Sa tead Mis on 3D -mudel? Selles artiklis saate teada selle tehnoloogilise arengu ajaloost, funktsioonidest ja olulistest omadustest, nagu 3D -mudelid; avastada kõike, mida see digitaalne kunst meile pakub.
Mis on 3D -mudel?
See on mis tahes kolmemõõtmelise (elutu või elusa) materjali tehnoloogilise esituse tegemise protsess tehnilise programmi kaudu. Seda me nimetame 3D-mudeliks, seda saab käsitleda kahemõõtmelise kujutisena protsessiga, mida nimetatakse 3D-renderdamiseks, või kasutada füüsiliste nähtuste arvutisimulatsioonides, mudelit saab füüsiliselt luua ka 3D-printimisseadmete abil.
Neid kujundeid saab toota käsitsi ja loomingu edenemine on väga sarnane skulptuuride valmistamisega (digitaalses maailmas) või neid saab 3D -skanneri abil automaatselt toota.
Mudelid
Seda tüüpi joonis kasutab kolmemõõtmelise põhimõtte elluviimiseks 3D -ruumis punktide seeriat ja neid ühendavad omakorda mitmed geomeetrilised üksused (näiteks kolmnurgad, jooned, pinnad jne). Andmete kogumiseks (punktid ja muu teave) saab 3D -mudeleid teha käsitsi, kasutades algoritme või skaneerimist.
osa 3d mudelid neid kasutatakse laialdaselt 3D -graafikas. Tõepoolest, nende varasem andmete kasutamine levib 3D -graafika kasutamisele arvutites, enne kui arvutid said reaalajas renderdada, kasutasid mõned videomängud nende maatriksite varem renderdatud pilte spritidena.
Praegu rakendatakse 3D -mudeleid erinevates valdkondades. Meditsiinitööstus kasutab üksikasjalikke elundimudeleid; Selle pildi loomiseks saab rakendada MRI- või CT-skanneri 2-D-pildi erinevaid osi, filmitööstus võtab neid anima- või pärisfilmide tegelaste ja objektidena.
Teadusosakonnad kasutavad neid väga üksikasjaliku keemilise koostise mudelitena. Ehitustööstus võtab neid tarkvaraarhitektuurimudelite abil hoonete ja maastike kohta ettepanekuid demonstreerima.
Seda kasutab insenerikogukond uute esemete, sõidukite ja konstruktsioonide ning lennukikandjate kavandamiseks muudel eesmärkidel. Viimastel aastakümnetel on maateadlaste kogukond hakanud tavapraktikana kehtestama 3D geoloogilisi mudeleid, 3d mudelid Need võivad saada aluseks ka 3D -printerite või CNC -masinatega ehitatud füüsilistele seadmetele.
Esindus
Nendest 3D -kujunditest rääkides räägime ka järgmistest kategooriatest:
Olemid:
Need mudelid määravad nende kujutatud objektide (näiteks kivimite) mahu, need on realistlikumad, kuid raskemini ülesehitatavad, füüsilist mudelit kasutatakse peamiselt mittevisuaalseks simulatsiooniks, näiteks meditsiin ja tehnika. Seda kasutatakse CAD -i ja spetsiaalsete nägemisrakenduste jaoks, näiteks; graafiline kiirjälgimine, kiirjälgimine ja tahke geomeetria konstruktsioon.
Kest või ülevaade:
Need mudelid kujutavad pigem pinda, nagu objekti kontuuri, mitte selle mahtu (nagu lõpmatu kest). Neid on lihtsam kasutada kui füüsilisi mudeleid ning peaaegu kõik mängudes ja filmides kasutatavad visuaalsed mudelid on kaitsemudelid.
Keha välimuse määrab suuresti selle struktuurne välimus, mida arvutigraafikas üldiselt esindavad piirid; graafikas kasutatavate kehade puhul on kahemõõtmeline pind hea analoogia, kuigi need kehad ei ole üldiselt mitmekordsed.
Kuna pinnad ei ole piiratud, on vaja diskreetset digitaalset lähenemist: hulknurksed võrgud (vähemal määral alajaotavad pinnad) on kõige levinum kujutis, kuigi punktpõhised kujutised on viimastel aastatel populaarsemaks muutunud. Tasandikomplektid on kasulikud kujutised kõveratest pindadest, mis läbivad erinevat tüüpi muudatusi (näiteks vedelik).
