Разное

Создание 3d моделей – Как сделать свою первую 3D-модель? / Habr

Содержание

Как выбрать идеальную программу для создания 3D моделей?

3D модели прочно вошли в жизнь человека, без их создания не обходится ни одно производство. Рассмотрим самые популярные программы для 3D моделирования, их основные функции и возможности.

Программы для 3D моделирования

Трехмерные модели давно являются неотъемлемой частью производства всех видов продукции, 3D модели необходимы в следующих отраслях:

  • Строительство. Благодаря объемным моделям, люди имеют представление о результате работы. Моделирование применяется в частном строительстве, для проектирования многоквартирных домов, для построения промышленных зданий. Благодаря 3D проектам заказчики могут заранее увидеть объект на фоне уже существующих построек.
  • Дизайн. Дизайнеры применяют 3D проектирование, чтобы оценить проделанную работу, посмотреть, как будет смотреться проект, показать это заказчику и получить его одобрение.
  • Производство деталей. На этот раз 3D программы позволяют оценить сборку деталей, удобство их применения.
  • Создание компьютерных игр. Все герои современных игр приобрели объем благодаря наступлению эры 3D, теперь каждый человек без проблем способен заказать моделирование любого персонажа.
  • Печать. Изобретение 3D принтера стало большим шагом в развитии каждой отрасли производства, напечатать получится абсолютно все из практически любого материала. Печатают небольшие или громадные детали, сувенирную продукцию, оригинальные предметы интерьера и даже дома. 3D принтеры работают на основе трехмерных чертежей, создаваемых в программах для моделирования.

Основные функции 3D программ

Программы для моделирования имеют широкий набор функций, именно в зависимости от поставленных задач люди выбирают одну из 3D программ. Каждая из них специфична, порой «заточена» под конкретную задачу и совсем не подойдет для некоторых видов работ.

Основной функцией любой программы является создание 3D модели, но, помимо этого, она способна на другие операции:

  1. создание текстур;
  2. работа с анимацией;
  3. проверка прочности конструкций при статической или динамической нагрузке;
  4. создание компьютерных игр.

Это далеко не полный список особенностей программ, оценивать их функционал рекомендуется, рассматривая одну из программ.

Бесплатные 3D программы

Хорошая продукция не обязательно должна дорого стоить, среди бесплатных программ для 3D моделирования есть достойные экземпляры, предлагающие конструкторам широкий выбор функций.

Sculptris 1.02 Alpha 6

Программа создана для моделирования лиц, она позволяет человеку почувствовать себя настоящим скульптором. Редактор отличается своей простотой и небольшим набором инструментов.

Последнее кто-то посчитает недоработкой, но начинающим проектировщикам это пойдет на пользу, они смогут быстро разобраться с новой программой и попробовать свои силы в сфере моделирования лиц.

Функции программы:

  • Модель редактируется одновременно с двух сторон и становится зеркальной при активации функции «симметрия».
  • Для создания модели подбирается различный материал.
  • Скульптор выбирает цвета для раскраски своей модели из широкой палитры, к его услугам большое количество различных кистей.
  • Сила нажатия и размер кисти регулируются.
  • Уже готовая часть скульптуры сохраняется с помощью функции «маска».
  • Моделирование упрощается благодаря выведению некоторых функций на клавиатуру, ознакомиться со значением клавиш легко на этапе обучения.

Программа без русского интерфейса, понятна на уровне интуиции человеку с базовым знанием английского, поэтому создание моделей и скульптур будет проходить быстро и не вызовет затруднений даже у новичка. После успешного освоения Sculptris 1.02 Alpha 6 люди приступают к освоению более сложных и функционально разнообразных программ.

Результатом работы в программе становится лишь одиночная скульптура, без анимации в формате OBJ, но ее дорабатывают и «оживляют» в другой, более сложной программе, куда она легко перенесется.

Blender 2.79b на русском + Portable

Программа для создания 3D моделей интересна, широкий функционал позволяет моделировать что угодно. Blender способен не только создавать недвижимые модели, но и анимировать их. Благодаря своей доступности и широкому функционалу, программа становится основой коммерческих проектов.

Эту программу чаще остальных трехмерных программ удается сравнить с популярными 3D редакторами – 3D Max и Cinema 4D. По заверениям пользователей Blender превосходит 3D Max в создании и редактировании графики, нельзя сказать, что функций и изменяемых объектов у бесплатной программы больше, но интерфейс понятней, функции видны сразу.

Blender Portable – это портативная утилита, с ее помощью файлы открываются на любом устройстве, даже если основная программа не установлена.

Минусом Blender 2.79b является отсутствие русского интерфейса, но у программы есть достойные внимания русификаторы, позволяющие грамотно перевести весь интерфейс.

Некоторые пользователи отмечают, что программа сложна в изучении из-за нестабильной работы и не всегда интуитивно понятного интерфейса.

Еще одна отрицательная сторона Blender 2.79b – это отсутствие большей части распространенных форматов, совместимых с другими 3D редакторами.

Все минусы легко перекрываются возможностью получить программу бесплатно и ее широким функционалом.

Google SketchUp 8.0.16846 на русском

Пользователи отмечают простоту освоения программы, они давно нарекли Google SketchUp простейшим редактором для новичков. Программа понятна на интуитивном уровне, позволяет даже не знакомому с 3D моделированием пользователю легко построить виртуальный проект дома, комнаты или любого предмета.

В Google SketchUp пользователи строят все от чайника до сложного жилого комплекса. Люди перед проведением ремонтных работ создают и редактируют в программе интерьеры существующих или проектируемых комнат.

Плюсами программы являются:

  • Экспорт графических объектов в распространенных среди любителей 3D моделирования форматах.
  • Обширная библиотека готовых компонентов для упрощения работы.
  • Тень автоматически устанавливается после задания согласно заданным координатам и ориентации здания исходя из времени суток и года.

