Программы, технологии и процесс 3d-моделирования

Плоское моделирование

Традиционный способ плоского геометрического моделирования состоял в применении
линейки, циркуля и транспортира на чертежной доске. На конструкторском языке
это называется провязкой, когда известная и вновь появляющаяся информация наносится
на кальку или пергамент. Для повышения точности построения выдерживают в максимально
возможном масштабе.

При этом погрешность построений составляет не менее 0,1 мм, а при задании угловыми
значениями — не менее 1 мм на одном метре. Таковы пределы точности при геометрическом
моделировании на кульмане. Но именно этот способ обеспечил техническую революцию
на рубеже IXX-XX веков.

Появление ЭВМ стало благоприятной предпосылкой для развития машинной графики,
которая включила в себя дисциплины геометрического моделирования и вычислительной
геометрии. Основная их задача состоит в решении геометрических задач в аналитической
и вычислительной (алгоритмической) форме.

Параллельно с векторным описанием геометрической информации развивались и дискретные
(BitMap) представления объектов, изначально предназначенные для визуализации
на пиксельных масках.

К началу 80-х математический аппарат плоского геометрического моделирования
был уже достаточно хорошо сформирован для того, чтобы обеспечить бурное развитие
плоских CAD-систем. С появлением персональных компьютеров внедрение «электронных
кульманов» приняло массовый характер. AutoCAD из США, Dragon из Англии, CherryCAD
из России — за этими первыми ласточками последовал целый поток плоских «чертилок»,
которые довольно бойко работали на PC i8086 и i80286, обеспечивая при этом точность
геометрии до 0,001 мм в метровых диапазонах, так как базировались на 16-битной
математике. Появление же 32-разрядных процессоров, а тем более первых Pentium
с лихвой обеспечило потребности плоских CAD-систем.

Инженеры сразу же оценили такие преимущества, как автоматизация построения
геометрических элементов, копирование фрагментов, простота редактирования геометрической
и текстовой информации, автоматическая штриховка и нанесение размеров, точность
и качество документации, компактность хранения и др. Более
того, внедрение компьютерного черчения практически не требовало изменения традиционного
подхода к проектированию, что поначалу было воспринято как важнейшее преимущество
плоских систем по сравнению с системами объемного моделирования.

Отметим два подхода к плоскому моделированию, которые получили развитие в CAD-системах.
Первый условно можно назвать чертежным, второй — твердотельным.

В чертежном способе (яркий представитель AutoCAD) основными инструментами являются
отрезки, дуги, полилинии и кривые. Базовыми операциями моделирования на их основе
являются продление, обрезка и соединение.

В твердотельном способе (CherryCAD) основными инструментами являются замкнутые
контуры; остальные элементы играют вспомогательную или оформительскую роль.
При этом главными операциями являются булевы объединение, дополнение, пересечение.
Современные системы, как правило, эксплуатируют эти способы одновременно.

При всех своих неоценимых достоинствах плоское представление, а самое главное
— система чертежных размеров однозначны лишь до определенного уровня сложности
конфигурации изделия. С развитием судостроения, автомобильной и авиационной
промышленности было введено понятие неаналитических кривых — сплайнов. Сплайны
невозможно точно описать системой линейных, угловых и дуговых размеров. Даже
более компактный способ описания — табличный — применим лишь к контрольным точкам
кривой, но никак не к полному и однозначному описанию. В докомпьютерную эпоху
необходимость работы с неаналитическими кривыми и поверхностями привела к возникновению
плазово-шаблонного метода подготовки производства, где основой является мастер-модель.
Модели, как правило, изготавливали из материалов, имеющих минимальные коэффициенты
температурного расширения и большую износостойкость. В дополнение к чертежам
плазы и шаблоны являлись единым и однозначным представлением части геометрии
изделия на всем этапе проектирования-производства. Тиражирование технологии
изготовления на другие предприятия также сопровождалось копированием и передачей
плазов и шаблонов.

