Разное

Программы для моделирования 3 д: 21 лучшая программа для 3D-моделирования

Содержание

САПР и 3D моделирование | SYSTEM CODE

Система автоматизированного проектирования (САПР) – сложный комплекс средств, предназначенный для автоматизации проектирования и представляющий собой вид программного пакета, роль которого заключается в создании конструкторской и технологической документации, 3D-моделей и чертежей.

Возможности и области применения САПР

Основная цель разработки платформы – это повышение эффективности труда инженеров с помощью обеспечения взаимодействия с электронно-вычислительными машинами. Оно достигается следующими факторами:

  • облегчается процесс конструирования для сотрудников всех отраслей;
  • уменьшаются сроки завершения проектов в целом;
  • сокращается начальная стоимость работы проектирования за счет устранения издержек и оплаты многочасового труда работников;
  • улучшается качество готового продукта и каждого отдельного этапа;
  • практически убирается статья расходов на тестирование изделий и устранение погрешностей.

Такой результат достигается за счет ряда достоинств автоматизации:

  • обширная и доступная информационная база, заложенная в структуре программы;
  • автоматический сбор и классификация всех сопутствующих документов;
  • возможность системы параллельного конструирования и, соответственно, предоставления объема работ на текущий момент моделирования;
  • заложенная в программе библиотека готовых решений;
  • режим проверки и испытаний готового продукта путем математического моделирования;
  • подбор и предложение максимально выгодных методов моделирования при минимизации расходов;
  • сбор и классификация информации для наиболее выгодного управления предприятием.

Состав и структура САПР

Это обширная система, которая, не смотря на перевод, не полностью соответствует аббревиатуре CAD. В русскоязычный термин входят три базовых понятия:

  • CAE (Computer-aided engineering) – программа инженерного анализа, осуществляющая расчет данных.
  • CAD (Computer-Aided Design) – этап собственно проектирования и построения схем.
  • CAM (Computer-aided manufacturing) – модуль по управлению результатами деятельности двух предыдущих устройств.

На деле все три технологии взаимодействуют и дают возможности в одной программе осуществлять полный цикл конструирования объектов любой сложности.

Существует большое количество пакетов САПР разного уровня. Значительное распространение получили системы, в которых основное внимание сосредоточено на создании «открытых» (т.е. допускающих расширение) базовых графических модулей CAD, а модули для выполнения расчетных или технологических задач (соответствующие блокам САМ и САЕ) остаются для разработки пользователям или организациям, специализированным на соответствующем программировании. Такие дополнительные модули могут использоваться и самостоятельно, без CAD-систем, что очень часто практикуется в строительном проектировании. Они сами могут представлять крупные программные комплексы, для которых разрабатываются свои приложения, позволяющие решать более узкие задачи.

Основные производители систем САПР

Крупнейшим поставщиком программных решений для промышленного и гражданского строительства, машиностроения, рынка средств информации является компания Autodesk, Inc. Компанией создана широкая линейка решений для архитекторов, инженеров, конструкторов, позволяющих им создавать цифровые модели. Технологии Autodesk используются для визуализации, моделирования и анализа поведения разрабатываемых конструкций на ранних стадиях проектирования и позволяют не просто увидеть модель на экране, но и испытать её.

AutoCAD – самая распространенная CAD-система в мире, позволяющая проектировать как в двумерной, так и трехмерной среде. С помощью AutoCAD можно строить 3D-модели, создавать и оформлять чертежи и многое другое. AutoCAD является платформенной САПР, т.е. эта система не имеет четкой ориентации на определенную проектную область, в ней можно выполнять хоть строительные, хоть машиностроительные проекты, работать с изысканиями, электрикой и многим другим.

Компания GRAPHISOFT — один из крупнейших мировых разработчиков и поставщиков программного обеспечения для рынка архитектурно-строительного проектирования (AEC — rchitecture / Engineering / Construction).
Основным программным продуктом компании является ARCHICAD — единая объектно-ориентированная трехмерная система автоматизированного проектирования, предназначенная для решения архитектурно-строительных задач, которые с помощью концепции Виртуального Здания (Virtual Building) реализуют уникальную технологию Информационного Моделирования Зданий (Building Information Modeling — BIM). ArchiCAD — мощная среда 3D-моделирования для работы с объектами по современным технологиям. Система разработана специально для архитекторов: инструментарий программы позволяет строить чертежи и модель из привычных объектов (стен, колонн, перекрытий и т.д.), а интерфейс программы интуитивно ясен. При работе в ArchiCAD не просто создаются отдельные чертежи, а разрабатывается полный набор документации по проекту в одном файле.

