3d-моделирование для новичков / Хабр
Правило «трёх У»
У — упорство, У — уверенность, У — удача.
У самурая нет цели, только путь
Для людей, которые захотели заняться 3d моделированием, самым первым вопросом является: «С чего бы начать?». Этот вопрос задают многие, когда начинают вливаться в новую для себя тему и чаще всего сталкиваются с тоннами информации, в которой просто тонут. Чтобы этого избежать, я расскажу с чего начать изучать 3d моделирование.
Во-первых, если вы сильно связали свою жизнь с компьютером и/или IT сферой, то для вас заготовлен горячий старт. Вы скорее всего уже играли в компьютерные игры или игры на консолях (xbox, switch, ps), поэтому представляете что из себя представляет 3d графика в играх.
Во-вторых, если вы считаете себя опытным пользователем и без пяти минут вы гуру IT, то для вас проще отправится на просторы интернета и самостоятельно найти всю необходимую для вас информацию. Подскажу, загуглите «Blender».
Для всех остальных заготовлен холодный старт, и начать следовало бы с вдохновения! Быть 3d художником, как следует из названия профессии, это быть личностью творческой, но это не самое важное. Тем не менее, за первым шагом я рекомендую обратится к сайту artstation и посмотреть на то, какие работы делают профессионалы и любители. Рассматривайте работы, вдохновляйтесь, потому что то, на что вы смотрите, можете сделать и вы, будь то реалистичный робот, мультяшная девушка, город, лес, кубический мир, эффект водопада и многое, многое другое. Мир 3d моделирования огромен и за каждый аспект этой «территории» отвечает определенный художник. Например за создание персонажей отвечает 3d character artist, а за создание объектов уже отвечает другой человек — 3d props artist. Очень часто художник не ограничивается лишь одной стезёй, поэтому не бойтесь того, что если вы хотите делать ландшафты или дома, то не сможете делать персонажей.
Посмотрели? Вдохновились? Нашли художника, которого хотите одолеть или перенять его стиль? Тогда в долгий путь становления 3d художником!
Самый сложный день — второй
К сожалению, на этом этапе большая часть энтузиазма начинает резко пропадать.
Тонны информации начинают перегружать ваш мозг, который словно капризная «цундерэ» не в какую не хочет с этим мирится (хотя на самом деле очень хочет получать новые знания и использовать их).
Для начала расскажу то, как я столкнулся с этой проблемой. Вдохновившись Олей Ануфриевой я бросился с уступа в обрыв. Начал изучать ZBrush, скульптил головы персонажей (получалось плохо), изучал инструментарий. Так продолжалось около трёх месяцев, после чего, у меня действительно начало получатся. Я начал ощущать мир иначе, подходить к вещам в мире с огромной долей анализа. Перемещаясь до места работы в троллейбусе, я рассматривал окружающих меня людей, ненавязчиво, просто замечая нюансы строения их внешности. Это начало происходить естественным образом. Именно тогда у меня произошел огромный прогресс и чтобы начать двигаться дальше, мне было необходимо начать изучать новую стезю 3d моделирования и я снова упал в пропасть с обрыва, но там я и «разбился». Спустя четыре месяца, я думал что узнал много, но оказывается что я Джон Сноу и ничего не знаю, тогда я бросил это дело на пол года.
Затем вернулся конечно, доучился и теперь работаю, но мог и не вернутся и не заниматься тем делом, которые мне поистине интересно.
Ну что, начнем? Для начала рекомендую посмотреть несколько видео по созданию 3d модели на youtube, какой именно это уже ваш выбор. Само собой вы многое не поймете. Различные программы, непонятные интерфейсы и действия, но зато вы получите общую картину того, что вас ожидает и вы не испугаетесь дальнейшего изучения.
Общий путь модели (пайплайн):
HighPoly model — высокополигональная версия модели.
LowPoly model (retopology) — низкополигональная версия модели.
UV and Texture — текстуры.
Rig and animate — анимация (если требуется).
Render and final — рендер и финал работы над моделью.
Это самое простое представление модели от её рождения, до её финального результата, и каждый этап, это долгое и плавное обучение.