Следует отметить, что замена объемной задачи на семейство плоских долгое время
оставалась единственным способом решения и во многих случаях приводит к приемлемым
результатам и сегодня.

Указаваем направления осей

Теперь ImageModeler нужно указать, как направлены три оси пространства — ширина (X), высота (Y) и глубина (Z). Для этого выбираем инструмент Calibration Trihedron (Калибровочный трёхгранник):

И щелкаем в том месте, где отчетливо видно, как три оси X, Y и Z пересекаются под прямыми углами друг к другу. Иначе говоря, это та точка, в которой, как мы точно знаем, пересекались бы эти три оси, если бы она была началом (центром) координат (0;0;0). На данном изображении такая точка есть:

Желательно быть как можно более точными. Можно приближаться/отдаляться и перемещаться с помощью соответственно вращения и зажатия колесика мышки. А также приближаться/удаляться можно клавишей Z.

После щелчка за курсором начинает следовать красная пунктирная линия. Нужно ее расположить по оси X (в любом из трех направлений, кроме вертикального) и щелкнуть. После этого аналогично располагаем зеленую ось, Y и синюю (Z). Ось Z располагаем вертикально, точнее так, как направлена вертикаль на изображении, т.е. параллельно ребру стены:

Так мы указали ImageModeler, как направлены оси трехмерного пространства.

Художественное вырезание из бумаги. Виды и техники

Первая часть статьи: “Художественное вырезание из бумаги. История”.

Вытынанка (от — «вытинати» — «витинати» — «выцінаць» — «вырезать») это древний славянский вид декоративно-прикладного искусства, ажурное вырезание из бумаги, бересты, фольги, ткани и кожи.

От аппликации  она отличается тем, что вся работа – это цельный кусок бумаги, в то время как аппликация обычно склеивается из нескольких отдельных деталей. Самые известные нам вытынанки – это снежинки.

И тем не менее, не все работы, выполненные в технике художественного вырезания, называются вытынанками.

Отличительными чертами вытынанок является то, что изображения в них:

• симметричны, т.к. при их изготовлении лист бумаги складывается определенное количество раз, после чего на нем вырезаются разнообразные узоры,
• относительно немногоцветны, т.к., кроме фона, обычно используется не больше 1-2, реже 3 цветов бумаги,
• содержат национальную народную символику.

В таком виде эта техника вырезания существовала в Восточной Европе (Польша, Литва, Украина, Белоруссия, Россия).

В Западной Европе было распространено силуэтное вырезание. Для него характерно черное изображение на белом фоне, отсутствие прорезных частей. Сюжеты: портреты (чаще всего – профили), пейзажи, бытовые сцены.

Современные работы, выполненные в технике художественного вырезания из бумаги, не содержащие традиционной народной символики и симметрии, называют прорезными изображениями, бумажной графикой, ажурным (филигранным) вырезанием.

В этой технике можно делать много красивых вещей: картины (панно), открытки, бумажные салфетки, украшения на окна, полки, рамки, зеркала и многое другое.

Для вырезания узоров используют ножницы или ножи (канцелярский, макетный).

Об особенностях вырезания таких работ ножницами и о том, как перенести схему на бумагу, читайте в статье: “Ажурное вырезание из бумаги для детей в вопросах и ответах”.

В этот раз речь пойдет о вырезании канцелярским или макетным ножом.

