Alam mo Ano ang isang 3D na modelo? Sa buong artikulong ito malalaman mo ang tungkol sa kasaysayan, pag-andar at mahahalagang katangian ng teknolohikal na pagsulong na ito, tulad ng mga modelo ng 3D; tuklasin ang lahat na inaalok sa amin ng digital art.
Ano ang isang 3D na modelo?
Ito ang proseso ng paggawa ng mga teknolohiyang representasyon ng anumang materyal na tatlong-dimensional (walang buhay o buhayin) sa pamamagitan ng isang teknikal na programa. Ito ang tinatawag nating 3D model, maaari itong tratuhin bilang isang dalawang-dimensional na imahe sa pamamagitan ng isang proseso na tinatawag na 3D rendering, o ginagamit sa computer simulation ng mga pisikal na phenomena, ang modelo ay maaari ring likhain na malikha gamit ang mga kagamitan sa pag-print ng 3D.
Ang mga hugis na ito ay maaaring gawin nang manu-mano at ang pagsulong ng paglikha ay halos kapareho ng paggawa ng mga iskultura (sa digital na mundo), o maaari silang awtomatikong mabuo gamit ang isang 3D scanner.
Mga modelo
Ang isang pigura ng ganitong uri ay gumagamit ng isang serye ng mga puntos sa puwang ng 3D upang maisakatuparan ang isang prinsipyo na may tatlong sukat, at sa kabilang banda ay sinalihan sila ng maraming mga geometric na entity (tulad ng mga triangles, linya, ibabaw, at iba pa.). Bilang isang koleksyon ng data (mga puntos at iba pang impormasyon), ang mga modelo ng 3D ay maaaring gawin nang manu-mano, gamit ang mga algorithm o pag-scan.
Los 3d na mga modelo malawakang ginagamit ang mga ito sa 3D graphics. Sa katunayan, ang kanilang naunang paggamit ng data ay kumakalat sa paggamit ng mga 3D graphics sa mga computer, bago mag-render ang mga computer sa real time, ang ilang mga video game ay ginamit dati ang mga imahe ng mga matrice na ito bilang sprite.
Sa kasalukuyan, ang mga modelo ng 3D ay kasalukuyang inilalapat sa iba't ibang larangan. Gumagamit ang industriya ng medikal ng detalyadong mga modelo ng organ; Ang iba't ibang bahagi ng isang imahe na 2-D mula sa isang MRI o CT scanner ay maaaring mailapat upang likhain ang imaheng ito, dadalhin sila ng industriya ng pelikula bilang mga character at object sa mga animated o totoong pelikula.
Ginagamit ng mga kagawaran ng agham ang mga ito bilang napaka detalyadong mga modelo ng komposisyon ng kemikal. Dadalhin sila ng industriya ng konstruksyon upang magpakita ng mga mungkahi tungkol sa mga gusali at landscapes sa pamamagitan ng mga modelo ng arkitektura ng software.
Ginagamit ito ng pamayanan ng engineering upang mag-disenyo ng mga bagong artifact, sasakyan at istraktura, at sasakyang panghimpapawid para sa iba pang mga layunin. Sa mga nagdaang dekada, ang pamayanan ng agham sa lupa ay nagsimulang magtaguyod ng mga 3D na geological na modelo bilang karaniwang pagsasanay, ang 3d na mga modelo Maaari rin silang maging batayan para sa mga pisikal na aparato na binuo gamit ang mga 3D printer o mga machine na CNC.
Representasyon
Kapag pinag-uusapan natin ang tungkol sa 3 D na mga hugis na ito, pinag-uusapan din namin ang mga kategorya dito 2 sa mga ito:
Mga Entity:
Ang mga modelong ito ay tumutukoy sa dami ng mga bagay (tulad ng mga bato) na kinakatawan nila, sila ay mas makatotohanang, ngunit mas mahirap na bumuo, ang pisikal na modelo ay pangunahing ginagamit para sa di-visual na simulation, tulad ng gamot at engineering. Ginagamit ito para sa mga aplikasyon ng CAD at espesyal na paningin, tulad ng; graphic ray tracing, ray tracing, at solidong konstruksyon ng geometry.
Shell o balangkas:
Ang mga modelong ito ay kumakatawan sa ibabaw, tulad ng balangkas ng isang bagay, kaysa sa dami nito (tulad ng isang walang katapusang shell). Mas madaling gamitin ang mga ito kaysa sa mga pisikal na modelo at halos lahat ng mga visual na modelo na ginagamit sa mga laro at pelikula ay mga modelo ng proteksyon.
