Você sabe O que é um modelo 3D? Ao longo deste artigo você conhecerá a história, função e características importantes desse avanço tecnológico, como modelos 3D; descubra tudo o que esta arte digital nos oferece.
O que é um modelo 3D?
É o processo de fazer representações tecnológicas de qualquer material tridimensional (inanimado ou animado) por meio de um programa técnico. Isso é o que chamamos de modelo 3D, ele pode ser tratado como uma imagem bidimensional por um processo chamado renderização 3D, ou usado em simulações de computador de fenômenos físicos, o modelo também pode ser criado fisicamente usando equipamento de impressão 3D.
Essas formas podem ser produzidas manualmente e o avanço da criação é muito semelhante ao de fazer esculturas (no mundo digital), ou podem ser produzidas automaticamente usando um scanner 3D.
Modelos
Uma figura deste tipo usa uma série de pontos no espaço 3D para realizar um princípio que tem três dimensões, e por sua vez são unidos por várias entidades geométricas (como triângulos, linhas, superfícies, entre outros.). Como uma coleção de dados (pontos e outras informações), os modelos 3D podem ser feitos manualmente, usando algoritmos ou digitalização.
Os Modelos 3D eles são amplamente usados em gráficos 3D. De fato, seu uso anterior de dados se espalha para o uso de gráficos 3D em computadores, antes que os computadores pudessem renderizar em tempo real, alguns videogames usavam imagens anteriormente renderizadas dessas matrizes como sprites.
Atualmente, os modelos 3D são aplicados em vários campos. A indústria médica emprega modelos detalhados de órgãos; Várias partes de uma imagem 2-D de um scanner de ressonância magnética ou tomografia computadorizada podem ser aplicadas para criar essa imagem, a indústria cinematográfica as considera personagens e objetos em filmes animados ou reais.
Departamentos de ciência os usam como modelos de composição química muito detalhados. A indústria da construção os leva para demonstrar sugestões sobre edifícios e paisagens por meio de modelos de arquitetura de software.
É usado pela comunidade de engenheiros para projetar novos artefatos, veículos e estruturas, e porta-aviões para outros fins. Nas últimas décadas, a comunidade das ciências da terra começou a estabelecer modelos geológicos 3D como prática padrão, Modelos 3D eles também podem se tornar a base para dispositivos físicos construídos com impressoras 3D ou máquinas CNC.
Representação
Quando falamos sobre essas formas 3D, também falamos sobre categorias aqui, 2 delas:
Entidades:
Esses modelos definem o volume dos objetos (como rochas) que representam, são mais realistas, mas mais difíceis de construir, o modelo físico é usado principalmente para simulação não visual, como medicina e engenharia. É usado para CAD e aplicações de visão especiais, como; traçado de raio gráfico, traçado de raio e construção de geometria sólida.
Shell ou contorno:
Esses modelos representam a superfície, como o contorno de um objeto, em vez de seu volume (como uma concha infinita). Eles são mais fáceis de usar do que os modelos físicos e quase todos os modelos visuais usados em jogos e filmes são modelos de proteção.
A aparência de um corpo é amplamente determinada por sua aparência estrutural, geralmente representada por limites na computação gráfica; para corpos usados em gráficos, uma superfície bidimensional é uma boa analogia, embora esses corpos geralmente não sejam múltiplos.
Uma vez que as superfícies não são limitadas, uma abordagem digital discreta é necessária: malhas poligonais (em menor extensão subdividem as superfícies), são a representação mais comum, embora as representações baseadas em pontos tenham se tornado mais populares nos últimos anos. Conjuntos de níveis são representações úteis de superfícies curvas que sofrem vários tipos de alterações (como fluido).
O protocolo de conversão da representação do objeto (por exemplo, o ponto médio das coordenadas da esfera na representação da esfera e o ponto na circunferência do polígono) é denominado mosaico. Use esta etapa com base em polígonos renderizados, onde o objeto é separado da representação abstrata ("original") (por exemplo, esfera, cone, etc.). Eles são chamados de "grades" e são uma rede de triângulos interconectados.
Malhas triangulares (em vez de quadradas) são populares porque provam ser fáceis de usar para renderizar linhas de varredura. Nem todas as técnicas de renderização usam renderização de polígono e, neste caso, a etapa de mosaico não é incluída na transição da representação abstrata para a cena renderizada.
Processo modelado
Existem 3 maneiras de fazer uma modelagem:
Modelagem de polígono - conecte pontos (chamados vértices) no espaço 3D para formar uma malha poligonal. Hoje, a maior parte do Modelos 3D Eles são construídos com modelos de textura poligonais porque são muito flexíveis e podem ser renderizados muito rapidamente por computadores. No entanto, os polígonos são planos e apenas vários polígonos podem ser usados para aproximar uma superfície curva.
