на курсах для детей
Освоение нового направления проходит легче под руководством наставника.
Школа «Пиксель» обучает 3D-моделированию и компьютерной графике на курсе по Blender для подростков (14-17 лет). Школьники постигают азы компьютерной графики, проектирование трехмерных объектов и цифровой скульптинг. А в онлайн-лагере на каникулах дети младшего и среднего школьного возраста (8-15 лет) учатся моделировать изделия в T-FLEX CAD. Запишите ребенка на кружок 3D-моделирования для детей и помогите ему обрести увлекательное хобби.
Лучшее программное обеспечение для 3D-моделирования 2023: сравнение, обзоры и цены
Что такое программное обеспечение для 3D-моделирования?
Программное обеспечение для 3D становится все более необходимым в самых разных отраслях. Несмотря на то, что программное обеспечение для 3D-моделирования чрезвычайно полезно и многофункционально, иногда его трудно использовать даже тем, кто имеет опыт его использования. Дело в том, что 3D-рисунок принципиально строится совсем иначе, чем двухмерная графика, — для совершенно других целей.
Независимо от того, в какой отрасли вы работаете, вашему бизнесу в конечном итоге потребуется программное обеспечение для 3D-моделирования в таком наглядном и быстро меняющемся мире.
Нужен ли вам внутренний дизайн, игровой дизайн, рендеринг, прототипирование для 3D-печати или даже реклама, программное обеспечение для 3D-моделирования быстро становится необходимым. Продолжайте читать, чтобы узнать больше о том, как работает программное обеспечение для 3D-моделирования, с чего оно началось и как вы можете применить его в своей компании. Вы также прочтете о новых правилах проектирования и основных функциях, на которые следует обращать внимание при выборе инструментов 3D-рендеринга.
Краткий обзор программного обеспечения для 3D-моделирования
Когда большинство людей думают о программе моделирования, они ассоциируют ее либо с визуальными эффектами для фильмов и анимации, либо с играми. Игры и фильмы действительно являются двумя наиболее частыми сферами применения такого программного обеспечения, особенно учитывая, что именно они легли в основу большей части того, как построена эта технология. Понимание того, как создается и работает это программное обеспечение, имеет решающее значение для визуализации его преимуществ в современных бизнес-приложениях.
Хотя существует несколько различных типов 3D-моделей в зависимости от области применения, все они, как правило, имеют одно и то же происхождение: фундаментальное математическое понятие, известное как вершина. Вершины — это точки, где встречаются три или более ребер; в 3D-моделировании это место, где пересекаются оси X, Y и Z. Серии из трех из них образуют треугольные поверхности, называемые гранями. Когда они соединяются, они создают геометрию. Ранние 3D-игры очень четко показывают этот процесс из-за простоты текстур на лицах и ограниченного количества доступных указанных лиц.
Однако помимо этой базовой концепции модели существенно расходятся. Каркасная модель — это самое простое применение этих граней, которое оставляет их без заливки, затенения или текстур. Это широко используется в инженерии и 3D CAD из-за того, что оно быстрое, легко визуально анализируется и легко конструируется.
Модель гладкой поверхности, называемая неоднородным рациональным B-сплайном (или NURBS), используется для создания и представления кривых.
Модели NURBS являются гибкими и математически точными, что делает их идеальными для использования в машиностроении, аэрокосмической и автомобильной промышленности.
Полигональные модели, также называемые сетками, часто включают скелетную структуру, которую можно позировать, применять физику или анимировать. Из-за своих механических возможностей это наиболее часто используемые типы моделей для игр, фильмов, анимации, дизайна продуктов и прототипирования. Их также сложнее всего создать, а применение механической арматуры и скелетов — процесс, называемый такелажем — традиционно очень кропотливый.
Наконец, у нас есть технология твердотельных моделей, которую иногда можно использовать для физического моделирования, но чаще она используется для 3D-печати и производства — тема, которую мы коснемся позже более подробно.
Тенденции и использование программного обеспечения для 3D-моделирования
Как мы видели, количество типов и приложений для 3D-моделирования в последнее время увеличилось, и они продолжают делать нашу жизнь и предприятия проще и прибыльнее.
Тем не менее, есть ряд других отраслей, которые используют возможности моделирования и проектирования приложения для моделирования. Например, 3D CAD является производным приложением программного обеспечения для 3D-моделирования и широко используется в дизайне интерьеров, проектировании, строительстве и архитектуре.
Некоторые из процессов, которые могут быть более удивительными, — это использование этого программного обеспечения в медицине, стоматологии, производстве и разработке продуктов. В случае медицины и стоматологии цифровая информация с МРТ и рентгеновских снимков может быть загружена в программное обеспечение для 3D-моделирования для создания изображений и прототипов, включая гипсовые формы. После того, как модели созданы, можно проводить моделирование и анализ, что позволяет ставить более точные диагнозы, принимать более обоснованные решения относительно операций и лечения, а также лучше представлять эту информацию пациентам в удобоваримой форме.
При проектировании продукта рабочий прототип — даже с смоделированной схемой и механическими движущимися частями — может быть точно реализован и протестирован/представлен.
Благодаря этим возможностям 3D-моделирование может привести к значительной экономии средств при создании прототипов.
