Ti znaš Šta je 3D model?? Kroz ovaj članak ćete naučiti o povijesti, funkcijama i važnim karakteristikama ovog tehnološkog napretka, poput 3D modela; otkrijte sve što nam ova digitalna umjetnost nudi.
Šta je 3D model?
To je proces stvaranja tehnoloških prikaza bilo kojeg trodimenzionalnog materijala (neživog ili živog) putem tehničkog programa. To je ono što nazivamo 3D modelom, može se tretirati kao dvodimenzionalna slika procesom koji se naziva 3D renderovanje, ili se može koristiti u računarskim simulacijama fizičkih pojava, model se može i fizički stvoriti pomoću opreme za 3D štampanje.
Ovi se oblici mogu izraditi ručno, a napredak stvaranja vrlo je sličan razvoju skulptura (u digitalnom svijetu), ili se mogu automatski izraditi pomoću 3D skenera.
Modeli
Lik ovog tipa koristi niz točaka u 3D prostoru kako bi proveo princip koji ima tri dimenzije, a zauzvrat ih spaja nekoliko geometrijskih entiteta (poput trokuta, linija, površina, između ostalog). Kao zbirka podataka (tačke i druge informacije), 3D modeli mogu se napraviti ručno, koristeći algoritme ili skeniranje.
u 3d modeli naširoko se koriste u 3D grafici. Zaista, njihova ranija upotreba podataka proširila se na upotrebu 3D grafike na računarima, prije nego što su računari mogli iscrtati u stvarnom vremenu, neke video igre su koristile prethodno iscrtane slike ovih matrica kao sprajtove.
Trenutno se 3D modeli trenutno primjenjuju u različitim područjima. Medicinska industrija koristi detaljne modele organa; Za stvaranje ove slike mogu se primijeniti različiti dijelovi 2-D slike iz MR ili CT skenera, filmska industrija ih uzima kao likove i objekte u animiranim ili pravim filmovima.
Naučna odeljenja koriste ih kao vrlo detaljne modele hemijskog sastava. Građevinska industrija vodi ih da demonstriraju prijedloge o zgradama i krajolicima kroz modele softverske arhitekture.
Inženjerska zajednica ga koristi za projektiranje novih artefakata, vozila i konstrukcija te nosača aviona za druge svrhe. Posljednjih desetljeća, znanstvena zajednica o Zemlji počela je uspostavljati 3D geološke modele kao standardnu praksu, 3d modeli Također mogu postati osnova za fizičke uređaje izgrađene pomoću 3D pisača ili CNC strojeva.
Zastupanje
Kada govorimo o ovim 3 D oblicima, ovdje govorimo i o kategorijama 2 od ovih:
Entiteti:
Ovi modeli definiraju volumen objekata (poput stijena) koje predstavljaju, realniji su, ali ih je teže izgraditi, fizički se model uglavnom koristi za vizualne simulacije, poput medicine i inženjeringa. Koristi se za CAD i posebne aplikacije vida, kao što su; grafičko praćenje zraka, praćenje zraka i konstrukcija čvrste geometrije.
Ljuska ili obris:
Ovi modeli predstavljaju površinu, poput obrisa objekta, a ne njegovu zapreminu (poput beskonačne ljuske). Lakši su za korištenje od fizičkih modela i gotovo svi vizualni modeli koji se koriste u igrama i filmovima su modeli zaštite.
Izgled tijela uvelike je određen njegovim strukturnim izgledom, koji je općenito predstavljen granicama u računarskoj grafici; za tijela koja se koriste u grafici, dvodimenzionalna površina je dobra analogija, iako ta tijela općenito nisu višestruka.
Budući da površine nisu ograničene, potreban je diskretni digitalni pristup: poligonalne mreže (u manjoj mjeri podjeljene površine), najčešći su prikaz, iako su prikazi zasnovani na točkama postali popularniji posljednjih godina. Skupovi nivoa korisni su prikazi zakrivljenih površina koje prolaze kroz različite vrste promjena (poput fluida).