Компания АСКОН (www.ascon.ru) — крупнейший российский разработчик инженерного программного обеспечения. При разработке массовых CAD/AEC/PLM-систем под марками КОМПАС, ЛОЦМАН:PLM и ВЕРТИКАЛЬ используются собственные уникальные технологии (3D- и 2D-математическое ядро, параметризация, технологическое проектирование, управление инженерными данными.

Заказчики программного обеспечения АСКОН — предприятия, имеющие в своей структуре инженерные службы (конструкторские и технологические отделы и проектные бюро и т. п.), занимающиеся выпуском проектно-конструкторской документации любого типа (чертежи, схемы, планы, спецификации, пояснительные записки, 3D модели и 3D сборки и т. п.). Потенциально заказчиком АСКОН может стать любое предприятие, где так или иначе создаются чертежи, схемы, планы, спецификации, пояснительные записки, 3D модели и 3D сборки и т. п. Где в структуре предприятия есть инженеры – конструкторы, инженеры проектировщики.

SolidWorks — программный комплекс САПР для автоматизации работ промышленного предприятия на этапах конструкторской и технологической подготовки производства. Обеспечивает разработку изделий любой степени сложности и назначения.

Работает в среде Microsoft Windows. Разработан компанией SolidWorks Corporation. SolidWorks — предназначен для создания твердотельных параметрических моделей деталей и последующего полуавтоматического выполнения их рабочих чертежей, сожержащих все необходимые типы изображений. Также поддерживает поверхностное моделирование, проектирование деталей, изготовленных литьем, проектирование деталий, изготовленных из листового материала.

Программный пакет ZWCAD является альтернативой AutoCad особенно в случаях, когда купить AutoCAD представляется невозможным, либо нецелесообразным.

Покупая ZWCAD, вы приобретаете не только хорошо зарекомендовавшую себя программу для инженеров и строителей, но и достигаете значительной экономии денежных средств.

Программа ZWCAD имеет внутренний формат DWG и DXF, таким образом, полная совместимость форматов с распространенными САПР, например, c AutoCAD, реализована на уровне хранения информации. Благодаря внедренному стандарту OpenDWG, ZWCAD открывает, редактирует и сохраняет любые DWG/DXF файлы, созданные в версиях AutoCAD, без каких-либо преобразований. Это делает ZWCAD более совместимым с предыдущими форматами, чем сам AutoCAD последних версий. Чертежи, созданные в ZWCAD, могут затем использоваться как в ZWCAD, так и в AutoCAD без потери данных. В случаях, когда компания имеет собственные наработки или файловый архив чертежей в DWG/DXF, совместимость форматов является обязательным и необходимым условием работы. Это обеспечивает полную совместимость в чтении, редактировании и записи файлов, созданных в AutoCAD.

Удобство работы обеспечивается привычным интерфейсом и возможностью импортировать в ZWCAD меню, созданные в AutoCAD. Команды и кнопки, соответствующие командам и кнопкам AutoCAD, позволяют быстро приступить к работе, потратив минимум времени на переобучение.

Интеграция данных файлов, созданных в других приложениях, например, Microsoft Word или Microsoft Excel не составляет труда — в ZWCAD реализована возможность редактирования внедренного документа непосредственно в создавшем его приложении.

Система автоматизированного проектирования электроники Altium Designer призвана заменить своего предшественника – распространенную САПРпод маркой P-CAD. Хотя многие функции P-CAD перенесены в Altium Designer. Система представляет собой комплексное решение, позволяющее в рамках единой модели данных вести разработку электронных устройств во всех трех аспектах: печатные платы, программируемая аппаратная часть и программная часть. В одном и том же приложении можно разрабатывать принципиальные схемы, проектировать печатные платы и создавать прототипы будущих устройств. Над одним проектом могут работать специалисты разных отделов. В результате инженеры получают возможность сосредоточиться на интеллектуальной составляющей изделия, на совершенстве его электронной начинки, что во многом определяет конкурентные преимущества выпускаемой продукции.

Программный продукт для двумерного черчения и трехмерного проектирования, одновременно служащий платформой для запуска нескольких сотен сторонних приложений. Доступная по цене альтернатива продукту AutoCAD, совместимая с ним по формату файлов .dwg, набору команд и интерфейсам прикладного программирования. Существуют версии BricsCAD для платформ Windows, Linux и Mac OS X

В отличие от AutoCAD и его аналогов, BricsCAD представляет собой унифицированную среду для эффективной работы с 2D и 3D данными, предлагая полноценный набор инструментов для 3D MCAD (включая проектирование изделий из листового металла) и BIM в рамках единой платформы.
OEM-версия BricsCAD входит в состав ПО CADMAN компании LVD(Бельгия), одного из признанных мировых лидеров в области производства станков и интегрированного программного обеспечения для обработки листового металла.