Ничего не понятно, но очень интересно
С названием данного заголовка вы будете сталкиваться очень, я повторяю, ОЧЕНЬ часто.
Не пугайтесь быть запутанным — это нормально. Какие-то гайды/инструкции/уроки делают люди, которые не имеют жилки для обучения, да и к каждому ученику нужен свой подход. В любом случае, соблюдайте правило «трёх У», оно вам поможет, если вы желаете достигнуть успеха в 3d моделировании.
Для более плавного входа в эту профессию и если у вас мало свободного времени, которое вы готовы уделять на обучение, я рекомендую онлайн курсы. Они будут служить вам не только источником базовой информации, но и мотиватором, который будет толкать вас к достижению вашей же цели. Также рекомендую постоянно инспектировать youtube и twitch (раздел Art) для получения большей информации. Помните, никто не сможет вас научить, если вы сами этого не захотите.
Новичкам, для начала, очень рекомендую Blender. Все просто, он бесплатный и обладает полным функционалом, необходимым для создания 3d модели любого типа. Для дальнейшего изучения рекомендую приступить к ZBrush, Maya, Substance Painter.
Также, крайне рекомендую изучить Unreal Engine 5, поверьте, оно вам пригодится.
Делайте то что хотите! Хотите скульптить головы, делайте! Хотите делать дома, делайте! Хотите создавать эффекты, да пожалуйста, делайте! Это не самый продуктивный подход и вас будут поджидать неудачи на пару с разочарованием, но это не страшно, ведь как сказал дворецкий из фильма Тёмный рыцарь: «Мы падаем, чтобы научится подниматься». 3d моделированием может заниматься каждый, так говорят большинство профессионалом этой профессии. Я, будучи без пяти минут инженером, являюсь 3d художником по персонажам, я также знаю ряд художников, который не имея необходимого образования, стали профессиональными творцами, хотя недавно были дворниками и консультантами в розничных сетях. Мы и так живем в 3d мире, чему тут учится?
В заключение хочу пригласить всех желающих на бесплатный урок по теме: «Текстурирование топора в Substance Painter». В данном уроке будут разобраны основные инструменты для работы с текстурами, запекание текстур, а также полная покраска 3Д-модели топора.
Узнать подробнее об уроке.
Правила 3D-моделирования для 3D-печати
Известно, что обязательным условием для 3D-печати является наличие 3D-модели, по которой принтер будет выращивать трехмерный объект. Но, даже смоделировав предмет, не стоит со стопроцентной уверенностью полагать, что дело сделано, и скоро принтер выдаст вам готовое изделие. Дело в том, что не все модели пригодны для 3D-печати. Есть определенные требования к размерам, толщинам и дизайну моделей – причем эти требования варьируются в зависимости от используемого материала и принтера. Кроме этих индивидуальных характеристик, есть и общие требования, которые отличают модели для печати от других 3D-моделей. И сейчас мы подробнее расскажем о том, как подготовить модель для 3D-печати.
Прежде всего, нужно помнить, что для 3D-печати подходят файлы формата STL (для одноцветных моделей) и WRL (для цветной 3D-печати из гипса). Практически все программы для 3D-моделирования позволяют экспортировать модели в STL, поэтому с этим не должно возникнуть проблем.
Перед тем как начать создавать модель для 3D-печати, важно понять, из какого материала вы хотите печатать изделие. У каждого материала есть свои индивидуальные особенности для 3D-моделирования — максимальный и минимальный размеры модели, толщины стенок, расстояние между подвижными частями и т.д. Подробнее узнать о требованиях для того или иного материла можно в соответствующем разделе на нашем сайте.
Если вы воспользуетесь онлайн-загрузкой модели на нашем сайте, то произойдёт автоматическая проверка на стандартные ошибки 3D-моделирования.
Проверка моделей проходит мгновенно, и если ошибки, препятствующие 3D-печати, не были обнаружены, то сразу после загрузки модель появится в вашем личном кабинете в разделе «Мои модели». Если же модель не прошла проверку, то вы увидите уведомление о невозможности загрузить файл, тогда вам нужно будет ещё раз проверить и доработать модель.