Ang hitsura ng isang katawan ay higit na natutukoy ng istrukturang hitsura nito, na karaniwang kinakatawan ng mga hangganan sa mga graphic ng computer; para sa mga katawang ginamit sa graphics, ang isang dalawang-dimensional na ibabaw ay isang mahusay na pagkakatulad, bagaman ang mga katawang ito sa pangkalahatan ay hindi maramihang.
Dahil ang mga ibabaw ay hindi limitado, kinakailangan ng isang discrete na digital na diskarte: ang mga polygonal meshes (sa isang maliit na lawak na subdivide surfaces), ang pinakakaraniwang representasyon, bagaman ang mga representasyong batay sa punto ay naging mas popular sa mga nagdaang taon. Ang mga hanay ng antas ay kapaki-pakinabang na representasyon ng mga hubog na ibabaw na sumasailalim sa iba't ibang mga uri ng mga pagbabago (tulad ng likido).
Ang protokol para sa pag-convert ng representasyon ng bagay (halimbawa, ang midpoint ng mga coordinate ng sphere sa representasyon ng globo at ang punto sa paligid ng polygon) ay tinatawag na tessellation. Gamitin ang hakbang na ito sa batayan ng mga nai-render na polygon, kung saan ang bagay ay nahiwalay mula sa abstract ("orihinal") na representasyon (hal. Globo, kono, atbp.). Tinatawag silang "grids" at isang network ng magkakaugnay na mga triangles.
Ang mga tatsulok (sa halip na parisukat) na meshes ay popular dahil pinatunayan nilang madaling gamitin para sa pag-render ng mga linya ng pag-scan. Hindi lahat ng mga diskarte sa pag-render ay gumagamit ng polygon rendering, at sa kasong ito, ang hakbang sa tessellation ay hindi kasama sa paglipat mula sa abstract na representasyon patungo sa na-render na eksena.
Naka-modelo na proseso
Mayroong 3 mga paraan upang gawin ang isang pagmomodelo:
Pagmomodelo ng Polygon - Ikonekta ang mga puntos (tinatawag na mga vertex) sa 3D space upang mabuo ang isang polygon mesh. Ngayon, karamihan sa 3d na mga modelo Ang mga ito ay binuo gamit ang mga modelo ng polygonal texture dahil ang mga ito ay napaka-kakayahang umangkop at maaaring mai-render nang napakabilis ng mga computer, subalit ang mga polygon ay patag at maraming mga polygon lamang ang maaaring magamit upang tantyahin ang isang hubog na ibabaw.
Pagmomodelo ng curve: Ang ibabaw ay tinukoy ng pagiging malas at ito ay apektado ng bigat ng mga control point. Ang sinuosity ay sumusunod (ngunit hindi kinakailangang mag-interpolate) ng mga puntong ito. Ang pagdaragdag ng bigat ng isang punto ay magdudulot ng pagkasasayang malapit sa puntong iyon. Ang mga uri ng sinuosity ay may kasamang nonuniform na makatuwiran na B-spline (NURBS), mga pangunahing punto, patch, at mga geometric na primitibo.
Isang modernong representasyon ng iconic na modelo ng teapot ng Utah na binuo ni Martin Newell (1975). Ang teapot ng Utah ay isa sa mga pinakalawak na ginagamit na mga modelo sa edukasyon sa grapiko, ano 3d na mga modelo, Digital Sculpture: Bagaman ang 3D digital sculpture ay pa rin isang medyo bagong pamamaraan ng pagmomodelo, naging tanyag ito sa mga taon ng pagkakaroon nito.
Sa kasalukuyan, mayroong 3 uri ng mga digital na eskultura: pag-aalis, na kung saan ay ang pinaka ginagamit sa mga digital na application. Sa kasalukuyan, ang "volume at digital mosaic", "Rolling" ay gumagamit ng mga siksik na modelo (minsan ang mga mesh polygon ay nabuo mula sa mga subdivided na ibabaw), at nag-iimbak ng mga posisyon upang makita ang mga posisyon ng mga vertex sa pamamagitan ng isang 32-bit na mapa na nag-iimbak ng mga nabagay na posisyon.
