Ju e diniÇfarë është një model 3D? Përgjatë këtij artikulli do të mësoni për historinë, funksionin dhe karakteristikat e rëndësishme të këtij përparimi teknologjik, siç janë modelet 3D; zbuloni gjithçka që na ofron ky art dixhital.
Çfarë është një model 3D?
Shtë procesi i bërjes së përfaqësimeve teknologjike të çdo materiali tre-dimensional (të pajetë ose të gjallë) përmes një programi teknik. Kjo është ajo që ne e quajmë një model 3D, mund të trajtohet si një imazh dy-dimensional nga një proces i quajtur pasqyrim 3D, ose të përdoret në simulimet kompjuterike të fenomeneve fizike, modeli gjithashtu mund të krijohet fizikisht duke përdorur pajisje për printim 3D.
Këto forma mund të prodhohen me dorë dhe përparimi i krijimit është shumë i ngjashëm me atë të bërjes së skulpturave (në botën dixhitale), ose ato mund të prodhohen automatikisht duke përdorur një skaner 3D.
Modele
Një figurë e këtij lloji përdor një seri pikash në hapësirën 3D për të kryer një parim që ka tre dimensione, dhe nga ana tjetër ato bashkohen nga disa entitete gjeometrike (të tilla si trekëndëshat, linjat, sipërfaqet, ndër të tjera.). Si një koleksion i të dhënave (pikat dhe informacionet e tjera), modelet 3D mund të bëhen me dorë, duke përdorur algoritme ose skanim.
L Modele 3d ato përdoren gjerësisht në grafikë 3D. Në të vërtetë, përdorimi i tyre i mëparshëm i të dhënave përhapet në përdorimin e grafikëve 3D në kompjuterë, para se kompjuterët të mund të jepnin në kohë reale, disa lojëra video përdorën imazhe të paraqitura më parë të këtyre matricave si sprita.
Aktualisht, modelet 3D aktualisht aplikohen në fusha të ndryshme. Industria mjekësore përdor modele të hollësishme të organeve; Pjesë të ndryshme të një imazhi 2-D nga një skaner MRI ose CT mund të aplikohen për të krijuar këtë imazh, industria e filmit i merr ato si personazhe dhe objekte në filma të animuar ose të vërtetë.
Departamentet e shkencës i përdorin ato si modele të përbërjes kimike shumë të detajuara. Industria e ndërtimit i detyron ata të demonstrojnë sugjerime në lidhje me ndërtesat dhe peizazhet përmes modeleve të arkitekturës softuerike.
Përdoret nga komuniteti inxhinierik për të hartuar objekte të reja, automjete dhe struktura dhe transportues avionësh për qëllime të tjera. Në dekadat e fundit, komuniteti i shkencës së tokës ka filluar të krijojë modele gjeologjike 3D si praktikë standarde, Modele 3d Ato gjithashtu mund të bëhen bazë për pajisjet fizike të ndërtuara me printera 3D ose makina CNC.
Përfaqësimi
Kur flasim për këto forma 3 D, ne gjithashtu flasim për kategoritë këtu 2 nga këto:
Subjektet:
Këto modele përcaktojnë vëllimin e objekteve (të tilla si shkëmbinjtë) që ato përfaqësojnë, ato janë më realiste, por më të vështira për t'u ndërtuar, modeli fizik përdoret kryesisht për simulim jo-vizual, siç janë mjekësia dhe inxhinieria. Përdoret për CAD dhe aplikime të veçanta të vizionit, të tilla si; gjurmimi grafik i rrezeve, gjurmimi i rrezeve dhe ndërtimi i ngurtë i gjeometrisë.
Shell ose skicë:
Këto modele përfaqësojnë sipërfaqen, si skicën e një objekti, në vend të vëllimit të tij (si një guaskë e pafund). Ato janë më të lehta për t'u përdorur sesa modelet fizike dhe pothuajse të gjitha modelet vizuale të përdorura në lojëra dhe filma janë modele mbrojtëse.
Pamja e një trupi përcaktohet kryesisht nga pamja e tij strukturore, e cila në përgjithësi përfaqësohet nga kufijtë në grafikën kompjuterike; për trupat e përdorur në grafikë, një sipërfaqe dy-dimensionale është një analogji e mirë, edhe pse këto trupa në përgjithësi nuk janë të shumëfishtë.
Meqenëse sipërfaqet nuk janë të kufizuara, nevojitet një qasje diskrete dixhitale: rrjetat poligonale (në një masë më të vogël ato i ndajnë sipërfaqet), janë përfaqësimi më i zakonshëm, megjithëse përfaqësimet e bazuara në pika janë bërë më të njohura vitet e fundit. Kompletet e nivelit janë paraqitje të dobishme të sipërfaqeve të lakuara që pësojnë lloje të ndryshme ndryshimesh (të tilla si lëngu).