В настоящее время на рынке присутствуют самые разные современные CAD системы, которые отличаются между собой как по функциональности, так и по стоимости. Выбрать подходящую систему автоматизированного проектирования среди многих CAD – непростая задача. При принятии решения необходимо ориентироваться на потребности предприятия, задачи, которые стоят перед пользователями, стоимость приобретения и содержания системы и многие другие факторы.

SketchUp Pro – программа для трехмерного моделирования для архитекторов, дизайнеров, строителей, инженеров и производителей различных товаров. Решение включает широкий спектр инструментов для рисования и создания чертежей, палитру материалов, палитру настроек тени и многое другое.

3D сканеры:

3д-сканер технологичное устройство, которое может с очень высокой точностью считывать 3D-поверхность и формировать трехмерную модель, а затем отправлять полученные данные на ПК. Устройство передаёт на компьютер информацию о форме, цвете, размере, толщине и поверхности сканируемого объекта.

Поверхность модели считывается оптическим методом, то есть сканер оборудован двумя съёмочными камерами, которые отдалены друг от друга на некоторое расстояние. Так же у сканера есть проектор, который транслируется на сетку и камера считывает форму самой сетки. Поскольку между камерами есть расстояние, то на данной основе они понимают дальность до каждого пикселя сетки. Таким образом, они видят свою модель и сохраняют её как объёмное целое.

Единственный недостаток у сканера – это то, что у него нет функции распознания объектов некоторых цветов. Проще говорят, сканер не знает, что сканировать нужно, а что нет. Именно поэтому придётся отказаться от сканирования зеркальных предметов и предметов тёмного цвета, особенно чёрного, так как сканер чёрный не видит. Что касается сканируемой модели, то она должна иметь светлые тона, чтобы не было проблем с распознаванием цвета в освещении проектора.

Виды:
1. Ручные сканеры с разнообразной разрешающий способностью и погрешность измерений.
2. Стационарные сканеры для гео изысканий, строительства и архитектуры, сканирования больших объектов в промышленности.
3. Стационарные высоко точные сканеры, внесённые в национальный реестр средств измерения.

3D принтеры:

3D-принтер — это периферийное устройство, использующее метод послойного создания физического объекта по цифровой 3D-модели. В зарубежной литературе данный тип устройств также именуют фабберами, а процесс трехмерной печати — быстрым прототипированием (Rapid Prototyping)

С помощью 3D-печати можно распечатать точную копию изделия по заданным параметрам. Так мы увидим, насколько деталь соответствует чертежам и способна вписаться в общую конструкцию.

На сегодняшний день, отечественные компании все чаще приобретают 3д-принтеры, чтобы распечатывать наработки, смотреть их, щупать руками, что помогает в короткие сроки данный компонент внедрить.

Естественно, это к тому же помогает снизить затраты и издержки производства. Если раньше требовалась технологическая подготовка производства, изготовление оснастки, где каждая итерация является изменением оснастки и, соответственно, дополнительными затратами, то сегодня можно сразу деталь распечатать на 3д-принтере.

И даже если находится ошибка моделирования, то затраты компании в этом случае – это просто следующая итерация печати. А она на порядок меньше, чем изготовление нового компонента как по времени, так и по деньгам.

с чего начать и причем тут Blender?

Реклама, дизайн интерьера, архитектура, анимация, спецэффекты и видеоигры — 3D-моделирование сегодня востребовано в разных индустриях, и казахстанских специалистов регулярно привлекают для работы с международными брендами, артистами и не только.

С чего начать и какие навыки нужны для 3d-моделирования? 

Чтобы научиться создать трехмерную графику, сперва задайте себе вопрос — что именно я хочу проектировать? Тогда будет проще выбрать программу для 3D-моделированию и начать ее изучать. На рынке их множество, и отличаются они не только интерфейсом: что-то лучше подойдет для дизайна интерьера, что-то для отрисовки мультипликационных героев. Также для работы в 3D-редакторах пригодятся определенные навыки. 