MakeHuman 1.1.1 Stable на русском

Данная программа рассчитана, в первую очередь, на создание моделей человека. Работа в редакторе предполагает конструирование не только лица или бюста, но и всего тела. Для моделирования разработчиками были включены более 1000 модификаций, учитывающих анатомические особенности людей.

Во время создания модели пользователь задает рост, вес, пол, возраст, пропорции тела, форму глаз, подбородка и других частей лица и тела. Полученную модель редактируют на свое усмотрение.

3DCrafter 10.2 (3D Canvas)

Программа создана для создания трехмерных моделей и их «оживления». Понятная технология создания правдоподобной анимации делает работу в редакторе очень простой. В 3DCrafter 10.2 предусмотрено автоматическое выполнение некоторых действий, все популярные операции происходят без участия пользователя.

Важные функции программы:

  • Создание анимированных сцен.
  • Траектории движения объектов сглаживаются автоматически.
  • В интерфейсе присутствует набор инструментов для деформации объектов.

Art of Illusion 3.0.3

Продуманная программа с широким функционалом, Art of Illusion 3.0.3 по заверениям пользователей способна соперничать с некоторыми коммерческими программами.

Предназначение программы:

  • Моделирование трехмерных объектов.
  • Анимация.
  • Рендеринг.

Функции программы впечатляют, помимо простого создания объектов, она способна выполнять логическое моделирование и высококлассный рендеринг. Текстуры легко редактируются с применением процедурных алгоритмов, есть библиотека материалов.

Каждый пользователь в процессе обучения на свое усмотрение добавляет в программу новые команды.

Результат работы сохраняется в популярных форматах, совместимых с другими редакторами.

Для установки Art of Illusion 3.0.3 необходимо установить Java 6 или более позднюю версию. В процессе установки 3D редактора мастер установки предложит скачать необходимую программу и посоветует сайт.

MachStudio Pro 2.0.0 Free

Бесплатная программа для профессионального моделирования интерьеров позволяет в короткие сроки создавать непростые сцены в трехмерном компьютерном пространстве.

Особенности программы:

  • Ко всем объектам при необходимости привязываются отдельные источники света.
  • Есть программа настройки теней, применяемая в профессиональной графике.
  • При желании, пользователь сам назначает рассеянный или ненаправленный свет, благодаря SSAO создается реалистичное затенение объектов, вызванное различными видами освещения.
  • Функция имитации взаимодействие лучей света с разнообразными поверхностями и текстурами.

Sweet Home 3D 5.7 на русском + библиотеки 3D моделей

Идеальная программа для любительского моделирования интерьеров комнат. Функции Sweet Home 3D 5.7 ограничены, но их хватает для создания простого интерьера, используя готовую библиотеку объектов.

Программа была создана для непрофессионального пользования. Каждый человек способен сделать понятный и простой проект своего жилья, для этого не требуется особых знаний и умений, каждый человек способен измерить габариты своей квартиры и начертить стены, окна и двери в программе. Здесь же задаются их размеры, выставляется высота потолков.

После создания коробки комнаты, пользователь выбирает в библиотеке объектов подходящие покрытия всех поверхностей и приступает к расстановке мебели.

Мебель выбирают так же из библиотеки. В программе при выборе вещи меняется ее цвет, размер и некоторые пропорции.

Astron Furniture Design 3.0.0.26

Программа предназначена для моделирования помещений и детальной проработки интерьера. Astron Furniture Design является продуктом одной крупной компании по изготовлению мебели.

Благодаря особенностям 3D редактора и его функциям, любой человек моделирует комнату своей мечты, и с этим проектом обращается к дизайнерам и поставщикам мебели. Программа проста в обращении и понятна простому пользователю, никогда не работавшему в редакторах трехмерного пространства.

Преимущества и особенности редактора:

  • Совместно с программой в свое распоряжение пользователи получают библиотеку готовых моделей, включающую в себя все основные элементы меблировки квартиры (комплекты мебели для спален, гостиных, кухонь, прихожих, бытовую технику, сантехническое оборудование).
  • При подборе мебели пользователь самостоятельно выбирает фактуру, цвет и материал для изготовления мебельного комплекта.
  • При желании, во время моделирования комнаты пользователи добавляют дополнительные элементы фурнитуры.
  • Все объекты пользователь перемещает в любом направлении, поворачивает и вращает.
  • В библиотеке объектов есть осветительные приборы с разными режимами работы.
  • Программой предусмотрены различные инструменты (зеркальное отображение, рулетка и другие).
  • Для оценки проделанной работы включаются разные режимы просмотра (изометрический, перспектива, реализм, черно-белый).
  • Создание анимации: открывание ящиков и дверей, включение осветительных приборов, выдвижные ящики.

Wings 3D 2.1.5 / 1.5.4 Stable

Простая и очень мощная программа для создания несложных моделей. Являясь максимально простой в освоении, она способна поддерживать различные фактуры покрытий и программировать источники света.

Пользователям на этапе освоения программы помогают подсказки, появляющиеся при наведении на кнопку одной из функций курсора. Внизу, в информационной строке, всплывают краткие подсказки и инструкции, помогающие понять функцию.

В дополнение к стандартным инструментам, разработчики добавили несколько оригинальных функций: срез плоскости, пересечение, ножницы, цикличность, загиб и другие.

Программа работает на русском языке. Готовые модели экспортируются в большинстве форматов, совместимых с самыми популярными 3D редакторами. Это позволяет использовать готовые модели в больших проектах.

K-3D 8.0.1

Программа проста в использовании, имеет большую библиотеку моделей и примеров, что позволяет легко строить собственные фигуры. Для создания анимации применяется мойный движок, позволяющий создавать сложные сцены.

Особенностью программы является неограниченное количество повторов и отмен. Это позволяет легко корректировать ошибки и сильно ускорять процесс создания моделей.

Каналы анимации неограниченны.

Pivot Animator 4.2.6 на русском

Простая программа для создания анимированных сцен в двухмерном пространстве. Результат работы сохраняется в форматах GIF, AVI и PIV.