Какие самые распространенные ошибки встречаются при моделировании для 3D-печати?
- Инвертированные нормали — неправильно ориентированные нормали.Нормали всегда должны быть направлены наружу, они определяют границы объекта и позволяют программному обеспечению 3D-принтера понять, где внутренняя, а где внешняя поверхность модели. Если хоть одна из нормалей направлена в обратную сторону и противоречит другой нормали, то это вызывает сбой при 3D-печати, поскольку принтер не может различить лицевую и изнаночную сторону объекта.
- Неманифолдная геометрия — неманифолдность 3D-модели является обязательным условием для 3D-печати.
Суть этого понятия заключается в том, что у каждого ребра 3D-модели должно быть ровно две грани.
Суть этого понятия заключается в том, что у каждого ребра 3D-модели должно быть ровно две грани.В данное понятие обычно включаются следующие ошибки:
o Меш с дырками — проблема “незакрытой” полигональной сетки. Помните основное правило 3D моделирования: ваша модель должна быть «водонепроницаемой» или «герметичной».Если образуется дырка, это значит, что у какого-то ребра не хватает одной грани, следовательно модель неманифолдна, а значит не подходит для 3D-печати.
o Наличие внутренних полигонов.
Внутри модели, например внутри стенок, не должно быть граней.o Общие ребра. Ошибка возникает, когда к одному ребру прикреплено более двух полигонов. Каждое ребро в вашей 3Д модели должно объединять только две смежные грани.
o Совпадающие ребра. Возникают, когда два отдельных ребра созданы в одном и том же месте и при этом не соединены, такие ребра должны объединяться в одно общее ребро.
o Нахлест полигонов. Образуется, когда создается полигон поверх уже существующего. Пересекающиеся грани могут сбить с толку слайсер — программу, которая по слоям переводит 3Dмодель в управляющий код для 3Д принтера.
o Нулевая толщина полигона. Во избежание такой ошибки убедитесь в том, что каждый полигон имеет заданную толщину.
Как можно исправить стандартные ошибки 3D моделирования?
Для этого достаточно воспользоваться программой Netfabb, которая с более чем 95%-ой вероятностью исправит все ошибки. Скачать Netfabb можно здесь либо воспользоваться онлайн-версией программы.
А об основных принципах работы с Netfabb читайте в разделе “Уроки” нашего блога.
Программное обеспечение для 3D-моделирования | FlexSim
Познакомьтесь с вашим цифровым персоналом
Джек и Джилл — лучшие работники на свете. Они всегда приходят вовремя, никогда не жалуются и, как известно, работают круглосуточно и без выходных.
Вы правы: Джек, Джилл и их элитные виртуальные приятели не собираются производить для вас какие-либо физические продукты. Что они могут сделать, так это точно имитировать ваше реальное предприятие, и это может дать очень ценную информацию. Было бы здорово ответить на эти важные вопросы без нарушает нормальную работу?
- Можем ли мы сделать больше с тем, что у нас уже есть?
- Поможет ли это изменение так сильно, как мы думаем?
- Что будет, если мы встряхнем штатное расписание?
Я продан, давайте заставим их работать!
Отлично, мы просто перетащим их в вашу модель и… подождите, у вас нет имитационной модели? Я полагаю, вы могли бы сами смоделировать систему, используя старую добрую бумагу и карандаш, язык программирования или электронную таблицу (9).0023 P k,k+1 (h) = λh + o(h) , я прав?). Однако это займет много времени, и вы определенно упустите возможность использовать Джека и Джилл.
Не говоря уже о невероятных преимуществах моделирования с помощью 3D-модели:
Ваша система в реальном масштабе
Является ли ваше предприятие двумерным? Я так не думал. Любая модель, не учитывающая пространственные отношения, не расскажет всей истории. Мы готовы предоставить вам этот чертеж CAD и спроектировать вашу систему в 3D, как задумано природой. Что ж, если бы природа могла предоставить библиотеку богатых, детализированных объектов и ресурсов, которые можно перетаскивать, просто ожидая вашего щелчка мышью.