Protokolli për konvertimin e përfaqësimit të objektit (për shembull, pika e mesme e koordinatave të sferës në përfaqësimin e sferës dhe pika në perimetrin e poligonit) quhet tessellation. Përdoreni këtë hap në bazë të poligoneve të dhëna, ku objekti ndahet nga përfaqësimi abstrakt ("origjinal") (p.sh., sfera, kon, etj.). Ato quhen "rrjeta" dhe janë një rrjet trekëndëshash të ndërlidhur.
Rrjetat trekëndore (dhe jo katrore) janë të njohura sepse ato dëshmohen të jenë të lehta për t'u përdorur për paraqitjen e linjave të skanimit. Jo të gjitha teknikat e interpretimit përdorin renditjen e shumëkëndëshit, dhe në këtë rast, hapi i përshkrimit nuk përfshihet në kalimin nga paraqitja abstrakte në skenën e interpretuar.
Proces i modeluar
Ekzistojnë 3 mënyra për të bërë një modelim:
Modelimi i poligonit - Lidhni pikat (të quajtura kulme) në hapësirën 3D për të formuar një rrjetë poligoni. Sot, shumica e Modele 3d Ato janë ndërtuar me modele të strukturës poligonale sepse janë shumë fleksibile dhe mund të jepen shumë shpejt nga kompjuterët, megjithatë poligonet janë të sheshta dhe vetëm poligone të shumta mund të përdoren për të përafruar një sipërfaqe të lakuar.
Modelimi i kurbës: Sipërfaqja përcaktohet nga sinuoziteti dhe kjo ndikohet nga pesha e pikave të kontrollit. Sinuoziteti ndjek (por jo domosdoshmërisht interpolon) këto pika. Rritja e peshës së një pike do ta sjellë sinuozitetin më afër asaj pike. Llojet e sinuozitetit përfshijnë B-spline racionale jo-uniforme (NURBS), pikat kryesore, arna dhe primitivët gjeometrikë.
Një përfaqësim modern i modelit ikonik të çajit në Utah i zhvilluar nga Martin Newell (1975). Çaji Utah është një nga modelet më të përdorura në edukimin grafik, cfare eshte Modele 3d, Skulptura dixhitale: Megjithëse skulptura dixhitale 3D është ende një metodë mjaft e re modelimi, ajo është bërë shumë e popullarizuar gjatë viteve të ekzistencës së saj.
Aktualisht, ekzistojnë 3 lloje të skulpturave dixhitale: zhvendosja, e cila është më e përdorura në aplikimet dixhitale. Aktualisht, "vëllimi dhe mozaiku dixhital", "Rolling" përdor modele të dendura (nganjëherë poligonet rrjetë krijohen nga sipërfaqe të ndara), dhe ruan pozicionet për të parë pozicionet e kulmeve përmes një harte 32-bit që ruan pozicionet e rregulluara.
Vëllimi i bazuar lirshëm në Voxel ka një funksion të ngjashëm me një kompensim, por kur nuk ka mjaft poligone në zonë për të arritur deformimin, ai nuk do të ndikohet nga shumëkëndëshat e detyruar. Ngrohja dinamike është e ngjashme me Voxel, por përdor triangulimin për të ndarë sipërfaqen për të mbajtur një sipërfaqe të lëmuar dhe për të lejuar detaje më të imta.
Këto sisteme lehtësojnë një eksplorim më artistik, sepse nuk është e nevojshme vetëm të skalitni formën dhe detajet e mundshme të modelit, por edhe të krijoni një topologji të re për modelin. Nëse përdoret në një motor lojërash, rrjeta e re në përgjithësi konverton informacionin origjinal nga rrjeta me rezolucion të lartë në të dhëna të kompensuara ose të dhëna normale të hartës.
Ka shumë teknika modelimi, duke përfshirë:
- gjeometri e ngurtë konstruktive.
- sipërfaqet e nënkuptuara.
- sipërfaqet e nënndarjes.
Modelet mund të bëhen përmes programeve specifike (p.sh. Cinema 4D, Form • Z, Maya, 3DS Max, Blender, Lightwave, Modo, solidThinking) ose komponentët e aplikimit (makinë gdhendëse 3D Max, Lofter). Gjuha e përshkrimit të skenës (si POV-Ray); Në disa raste, nuk ka ndonjë dallim të rreptë midis këtyre fazave; në këtë rast, modelimi është vetëm një pjesë e procesit të krijimit të skenës (për shembull, ky është rasti me Caligari trueSpace dhe Realsoft 3D).