Программа привлекает новичков простым для начинающего пользователя созданием полноценной анимации. Для работы в программе не нужны навыки рисования и опыт создания анимированных сцен. Основа создания объектов – покадровое перемещение частей рисунка. Объекты составляются из простых фигур – кругов и линий.

Пользователь сначала работает над созданием фигур (стикменов), потом добавляет фоновую картинку.

Процесс работы с основной фигурой:

  1. Обозначить сгиб для работы левой кнопкой мыши.
  2. Сдвинуть в нужную сторону движимое создателем рисунка место.
  3. Нажать кнопку «создание кадра».
  4. Повторить процесс с последующими кадрами.
  5. Воспроизвести получившуюся анимацию.

В программе начинающие пользователи без труда создают плавные анимированные рисунки.

Picogen 0.3-1

Специальный редактор для создания и моделирования реалистичных пейзажей. Программа создана для работы с естественным освещением дня и ночи.

Функции программы:

  • Настраиваемая камера. Созданный объект пользователи разглядывают с разных точек. Положение и ориентация точки обзора сохраняются в программе.
  • Отдельно настраиваются параметры атмосферы (количество частиц в воздухе, плотность пыли).
  • Обширные настройки рендеринга.

Программа способна создать пейзажи, неотличимые от реальных. Результат работы используется для других проектов.

Functy 0.3.2

Программа создана для трехмерного воспроизведения графиков функций. Возможностей программы хватает для создания полноценных визуализированных картин:

  • Трехмерный рендеринг математических функций.
  • Удобная система просмотра результата (изменение масштаба, поворот, исследование графиков).
  • Создание анимированных рисунков при помощи временных переменных.

Лучшие программы для 3д моделирования на русском языке

3Ds Max

Очень мощная программа с практически неограниченным функционалом. Способности этого редактора трехмерного пространства действительно впечатляют:

  • Среди готовых объектов пользователи находят подходящие для их работы вещи. Особенно полена эта функция архитекторам, в библиотеке присутствует большое количество дверей, окон, лестниц и других элементов.
  • Все сложные готовые объекты могут быть преобразованы в базовые: сети, многоугольники.
  • Не имеющие объема плоские объекты могут быть преобразованы в привычные пространственные модели. Также они служат для создания редактируемых слайдов.

Полигоны и текстуры редактируются отдельно – этому способствует более сотни инструментов для моделирования. Благодаря этому после освоения программы человек получает полную свободу действий в создании объектов и сцен.

Создатели редактора обеспечили пользователям удобный доступ к каждому инструменту: скрыть или отобразить один из них, или всю панель инструментов.

Новые и интересные функции программы:

  • Создание скульптур с применением разных текстур.
  • Увеличена скорость рисования сетки полигонов на готовой поверхности.
  • Недавно была добавлена функция редактирования зернистых полигонов.
  • Трансформации могу быть привязаны к различным поверхностям.

Широкий выбор инструментов и методов редактирования полигонов позволяет создавать реалистичные модели, сцены и анимации, но при большом количестве объектов высокой сложности программа начинает немного тормозить на старых или не приспособленных к сложному моделированию компьютерах.

Рендеринг осуществляется с помощью встроенного модуля. Сейчас популярен комбинированный вариант, позволяющий ускорить процесс получения результата работы.

Blender

Это программа, способная на многое, эталон редакторов трехмерного пространства. Свою популярность заслужила благодаря положительным качествам и продуманности разработки:

  • Количество доступных пользователю функций удивляет.
  • Поддержка в режиме реального времени поможет решить любой возникший вопрос.
  • Кнопки и другие составляющие интерфейса не перекрывают друг друга.

У программы есть пара неприятных минусов:

  • Из-за открытых кнопок интерфейса он кажется большим и громоздким, большое количество элементов может запутать пользователя.
  • Blender рассчитан только на опытных людей и продвинутых пользователей.

Люди начинают работать в программе из-за ее впечатляющих способностей и функций для выполнения любой задачи. Здесь действительно создаются удивительные модели, но при этом первое знакомство с программой редко проходит удачно. Людей поражает кажущаяся трудность, и даже невозможность освоения всех функций.

Действительно, при первом включении Blender человек поражается обилию элементов управления инструментами редактирования. Первое впечатление бывает обманчиво, программа сложна в освоении, но при должном старании все получится.

Обилие разнообразных функций делает программу гибкой и позволяет пользователям в полной мере проявить свой творческий потенциал. Blender не сковывает человека ограниченностью, дает пользователю полноценную площадку для творения шедевров.

Интерфейс программы может легко отпугнуть неподготовленного новичка, решившего освоить популярный 3D редактор. Даже опытный пользователь или человек, профессионально занимающийся моделированием, не сможет ловко и играючи управляться со всеми функциями программы.

Для удобства к каждой из кнопок на интерфейсе есть соответствующая ей инструкция и краткое описание. Программа не имеет собственных параметров конфигурации.

AutoCAD

Эта программа считается довольно старой, но при этом на протяжении всего ее существования разработчики постоянно выпускают новые дополнения, делающие ее все еще современной.

Программа рассчитана на создание плоских или трехмерных чертежей, она хорошо справляется с этой функцией. В ней есть все необходимые инструменты для создания и редактирования объектов.

AutoCAD очень прост в освоении, обычно человеку требуется всего несколько уроков, чтобы разобраться с разными функциями и научиться создавать модели.

Программа экспортирует готовые объекты во многие популярные форматы, чертежи совместимы с некоторыми другими редакторами. Одним из важных преимуществ является простота программы, она подвластна любому пользователю, благодаря этому AutoCAD приобрел свою популярность и завоевал уважение многих пользователей.

