Ti veš Kaj je 3D model? V tem članku boste spoznali zgodovino, delovanje in pomembne značilnosti tega tehnološkega napredka, kot so 3D modeli; odkrijte vse, kar nam ponuja ta digitalna umetnost.
Kaj je 3D model?
To je proces ustvarjanja tehnoloških predstavitev katerega koli tridimenzionalnega materiala (neživega ali animiranega) s pomočjo tehničnega programa. Temu rečemo 3D model, lahko ga obravnavamo kot dvodimenzionalno sliko s postopkom, ki se imenuje 3D upodabljanje, ali pa ga uporabimo pri računalniških simulacijah fizikalnih pojavov, model lahko tudi fizično ustvarimo s pomočjo opreme za 3D tiskanje.
Te oblike je mogoče izdelati ročno, napredek ustvarjanja pa je zelo podoben razvoju kipov (v digitalnem svetu) ali pa jih je mogoče samodejno izdelati s 3D skenerjem.
Modeli
Lik te vrste uporablja vrsto točk v 3D prostoru za izvajanje načela, ki ima tri dimenzije, nato pa jih združuje več geometrijskih entitet (kot so trikotniki, črte, površine itd.). Kot zbirko podatkov (točk in drugih informacij) je mogoče 3D modele izdelati ročno, z uporabo algoritmov ali skeniranja.
P 3d modeli se pogosto uporabljajo v 3D grafiki. Dejansko se je njihova prejšnja uporaba podatkov razširila na uporabo 3D grafike v računalnikih, preden so se računalniki lahko prikazali v realnem času, so nekatere video igre uporabljale predhodno upodobljene slike teh matrik kot sprite.
Trenutno se 3D modeli trenutno uporabljajo na različnih področjih. Medicinska industrija uporablja podrobne modele organov; Za ustvarjanje te slike je mogoče uporabiti različne dele 2-D slike z MRI ali CT skenerja, filmska industrija jih vzame kot like in predmete v animiranih ali resničnih filmih.
Znanstveni oddelki jih uporabljajo kot zelo podrobne modele kemične sestave. Gradbena industrija jih vodi z demonstracijo predlogov o stavbah in pokrajinah prek modelov arhitekture programske opreme.
Inženirska skupnost ga uporablja za oblikovanje novih artefaktov, vozil in struktur ter nosilcev letal za druge namene. V zadnjih desetletjih je znanstvena skupnost o Zemlji začela uveljavljati 3D geološke modele kot standardno prakso, 3d modeli Prav tako lahko postanejo osnova za fizične naprave, zgrajene s 3D tiskalniki ali CNC stroji.
Zastopanje
Ko govorimo o teh 3 D oblikah, govorimo tudi o kategorijah 2 od teh:
Entitete:
Ti modeli opredeljujejo prostornino predmetov (na primer kamnin), ki jih predstavljajo, so bolj realistični, vendar jih je težje zgraditi, fizični model se uporablja predvsem za ne-vizualne simulacije, kot sta medicina in inženiring. Uporablja se za CAD in posebne vidne aplikacije, kot so; grafično sledenje žarkom, sledenje žarkom in konstrukcija trdne geometrije.
Lupina ali oris:
Ti modeli predstavljajo površino, podobno orisu predmeta, ne pa njegove prostornine (kot neskončna lupina). Lažje jih je uporabljati kot fizične modele in skoraj vsi vizualni modeli, ki se uporabljajo v igrah in filmih, so modeli zaščite.
Videz telesa v veliki meri določa njegov strukturni videz, ki je na splošno predstavljen z mejami v računalniški grafiki; Za telesa, ki se uporabljajo v grafiki, je dvodimenzionalna površina dobra analogija, čeprav ta telesa na splošno niso večkratna.
Ker površine niso omejene, je potreben diskreten digitalni pristop: poligonalne mreže (v manjši meri delijo površine) so najpogostejša predstavitev, čeprav so predstavitve, ki temeljijo na točkah, v zadnjih letih postale vse bolj priljubljene. Kompleti ravni so uporabni prikazi ukrivljenih površin, ki se podvržejo različnim vrstam sprememb (na primer tekočina).