• Детям безопаснее вырезать ножницами, т.к. нож все-таки есть нож. При вырезании им нужно беречь руки, не держать пальцы на вырезаемой линии, не выходить за пределы коврика для вырезания. Коврик нужен, чтобы не испортить стол. Продаются специальные коврики для вырезания. Если такого коврика нет, его можно сделать из куска линолеума или толстого картона.
• Схему рисуют и вырезают с изнаночной (обратной) стороны будущей вырезки.
• Так же, как и при вырезании ножницами, работу начинают с самых мелких деталей, затем вырезают детали в центре, затем – по краям, и только потом – контур, если он есть.
• При необходимости плавно поворачивать бумагу так, чтобы было удобнее вырезать.
• При вырезании прямых линий можно пользоваться линейкой.
• При использовании канцелярского ножа чаще отламывать затупившийся конец лезвия.
• Нельзя оставлять части вырезаемых областей неотрезанными, а потом отрывать их руками. Работа будет выглядеть неаккуратно и таким образом ее можно нечаянно порвать.
• В зависимости от назначения вырезки и выбранного сюжета, подобрать подходящий фон и приклеить на него работу.

Видео-урок по вырезанию ножом (не на русском языке, но т.к. это видео, то как вырезать, понятно)

Приятного Вам творчества!Специально для читателей блога «MORE творческих идей для детей», с искренним уважением, Юлия Шерстюк

Всего доброго! Если статья была вам полезна, пожалуйста, помогите развитию сайта, поделитесь ссылкой на нее в соцсетях.

Размещение материалов сайта (изображений и текста) на других ресурсах без письменного разрешения автора запрещено и преследуется по закону.

Архив статей

Архив статейВыберите месяц Август 2020 Июль 2020 Июнь 2020 Март 2020 Февраль 2020 Январь 2020 Декабрь 2019 Ноябрь 2019 Октябрь 2019 Сентябрь 2019 Июнь 2019 Май 2019 Апрель 2019 Март 2019 Февраль 2019 Январь 2019 Декабрь 2018 Ноябрь 2018 Июнь 2018 Май 2018 Ноябрь 2017 Июнь 2017 Апрель 2017 Март 2017 Январь 2017 Декабрь 2016 Ноябрь 2016 Сентябрь 2016 Август 2016 Май 2016 Апрель 2016 Март 2016 Январь 2016 Октябрь 2015 Сентябрь 2015 Август 2015 Апрель 2015 Февраль 2015 Январь 2015 Декабрь 2014 Ноябрь 2014 Октябрь 2014 Август 2014 Июль 2014 Июнь 2014 Май 2014 Март 2014 Ноябрь 2013 Сентябрь 2013 Август 2013 Июль 2013 Июнь 2013 Май 2013 Февраль 2013 Декабрь 2012 Октябрь 2012 Сентябрь 2012 Август 2012 Июнь 2012 Апрель 2012 Март 2012 Февраль 2012 Декабрь 2011 Октябрь 2011 Сентябрь 2011 Август 2011 Июнь 2011 Апрель 2011 Март 2011 Февраль 2011 Январь 2011 Декабрь 2010 Июль 2010 Июнь 2010 Май 2010 Апрель 2010 Март 2010 Февраль 2010 Декабрь 2009 Ноябрь 2009 Октябрь 2009 Август 2009 Июнь 2009

Истоки геометрического моделирования

Теоретические основы САПР сформировались в 60-х — начале 70-х годов прошедшего
столетия. В основу идеологии положены разнообразные математические модели абстрактного
изделия. Объекты рассматриваются с точки зрения различных специальностей, применяются
различные методы получения параметров: геометрические, технологические, тепловые,
аэродинамические, эргономические и т.п. Именно разнообразие моделей привело
впоследствии к классификации CAD/CAM/CAE/PDM/TDM… и к более глубокой специализации
внутри каждого раздела.

Нас, собственно говоря, интересует спецификатор CAD — Computer Aided Design,
который определяет область геометрического моделирования

Важность геометрической
модели трудно переоценить, поскольку любые предметы описываются в первую очередь
геометрическими параметрами

Возможно, в будущем появятся технологии изготовления предметов, не требующие
предварительного точного геометрического описания создаваемого объекта, но сегодня
можно смело утверждать, что производство невозможно без однозначного представления
геометрии изделия.