Protokol za pretvaranje prikaza objekta (na primjer, sredina koordinata sfere u predstavljanju sfere i tačka na opsegu poligona) naziva se teselacija. Koristite ovaj korak na osnovu iscrtanih poligona, gdje je objekt odvojen od apstraktnog ("izvornog") prikaza (npr. Sfera, konus, itd.). Zovu se "rešetke" i predstavljaju mrežu međusobno povezanih trokuta.
Trokutne (a ne kvadratne) mreže popularne su jer se pokazuju lakim za iscrtavanje linija skeniranja. Ne koriste sve tehnike renderovanja iscrtavanje poligona, pa u ovom slučaju korak teselacije nije uključen u prelaz sa apstraktnog predstavljanja na renderiranu scenu.
Modeliran proces
Postoje 3 načina za modeliranje:
Modeliranje poligona - Spojite točke (nazvane vrhovi) u 3D prostoru kako biste oblikovali poligonsku mrežu. Danas je većina 3d modeli Građene su s poligonalnim modelima teksture jer su vrlo fleksibilne i računari ih mogu vrlo brzo prikazati, međutim poligoni su ravni i samo se više poligona može koristiti za približavanje zakrivljene površine.
Modeliranje krivulja: Površina je definirana vijugavošću, a na to utječe težina kontrolnih točaka. Mračnost slijedi (ali ne mora nužno interpolirati) ove točke. Povećanje težine boda približit će vitkost toj točki. Tipovi krivudavosti uključuju neujednačen racionalni B-spoj (NURBS), ključne točke, zakrpe i geometrijske primitive.
Savremeni prikaz kultnog modela čajnika iz Utaha koji je razvio Martin Newell (1975). Čajnik iz Utaha jedan je od najčešće korištenih modela u grafičkom obrazovanju, šta je 3d modeli, Digitalna skulptura: Iako je 3D digitalna skulptura još uvijek prilično nova metoda modeliranja, postala je vrlo popularna tijekom godina postojanja.
Trenutno postoje 3 vrste digitalnih skulptura: pomak, koji se najviše koristi u digitalnim aplikacijama. Trenutno, "volumen i digitalni mozaik", "Rolling" koristi guste modele (ponekad se mrežasti poligoni generiraju s podjeljenih površina) i pohranjuje pozicije za pregled položaja vrhova kroz 32-bitnu kartu koja pohranjuje prilagođene pozicije.
Labavo zasnovan volumen na Voxelu ima funkciju sličnu pomaku, ali kada u području nema dovoljno poligona za postizanje deformacije, na njega neće utjecati prisilni poligoni. Dinamička teselacija slična je Voxelu, ali koristi triangulaciju za podjelu površine kako bi se održala glatka površina i omogućili finiji detalji.
Ovi sustavi omogućuju umjetničko istraživanje, jer je potrebno ne samo oblikovati oblik i moguće detalje modela, već i stvoriti novu topologiju modela. Ako se koristi u stroju za igre, nova mreža općenito pretvara izvorne podatke o mreži visoke rezolucije u ofset podatke ili normalne podatke karte.
Postoje mnoge tehnike modeliranja, uključujući:
- konstruktivna čvrsta geometrija.
- implicitne površine.
- podjele površina.
Modeli se mogu izraditi pomoću posebnih programa (npr. Cinema 4D, Form • Z, Maya, 3DS Max, Blender, Lightwave, Modo, solidThinking) ili komponenti aplikacije (3D Max mašina za graviranje, Lofter). Jezik za opis scene (poput POV-Ray); U nekim slučajevima ne postoji stroga razlika između ovih faza; u ovom slučaju modeliranje je samo dio procesa stvaranja scene (na primjer, to je slučaj s Caligari trueSpace i Realsoft 3D).
Složeni materijali (poput pješčanih oluja, oblaka i tekućih aerosola) modelirani su pomoću sistema čestica i predstavljaju 3D koordinate mase, gdje su im dodijeljene točke, poligoni, karte raspršivanja teksture ili sprajtovi.