Protokol za pretvorbo predstavitve predmeta (na primer sredina koordinat krogle v predstavitvi krogle in točka na obodu poligona) se imenuje teselacija. Ta korak uporabite na podlagi upodobljenih poligonov, kjer je objekt ločen od abstraktne ("izvirne") predstavitve (npr. Krogla, stožec itd.). Imenujejo se "mreže" in so mreža med seboj povezanih trikotnikov.
Trikotne (ne kvadratne) mreže so priljubljene, ker se izkažejo za enostavne za upodabljanje črt za skeniranje. Vse tehnike upodabljanja ne uporabljajo upodabljanja poligonov, zato v tem primeru korak tessellation ni vključen v prehod iz abstraktne predstavitve v upodobljeno sceno.
Modeliran proces
Za modeliranje obstajajo 3 načini:
Modeliranje poligonov - Povežite točke (imenovane točke) v 3D -prostoru, da oblikujete poligonsko mrežo. Danes je večina 3d modeli Zgrajeni so s poligonalnimi modeli tekstur, ker so zelo prilagodljivi in jih računalniki lahko zelo hitro upodobijo, vendar so poligoni ravni in za približevanje ukrivljene površine je mogoče uporabiti le več poligonov.
Modeliranje krivulj: Površina je določena z vijugavostjo, na to pa vpliva teža kontrolnih točk. Sinuosity sledi tem točkam (vendar jih ni nujno interpolirati). S povečanjem teže točke se bo vitkost približala tej točki. Vrste vijugavosti vključujejo neenakomeren racionalni B-zob (NURBS), ključne točke, zaplate in geometrijske primitive.
Sodobna predstavitev ikoničnega modela čajnika iz Utaha, ki ga je razvil Martin Newell (1975). Čajnik iz Utaha je eden najpogosteje uporabljenih modelov v grafični vzgoji, kar je 3d modeli, Digitalno kiparstvo: Čeprav je 3D digitalna skulptura še vedno dokaj nova metoda modeliranja, je v letih svojega obstoja postala zelo priljubljena.
Trenutno obstajajo 3 vrste digitalnih skulptur: premik, ki se najbolj uporablja v digitalnih aplikacijah. Trenutno "volumen in digitalni mozaik", "Rolling" uporablja goste modele (včasih so mrežasti poligoni ustvarjeni iz razčlenjenih površin) in shranjuje položaje, da si ogledajo položaje točk po 32-bitnem zemljevidu, ki shranjuje prilagojene položaje.
Ohlapna glasnost na Voxelu ima podobno funkcijo kot odmik, če pa na območju ni dovolj poligonov za dosego deformacije, nanjo ne bodo vplivali prisilni poligoni. Dinamična teselacija je podobna Voxelu, vendar uporablja triangulacijo, da razdeli površino, da ohrani gladko površino in omogoči natančnejše podrobnosti.
Ti sistemi omogočajo bolj umetniško raziskovanje, saj je potrebno ne le oblikovati obliko in možne podrobnosti modela, temveč tudi ustvariti novo topologijo modela. Če se uporablja v igralnem mehanizmu, nova mreža na splošno pretvori izvirne podatke iz mreže z visoko ločljivostjo v odmične podatke ali običajne zemljevidne podatke.
Obstaja veliko tehnik modeliranja, med drugim:
- konstruktivna trdna geometrija.
- implicitne površine.
- delitvene površine.
Modele lahko izdelate s pomočjo posebnih programov (npr. Cinema 4D, Form • Z, Maya, 3DS Max, Blender, Lightwave, Modo, solidThinking) ali aplikacijskih komponent (stroj za graviranje 3D Max, Lofter). Jezik opisa prizora (na primer POV-Ray); V nekaterih primerih med temi stopnjami ni stroge razlike; v tem primeru je modeliranje le del procesa ustvarjanja scene (na primer to velja za Caligari trueSpace in Realsoft 3D).
Kompleksni materiali (kot so peščene nevihte, oblaki in tekoči aerosoli) so modelirani z uporabo sistemov delcev in so 3D masne koordinate, kjer so jim bile dodeljene točke, poligoni, razpršitve tekstur ali sprite.