Materialet komplekse (të tilla si stuhitë e rërës, retë dhe aerosolet e lëngëta) janë modeluar duke përdorur sisteme grimcash dhe janë koordinata të masës 3D, ku u janë caktuar pika, poligone, komplote të shpërndarjes së strukturës ose spërkatje.
Krahasimi me metodat 2D
Efektet realiste 3D përgjithësisht merren pa modelimin e telit dhe ndonjëherë nuk mund të dallohen në formën përfundimtare. Disa programe të artit grafik përfshijnë filtra që mund të aplikohen në grafikë vektoriale 2D ose grafikë rasterë 2D në një shtresë transparente.
Krahasuar me përdorimin e vetëm metodave 2D, avantazhet e modelimit të kornizës 3D përfshijnë:
- Fleksibilitet, ju mund të paraqisni kënde të modifikuara ose imazhe të animuara më shpejt.
- Lehtë për tu dhënë, llogaritja automatike dhe interpretimi me efekte realiste, nuk ka nevojë për vizualizim ose vlerësim mendor.
- Fotorealizmi i saktë, duke zvogëluar mundësinë e keqorganizimit për shkak të gabimit njerëzor, ekzagjerimit ose harrimit të përfshirjes së efekteve vizuale.
Përmirësimi i njërit dhe tjetrit së bashku, për sa i përket kohës, ka artistë që kanë një kombinim të kësaj forme në 3D dhe më pas rishikojnë imazhet e kompjuterëve të bërë në 2D bazuar në modelin 3D.
Tregu i modeleve 3D
Pavarësisht nëse përdoret për një model të vetëm ose një koleksion të madh, mostrat 3D dhe përmbajtjet e lidhura si tekstura, skriptet, kanë ende një vend të madh. Dyqanet online për përmbajtje 3D lejojnë artistët individualë të shesin përmbajtjen që krijojnë, zakonisht qëllimi i artistit është të fitojë më shumë vlerë për pasuritë që kanë krijuar më parë për projektin.
Në këtë mënyrë, artistët mund të fitojnë më shumë para nga përmbajtja e tyre e vjetër dhe kompanitë mund të kursejnë para duke blerë modele të paracaktuara në vend që të paguajnë për të krijuar modele nga e para. Këto tregje shpesh ndajnë fitimet e tyre midis tyre dhe artistëve që krijojnë mallra, me artistët që arrijnë të fitojnë midis 40% dhe 95% të shitjeve, në varësi të tregut.
Në shumicën e rasteve, artistët ruajnë pronësinë e Model 3d; konsumatori blen vetëm të drejtat e përdorimit dhe tregon modelin. Disa artistë shesin produktet e tyre drejtpërdrejt me çmime më të ulëta në dyqanet e tyre pa përdorur ndërmjetës.
Vitet e fundit, janë shfaqur shumë tregje të specializuara për modelet e printimit 3D, disa tregje të printimit 3D janë kombinime të modeleve të faqeve të shkëmbimit, me ose pa aftësi të integruara të tregtisë elektronike.
Ka programe të tjera që në të njëjtën mënyrë ofrojnë këto lloje të shërbimeve të printimit të imazheve XNUMXD, dhe këto janë programe shumë të famshme të shkëmbimit të skedarëve.
print 3D
Ky lloj i ngulitjes XNUMXD është një metodë e teknikës së prodhimit shtesë në të cilën objektet tre-dimensionale krijohen nga shtresa të vazhdueshme të materialit.
Vitet e fundit, numri i kompanive që ofrojnë modele të objekteve të printuara me porosi 3D është rritur, këto objekte janë skanuar, dhënë në tre dimensione në një program kompjuterik dhe më pas janë shtypur sipas kërkesave të klientit.
Siç u përmend më lart, një model 3D mund të blihet nga një treg online dhe më pas të printohet nga një person ose biznes duke përdorur një printer 3D në dispozicion në treg, në mënyrë që pjesët, madje edhe pajisjet, të mund të prodhohen në shtëpi.
Modelet njerëzore
Aplikacioni i parë komercial i disponueshëm gjerësisht i modeleve virtuale njerëzore u shfaq në faqen e internetit të Lands'End në 1998. Manekina virtuale u krijua nga My Virtual Mode Inc, e cila lejon përdoruesit të krijojnë modelet e tyre dhe të provojnë veshje 3D, ka disa programe moderne pajisje që mund të përdoren për të krijuar modele virtuale njerëzore.
aplikimet
Modelimi 3D përdoret në industri të ndryshme, të tilla si filmi, animacioni dhe lojërat, dizajni i brendshëm dhe arkitektura. Ato përdoren gjithashtu në industrinë mjekësore për të përfaqësuar strukturat anatomike në mënyrë interaktive, një gamë e gjerë e programeve 3D përdoret gjithashtu para se të prodhohet në të vërtetë përfaqësimi dixhital i modelit ose pjesës mekanike; CAD / CAM është një softuer që përdoret në këtë lloj fushe, me këtë softuer jo vetëm që mund të ndërtoni pjesë, por edhe të grumbulloni pjesë dhe të vëzhgoni funksionet e tyre.