Modelagem de curvas: A superfície é definida pela sinuosidade e esta é afetada pelo peso dos pontos de controle. A sinuosidade segue (mas não necessariamente interpola) esses pontos. Aumentar o peso de um ponto trará a sinuosidade para mais perto desse ponto. Os tipos de sinuosidade incluem B-spline racional não uniforme (NURBS), pontos-chave, patches e primitivos geométricos.
Uma representação moderna do icônico modelo de bule de Utah desenvolvido por Martin Newell (1975). O bule de chá de Utah é um dos modelos mais usados na educação gráfica, o que é Modelos 3D, Escultura Digital: Embora a escultura digital 3D ainda seja um método de modelagem relativamente novo, ela se tornou muito popular durante seus anos de existência.
Atualmente, existem 3 tipos de esculturas digitais: deslocamento, que é a mais utilizada nas aplicações digitais. Atualmente, "volume e mosaico digital", "Rolling" usa modelos densos (às vezes, polígonos de malha são gerados a partir de superfícies subdivididas) e armazena as posições para ver as posições dos vértices por meio de um mapa de 32 bits que armazena as posições ajustadas.
O volume vagamente baseado no Voxel tem uma função semelhante a um deslocamento, mas quando não há polígonos suficientes na área para obter a deformação, ele não será afetado por polígonos forçados. O mosaico dinâmico é semelhante ao Voxel, mas usa a triangulação para dividir a superfície para manter uma superfície lisa e permitir detalhes mais finos.
Esses sistemas facilitam uma exploração mais artística, pois é necessário não apenas esculpir a forma e possíveis detalhes do modelo, mas também criar uma nova topologia para o modelo. Se usado em um mecanismo de jogo, a nova malha geralmente converte as informações da malha de alta resolução original em dados de deslocamento ou dados de mapa normais.
Existem muitas técnicas de modelagem, incluindo:
- geometria sólida construtiva.
- superfícies implícitas.
- superfícies de subdivisão.
Os modelos podem ser feitos através de programas específicos (por exemplo, Cinema 4D, Form • Z, Maya, 3DS Max, Blender, Lightwave, Modo, solidThinking) ou componentes de aplicação (máquina de gravação 3D Max, Lofter). Linguagem de descrição de cena (como POV-Ray); Em alguns casos, não há distinção estrita entre esses estágios; neste caso, a modelagem é apenas parte do processo de criação da cena (por exemplo, este é o caso com Caligari trueSpace e Realsoft 3D).
Materiais complexos (como tempestades de areia, nuvens e aerossóis líquidos) são modelados usando sistemas de partículas e são coordenadas de massa 3D, onde foram atribuídos pontos, polígonos, gráficos de dispersão de textura ou sprites.
Comparação com métodos 2D
Os efeitos 3D realistas são geralmente obtidos sem modelagem de fio e às vezes não podem ser distinguidos na forma final. Alguns programas de arte gráfica incluem filtros que podem ser aplicados a gráficos vetoriais 2D ou gráficos raster 2D em uma camada transparente.
Em comparação com o uso apenas de métodos 2D, as vantagens da modelagem de wireframe 3D incluem:
- Flexibilidade, você pode apresentar ângulos modificados ou imagens animadas mais rapidamente.
- Fácil de renderizar, cálculo automático e renderização com efeitos realistas, sem necessidade de visualização ou estimativa mental.
- Fotorrealismo preciso, reduzindo a possibilidade de desalinhamento devido a erro humano, exagero ou esquecimento de incluir efeitos visuais.
Aprimorando um e outro juntos, em termos de tempo, há artistas que têm uma combinação dessa forma em 3D e depois revisam imagens de computadores renderizadas em 2D com base no modelo 3D.
Mercado de modelos 3D
Quer sejam usados para um único modelo ou uma grande coleção, os samplers 3D e conteúdo relacionado, como texturas, scripts, ainda têm um nicho enorme. As lojas online de conteúdo 3D permitem que artistas individuais vendam o conteúdo que criam. Normalmente, o objetivo do artista é agregar mais valor aos ativos que criaram anteriormente para o projeto.
Desta forma, os artistas podem ganhar mais dinheiro com seu conteúdo antigo e as empresas podem economizar dinheiro comprando modelos pré-fabricados em vez de pagar para criar modelos do zero. Esses mercados costumam dividir seus lucros entre eles e os artistas que criam bens, com os artistas conseguindo adquirir entre 40% e 95% das vendas, dependendo do mercado.
Na maioria dos casos, os artistas mantêm a propriedade do Modelo 3D; o cliente só compra os direitos de uso e mostra a maquete. Alguns artistas vendem seus produtos diretamente a preços mais baixos em suas lojas, sem usar intermediários.
Nos últimos anos, surgiram muitos mercados especializados para modelos de impressão 3D, alguns mercados de impressão 3D são combinações de modelos de site de troca, com ou sem recursos de e-commerce integrados.