Однако производство является единственной отраслью, в которой наблюдается наибольший бум использования 3D-инструментов. Это связано с все более широким использованием 3D-печати, которая, как мы видели ранее, требует создания модели определенного типа. Это твердотельные модели, которые содержат объемные данные для плотности, слоев и других абстрактных атрибутов материала, которые имеют решающее значение для принтера при нанесении слоев полимера. Их не так сложно создать, поскольку инструменты часто более современные и интуитивно понятные.
Лучшее программное обеспечение для 3D-моделирования Особенности, на которые стоит обратить внимание
При поиске инструмента для 3D-моделирования есть несколько основных функций, которые, как правило, актуальны независимо от вашей отрасли или типа модели, которую вы хотите создать. Давайте рассмотрим некоторые из этих функций и то, как они могут помочь вам найти лучший инструмент для ваших нужд.
Интерфейс традиционного дизайна: На заре появления приложений для 3D-моделирования многие из них имели интерфейс, который не был интуитивно понятен людям с опытом работы в классическом дизайне. Тем не менее, многие современные инструменты 3D-моделирования больше напоминают классические инструменты 2D-дизайна по своим макетам и соглашениям. Это упрощает начало работы и позволяет людям применять эту скорость при создании 3D.
Прямое создание формы: Архитектурные и CAD-приложения первыми использовали эту функцию, но другие инструменты моделирования, создаваемые в наши дни, также включают ее. Вместо того, чтобы создавать примитивную форму (простой куб, тор, сферу и т. д.) и видоизменять ее, эти программы позволяют вам рисовать двухмерные границы на трехмерных плоскостях, чтобы создавать формы. Это устраняет ограничение старых инструментов «рисование в боксерских перчатках».
Временная шкала анимации: Большинство приложений для моделирования имеют временную шкалу для анимации.
Ищите те, у которых есть четко определенные ключевые кадры и анимация движения, так как они очень помогают.
Несколько форматов моделей: Поддержка большого количества форматов моделей и надежное преобразование между ними — функция, отсутствующая во многих старых инструментах. Простой импорт/экспорт всех больших стандартных форматов и файлов доступа (материалов и файлов сетки) имеет очень большое значение.
Easy Shaders: Shaders добавляют текстуры и контуры, влияют на отражение света от объектов и многое другое. Однако традиционные шейдеры представляют собой сложный, менее чем интуитивно понятный язык программирования, с которым непросто разобраться. Тем не менее, многие современные программы моделирования имеют подход, основанный на визуальных узлах, который совсем нетрудно освоить.
Простое текстурирование: Аналогичным образом, упрощение текстурирования за счет устранения необходимости в традиционной кропотливой «УФ-развертке» делает создание детализированных моделей намного быстрее и менее сложным.
Плавное управление камерой: В старых программах к управлению камерой нужно было долго привыкать. К счастью, благодаря распространению сегодня трехкнопочных мышей камеры стали гораздо более податливыми.
Автоматизация: Современные инструменты моделирования часто предлагают большую автоматизацию для сложных/сложных процессов, запрашивая некоторые простые данные и используя вычисления для получения желаемого результата. Это может сэкономить много времени, а также обеспечить точность.
3D-моделирование и симуляция — Enterprise State Community College
ЧТО ТАКОЕ 3D-МОДЕЛИРОВАНИЕ И МОДЕЛИРОВАНИЕ И ЧТО Я БУДУ УЗНАТЬ?
3D-моделирование и симуляция — это практический подход к AutoCAD и другому программному обеспечению, который обычно используется для разнообразной технической поддержки в различных отраслях. AutoCAD — это программа автоматизированного проектирования (САПР), которую рабочие используют для создания и проектирования 2D- и 3D-проектов.
Вы изучаете основы создания 3D-изображений, используемых в средах моделирования и симуляции, когда изучаете 3D-моделирование и симуляцию. Вы можете пройти краткосрочную программу сертификации менее чем за год в Enterprise State. И сертификация, и степень могут помочь вам найти работу в нескольких различных отраслях, таких как анимация, видеоигры, строительство, черчение и дизайн, медицина, образование и правительство. Армия является важным работодателем для работников, обученных 3D-моделированию и симуляции.
СИЛЬНЫЕ СТОРОНЫ
Креативность
Немалая часть вашей работы будет зависеть от вашей способности эффективно превращать планы и идеи в реальные иллюстрации и анимации.
Ориентация на детали
Вы должны быть в состоянии сосредоточиться на мельчайших деталях, а также на более крупных, чтобы ваши усилия были точными.
Тайм-менеджмент
Часы работы в студии и разработке игр могут быть долгими, но когда вы проявляете творческий подход, легко потерять счет времени или отвлечься от задачи.
Вы должны быть готовы работать эффективно и соблюдать сроки.
Какую работу
я могу получить?
Возможности безграничны, когда вы обучаетесь работе в области 3D-моделирования и симуляции. Многие работники являются мультимедийными художниками и аниматорами, дизайнерами, промышленными дизайнерами, модельерами или дизайнерами видеоигр. Многие другие работают в вооруженных силах или других государственных учреждениях, разрабатывая планы.
Из какого типа работы
состоят рабочие места?
Специалисты по 3D-моделированию и моделированию используют компьютерные программы и иллюстрации для создания графики и анимации. Вы можете исследовать проекты, чтобы помочь создать реалистичный дизайн или анимацию. Вы также можете разрабатывать раскадровки, отображающие ключевые сцены анимации.
Хотя в офисе вы проводите довольно много времени, вам, возможно, придется посещать сайты проектов и встречаться с клиентами вдали от вашего компьютера и офиса, чтобы создавать проекты для своей работы.