Первой основой для описания предметов можно считать Евклидову геометрию, допускающую
однозначное представление материальных объектов на плоскости. Евклидово построение
предполагает определенный набор инструментов (линейка, циркуль) и множество
допустимых операций, которые можно выполнить с их помощью. Дальнейшее развитие
идей Евклидовых построений сформировало методы начертательной геометрии и проекционного
черчения.

Введение систем координат Декартом позволило соединить геометрию с аналитической
математикой. Так, открылась возможность получать новые геометрические объекты
путем решения алгебраических уравнений.

Отображение 3D-моделей на экране

Как на двумерном экране показать трёхмерную модель? В этом вопросе столько математики, что может показаться, будто это какая-то магия.

Пространство, в котором находятся объекты, называется сценой. Всё, что на ней, существует пока только в памяти компьютера в виде данных о геометрии, материалах и прочем.

Чтобы компьютер понял, как это всё отобразить, нужен наблюдатель, чьими глазами он будет смотреть на сцену, — камера. А чтобы мы могли хоть что-то разглядеть, нужен источник света.

Вот тут и начинается магия: компьютеру предстоит определить, как бы выглядела эта сцена с точки зрения камеры. Вот так это устроено:

Мы видим только то, что расположено между областями отсечения. Всё остальное, как можно догадаться, отсекается. Компьютер должен понять, какие цвета отобразить на мониторе в каждом из пикселей. Для этого он отправляет из камеры лучи и смотрит, во что они ударяются.

Если луч попадает в объект, то дальше компьютер проверяет, в какой именно полигон было попадание, какой материал у объекта, как падает свет, на каком расстоянии находится объект от камеры и многие другие переменные.

Всё это транслируется на плоскость проекции (англ. viewport) — двумерный квадрат в трёхмерном пространстве. Эта плоскость уже используется для того, чтобы составить изображение, которое будет показано на мониторе.

Указываем перспективу

Пока что мы дали программе информацию лишь о направлении трех осей, и Image Modeler уже сообразил, как повернута камера, из которой мы смотрим. Теперь нужно ему предоставить сведения о перспективе, чтобы он мог настроить свои оптические параметры (фокусное расстояние и т.д.). То есть мы должны показать Image Modeler, каким образом расположены друг относительно друга параллельные линии. По одной линии X, Y, Z у нас уже есть (оси начала координат). Теперь используем инструменты Add Calibration Helper (красная, зеленая и синяя одиночные полоски), чтобы добавить остальные:

Я разместил их следующим образом:

После размещения красной линии может появиться сообщение, что калибрация успешно завершена:

Но добавить оси Y и Z лишним не будет. Они помогут точнее откалибровать перспективу. Точность калибовки показывается в поле Calibration Accuracy. Точность от 98 % можно считать достаточной.

Сферы использования 3D моделирования

Согласитесь, сейчас совершенно невозможно даже представить современную архитектуру без трехмерного проектирования и визуализации самых разных объектов. Помимо традиционного применения, эти технологии уже сделали шаг в будущее – в области «3D печати» домов.

Все проекты должны иметь не только, двухмерные чертежи, разрезы, виды, но и полноценный раздел 3D моделирования фасадов и интерьеров.

Разрабатывая, скажем, фасады зданий в программах 3D, архитектор имеет возможность создать виртуальную модель и привязать ее к конкретному участку на местности. Все объекты создаются из выбранной фигуры, которая находится в составе набора примитивов программы 3D моделирования. Библиотека примитивов настолько обширна, что вполне позволяет с помощью необходимого модификатора создавать любую модель реального мира.

Используя геодезические съемки, программа трехмерного проектирования в автоматическом режиме выводит на принтер чертежи генпланов и профили дорог и площадок с красными отметками. Это позволяет сократить сроки разработки и снизить ее себестоимость.