Teknikat e modelimit 3D
Ka disa teknika për të bërë një punë të këtij lloji modelimi, mund të jetë pak e vështirë, megjithatë përdorimi i disa teknikave do ta bëjë këtë praktikë më të lehtë dhe më efektive, prandaj, ne shpjegojmë ato që përdoren më shumë në këtë botë fantastike të 3d modelim:
Modelimi i skajeve
Modelimi i skajeve është një metodë tjetër poligonale për krijimin e aseteve 3D. Bazohet në bërjen e një skicimi fillestar që është i ngarkuar me sythe të veçanta për të mbushur ose zvogëluar boshllëqet midis veçorive të ndryshme të modelit, kjo metodë është shumë e dobishme kur modeloni fytyrat e njerëzve sepse është më i përshtatshëm sesa krijimi i skicës së gropës së syrit nga një objekt poligon dhe mbushja e elementit nga brenda, gjithashtu ju lejon të krijoni një bibliotekë të madhe të pjesëve, të tilla si sytë, veshët dhe buzët.
Skulpturë dixhitale
Kjo është një teknologji relativisht e re, megjithatë është e para që merr në konsideratë asetet reale. Kjo metodë në thelb simulon procesin e krijimit të një skulpture fizike, por ka një sërë mjetesh dixhitale, disa produkte softuerësh (Blender, Zbrush) ndihmojnë në goditjen e objekteve në një mënyrë shumë realiste, duke lejuar krijimin e aseteve me gjeometri. Bazuar në rrjeta që përmbajnë miliona poligone.
nurbs
Baza racionale jo uniforme NURBS është një model matematikor relativisht i vjetër, i përdorur shpesh kur modeluesit kanë nevojë të krijojnë sipërfaqe në një mënyrë të thjeshtë, rrjeta NURBS nuk është e përshtatshme për funksione të përgjithshme të modelimit siç janë skajet: përkundrazi mbështetet në skajet 3D për të nxjerrë kthesa me pika të veçanta kontrolli për të gjeneruar sipërfaqe. Zona përcaktohet nga hapësira midis pikave të kontrollit dhe shkallës së zgjedhur të kurbës, ky sistem është një mënyrë shumë efikase dhe e shpejtë për të bërë vizatime dhe objekte radiale në 3D.
Programet për të bërë modelimin 3D
Ekzistojnë një numër i madh i programeve për të kryer modelim, ne do të përmendim disa nga ato më të rëndësishmit:
rinoceront
Ky lloj programi i efekteve 3D bazohet në një program tjetër, dhe është i dizajnuar me kompjuter, është krijuar nga Robert McNel dhe kompania, bazohet në një shtesë Autodesk për AutoCAD. Këto aplikacione përdoren kryesisht në kompanitë e dizajnit industrial, arkitekturës, dizajnit detar, shumë aplikacione dixhitale të epokës së re, të cilat janë shumë të shpejta.
Shkrirja 360
Ky aplikacion në thelb përdoret për dizajn mekanik ose teknik, ai ka një kapacitet për të regjistruar forma artistike në tre dimensione, edhe pse shumë i kufizuar. Shtë një program shumë komercial, kështu që mund të përdoret si në cloud ashtu edhe në celular, në një mënyrë të tillë, nëse nuk keni lidhje interneti, mund ta përdorni pa atë në projektin tuaj.
Blender
Shtë një aplikim kompjuterik me shumë platforma i aplikuar për këtë lloj skicimi, ndriçimi, paraqitjeje, animimi dhe krijimi të grafikave 3D. Mjeti më i mirë që ka ky aplikacion është mënyra e bërjes së skicës, pasi ka një rrjedhë pune shumë të lehtë për t’u kuptuar. Nëse doni një aplikacion 3D në mënyrë rigoroze për krijimin e aseteve, është një opsion i mirë.
Pra, ky aplikacion ka të gjitha tiparet e nevojshme që mund të gjeni në çdo program tjetër dizajni.
Ky program fillimisht u shpërnda falas, por në atë kohë nuk kishte asnjë kod burimi dhe manualet tashmë ishin në dispozicion për shitje. Pastaj më vonë u bë softuer.
Ju gjithashtu mund të lexoni artikullin interesant të: Syzet më të mira VR .