Важно уметь видеть перспективу. Если в школе не было проблем с черчением, то все будет нормально. Базовые познания в геометрии и умение набрасывать небольшие эскизы будут огромным плюсом, как и чувство композиции и насмотренность. Но скажу точно — вкус развивается со временем. Также преимуществом будут навыки растровой (пиксельная сетка изображения) и векторной графики в программах Photoshop, Corel, Illustrator, — отмечает разработчик и 3D-художник Радмир Серажиев.

Радмир работает в студии Filmotion, создаёт графику для мероприятий, фильмов, клипов, а также для приложений виртуальной и дополнительной реальности. По его мнению, 3D-моделирование в Казахстане пока развивается. В основном 3D-художники выполняют частные проекты и заказы. Также есть отдельная категория фрилансеров, которые работают на международный рынок. Студий профессионального уровня в 3D-графике пока не много, но они создают качественные продукты и спецэффекты для фильмов и клипов.

Какие редакторы подходят для создания 3D-моделей? 

Самый популярный редактор для моделирования — это 3D max. Скачать оригинальную программу можно на сайте разработчика, но бесплатный период рассчитан только на первый месяц. Редактор предлагает широкий выбор инструментов и много качественных моделей для фотореалистичной визуализации. Через 3D max удобнее всего работать профессиональным архитекторам и дизайнерам интерьеров.

Библиотека данных открывает простор для проработки мелких деталей и цветокорректировки. Также 3D max легко импортирует и экспортирует файлы между другими программами, создавая целостный проект в трёхмерной графике. 

Maya

Это программа считается стандартной для 3D-анимации. Ей пользуются такие известные студии, как Disney и Pixar, и любая вакансия 3D-художника обычно предполагает навыки работы в Maya. В этом редакторе создают движение героев и предметов, и можно проанимировать даже отдельную прядь волос.

Правда, с базой данных для рисования самих героев мультипликации в программа не разгуляться. Поэтому ее чаще используют для дальнейшего «оживления» готовых персонажей, предметов и других объектов. Также в редакторе можно синхронизировать плагины, например, V-Ray, который нужен как вспомогательный и обязательный инструмент при создании анимации.

Blender

Главный плюс этой программы в том, что она бесплатная. Чаще всего ее используют небольшие мультипликационные студии или независимые художники. Редактор предлагает конкурентный функционал, хотя весит всего около 70 Мбайт.  Разработчики позаботились, чтобы Blender был действительно доступен каждому.

В этой программе можно создавать 3D-персонажей, анимировать их, текстурировать, создавать визуализацию и 2D-графику. Установочный пакет включает базовый видеоредактор, а благодаря наличию игрового движка в программе можно создавать и редактировать видеоигры.

Zbrush

Интерфейс этого редактора заточен на скульптинг — один из популярных способов моделирования объектов. Библиотека программы подойдет для создания статичной версии героев, животных и любой полигональной модели. Но тут, как и в Blender, мало возможностей для анимации объектов, поэтому для «оживления» их лучше экспортировать в Maya

Также многие 3D-художники говорят, что для создания интерьеров, экстерьеров и героев удобнее использовать планшет и рисовать ручкой. Среди самых популярных программ для iPad: Onshape, Fusion 360, SolidWorks и Shapr3D.

Где можно обучиться 3D-моделированию?

Освоить подходящий редактор помогут видео-уроки в YouTube. Вот несколько полезных тематических каналов на русском языке для желающих научиться моделировать самостоятельно:

  • YuriyFyr
  • Denis Kozhar
  • RENDERSTORM I Уроки 3Ds Max

Если формат самообучения не подходит, есть варианты онлайн и оффлайн курсов. Причем как платных, так и бесплатных, как на платформе Stepik. Также освоить 3D-моделирование на базовом уровне предлагают различные секции, такая, например, есть в КазНУ им. Аль-Фараби. Попробовать свои силы можно также в онлайн редакторах вроде ScetchUp.

FlexSim для здравоохранения | 3D-симуляция, моделирование и анализ

«Работа со службой технической поддержки FlexSim HC — это абсолютно приятное занятие. Сотрудники техподдержки очень отзывчивы и компетентны. Они не просто отправляют решение по электронной почте, а работают с нами и учат моделировать сложные медицинские процессы. Спасибо, Риган, Бриттани и Клифф! Благодаря вашей поддержке за последние 3 года нам удалось разработать и успешно проверить некоторые из самых сложных, но широко используемых моделей моделирования здравоохранения. Самое лучшее в FlexSim HC — это гибкость, которая позволяет нам моделировать практически любой процесс здравоохранения. “

Приянта Деваприя, доктор философии.