Современный трехмерный дизайн любого пространства позволяет сформировать полноценное представление о расстановке мебели, систем отопления, электропроводки, светильников, выключателей, вида остекления и заполнения проемов. Такой подход минимизирует ошибки в плане строительства, отделки и декорирования. Вы видите еще не построенное здание как на ладони, оно уже почти существует!

3д модели объектов растительного и животного реального мира создают как бы виртуальную реальность, где вы можете уже сейчас наслаждаться тем, насколько прекрасен будет ваш сад или насколько стильно будет выглядеть прилегающая территория вашего бизнеса. Определяя место физического объекта в 3D пространстве, можно запроектировать и весьма точно реализовать даже сложнейшие инновационные идеи в области строительства, декорирования, а также в ландшафтном дизайне.

Передовые, самые инновационные разработки в сфере 3D принтеров позволяют буквально печатать дома из цемента. Строительные 3D принтеры пока не совершенны и имеют довольно высокую стоимость, они чувствительны к перепадам погодных условий, требуют прямо-таки трепетного к себе отношения. Они не допускают перерывы в поставке бетонной смеси и не дружат с арматурным каркасом. Монтаж перемычек и перекрытий выполняется дополнительной техникой. Но дома по этой технологии возводятся в рекордно короткие сроки и могут иметь невероятно причудливый дизайн. Естественно, «напечатать» такой дом будущего совершенно нереально без предварительного проектирования в совместимой 3D программе.

Область применения 3D моделирования не ограничивается архитектурой, строительством и благоустройством.

Еще несколько лет назад трехмерный фантастический фильм был вершиной мастерства в киноиндустрии. Сейчас фильмы, мультфильмы и игры 3D превратились в нечто само собой разумеющееся. Создание трехмерных героев для кино и VR игр – это огромный прибыльный бизнес.

Трехмерные модели широко применяются в рекламе. Причем для их создания используют не только редакторы для моделирования, но и программу Adobe Photoshop.

Самое передовое направление в области VR и трехмерного моделирования пространства – это обучающие симуляции, позволяющие быстро и безопасно готовить специалистов в разных областях. Эту технологию внедряют даже для подготовки кондукторов, проверяющих билеты в автобусах!

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.

Вырезание фигуры из бумаги по схеме

Прежде чем приступить к сборке, необходимо подготовить рабочее место. Затем, распечатайте заготовки. Следите за тем, чтобы детали были пронумерованы. В случае отсутствия номерков, собственноручно напишите их на полях. Это сэкономит время при склеивании крупных поделок. Существует три вида линий, согласно которым появляются заготовки. Сплошная линия — отрезать часть бумаги с помощью ножниц. Пунктирная линия — на моделях без текстур сгибается внутрь, с текстурами — наружу. Шрих-пунктирная — без текстур наружу, с текстурами – внутрь.

Заготовки вырезайте осторожно, не забывайте оставлять «клейкие поля». Благодаря им, различные части изделия будут соединяться друг с другом

Всё сгибайте по линиям сгиба. Если он очень длинный (более 8 см) то, пользуйтесь линейкой.

Техника безопасности

• Сухое место обезопасит от попадания ненужной влаги.
• Процесс склейки проводите за столом, а не где нибудь на диване или полу.
• Готовое изделия на краю стола, стеллажа, шкафа, обязательно упадет.
• Пыль с готового изделия вытирайте сухой тряпкой.
• Содержите рабочее место в порядке, так как труд очень кропотливый и лишний хаос в заготовках вам точно не нужен.

Пирамида — развертка. Развертка пирамиды для склеивания. Развертки из бумаги

Прямоугольник, квадрат, треугольник, трапеция и другие – геометрические фигуры из раздела точной науки. Пирамида — это многогранник. Основанием этой фигуры является многоугольник, а боковыми гранями треугольники, имеющие общую вершину, или трапеции. Для полного представления и изучения любого геометрического объекта изготавливают макеты. Используют самый разнообразный материал, из которого выполняется пирамида. Поверхность многогранной фигуры, развернутая на плоскости, называется ее разверткой. Создать макет поможет метод преобразования плоских предметов в объемные многогранники и определенные знания из геометрии. Развертки из бумаги или картона изготовить непросто. Потребуется умение выполнять чертежи по заданным размерам.