Poređenje sa 2D metodama
Realni 3D efekti općenito se postižu bez modeliranja žicom i ponekad se ne mogu razlikovati u konačnom obliku. Neki grafički programi uključuju filtere koji se mogu primijeniti na 2D vektorsku grafiku ili 2D rastersku grafiku na prozirnom sloju.
U usporedbi s korištenjem samo 2D metoda, prednosti 3D žičanog modeliranja uključuju:
- Fleksibilnost, možete brže prikazati izmijenjene kutove ili animirane slike.
- Lako za iscrtavanje, automatsko izračunavanje i iscrtavanje sa realnim efektima, bez potrebe za vizualizacijom ili mentalnom procjenom.
- Precizan fotorealizam koji smanjuje mogućnost pogrešnog poravnanja zbog ljudske greške, pretjerivanja ili zaboravljanja uključivanja vizualnih efekata.
Unapređujući jedno i drugo zajedno, u vremenskom smislu, postoje umjetnici koji imaju kombinaciju ove forme u 3D -u, a zatim pregledavaju slike računara iscrtane u 2D -u na osnovu 3D modela.
Tržište 3D modela
Bilo da se koriste za jedan model ili veliku kolekciju, 3D uzorci i srodni sadržaji, poput tekstura, skripti, i dalje imaju ogromnu nišu. Mrežne trgovine 3D sadržaja dopuštaju pojedinim umjetnicima da prodaju sadržaj koji stvaraju, obično je cilj umjetnika zaraditi veću vrijednost za imovinu koju su prethodno stvorili za projekt.
Na ovaj način umjetnici mogu zaraditi više novca na svom starom sadržaju, a kompanije mogu uštedjeti novac kupovinom već izrađenih modela umjesto plaćanja za stvaranje modela od nule. Ova tržišta često dijele svoj profit između sebe i umjetnika koji stvaraju robu, a umjetnici uspijevaju steći između 40% i 95% prodaje, ovisno o tržištu.
U većini slučajeva umjetnici zadržavaju vlasništvo nad 3d model; kupac samo kupuje prava korištenja i pokazuje model. Neki umjetnici prodaju svoje proizvode izravno po nižim cijenama u svojim trgovinama bez upotrebe posrednika.
Posljednjih godina pojavila su se mnoga specijalizirana tržišta za modele 3D štampanja, neka tržišta 3D štampanja su kombinacije modela web stranica za razmjenu, sa ili bez ugrađenih mogućnosti e-trgovine.
Postoje i drugi programi koji na isti način pružaju ove vrste usluga štampanja XNUMXD slika, a to su vrlo poznati programi za razmjenu datoteka.
3D štampanje
Ova vrsta XNUMXD utiskivanja je tehnička aditivna metoda proizvodnje u kojoj se trodimenzionalni predmeti stvaraju od kontinuiranih slojeva materijala.
Posljednjih godina povećao se broj kompanija koje pružaju prilagođene modele 3D štampanih objekata, ti objekti su skenirani, iscrtani u tri dimenzije na računarskom programu, a zatim odštampani prema zahtjevima kupaca.
Kao što je gore spomenuto, 3D model se može kupiti na internetskoj tržnici, a zatim ga osoba ili preduzeće odštampati pomoću komercijalno dostupnog 3D štampača, tako da se dijelovi, pa čak i oprema, mogu proizvoditi kod kuće.
Ljudski modeli
Prva široko dostupna komercijalna aplikacija ljudskih virtualnih modela pojavila se na web stranici Lands'End 1998. Virtualni maneken stvorio je My Virtual Mode Inc, koji korisnicima omogućuje stvaranje vlastitih modela i isprobavanje 3D odjeće, postoji nekoliko modernih programa uređaji koji se mogu koristiti za kreiranje virtualnih ljudskih modela.