Менеджер, аналитика и исследование операций

Медицинский центр Гейзингера

«Наша организация нуждалась в способе помочь врачам более эффективно обслуживать своих пациентов, не делая обоснованных предположений и не прислушиваясь к самым громким голосам, как это часто бывает. Мы обратились к FlexSim, чтобы обеспечить объективный подход к сложной проблеме с потоком пациентов.

FlexSim HC позволил нам показать врачам, как изменения повлияют на процессы, с помощью простого, но научного подхода, который они высоко оценили. Мы выбрали FlexSim по трем причинам: 1) отличное обслуживание клиентов, 2) простота использования, 3) надежный и гибкий дизайн программного обеспечения. FlexSim был отличным выбором!»

Кевин Мартин

Президент

Carbon Health Systems

“ FlexSim HC – самая простая программа моделирования, которую я использовал. Это очень интуитивно понятно; это такая программа, в которой я могу разобраться с функциями без обширного обучения. Если я этого не сделаю, то я знаю, что мне помогут в кратчайшие сроки. Их служба поддержки действительно помогает!!

Сетенай Кара

старший бизнес-консультант

Детская национальная больница

“ Я считаю FlexSim Healthcare чрезвычайно интуитивно понятным и простым в использовании. Мой первый проект занял 2 дня и позволил сэкономить более 15 000 долларов в год! Кроме того, мое моделирование скорой помощи заняло вдвое меньше времени, чем мой коллега, использующий другую программу, а визуальные эффекты и отчеты о данных просто фантастические! Персонал службы поддержки отлично отвечает на вопросы и помогает мне моделировать сложные ситуации. Я не мог просить ничего большего в пакете программного обеспечения для моделирования. Спасибо за все что вы делаете!»

Джастин Хафф

Технолог

Больница Св.

Доминика

“ Использование нами программы моделирования FlexSim HC позволило моему руководству более активно участвовать в процессе усовершенствования. Трехмерное моделирование позволяет непрограммистам легче понять и «увидеть» проблемы управления такой сложной и сильно интегрированной системой. Наше руководство смогло использовать это расширенное понимание для принятия более эффективных решений для наших пациентов».

Мэтью Р. Банас

Редизайн систем

Госпиталь ветеранов Джеймса А. Хейли

«Функции FlexSim HC, доступные для моделирования вашей системы, поразят вас!»

Махбубех Язарлоо

Технолог

Онкологический центр доктора медицины Андерсона

» Как новый пользователь FlexSim HC, я обнаружил, что его легко использовать для базового моделирования, и это позволяет моей организации просматривать показатели производительности без физического внесения каких-либо изменений.

Даже с более сложными моделями служба технической поддержки была очень любезна и помогла мне разобраться. Перед началом строительства любого из наших зданий создается модель FlexSim HC, чтобы определить, как это повлияет на процесс и сможет ли он справиться с ростом. Это отличное программное обеспечение для повышения производительности!»

Моника Соммер

Инженер по повышению производительности

Система здравоохранения сестер больницы

«FlexSim HC может отображать наиболее реалистичное 3D-представление в программном обеспечении дискретного моделирования событий на рынке. Это очень хорошо удовлетворит наши эстетические потребности».

Сон Нам Хван

Специалист по моделированию

RTKL

«Продукт FlexSim HC был мощным инструментом, который мы используем, чтобы помочь нашим клиентам критически осмыслить, где они находятся и где они должны быть. При построении имитационной модели для сложной среды, такой как операционная или отделение неотложной помощи, сам процесс заставляет вас понять, как ваши процессы работают сегодня, и оттачивать, какие могут быть критические причины задержек и неэффективности. FlexSim HC зарекомендовал себя как превосходный инструмент для проверки наших предположений и определения наилучших направлений деятельности. Кроме того, я не могу сказать достаточно положительного о команде FlexSim. Они отлично справляются со своей задачей, на 100 % преданы своим клиентам и, что наиболее важно, увлечены тем, чтобы действительно изменить ситуацию к лучшему в сфере здравоохранения».

Супина Мапон

Заместитель президента

КэннонДизайн

«FlexSim HC — отличный инструмент для учета НДС в больницах для анализа времени использования капитального медицинского оборудования. Это помогло нам смоделировать время развертывания устройства и сравнить клиническую эффективность различных систем. С учетом того, что ACA обеспечивает экономию средств без ущерба для качества, безопасности и эффективности, такой научный инструмент, как FlexSim HC, просто НЕОБХОДИМ. “

Мани Шанмугам

Старший менеджер по качеству

Bard Access Systems, Inc.

Семь лучших программ молекулярного моделирования для химии в 2022 году

Центр обучения 3D