Куб

Давайте попробуем сделать куб. Предварительно подготовьте бумагу, клей, ножницы, линейку. Не забудьте распечатать схему (можно нарисовать самостоятельно). И обязательно запаситесь терпением, потому что первый раз самый сложный.

Поделка из бумаги в виде геометрической фигуры куб, является самым простым в исполнении многогранником. Здесь каждая сторона квадратная. Определяемся с размерами граней

Важно, чтобы ширина полотна была не меньше трех сторон квадрата, длина – не более пяти.

Рисуем в длину 4 квадрата (боковые стороны куба должны быть вплотную по одной линии). Под квадратом и над ним изобразить еще по одному. Потом дорисовываются полоски, которыми стороны будут склеиваться.

Если что-то непонятно, можно посмотреть пошаговую инструкцию. Поделки из геометрических фигур из шаблонов, делать совершенно несложно. Все, куб готов.

3d-скульптинг

3d-скульптинг он же «цифровая скульптура» представляет собой имитацию процесса «лепки» 3d модели, то есть деформирование её полигональной сетки специальными инструментами – кистями. Можно провести аналогию с лепкой фигур руками из пластилина или глины. Только в программах 3d моделирования пальцы заменены на инструмент «кисть», а «пластилином» является полигональная сетка.

Программами-представителями данного вида моделирования являются «ZBrush», «Sculptris», «Autodesk Mudbox» и др.

На рисунке представлен интерфейс бесплатной программы для скульптингового 3d моделирования «Sculptris». Примером подобной техники моделирования может послужить 3D-модель персонажа Тролль.

3д моделирование на основе реального объекта

Зачастую данный способ 3д моделирования применяется в случае отсутствия 3д-сканера и невозможности сделать качественную фотографию объекта. Сам объект, в данном случае, должен быть небольшим по размеру и транспортабельным, ведь инженеру придется работать непосредственно с объектом – перемещать и двигать его, а при необходимости и разбирать объект на отдельные части.

В компании KOLORO для вас создадут 3д модель по фотографии, которая:

• будет соответствовать всем техническим нормам, заявленным по объекту;
• за счет 3д-визуализации ничем не будет отличаться от реального сфотографированного объекта;
• может быть использована для создания прототипа объекта.

Специализированные сотрудники компании KOLORO в кратчайшие сроки проведут 3д-моделирование: по чертежам, фотографиям или же на основе реального объекта. Заметим, втехническом арсенале компании KOLORO, среди прочего, есть и3д-сканер, который будет особенно полезен при моделировании больших объектов!

Поверхностное и твердотельное моделирование: общее и отличия

Поверхностное моделирование (моделирование поверхностей) имеет много общего и много отличий с твердотельным моделированием (моделирование твердых тел). После проведения моделирования в обоих случаях результатом является оболочка, которая описывает поверхность объекта.

При поверхностном моделировании специалист сначала создает поверхность, модифицирует ее. Затем поверхность обрезается по линиям пересечения и соединяется с другими поверхностями. Таким образом, мастер «складывает» нужную оболочку. Такой способ моделирования позволяет создавать сложные формы и объекты.

Работая по твердотельной технологии, специалист сначала работает с оболочкой, а потом с отдельными поверхностями. Принцип работы простой: создание простой оболочки, полностью описываемой объект. Потом с помощью различных операций: булевые, округления, построения ребер и других, оболочке придается нужная форма.

Поверхностное и твердотельное моделирование являются всего лишь разными способами для достижения одного и того же результата. Аналогичные действия, выполненные в разной последовательности, определяют главные отличия между поверхностным и твердотельным моделированием.