Благодаря наличию программ, работающих в 3D пространстве, у людей появилась возможность создавать объемные электронные фигуры, наглядно демонстрировать клиентам свой продукт и проводить проверку прочности и надежности проектируемых объектов.

setupik.ru

Трехмерное моделирование в современном мире / Хабр

Сегодня я расскажу вам о том, что такое 3D-моделирование, каким оно бывает, где его применяют и с чем его едят. Эта статья в первую очередь ориентирована на тех, кто только краем уха слышал, что такое 3D-моделирование, или только пробует свои силы в этом. Поэтому буду объяснять максимум «на пальцах».

Сам я технический специалист и уже более 10 лет работаю с 3D-моделями, поработал более чем в 10ке различных программ разных классов и назначений, а также в различных отраслях. В связи с этим накопился определенный helicopter view на эту отрасль, с чем и хотел с вами поделиться.

3D-моделирование прочно вошло в нашу жизнь, частично или полностью перестроив некоторые виды бизнеса. В каждой отрасли, в которую 3D-моделирование принесло свои изменения, имеются как свои определенные стандарты, так и негласные правила. Но даже внутри одной отрасли, количество программных пакетов бывает такое множество, что новичку бывает очень трудно разобраться и сориентироваться с чего начинать. Поэтому, для начала давайте разберем какие же бывают виды 3D-моделирования и где они применяются.

Можно выделить 3 крупные отрасли, которые сегодня невозможно представить без применения трехмерных моделей. Это:

  • Индустрия развлечений
  • Медицина (хирургия)
  • Промышленность

С первой мы сталкиваемся почти каждый день. Это фильмы, анимация и 90% компьютерных игр. Все виртуальные миры и персонажи созданы с помощью одного и того же принципа — полигонального моделирования.

Полигонами называются вот эти треугольники и четырехугольники.

Чем больше полигонов на площадь модели, тем точнее модель. Однако, это не значит, что если модель содержит мало полигонов (low poly), то это плохая модель, и у человека руки не оттуда. Тоже самое, нельзя сказать про то, что если в модели Over999999 полигонов (High poly), то это круто. Все зависит от предназначения. Если, к примеру, речь идет о массовых мультиплеерах, то представьте какого будет вашему компьютеру, когда нужно будет обработать 200 персонажей вокруг, если все они high poly?

Полигональное моделирование происходит путем манипуляций с полигонами в пространстве. Вытягивание, вращение, перемещение и.т.д.

Пионером в этой отрасли является компания Autodesk (известная многим по своему продукту AutoCAD, но о нем позже).
Продукты Autodesk 3Ds Max, и Autodesk Maya, де-факто стали стандартом отрасли. И свое знакомство с 3D моделями, будучи 15-летним подростком, я начал именно с 3Ds Max.

Что же мы получаем на выходе сделав такую модель? Мы получаем визуальный ОБРАЗ. Геймеры иногда говорят: «я проваливался под текстуры» в игре. На самом деле вы проваливаетесь сквозь полигоны, на которые наложены эти текстуры. И падение в бесконечность происходит как раз потому, что за образом ничего нет. В основном, полученные образы используются для РЕНДЕРА (финальная визуализация изображения), в игре / в фильме / для картинки на рабочем столе.

Собственно, я в свое время и пытался что-то «слепить», чтобы сделать крутой рендер (тогда это было значительно сложнее).
Кстати о лепке. Есть такое направление как 3D-sсulpting. По сути, тоже самое полигональное моделирование, но направленное на создание в основном сложных биологических организмов. В ней используются другие инструменты манипуляций с полигонами. Сам процесс больше напоминает чеканку, чем 3D моделинг.

Если полигональная модель выполнена в виде замкнутого объема, как например, те же скульптуры, то благодаря современной технологии 3D-печати (которая прожует почти любую форму) они могут быть воплощены в жизнь.

По сути, это единственный путь для полигональных 3D моделей оказаться в реальном мире. Из вышеописанного можно сделать вывод, что полигональное моделирование нужно исключительно для творческих людей (художников, дизайнеров, скульпторов). Но это не однозначно. Так, например, еще одной крупной сферой применения 3D моделей является медицина, а именно- хирургия. Можно вырастить протез кости взамен раздробленной. Например, нижняя челюсть для черепашки.

У меня нет медицинского образования и я никогда ничего не моделил для медицины, но учитывая характер форм модели, уверен, что там применяется именно полигональное моделирование. Медицина сейчас шагнула очень далеко, и как показывает следующее видео, починить себе можно практически все (были бы деньги).

Конечно, используя полигональное моделирование, можно построить все эти восстанавливающие и усиливающие элементы, но невозможно контролировать необходимые зазоры, сечения, учесть физические свойства материала и технологию изготовления (особенно плечевого сустава). Для таких изделий применяются методы промышленного проектирования.

По правильному они называются: САПР (Система Автоматизированного ПРоектирования) или по-английский CAD (Computer-Aided Design). Это принципиально другой тип моделирования. Именно на нем я специализируюсь уже 8 лет. И именно про него я буду вам в дальнейшем рассказывать. Чем этот метод отличается от полигонального? Тем, что тут нет никаких полигонов. Все формы являются цельными и строятся по принципу профиль + направление.

Базовым типом является твердотельное моделирование. Из названия можно понять, что, если мы разрежем тело, внутри оно не будет пустым. Твердотельное моделирование есть в любой CAD-системе. Оно отлично подходит для проектирования рам, шестеренок, двигателей, зданий, самолётов, автомобилей, да и всего, что получается путем промышленного производства. Но в нем (в отличии от полигонального моделирования) нельзя сделать модель пакета с продуктами из супермаркета, копию соседской собаки или скомканные вещи на стуле.

Цель этого метода — получить не только визуальный образ, но также измеримую и рабочую информацию о будущем изделии.

CAD – это точный инструмент и при работе с CAD, нужно предварительно в голове представлять топологию модели. Это алгоритм действий, который образует форму модели. Вот, как раз по топологии, можно отличить опытного специалиста от криворукого. Не всегда задуманную топологию и сложность формы можно реализовать в твердотелке, и тогда нам на помощь приходит неотъемлемая часть промышленного проектирования — поверхностное моделирование.