Protokolli objekti esituse teisendamiseks (näiteks kera koordinaatide keskpunkti kera esitusel ja punkti hulknurga ümbermõõdul) nimetatakse tessellatsiooniks. Kasutage seda sammu renderdatud hulknurkade alusel, kus objekt on eraldatud abstraktsest ("algsest") esitusest (nt kera, koonus jne). Neid nimetatakse "võredeks" ja need on omavahel ühendatud kolmnurkade võrgustik.
Kolmnurksed (mitte ruudukujulised) võrgud on populaarsed, kuna neid on lihtne kasutada skaneerimisjoonte renderdamiseks. Mitte kõik renderdustehnikad ei kasuta hulknurga renderdamist ja sel juhul ei hõlma tessellatsioonietapp üleminekut abstraktselt esituselt renderdatud stseenile.
Modelleeritud protsess
Modelleerimiseks on 3 võimalust:
Hulknurga modelleerimine - ühendage punktid (nn tipud) 3D -ruumis, et moodustada hulknurk. Tänapäeval on enamik 3d mudelid Need on ehitatud hulknurksete tekstuurimudelitega, kuna need on väga paindlikud ja neid saab arvutitega väga kiiresti renderdada, kuid hulknurgad on lamedad ja kõverpinna lähendamiseks saab kasutada ainult mitut hulknurka.
Kõvera modelleerimine: Pind on määratud sinuosilisusega ja seda mõjutab kontrollpunktide kaal. Nendele punktidele järgneb (kuid ei pruugi tingimata interpoleerida) sinuoossus. Punkti kaalu suurendamine toob sinuoosi sellele punktile lähemale. Sinuoossuse tüübid hõlmavad ebaühtlast ratsionaalset B-splaini (NURBS), põhipunkte, plaastreid ja geomeetrilisi primitiive.
Martin Newelli (1975) välja töötatud ikoonilise Utahi teekannu mudeli kaasaegne esitus. Utahi teekann on üks graafikahariduses enim kasutatud mudeleid, mis on 3d mudelid, Digitaalne skulptuur: Kuigi 3D digitaalne skulptuur on endiselt üsna uus modelleerimismeetod, on see oma aastate jooksul muutunud väga populaarseks.
Praegu on 3 tüüpi digitaalseid skulptuure: nihe, mida kasutatakse kõige enam digitaalsetes rakendustes. Praegu kasutab "helitugevus ja digitaalne mosaiik", "Rolling" tihedaid mudeleid (mõnikord luuakse võrgusilma hulknurki alajaotatud pindadelt) ja salvestab positsioone, et näha tippude asukohti 32-bitise kaardi kaudu, mis salvestab kohandatud positsioone.
Lahtiselt põhinev maht Voxelil on nihkega sarnane funktsioon, kuid kui piirkonnas ei ole deformatsiooni saavutamiseks piisavalt hulknurki, ei mõjuta see sunnitud hulknurki. Dünaamiline tessellatsioon sarnaneb Voxeliga, kuid kasutab pinna jagamiseks kolmnurka, et säilitada sile pind ja võimaldada peenemaid detaile.
Need süsteemid hõlbustavad kunstilisemat uurimist, sest pole vaja mitte ainult mudeli kuju ja võimalikke detaile skulptuurida, vaid ka luua mudelile uus topoloogia. Kui seda kasutatakse mängumootoris, teisendab uus võrgusilm algse suure eraldusvõimega võrgusilma teabe nihkeandmeteks või tavalisteks kaardiandmeteks.
Modelleerimistehnikaid on palju, sealhulgas:
- konstruktiivne tahke geomeetria.
- kaudsed pinnad.
- alajaotuspinnad.
Mudeleid saab teha spetsiaalsete programmide (nt Cinema 4D, Form • Z, Maya, 3DS Max, Blender, Lightwave, Modo, solidThinking) või rakenduskomponentide (3D Max graveerimismasin, Lofter) kaudu. Stseeni kirjelduskeel (nagu POV-Ray); Mõnel juhul ei ole nende etappide vahel ranget vahet; sel juhul on modelleerimine vaid osa stseeni loomise protsessist (näiteks Caligari trueSpace ja Realsoft 3D puhul).