Компания KOLORO специализируется на 3Д моделировании — создании точных копий объектов. В нашем штате работают лучшие специалисты в области 3Д моделирования и визуализации. Чтобы просчитать стоимость 3Д моделирования интересующего вас объекта, напишите нам письмо на адрес info@koloro.com.uaс пометкой «стоимость 3Д моделирования».

На основании построенной 3Д модели мы можем напечатать вам ее на 3Д принтере и даже изготовить небольшую партию с помощью литья в силиконовые формы.

Сплайновое моделирование

Сплайновое моделирование представляет собой создание 3d объектов при помощи кривых линий (сплайнов). Сплайнами могут выступать линии различной формы: окружности, прямоугольники, дуги и т.д. Объекты при этом получаются плавной формы, в связи с чем, данный метод получил широкое применение в создании органический моделей, таких как растения, люди, животные и т.д.

Преимущество данного метода в гибкости изменения формы сплайна.

Данный вид моделирования часто сравнивают с полигональным, как векторную графику с растровой. Преимущество векторной графики в том, что при увеличении объекта, его качество не изменяется, в отличие от растрового, где становятся видны пиксели. Так же и при увеличении объекта, созданного сплайнами, его качество останется неизменным, а при полигональном моделировании будут уже видны полигоны.

На рисунке показан пример построения бейсбольной биты при помощи сплайнов с последующей конвертацией в полигональную сетку.

Также вы можете изучить подробный урок по полигональному моделированию покебола в бесплатной программе Blender.

Создание 3D-моделей

Персонажи, оружие, машины, пончики, пейзажи… всё, что вы видите в играх и фильмах с использованием 3D-графики, состоит из точек, граней и плоскостей. Вот, например, изображение трёхмерной сферы:

Кажется, что это просто гладкий шар, но на самом деле он состоит из множества точек — вершин (англ. vertices — вершины):

Чем больше вершин, тем более детализированной выглядит модель и тем больше ресурсов требуется компьютеру, чтобы отрисовать такой объект на экране.

Вершины соединяются друг с другом и образуют рёбра (англ. edge) и грани (англ. face):

Всё это образует полигональную сетку (англ. polygon mesh или просто меш, геометрия) —- совокупность вершин, рёбер и граней (плоскостей), которая определяет форму объекта.

У каждой вершины есть свои координаты по осям X, Y и Z. А то, как грань отображается на мониторе, зависит от её положения относительно камеры и источников света:

Изменяя меш, добавляя вершины и меняя их положение, мы можем создавать любые сложные объекты:

3D-моделирование в Blender

Для создания твёрдых объектов (англ. hard surface) 3D-художники обычно меняют положение граней вручную, как это показано выше.

При работе с персонажами чаще используется скульптинг (англ. sculpting) — напоминает лепку из пластилина:

Скульптинг в Blender

Но геометрия — не последний этап создания 3D-модели. Например, у моделей, созданных скульптингом, плохая топология (то, как именно устроен меш) — слишком много задействовано вершин:

Чтобы исправить это, используют специальные инструменты для ретопологии — это когда удаляют лишние грани, чтобы оптимизировать модель.

Также нужно подготовить материал — это то, как окрашены разные грани или вся модель. Возможен как и простой цвет, так и изображение или паттерн.

3D моделирование в промышленности

В составе САПР (Система Автоматического проектирования) 3D-моделирование может производиться опционально.

Наиболее технологичным и часто применяемым программным комплексом для моделирования считается 3D Max Autodesk.

Графические редакторы этой компании (Maya, Autocad и Mutbox) не имеют конкурентов в три-де моделировании. Таких результатов Autodesk добился, проводя политику доступности программного комплекса для студентов. Компания-разработчик предусмотрела специальную трехгодовую лицензию для студентов, позволяющую полноценно освоить ПО и отточить навыки работы с ним. Естественно, программы 3D MAX являются мультилингвальными – поддерживают разные языки, в том числе и русский язык.