Primerjava z 2D metodami
Realistični 3D učinki so običajno doseženi brez modeliranja žice in jih včasih ni mogoče razlikovati v končni obliki. Nekateri grafični programi vključujejo filtre, ki jih je mogoče uporabiti za 2D vektorsko grafiko ali 2D rastrsko grafiko na prozorni plasti.
V primerjavi z uporabo samo 2D metod prednosti 3D modeliranja žičnih okvirjev vključujejo:
- Prilagodljivost, hitreje lahko predstavite spremenjene kote ali animirane slike.
- Enostavno upodabljanje, samodejni izračun in upodabljanje z realnimi učinki, brez potrebe po vizualizaciji ali miselni oceni.
- Natančen fotorealizem, ki zmanjšuje možnost neusklajenosti zaradi človeške napake, pretiravanja ali pozabljanja vključitve vizualnih učinkov.
Če skupaj izboljšamo enega in drugega, časovno gledano obstajajo umetniki, ki imajo kombinacijo te oblike v 3D in nato pregledajo slike računalnikov, upodobljene v 2D na podlagi 3D modela.
Trg 3D modelov
Ne glede na to, ali se uporabljajo za en sam model ali veliko zbirko, imajo vzorčevalniki 3D in sorodne vsebine, kot so teksture, skripti, še vedno veliko nišo. Spletne trgovine s 3D vsebinami omogočajo posameznim umetnikom, da prodajo vsebino, ki jo ustvarijo, običajno cilj umetnika je zaslužiti več vrednosti za sredstva, ki so jih prej ustvarili za projekt.
Tako lahko umetniki s svojimi starimi vsebinami zaslužijo več, podjetja pa lahko prihranijo z nakupom že izdelanih modelov, namesto da bi plačevala za ustvarjanje modelov iz nič. Ti trgi pogosto delijo svoj dobiček med seboj in umetniki, ki ustvarjajo blago, pri čemer umetniki uspejo pridobiti med 40% in 95% prodaje, odvisno od trga.
V večini primerov umetniki obdržijo lastništvo 3d model; kupec kupi le pravice uporabe in pokaže model. Nekateri umetniki svoje izdelke prodajajo neposredno po nižjih cenah v svojih trgovinah brez uporabe posrednikov.
V zadnjih letih so se pojavili številni specializirani trgi za modele 3D tiskanja, nekateri trgi 3D tiskanja so kombinacije modelov spletnih mest za izmenjavo z vgrajenimi možnostmi e-trgovine ali brez njih.
Obstajajo še drugi programi, ki na enak način ponujajo te vrste storitev tiskanja XNUMXD slik, in to so zelo znani programi za izmenjavo datotek.
print 3D
Ta vrsta XNUMXD tiskanja je metoda aditivne proizvodne tehnike, pri kateri tridimenzionalni predmeti nastajajo iz neprekinjenih plasti materiala.
V zadnjih letih se je povečalo število podjetij, ki ponujajo modele 3D tiskanih predmetov po meri, te predmete so skenirali, upodobili v tri dimenzije v računalniškem programu in nato natisnili v skladu z zahtevami strank.
Kot je navedeno zgoraj, lahko 3D -model kupite na spletnem trgu in ga nato natisne oseba ali podjetje s komercialno dostopnim 3D -tiskalnikom, tako da lahko dele in celo opremo izdelate doma.
Človeški modeli
Prva široko dostopna komercialna aplikacija človeških virtualnih modelov se je pojavila na spletnem mestu Lands'End leta 1998. Virtualni maneken je ustvaril My Virtual Mode Inc, ki uporabnikom omogoča ustvarjanje lastnih modelov in preizkušanje 3D oblačil, obstaja več sodobnih programov naprave, ki jih je mogoče uporabiti za ustvarjanje virtualnih človeških modelov.