Koristi
3D modeliranje koristi se u raznim industrijama, poput filma, animacije i igara, dizajna interijera i arhitekture. Također se koriste u medicinskoj industriji za interaktivno predstavljanje anatomskih struktura, koristi se i širok raspon 3D softvera prije nego što se zaista napravi digitalni prikaz mehaničkog modela ili dijela; CAD / CAM je softver koji se koristi u ovoj vrsti polja, s ovim softverom možete ne samo graditi dijelove, već i sastavljati dijelove i promatrati njihove funkcije.
Tehnike 3D modeliranja
Postoji nekoliko tehnika za obavljanje posla ove vrste modeliranja, što može biti malo teško, međutim korištenje nekoliko tehnika učinit će ovu praksu lakšom i učinkovitijom, stoga ćemo objasniti one koje se najviše koriste u ovom fantastičnom svijetu 3D -a modeliranje:
Modeliranje rubova
Modeliranje rubova je još jedna poligonalna metoda za stvaranje 3D materijala. Temelji se na stvaranju početnog obrisa koji je napunjen zasebnim petljama kako bi se popunile ili smanjile praznine između različitih značajki modela, ova metoda je vrlo korisna pri modeliranju ljudskih lica jer je prikladnija od stvaranja obrisa očne duplje od poligonskog objekta i ispunjavajući element iznutra, također vam omogućuje da stvorite ogromnu biblioteku dijelova, poput očiju, ušiju i usana.
Digitalna skulptura
Ovo je relativno nova tehnologija, ali je ipak prva koja razmatra stvarnu imovinu. Ova metoda u osnovi simulira proces stvaranja fizičke skulpture, ali ima niz digitalnih alata, nekoliko softverskih proizvoda (Blender, Zbrush) pomažu u pogađanju objekata na vrlo realan način, dopuštajući stvaranje materijala s geometrijama na temelju mreža koji sadrži milione poligona.
nurbs
Neujednačena racionalna osnova NURBS je relativno star matematički model, koji se često koristi kada modeliranje treba stvoriti površine na jednostavan način, mreža NURBS nije prikladna za općenite funkcije modeliranja kao što su rubovi: umjesto toga, oslanja se na 3D rubove za izvlačenje krivulja pomoću posebne kontrolne točke za generiranje površina. Područje je određeno razmakom između kontrolnih točaka i odabranim stupnjem krivulje, ovaj sustav je vrlo učinkovit i brz način za izradu crteža i radijalnih objekata u 3D.
Programi za 3D modeliranje
Postoji veliki broj programa za izvođenje modeliranja, spomenut ćemo neke važne:
nosorog
Ova vrsta programa sa 3D efektima zasnovana je na drugom programu i kompjuterski je orijentisanog dizajna, kreirali su ga Robert McNel i kompanija, a zasniva se na Autodesk dodatku za AutoCAD. Ove se aplikacije u osnovi općenito koriste u kompanijama industrijskog dizajna, arhitekture, pomorskog dizajna, mnogim digitalnim aplikacijama nove ere, koje su vrlo brze.
Fusion 360
Ova se aplikacija koristi u osnovi za mehaničko ili tehničko projektiranje, ima sposobnost snimanja umjetničkih oblika u tri dimenzije, iako vrlo ograničena. Riječ je o vrlo komercijalnom programu pa se može koristiti u oblaku kao i na mobilnom telefonu, pa ako nemate internetsku vezu, možete ga koristiti i bez njega u svom projektu.
miješalica
To je višeplatformska računarska aplikacija primijenjena na ovu vrstu skica, osvjetljenja, renderovanja, animacije i stvaranja 3D grafike. Najbolji alat koji ova aplikacija ima je način izrade skice, jer ima pretjerano lako razumljiv tijek rada. Ako želite 3D aplikaciju isključivo za stvaranje sredstava, to je dobra opcija.
Dakle, ova aplikacija ima sve potrebne značajke koje možete pronaći u bilo kojem drugom dizajnerskom programu.
Ovaj program se u početku distribuirao besplatno, ali u to vrijeme nije bilo izvornog koda, a priručnici su već bili dostupni za prodaju. Kasnije je to postao softver.
Možete pročitati i zanimljiv članak: Najbolje VR naočare .