Топология в поверхностях в 10 раз важнее, чем при твердотельном моделирование. Неверная топология – крах модели. (напоминаю, что это статья обзорная и для новичков, я не расписываю тут нюансы). Освоение топологии поверхностей на высоком уровне, закрывает 70% вопросов в промышленном моделировании. Но для этого нужно много и постоянно практиковаться. В конечном итоге, поверхности все равно замыкаются в твердотельную модель.

Со временем приходит понимание наиболее удобного метода при моделировании того или иного изделия. Тут полно лайф-хаков, причем у каждого специалиста есть свои.

ВАЖНО: использование CAD без профильного образования не продуктивно! Я сам много раз наблюдал, как творческие люди, или мастера на все руки пытались проектировать. Да, конечно они что-то моделировали, но все это было «сферическим конем в вакууме».
При моделировании в CAD, помимо топологии, необходимо иметь конструкторские навыки. Знать свойства материалов, и технологию производства. Без этого, все равно, что подушкой гвозди забивать, или гладить пылесосом.

В CAD мы получаем электронно-геометрическую модель изделия.

(Напоминаю, что при полигональном моделировании мы получаем визуальный образ)

С нее можно:

  • Сделать чертежи
  • По ней можно написать программу для станков с ЧПУ,
  • Ее можно параметризировать (это когда изменяя 1 параметр можно изменить модель без переделки)
  • Можно проводить прочностные и другие расчеты.
  • Ее так же можно послать на 3д печать (и качество будет лучше)
  • Сделать рендер.

Думаю, пока этого вам хватит. Мы разобрали:
  • 2 основных вида моделирования.
  • Разобрали отрасли применения.
  • Разобрали возможности каждого метода и его назначение.
  • Разобрали базовые типы моделирования в CAD и некоторые нюансы.

Надеюсь, вам было интересно!

habr.com

3D-моделирование — что это и для кого? ‹ Виртуальная школа графического дизайна

Что такое 3D-моделирование? 

3D-моделирование —  это по сути создание трехмерных компьютерных изображений и графики.

Для создания 3D-моделей используют такие программы, как The Brush, Autodesk Maya и 3ds Max и другие. Если же модели должны еще и двигаться, то их создателю также может понадобиться умение писать код.

Основной процесс моделирования представляет собой соединение наборов точек с линиями и полигональными фигурами для создания каркасных моделей. 

3D-моделирование — занятие для вас? 

Изучение 3D программ — занятие не из легких, поэтому прежде чем к нему приступить, решите для себя, действительно ли вы хотите и можете заниматься 3D-моделированием.

Одна из наиболее существенных черт, присущих профессионалам 3D-графики, — это креативность. 

Подобно рисованию и анимации, сфера 3D-моделирования требует богатого воображения и нестандартного мышления для создания необычных персонажей и миров, которые будут выделяться среди остальных. 

Работа 3D-моделиста также требует пристального внимания к деталям, терпеливости и усидчивости, т.к. каждая модель долго и тщательно прорабатывается, «полируется» и доводится до совершенства.

Как я уже написал выше, 3D-программы нельзя отнести к легким для изучения, к тому же обучение 3D-моделированию может оказаться для вас особенно трудным, если вы не дружите с компьютером и операционной системой и не умеете оперативно выполнять любые задачи.

3D-моделирование более всего подойдет тем, кто любит работать в команде. Работая в большой игровой студии, вам обязательно придется тесно сотрудничать с художниками, аниматорами и другими участниками проектов. 

Поскольку индустрия видеоигр весьма требовательна и бескомпромиссна, вероятно, работа в ней не подойдет людям, которые не могут существовать в жестких временных рамках и проводить много времени на рабочем месте.

Как изучать 3D-моделирование?

Конечно, наиболее прямая дорога в индустрию видеоигр лежит через получения профильного образования в колледже или институте. Тем не менее, многие специалисты, работающие в этой сфере, обучались 3D моделированию самостоятельно или прошли краткосрочные курсы.

В серьезном учебном заведении или на курсах вам передадут не  только основополагающие принципы 3D-моделирования, но и ясное представление о том, что для того чтобы преуспеть в этой профессии, вам необходимо выгодно выделяться из общей массы коллег.

При выборе курса также важно поинтересоваться, какие работы выпускник будет иметь в портфолио на выходе. Желательно чтобы непосредственно после окончания учебы их можно было показать потенциальным работодателям.

Карьера и области применения 3D-моделирования

Сегодня 3D-моделирование находит множество областей применения.

Медицинская промышленность использует подробные 3D-модели органов, в том числе снимки срезов из компьютерной томографии или МРТ-сканирования. 

Архитекторы и инженеры также используют 3D-программы для демонстрации проектов зданий, ландшафтов, устройств, конструкций, транспортных средств и т. д. 

Даже ученые начали использовать трехмерные геологические модели. Сейсмологи, например, используют их для прогнозирования событий внутри земной коры из-за смещения пластин, эрозии и т. д. 

Несомненно, большинство людей проявляют сегодня интерес к 3D-моделированию благодаря двум крупнейшим индустриям развлечений. 

Первой является кино и видео, в которых используются созданные на компьютере персонажи, объекты и пространства. Это могут быть как анимационные, так и обычные фильмы.

Другая отрасль — видеоигры. В большинстве современных игр используются 3D-модели и пространства для создания виртуальных миров, погружаясь в которые игроки не только играют, но и изучают ту или иную сферу деятельности.

Продолжение темы здесь

Хотите понять, насколько вам интересна тема создания 3D-персонажей?

В ближайшее время в нашей Виртуальной школе графического дизайна начнется запись на новый онлайн-тренинг по созданию 3D игровых персонажей.

Смотрите первые 5 видеоуроков бесплатно:

Поделиться в соц. сетях:

creativshik.com

Особенности создания 3d моделей для игровых движков


Данный урок посвящен созданию 3d моделей для игровых движков: моделированию, развертке и текстурированию.