Это означает меньше усилий, когда вы можете похвастаться своей работой и сообщить о своих результатах. FlexSim даже совместим с Oculus Rift, поэтому вы можете полностью погрузиться в процесс проектирования и презентации своей системы.
Модель, понятная каждому
Данные прекрасны, и вы можете поспорить, что FlexSim предоставляет все диаграммы, графики и выходные данные, которые вам когда-либо понадобятся. Но все эти крутые цифры и наборы данных не меняют ход встречи или презентации так, как реалистичное представление вашей системы.
Вы хотите, чтобы каждая заинтересованная сторона, клиент, менеджер или кто-то еще действительно понимал, что происходит, и был так же взволнован этим, как и вы. Для этого вам понадобится реалистичная 3D-модель, демонстрирующая точно то, что они увидят, когда будут внесены предлагаемые вами изменения.
Но создание 3D-модели звучит сложно…
У меня есть для вас новость: создание любой модели займет время. Вероятно, это самая трудоемкая часть моделирования. Сокращение недель, часов и дней от процесса построения модели, вероятно, является самым большим преимуществом, которое предоставляет программное обеспечение для моделирования (помимо решения вашей реальной проблемы, конечно).
Мы разработали FlexSim как самое быстрое программное обеспечение для построения моделей. Приложения для работы с электронными таблицами и языки программирования не специально разработаны для моделирования системы, поэтому они на самом деле займут гораздо больше времени, чем специализированный продукт для имитационного моделирования.
И хотя существует множество качественных пакетов моделирования, в каждом из них отсутствуют некоторые важные функции, которые могут иметь значение между двухнедельным проектом и месячным проектом. Только FlexSim имеет все эти функции построения моделей:
Библиотека стандартных объектов
Джек, Джилл и остальные эти объекты ведут себя точно так же, как машины и люди, встречающиеся на объектах по всему миру. В них заложена заранее выстроенная логика и выполнение задач, так что можно растянуть и создать работающую модель за считанные минуты.
Раскрывающиеся списки и свойства
Звучит просто, но они уникальны в мире имитационного моделирования. Вы не поверите, насколько они сильны, пока не попробуете. Просто установите флажок или выберите вариант из списка, и ваши ресурсы получат логику и поведение для самых разных реальных ситуаций.
Технологический процесс
Наша последняя функция, которая действительно меняет правила игры. Когда что-то становится сложным, вы можете наметить свою логику с помощью этого мощного инструмента построения блок-схем — кодирование не требуется .
Подождите, что такое симуляция?
Если вы не знакомы с моделированием и его преимуществами для вашего бизнеса, посмотрите видео ниже:
Готовы смоделировать? Скачайте и попробуйте наш инструмент для 3D-моделирования и анализа бесплатно!
Программное обеспечение для моделирования FlexSim 3D
Самое мощное, функциональное и простое в использовании программное обеспечение для 3D-моделирования. FlexSim позволяет моделировать и улучшать существующие и предлагаемые системы.
3D-моделирование
Расскажите историю своей системы…
Макет модели
Просто, точно и потрясающе
Построение модели
Простота использования в сочетании с возможностями и мощностью
Анализ модели
Понимание в виртуальной среде
Оптимизация
Проверка сценариев «что, если» для принятия правильных решений
3D-моделирование
FlexSim обладает всеми проверенными преимуществами дискретно-событийного моделирования, но с дополнительным бонусом в виде высокореалистичной, захватывающей 3D-графики.
3D-модели FlexSim помогают имитировать внешний вид реальной системы, чтобы было легче увидеть и понять, что происходит.
xMarkVisual Validation
Первый уровень проверки модели, на котором вы визуально подтверждаете, что система работает — или не работает — так, как было задумано.
- Смоделируйте реальную систему в нашем собственная виртуальная 3D-среда .
- Учет реальной изменчивости с помощью обширного набора статистических распределений и случайных чисел FlexSim.
- Запуск моделирования с использованием модели для тестирования сценариев «что, если» — без необходимости что-то менять в реальном мире.
Макет модели
FlexSim максимально упрощает воспроизведение внешнего вида вашей системы, сохраняя при этом детали, необходимые для точного анализа.