Kompleksseid materjale (näiteks liivatormid, pilved ja vedelad aerosoolid) modelleeritakse osakeste süsteemide abil ja need on 3D -massikoordinaadid, kus neile on määratud punktid, hulknurgad, tekstuuri hajumiskaardid või spritid.
Võrdlus 2D meetoditega
Realistlikud 3D -efektid saadakse tavaliselt ilma juhtmete modelleerimiseta ja mõnikord ei saa neid lõpliku kuju järgi eristada. Mõned graafikaprogrammid sisaldavad filtreid, mida saab rakendada 2D vektorgraafikale või 2D rastergraafikale läbipaistval kihil.
Võrreldes ainult 2D meetodite kasutamisega on 3D traatraami modelleerimise eelised järgmised:
- Paindlikkus, saate muuta nurki või animeeritud pilte kiiremini.
- Lihtne renderdada, automaatne arvutamine ja renderdamine koos realistlike efektidega, ei vaja visualiseerimist ega vaimset hindamist.
- Täpne fotorealism, vähendades inimliku eksituse, liialduse või visuaalsete efektide kaasamise tõttu valede joonduste võimalust.
Ühte ja teist aja jooksul täiustades on kunstnikke, kellel on selle vormi kombinatsioon 3D -vormingus ja seejärel vaadatakse 2D -mudeli põhjal 3D -s renderdatud arvutite pilte üle.
3D mudelite turg
Ükskõik, kas seda kasutatakse ühe mudeli või suure kollektsiooni jaoks, on 3D -proovivõtjatel ja nendega seotud sisul, näiteks tekstuuridel, skriptidel, endiselt suur nišš. 3D -sisu veebipoed võimaldavad üksikutel kunstnikel oma loodud sisu müüa, tavaliselt on kunstniku eesmärk teenida varasema projekti jaoks loodud vara eest rohkem väärtust.
Nii saavad kunstnikud oma vanast sisust rohkem raha teenida ja ettevõtted säästavad raha, ostes eeltöödeldud mudeleid, selle asemel et maksta, et luua mudeleid nullist. Need turud jagavad oma kasumi sageli enda ja kaupade loojate vahel ning kunstnikel õnnestub vastavalt turule omandada 40–95% müügist.
Enamikul juhtudel jäävad kunstnikud omandisse 3D mudel; klient ostab ainult kasutusõigused ja näitab mudelit. Mõned kunstnikud müüvad oma tooteid otse oma kauplustes madalama hinnaga ilma vahendajaid kasutamata.
Viimastel aastatel on tekkinud palju 3D-printimismudelite spetsialiseeritud turge, mõned 3D-printimisturud on vahetuskoha mudelite kombinatsioonid, sisseehitatud e-kaubanduse võimalustega või ilma.
On ka teisi programme, mis pakuvad samamoodi seda tüüpi XNUMXD -piltide printimise teenuseid, ja need on väga kuulsad failide jagamise programmid.
Impresión 3D
Seda tüüpi XNUMXD-trükkimine on lisandite valmistamise tehnika meetod, mille käigus luuakse kolmemõõtmelisi objekte pidevatest materjalikihtidest.
Viimastel aastatel on kohandatud 3D -prinditud objektimudeleid pakkuvate ettevõtete arv kasvanud, need objektid on skannitud, arvutiprogrammis kolmes mõõtmes renderdatud ja seejärel vastavalt kliendi vajadustele trükitud.
Nagu eespool mainitud, saab 3D -mudeli osta veebiturult ja seejärel isik või ettevõte selle printida kaubanduslikult saadava 3D -printeri abil, nii et osi ja isegi seadmeid saab kodus valmistada.
Inimeste mudelid
Esimene laialdaselt kättesaadav inimeste virtuaalsete mudelite kommertsrakendus ilmus Lands'Endi veebisaidil 1998. aastal. Virtuaalse mannekeeni lõi My Virtual Mode Inc, mis võimaldab kasutajatel luua oma mudeleid ja proovida 3D -riideid, on mitmeid kaasaegseid programme seadmed, mida saab kasutada virtuaalsete inimmudelite loomiseks.