Прежде, чем перейти непосредственно к созданию моделей, необходимо кратко рассказать о такой технологии как «теория физического шейдинга», которая применяется в большинстве современных игр и присутствует во многих актуальных игровых 3d движках.


Теория физического шейдинга

Технология физического шейдинга «Physically Based Shading» (PBS) предназначена для реалистичной передачи материала 3d модели непосредственно во время игры. Благодаря этой технологии объекты в играх выглядят примерно так, как бы они выглядели в реальной жизни.

Материалы (дерево, сталь и т.д.) отражают от своих поверхностей свет по-разному, и суть PBS заключается в передаче максимальной реалистичности этого отражения. Например, если к 3d модели применен материал стали, на которой местами присутствует грязь или царапины, то и отражение света от них будет различаться.

Как же движок понимает, каким образом отражать какую-либо часть поверхности? Для этого создают специальные карты, в которых содержится информация об отражении от конкретного участка объекта.


Карта «Diffuse»

Карта «Diffuse» – это текстура поверхности материала, его внешний цвет, рисунок. До появления технологии PBS в играх, на ней стремились изобразить не только максимально реалистичную поверхность объекта, но и присутствующие блики и рельеф. В PBS же, она содержит только максимально естественный цвет поверхности (обычно достаточно бледный и тусклый), а за визуализацию бликов и рельефа в данной технологии отвечают совсем другие карты.



Карта «Normal»

Карта нормалей содержит информацию о рельефе объекта. С её помощью создают несуществующие детали на поверхности низкополигональной модели: вмятины, выпуклости, болты и т.д. Используя данный прием, отпадает необходимость в моделировании большого количества деталей, что сокращает число полигонов и при этом получается замечательный результат рельефа.

Технология выглядит следующим образом: сначала создаются высокополигональная (High-Poly) и аналогичная низкополигональная (Low-Poly) модели, затем с High-Poly снимается карта нормалей и накладывается на Low-Poly модель. Благодаря этому приёму существенно экономятся ресурсы компьютера.



Карта «Heightmap»

Карта высот так же содержит информацию о рельефе и представляет собой, обычно, черно-белую текстуру. Чем светлее на ней участки, тем они выше на 3d модели, чем темнее – ниже.


Карта «Specular»

Данная карта отвечает за отражение поверхности. С её помощью движку указывают, какой участок модели более блестящий, а какой менее. Как и в предыдущем случае, обычно она, черно-белого цвета. Принцип работы, аналогичен, чем светлее участки на текстуре, тем больше от них отражение.


«Ambient Occlusion»

Карта непрямого освещения поверхности предназначена для эффекта затенения и углубления в углах 3d модели, для придания большей выразительности. Данного вида освещения в природе не существует.

Выше перечислены не все карты, но самые основные. Для создания же большинства материалов достаточно и вовсе три: «Diffuse», «Normal» и «Specular». Моделирование моделей для игровых движков ориентировано на корректное отображение на них данных карт.


Программы для создания материалов PBS

Так как процесс текстурирования достаточно сложен и требует много времени, то целесообразно упомянуть о некоторых программах, которые помогут очень сильно сэкономить и время и энергию.

Данные программы содержат уже готовую библиотеку с различными материалами. Они так же позволяют добавлять на выбранный материал различные эффекты (царапины, вмятины, грязь и т.д.). После настройки в них материала до желаемого результата произойдет сохранение всех необходимых карт.

В качестве примеров можно привести следующие программы: «3D-Coat», «Substance Painter», плагин для «Photoshop» «Quixel SUITE!». Плагин «Quixel SUITE!» дает возможность не только автоматически создать нужный материал с различными эффектами, но и нарисовать при помощи инструментов «Photoshop» очень четкий и ровный рельеф на модели «Normal Map». Поэтому данный плагин очень актуален, так как качественное запекание нормалей на текстурах небольшого размера для многих является настоящей головной болью.

Так же следует отметить, что PBS в разных движках работает по-разному, поэтому каждая модель требует индивидуальной настройки для выбранного движка, но общий принцип у всех одинаков: различные карты отвечают за различные свойства материала.


Моделирование

Как было отмечено выше, обычная схема создания 3d моделей для игровых движков выглядит следующим образом. Создается высокополигональная модель, обычно при помощи скульптинга, затем с неё снимаются карты нормалей и переносятся на аналогичную низкополигональную модель, которой уже произведена развертка, после чего производится текстурирование.

Поэтому перед 3d моделлером, после создания High-Poly модели встает очередная не менее важная задача: моделирование и оптимизация Low-Poly модели. Обычно 3d моделлер получает техническое задание, в котором уже указано рекомендуемое количество полигонов для модели.

В связи с тем, что компьютерные игры достаточно требовательны к ресурсам «железа», то общий принцип игрового моделирования состоит в том, чтобы получить наилучшее качество 3d модели при минимально возможном количестве полигонов. Но под «минимально возможным количеством» здесь понимается число полигонов правильной топологии. Потому что можно создать модель с малым количеством полигонов так, что нагрузка от неё будет сильнее, чем от аналогичной модели с большим количеством полигонов, но с правильной топологией.


Топология

У движков различные требования к игровым моделям: одни работают только с треугольными полигонами, например «Unity3D» или «NeoAxis 3D Engine», а другие, такие как «Blender Game Engine» могут работать и с многоугольными.

При моделировании для движков с многоугольными полигонами, желательно, чтобы модель состояла преимущественно из четырехугольников. Идеальная форма полигона – это квадрат. Треугольников и многоугольников должно быть по минимуму. Длинных полигонов следует избегать, как и со слишком острыми углами.

Так же рекомендуется, чтобы в модели было как можно меньше вершин, с большим количеством исходящих ребёр. Оптимальные вершины – это вершины, от которых отходят четыре ребра, расположенные под прямыми углами.