Просто используйте простые элементы управления перетаскиванием для размещения объектов и ресурсов непосредственно в 3D-среде — постобработка не требуется!
Наша 3-осевая компоновка и импорт чертежей САПР помогают поддерживать точные пространственные отношения в реальной системе, поэтому время в пути и транспортировке будет точным.
Импортируйте пользовательских 3D-объектов , чтобы воспроизвести внешний вид реальной системы. Кроме того, все реалистичные визуальные эффекты, такие как тени и световые эффекты, готовы к работе по умолчанию.
Создание моделей
FlexSim балансирует между простотой использования и возможностью моделирования даже самых сложных систем.
Стандартная библиотека объектов содержит множество объектов, которые можно использовать для немедленного построения моделей. Настройка проста — просто выберите один из предварительно настроенных вариантов поведения, смешивайте и подбирайте параметры и даже создавайте свои собственные варианты поведения.
Широкий набор раскрывающихся списков и свойств позволит вам быстро настроить отдельные объекты, триггеры и системные свойства. Просто установите флажок или выберите опцию «список выбора», и ваш ресурс получит логику и поведение для имитации любой реальной ситуации.
Process Flow — один из наших новейших инструментов, который меняет правила игры. Используйте готовые блоки действий для создания базовой или сложной логики в знакомой среде построения блок-схем. Он хранит логику в одном удобном месте и хорошо масштабируется с любой моделью по мере ее изменения и развития.
Дополнительная настройка
FlexSim поставляется с мощным языком сценариев, FlexScript ; этот C-подобный язык является воротами к сотням команд моделирования, которые позволят вам писать простые выражения, которые делают невероятные вещи. FlexSim также был разработан с открытой архитектурой, которая полностью интегрируется с C++ , поэтому его можно расширить практически для всего.
Распределительный фитинг
FlexSim поставляется с программным обеспечением ExpertFit, отраслевым стандартом в области программного обеспечения для настройки распределения.
ExpertFit возьмет данные, которые вы собрали в реальном мире, и точно определит, какое распределение вероятностей лучше всего представляет данные.
Он поставляется с 40 дистрибутивами и четырьмя тестами на соответствие.
Разнообразная помощь
- Старая добрая поддержка по телефону
- Растущая база знаний сообщества и сайт вопросов и ответов (FlexSim Answers)
- Хорошо поддерживаемая документация с обширными учебными пособиями
- Видео с советами, рекомендациями и многим другим
Анализ модели
Когда вы будете готовы к моделированию с использованием своей модели, наш полный набор функций анализа поможет вам глубже понять, что происходит.
- Обширный список диаграмм и графиков, помогающих визуализировать данные, полученные при моделировании.
- Возможность отслеживать широкий спектр точек данных, а затем экспортировать их в ваше любимое приложение для работы с электронными таблицами.
- Большая гибкость сбора данных с помощью мощных инструментов, таких как объект Stats Collector и активность Zone.
xMarkStatistical Validation
Второй уровень проверки модели, на котором вы оцениваете данные одного или нескольких запусков моделирования, чтобы убедиться, что система работает должным образом.
Оптимизация
Где зарабатываются (или сохраняются) деньги! Протестируйте сценарии «что, если», чтобы найти наилучший выбор в реальном мире.
FlexSim + OptQuest
Если вы хотите добавить оптимизацию в свой инструментарий, FlexSim полностью интегрирован с ядром OptQuest. Этот мощный пакет оптимизации сценариев позволяет задавать переменные и ограничения модели для оценки сотен возможных решений. Вы даже можете планировать эксперименты с несколькими целями , чтобы учитывать конкурирующие силы в системе. Найдите наилучшее возможное решение для вашего процесса с помощью FlexSim и OptQuest.
Тестирование нескольких сценариев
Используйте наш мощный инструмент Experimenter для тестирования нескольких сценариев и сравнения результатов. Репликации распределены по ядрам ЦП, поэтому сотни симулированных репликаций по множеству различных сценариев могут быть выполнены за считанные минуты, а не часы или дни. Experimenter также включает в себя создание отчетов и управление переменными и показателями производительности.