Kasutamine
3D -modelleerimist kasutatakse erinevates tööstusharudes, nagu film, animatsioon ja mängud, sisekujundus ja arhitektuur. Neid kasutatakse ka meditsiinitööstuses anatoomiliste struktuuride interaktiivseks esitamiseks, enne mehaanilise mudeli või osa digitaalse esituse tegelikku kasutamist kasutatakse ka laia valikut 3D -tarkvara; CAD / CAM on tarkvara, mida kasutatakse seda tüüpi valdkondades, selle tarkvara abil saate mitte ainult osi ehitada, vaid ka osi kokku panna ja nende funktsioone jälgida.
3D modelleerimise tehnikad
Seda tüüpi modelleerimiseks on mitu tehnikat, see võib olla natuke keeruline, kuid mitme tehnika kasutamine muudab selle praktika lihtsamaks ja tõhusamaks, seetõttu selgitame neid, mida selles fantastilises 3D -maailmas kõige enam kasutatakse modelleerimine:
Servade modelleerimine
Servade modelleerimine on veel üks hulknurkne meetod 3D -varade loomiseks. See põhineb esialgse kontuuri tegemisel, mis on koormatud eraldi silmustega, et täita või vähendada mudeli erinevate omaduste vahelisi lünki, see meetod on inimeste nägude modelleerimisel väga kasulik, sest see on mugavam kui silmakoopa kontuuri loomine hulknurga objektist ja elemendi täitmine seestpoolt võimaldab teil luua ka tohutu osade kogu, näiteks silmad, kõrvad ja huuled.
Digitaalne skulptuur
See on suhteliselt uus tehnoloogia, kuid see on esimene, mis kaalub reaalset vara. See meetod simuleerib põhimõtteliselt füüsilise skulptuuri loomise protsessi, kuid sellel on mitmeid digitaalseid tööriistu, mitmed tarkvaratooted (Blender, Zbrush) aitavad objektidel väga realistlikult pihta saada, võimaldades luua geomeetriaga varasid. mis sisaldab miljoneid hulknurki.
nurb
Ebaühtlane ratsionaalne alus NURBS on suhteliselt vana matemaatiline mudel, mida kasutatakse sageli siis, kui modelleerijad peavad pindu lihtsal viisil looma. NURBS-võrk ei sobi üldisteks modelleerimisfunktsioonideks, näiteks servadeks: selle asemel tugineb see kõverate eraldamiseks 3D-servadele. spetsiaalsed kontrollpunktid pindade loomiseks. Pindala määratakse kindlaks kontrollpunktide vahelise ruumi ja valitud kõvera astme järgi, see süsteem on väga tõhus ja kiire viis jooniste ja radiaalsete objektide tegemiseks 3D -vormingus.
Programmid 3D modelleerimiseks
Modelleerimiseks on palju programme, mainime mõningaid olulisi:
Ninasarvik
Seda tüüpi 3D-efektiprogramm põhineb teisel programmil ja on arvutile orienteeritud disain, selle lõid Robert McNel ja ettevõte, see põhineb AutoCAD-i Autodeski lisandmoodulil. Neid rakendusi kasutatakse põhimõtteliselt üldiselt tööstusdisaini, arhitektuuri, mereväedisaini ja paljude uue ajastu digitaalsete rakenduste ettevõtetes, mis on väga kiired.
Fusion 360
Seda rakendust kasutatakse põhiliselt mehaanilise või tehnilise disaini jaoks, see suudab salvestada kunstilisi vorme kolmes mõõtmes, kuigi väga piiratud. See on väga kommertslik programm, nii et seda saab kasutada nii pilves kui ka mobiiltelefonis, nii et kui teil pole Interneti -ühendust, saate seda oma projektis ilma selleta kasutada.
segisti
See on mitmeplatvormiline arvutirakendus, mida rakendatakse seda tüüpi visandite, valgustuse, renderdamise, animatsiooni ja 3D -graafika loomise jaoks. Selle rakenduse parim tööriist on visandi koostamise viis, kuna sellel on liialt lihtne töövoog. Kui soovite 3D -rakendust rangelt varade loomiseks, on see hea valik.
Nii et sellel rakendusel on kõik vajalikud funktsioonid, mida leiate mis tahes muust disainiprogrammist.
Seda programmi levitati algselt tasuta, kuid sel ajal polnud lähtekoodi ja käsiraamatud olid juba müügil. Hiljem sai sellest tarkvara.
Samuti saate lugeda huvitavat artiklit: Parimad VR -prillid .