Uporaba
3D modeliranje se uporablja v različnih panogah, kot so film, animacija in igre, notranje oblikovanje in arhitektura. Uporabljajo se tudi v medicinski industriji za interaktivno predstavljanje anatomskih struktur, široka paleta programske opreme 3D se uporablja tudi pred dejansko izdelavo digitalne predstavitve mehanskega modela ali dela; CAD / CAM je programska oprema, ki se uporablja na tovrstnih področjih, s to programsko opremo ne morete samo graditi delov, ampak tudi sestaviti dele in opazovati njihove funkcije.
Tehnike 3D modeliranja
Za to vrsto modeliranja je na voljo več tehnik, kar je lahko nekoliko težko, vendar bo uporaba več tehnik olajšala in povečala učinkovitost te prakse, zato razlagamo tiste, ki se v tem fantastičnem svetu 3d najpogosteje uporabljajo modeliranje:
Modeliranje robov
Modeliranje robov je še ena poligonalna metoda za ustvarjanje 3D -sredstev. Temelji na izdelavi začetnega orisa, ki je naložen z ločenimi zankami za zapolnitev ali zmanjšanje vrzeli med različnimi značilnostmi modela. Ta metoda je zelo uporabna pri modeliranju človeških obrazov, ker je bolj priročna kot ustvarjanje obrisa očesne votline iz poligonskega predmeta in polnjenje elementa od znotraj omogoča tudi ustvarjanje velike knjižnice delov, kot so oči, ušesa in ustnice.
Digitalno kiparstvo
To je relativno nova tehnologija, vendar je prva, ki razmišlja o resničnem premoženju. Ta metoda v bistvu simulira proces ustvarjanja fizične skulpture, vendar ima vrsto digitalnih orodij, več programskih izdelkov (Blender, Zbrush) pomaga pri zelo realističnem zadetku objektov, kar omogoča ustvarjanje sredstev z geometrijami na podlagi očes. ki vsebuje milijone poligonov.
nurbs
Neenakomerna racionalna podlaga NURBS je razmeroma star matematični model, ki se pogosto uporablja, ko morajo modelarji na preprost način ustvariti površine, mreža NURBS ni primerna za splošne funkcije modeliranja, kot so robovi: namesto tega se za izvlečenje krivulj opira na 3D robove posebne kontrolne točke za ustvarjanje površin. Območje določa prostor med kontrolnimi točkami in izbrano stopnjo krivulje, ta sistem je zelo učinkovit in hiter način za izdelavo risb in radialnih predmetov v 3D.
Programi za 3D modeliranje
Za modeliranje obstaja veliko število programov, omenili bomo nekaj pomembnih:
rhinoceros
Ta vrsta programa 3D učinkov temelji na drugem programu in je računalniško usmerjeno oblikovanje, ustvarila sta ga Robert McNel in podjetje, temelji na dodatku Autodesk za AutoCAD. Te aplikacije se v bistvu na splošno uporabljajo v podjetjih za industrijsko oblikovanje, arhitekturo, pomorsko oblikovanje, številne digitalne aplikacije nove dobe, ki so zelo hitre.
Fusion 360
Ta aplikacija se v bistvu uporablja za mehansko ali tehnično oblikovanje, ima sposobnost snemanja umetniških oblik v treh dimenzijah, čeprav zelo omejena. Gre za zelo komercialni program, zato ga lahko uporabljate tako v oblaku kot tudi v mobilnem telefonu, na tak način, če nimate internetne povezave, ga lahko uporabite brez njega v svojem projektu.
Blender
Je računalniška aplikacija z več platformami, ki se uporablja za to vrsto skic, razsvetljave, upodabljanja, animacije in ustvarjanja 3D -grafike. Najboljše orodje te aplikacije je način izdelave skice, saj ima pretirano lahko razumljiv potek dela. Če želite aplikacijo 3D izključno za ustvarjanje sredstev, je to dobra možnost.
Tako ima ta aplikacija vse potrebne funkcije, ki jih najdete v katerem koli drugem oblikovalskem programu.
Ta program je bil sprva brezplačno distribuiran, toda takrat še ni bilo izvorne kode in priročniki so bili že na voljo za prodajo. Kasneje je postala programska oprema.
Preberete lahko tudi zanimiv članek: Najboljša VR očala .