Existem outros programas que, da mesma forma, fornecem esses tipos de serviços de impressão de imagens XNUMXD, e são programas de compartilhamento de arquivos muito famosos.
Impresión 3D
Este tipo de impressão XNUMXD é um método técnico de manufatura aditiva em que objetos tridimensionais são criados a partir de camadas contínuas de material.
Nos últimos anos, o número de empresas que fornecem modelos personalizados de objetos impressos em 3D aumentou, esses objetos foram digitalizados, processados em três dimensões em um programa de computador e depois impressos de acordo com os requisitos do cliente.
Conforme mencionado acima, um modelo 3D pode ser adquirido em um mercado online e, em seguida, impresso por uma pessoa ou empresa usando uma impressora 3D disponível comercialmente, para que as peças, e até mesmo o equipamento, possam ser produzidos em casa.
modelos humanos
A primeira aplicação comercial amplamente disponível de modelos virtuais humanos apareceu no site Lands'End em 1998. O manequim virtual foi criado pela My Virtual Mode Inc, que permite aos usuários criar seus próprios modelos e experimentar roupas 3D, existem vários programas modernos dispositivos que podem ser usados para criar modelos humanos virtuais.
Usos
A modelagem 3D é usada em vários setores, como cinema, animação e jogos, design de interiores e arquitetura. Eles também são usados na indústria médica para representar estruturas anatômicas interativamente; uma ampla variedade de software 3D também é usada antes de realmente fabricar a representação digital do modelo mecânico ou peça; CAD / CAM é um software que se utiliza neste tipo de campo, com este software você pode não só construir peças, mas também montar peças e observar suas funções.
Técnicas de modelagem 3D
Existem várias técnicas para fazer um trabalho desse tipo de modelagem, pode ser um pouco difícil, porém o uso de diversas técnicas tornará essa prática mais fácil e eficaz, portanto, explicamos as que são mais utilizadas neste fantástico mundo do 3D modelagem:
Modelagem de Borda
A modelagem de borda é outro método poligonal para a criação de ativos 3D. É baseado em fazer um contorno inicial que é carregado com loops separados para preencher ou reduzir as lacunas entre os diferentes recursos do modelo, este método é muito útil ao modelar rostos humanos porque é mais conveniente do que criar o contorno da órbita ocular de um objeto de polígono e preenchendo o elemento de dentro, também permite que você crie uma enorme biblioteca de peças, como olhos, orelhas e lábios.
escultura digital
Esta é uma tecnologia relativamente nova, mas é a primeira a considerar ativos reais. Este método basicamente simula o processo de criação de uma escultura física, mas possui uma série de ferramentas digitais, diversos softwares (Blender, Zbrush) auxiliam no acerto de objetos de forma bastante realista, permitindo a criação de ativos com geometrias. contendo milhões de polígonos.
Nurbs
Base Racional Não Uniforme NURBS é um modelo matemático relativamente antigo, frequentemente usado quando os modeladores precisam criar superfícies de uma maneira simples, a malha NURBS não é adequada para funções gerais de modelagem, como arestas: em vez disso, depende de arestas 3D para extrair curvas com pontos de controle especiais para gerar superfícies. A área é determinada pelo espaço entre os pontos de controle e o grau de curva selecionado, este sistema é uma forma muito eficiente e rápida de fazer desenhos e objetos radiais em 3D.
Programas para fazer modelagem 3D
Há um grande número de programas para realizar a modelagem, vamos citar alguns importantes:
Rinoceronte
Este tipo de programa de efeitos 3D é baseado em outro programa, e é um projeto orientado para o computador, foi criado por Robert McNel e empresa, é baseado em um complemento da Autodesk para o AutoCAD. Essas aplicações são geralmente usadas basicamente em design industrial, arquitetura, empresas de design naval, muitas aplicações digitais da nova era, que são muito rápidas.
Fusion 360
Esta aplicação é utilizada basicamente para desenho mecânico ou técnico, tem capacidade para registar formas artísticas em três dimensões, embora muito limitada. É um programa muito comercial, então pode ser usado tanto na nuvem quanto no celular, de forma que, se você não tiver uma conexão com a internet, pode usar sem ela em seu projeto.
liqüidificador
É uma aplicação informática multiplataforma aplicada a este tipo de desenho, iluminação, renderização, animação e criação de gráficos 3D. A melhor ferramenta que este aplicativo possui é a forma de fazer o sketch, já que possui um workflow exageradamente fácil de entender. Se você deseja um aplicativo 3D estritamente para a criação de ativos, é uma boa opção.
Portanto, este aplicativo possui todos os recursos necessários que você pode encontrar em qualquer outro programa de design.
Este programa foi inicialmente distribuído gratuitamente, mas na época não existia o código-fonte e os manuais já estavam disponíveis para venda. Mais tarde, tornou-se software.
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