Следует отметить, что вышеприведенные требования, конечно, не всегда возможно реализовать. Например, если вершины четырёхугольного полигона не получается расположить в одной плоскости, то целесообразно разбить его на два треугольника, а, если возможно уменьшить количество полигонов через расположение ребер не под прямыми углами (но не слишком острыми), то целесообразно это сдел

3d-modeli.net

Как создать 3D модель (объект) для игры? / itProger

В этой статье мы приоткроем занавес над тем, как вы можете создать 3D объект для вашей игры и какие программы вам в этом помогут.

Многие из нас помнят двумерные игры, более того, некоторые до сих пор в них играют. В них персонажи имеют только проекцию для движения по 2 осям: X и Y. Для перевода персонажа в действие достаточно было всего лишь нарисовать положение и движение ног в несколько периодов и зациклить кадры. Лучший пример двумерной игры – тетрис и марио.

Современные технологии ушли далеко вперёд, сейчас в почёте исключительно 3D моделирование для создания графики в пространстве трёх осей: X, Y, Z. Игры с подобными свойствами графики отличаются значительным увеличением реалистичности и расширением способностей игрока. 

Пользователи компьютерных 3D игр имеют возможность взаимодействовать с большим количеством элементов и почувствовать реальность происходящего. Сегодня 3D-объекты значительно реалистичнее и красивее, при сравнении с двумерными вариантами разница колоссальная. 

Моделирование и создание 3D объекта

3D моделирование для игровой индустрии берёт своё начало с формирования высокополигональной модели желаемого объекта в 3D проекции или персонажа. Для создания моделей преимущественно используются программы: 3D MAX, несколько реже – Maya. Для финишного оттачивания преимущественно используются MudBox и ZBrush.

Вторым этапом создания является построение разверстки – это картинка объекта в объёме на 3 плоскости. Подобный макет передаётся художнику, который использует его для рисования текстур и дальнейшего наложения на модель.

Далее выполняют настройку материалов, которые помогут создать большую детализацию и реалистичность модели. Текущий этап является завершающим, после окончательного оттачивания объект отправляется в библиотеку.

Для компьютерной индустрии применяются низкополигональные 3D модели. Причина их выбора лежит в возможности снизить требовательность игры как к программному обеспечению, так и железу. Для получения подобной модели используют ранее приготовленный высокополигированный продукт. Создание производится методом копирования модели на каком-либо этапе моделирования.

Высокополигированные варианты рисунков отличаются реалистичностью, на моделях просматриваются небольшие детали персонажа и мира: тени, особенности кожи, мелкие текстуры и т.д. В качестве дополнения из моделей изготавливают вспомогательные текстуры:

  • рисунок – diffuse;
  • рельеф – bump;
  • отражение – specular и т.д.

После окончательной готовности моделей и текстур производят экспорт в движок игры – это программная среда, которая обрабатывает все игровые процессы. Подобных способом удаётся создать самого персонажа в 3D, а также окружение и остальные объекты.

itproger.com

Создание 3Д модели любой сложности от компании KLONA.

Без 3D-моделирования в современном мире нельзя обойтись практически ни в чем. 75% каталога IKEA теперь выполняется в 3D. Но и другие реализаторы используют предметную визуализация для своих интернет-платформ. Facebook приобрел Oculus Rift и теперь делает шаги в сфере виртуальной реальности: в 2018 планируется выпустить гарнитуру стоимостью около $200. Виртуальная реальность стремится стать чем-то обыденным, соответственно, в будущем она может влиять на повседневную жизнь потребителей. Объекты виртуальной реальности начинаются как 3D-модели.

Кроме этого, 3D-модели создаются для реконструкции или проектирования «с нуля» дома или для визуализации проекта дизайна интерьера.

3D захватывает наши умы и сердца во множестве разных областей — от создания 3D-моделей для фильмов, научных исследований, виртуальной реальности до промышленного дизайна. Все это вы можете получить, обратившись в компанию KLONA. Цену уточняйте у нашего менеджера.

Читайте также: Игровая индустрия: 3d моделирование персонажей

Архитектурное 3D-моделирование

3D-моделирование изменило презентации архитектурных проектов. Создание модели 3D из чертежа позволило преобразовать сухие наброски в яркий мир трехмерного дизайна.

  1. Реалистичная модель

Архитектурный дизайн становится более ярким. Можно совершить виртуальный тур по строительным проектам. Можно быстро проверить, является ли новый план жизнеспособным или стоит внести изменения. 3D-дизайн может четко отображать физические размеры объектов и их расстояние по отношению к другим объектам в общей компоновке.

  1. Презентация

Яркие визуальные образы задерживаются в памяти намного дольше. Клиент скорее одобрит проект, для визуализации которого использовалась 3D-технология.

  1. Простое внесение корректировок

В трехмерной модели проще увидеть недочеты и проще вносить изменения. Это сокращает промежуток между началом строительства и сдачей в эксплуатацию.

  1. Меньше инструкций и языковых барьеров

В отличие от 2D-проектов, которые могут нуждаться в четких инструкциях о том, как выводить информацию о конструкции, 3д проектирование стирает языковые барьеры.

Архитектурная 3D-визуализация является краеугольным камнем проектирования, планирования и маркетинга, а ее преимущества очевидны как для архитекторов, так и для потенциальных клиентов.

Читайте также: Что в домике твоем стоит: 3д визуализация

Разработка 3D-модели для интернет-магазинов

Интернет-магазины сильно изменили характер наших покупок: нет необходимости рыскать в поисках нужных туфель и кофточки к ним (или наоборот) по бутикам, а книгу покупаем, напрягая только один палец (т.е. в один клик). Для того чтобы товары на интернет-полках выглядели более реалистично, используется моделирование товаров в формате 3D. Детальные описания и анимированная 3D-графика не только привлекают внимание, а и повышают доверие потребителя.

Витрины все так же завлекают покупателей, только теперь — это витрины интернет-магазинов с товарами-бестселлерами. Такие интерактивные витрины позволяют лучше познакомиться с товаром, рассмотреть его с разных сторон. Использование трехмерных моделей для демонстрации товара оправдывает себя: 60% покупателей идут в тот магазин, в котором есть подобные опции.

3D-моделирование активно используется в мире моды. Например, Amazon предлагает использовать трехмерное моделирование параметров клиента, и когда заходите на какой-то ресурс, для вас будут автоматически подбираться вещи вашего размера. Правда, это только идея, которая в ближайшем будущем будет реализована.

Также на рынке есть много сайтов, где можно внести свои параметры или закачать фото в полный рост, а потом приступать к онлайн-примерке. Кстати, сегодня уже многие компании разрабатывают приложения для того, чтобы клиент смог не выходя из дома примерить модный лук.

Не только одежду или аксессуар можно смоделировать. С каждым годом растет популярность онлайн-покупок еды. Хотя моделирование овощей, фруктов, готовых блюд не дает ощутить аромат товаров (технологии в этом направлении еще разрабатываются)

Наша компания занимается 3D-моделированием любой сложности. Мы работаем быстро, выполняя работу качественно, в чем вы можете убедиться, просмотрев наше портфолио.

Заказать создание 3D-модели вы сможете, обратившись к менеджеру KLONA.

Читайте также: 3D-модель по фотографии: от А до Я

Инженерное 3D-моделирование

Инженерное 3D-моделирование позволяет строить и воссоздавать картину событий. Например, когда в 2010 году на шахтах в Чили случилась авария, трехмерное моделирование помогло инженерам воссоздать шахту изнутри и ускорить процесс спасения.

3D сканирование собирает точные данные, а профессионалы могут использовать наборы данных для создания моделей в реальных пространствах. Это означает, что архитекторы и инженеры не должны тратить время на измерение частей прибора или для разработки чертежа точной модели. Специалисты могут тестировать проект по сценарию «что, если», помогая проверять и выявлять любые проблемы с качеством дизайна. 3D-модели могут также дать инженерам точную картину того, как они могут изменить свои проекты, если им это нужно. Гораздо проще и дешевле изменить проект на этапе проектирования, а не после того, как часть работы уже сделана.

Из-за точности и гибкости 3D-моделей инженеры тратят меньше времени на этап проектирования и больше времени — на фактическое выполнение каждой задачи.

3D-моделирование изменило способ проектирования к лучшему.

3D-моделирование и образование

Технологии 3D позволяют учащимся испытать, просмотреть, изучить то, что в принципе недоступно, например, утраченные артефакты и музейные экспонаты, «погулять» по музеям другой страны.

Потенциальные преимущества использования 3D-контента в поддержке учащихся для понимания сложных концепций еще не полностью реализованы во всех предметных дисциплинах. Хотя учителя уже стараются привлекать технологии в процесс обучения.

Например, при изучении биологии можно смоделировать процессы, происходящие в живом организме.

Технологии 3D помогают преодолевать проблемы, связанные со стоимостью, редкостью, безопасностью и доступностью изучения.

Учащиеся могут моделировать эксперименты, практические занятия и опасные работы практически всегда и везде, где они хотят. И задача может повторяться снова и снова, пока они не освоят необходимые навыки.

Позитивная сторона использования не только для учащихся, а и для самих преподавателей — они-то учились по книжкам и не всегда имели возможность ставить эксперименты.

3D-моделирование позволяет увидеть то, что не видно при проектировании в 2D. Давайте знакомиться с захватывающим миром 3D-технологий вместе. Цена на создание 3D-модели зависит от сложности проекта, сроков и особенных требований заказчика.

 

klona.ru

Генерация 3D-моделей по фотографиям / Habr

Доктор Дэвид Маккиннон (David McKinnon) из Технологического университета в Квинсленде (Австралия) разработал революционную программу 3DSee, которая генерирует 3D-модели на основе обычных фотографий — автоматически, без человеческого участия. Для работы движку нужно 5-15 фотографий, которые соответствуют требованиям, в том числе должны пересекаться как минимум на 80-90%.

Система работает примерно так же, как майкрософтовский Photosynth. Тот анализирует пачку фотографий, находит точки пересечения и автоматически склеивает из них круговую панораму. Здесь нечто похожее: берётся пачка фотографий, ищутся точки пересечения, анализируются характеристики оптической системы (фокусное расстояние камеры и проч.), создаётся файл геометрии сцены и происходит 3D-реконструкция. От пользователя требуется только предоставить контент и нажать одну кнопку — всё!

Автоматическое 3D-моделирование — очень сложная и важная задача, ибо теперь на эти цели тратится уйма вычислительных и трудовых ресурсов. Учитывая сложность задачи, неудивительно, что Маккиннону потребовалось аж восемь лет, чтобы довести проект до приемлемого уровня (программа 3DSee — часть проекта ACID Vision). Теперь он хочет усовершенствовать технологию, чтобы генерация 3D-моделей в картинах высокого разрешения происходила автоматически (как в знаменитой сцене с пулями из «Матрицы»).

На сайте программы вы можете протестировать движок на собственных фотографиях или посмотреть галерею уже готовых моделей. У них низкое разрешение, но это не является принципиальной проблемой. Если сам процесс моделирования происходит нормально, то дело только в вычислительных ресурсах. Полноценная версия программы для мощных серверов появится уже в самое ближайшее время, обещает автор.

Эта технология может найти применение в медицине, военном деле, образовании, электронной коммерции, кинематографе, анимации, дизайне, индустрии развлечений, играх для взрослых и т.д. Более того, теперь 3D-графика может стать обыденным и повсеместным инструментом и найти применение в принципиально новых сферах, где раньше её не было и близко. Например, можно без труда закачать 3D-модель своего тела в Second Life (кстати, в 3DSee эта фича скоро появится) или в любую другую игру, где используется 3D-графика. Можно делать 3D-сканеры для аутентификации личности. Можно заказывать у портного одежду по интернету. Наверняка каждый может без труда придумать ещё десяток применений этой революционной технологии.

via PhysOrg.com

habr.com

Отправить ответ

avatar
  Подписаться  
Уведомление о