Ang lakas na nakabatay sa dami ng Voxel ay may katulad na pagpapaandar sa isang offset, ngunit kapag walang sapat na mga polygon sa lugar upang makamit ang pagpapapangit, hindi ito maaapektuhan ng sapilitang mga polygon. Ang Dynamic na Tessellation ay katulad ng Voxel, ngunit gumagamit ng triangulation upang hatiin ang ibabaw upang mapanatili ang isang makinis na ibabaw at payagan ang mga pinong detalye.
Ang mga sistemang ito ay nagpapadali sa isang mas masining na paggalugad, sapagkat kinakailangan hindi lamang upang maukit ang hugis at posibleng mga detalye ng modelo, ngunit din upang lumikha ng isang bagong topology para sa modelo. Kung ginamit sa isang engine ng laro, sa pangkalahatan ang bagong mesh ay nagko-convert ng orihinal na impormasyon na may mataas na resolusyon na mesh sa offset na data o normal na data ng mapa.
Maraming mga diskarte sa pagmomodelo, kabilang ang:
- nakabubuo solidong geometry.
- mga implicit na ibabaw.
- ibabaw ng subdivision.
Ang mga modelo ay maaaring gawin sa pamamagitan ng mga tiyak na programa (hal. Cinema 4D, Form • Z, Maya, 3DS Max, Blender, Lightwave, Modo, solidThinking) o mga sangkap ng aplikasyon (3D Max engraving machine, Lofter). Wika ng paglalarawan ng eksena (tulad ng POV-Ray); sa ilang mga kaso, walang mahigpit na pagkakaiba sa pagitan ng mga yugtong ito; sa kasong ito, ang pagmomodelo ay bahagi lamang ng proseso ng paglikha ng eksena (halimbawa, ito ang kaso sa Caligari trueSpace at Realsoft 3D).
Ang mga kumplikadong materyales (tulad ng mga sandstorm, ulap, at likidong aerosol) ay na-modelo gamit ang mga system ng maliit na butil at mga koordinasyong masa ng 3D, kung saan naatasan ang mga ito ng mga puntos, polygon, tsart ng pagkalat ng pagkakayari, o sprite.
Paghahambing sa mga pamamaraan ng 2D
Ang makatotohanang mga 3D na epekto ay karaniwang nakuha nang walang pagmomodelo sa wire at kung minsan ay hindi makilala sa panghuling hugis. Ang ilang mga programang graphic art ay may kasamang mga filter na maaaring mailapat sa 2D vector graphics o 2D raster graphics sa isang transparent layer.
Kung ihahambing sa paggamit lamang ng mga pamamaraan ng 2D, ang mga kalamangan ng pagmomodelo ng 3D wireframe ay kasama ang:
- Kakayahang umangkop, maaari mong ipakita ang mga nabagong anggulo o animated na imahe nang mas mabilis.
- Madaling i-render, awtomatikong pagkalkula at pag-render na may makatotohanang mga epekto, hindi na kailangan para sa visualization o mental estimation.
- Tiyak na photorealism, binabawasan ang posibilidad ng maling pag-ayos dahil sa error ng tao, pagmamalabis, o pagkalimot na isama ang mga visual effects.
Ang pagpapabuti ng isa at iba pa na magkasama, sa mga tuntunin ng oras, may mga artist na mayroong isang kumbinasyon ng form na ito sa 3D at pagkatapos ay suriin ang mga imahe ng mga computer na nai-render sa 2D batay sa modelo ng 3D.
Pamilihan ng modelo ng 3D
Ginamit man para sa isang solong modelo o isang malaking koleksyon, mga 3D sampler at nauugnay na nilalaman tulad ng mga texture, script, ay mayroon pa ring isang malaking angkop na lugar. Pinapayagan ng mga online na tindahan para sa nilalaman ng 3D ang mga indibidwal na artist na ibenta ang nilalamang nilikha nila, karaniwang layunin ng artista na kumita ng mas maraming halaga para sa mga assets na dati nilang nilikha para sa proyekto.
Sa ganitong paraan, ang mga artista ay maaaring makagawa ng mas maraming pera mula sa kanilang dating nilalaman at ang mga kumpanya ay maaaring makatipid ng pera sa pamamagitan ng pagbili ng mga paunang ginawa na mga modelo sa halip na magbayad upang lumikha ng mga modelo mula sa simula. Ang mga merkado ay madalas na hinati ang kanilang kita sa pagitan ng kanilang mga sarili at ng mga artista na lumilikha ng kalakal, at namamahala ang mga artist na kumuha sa pagitan ng 40% at 95% ng mga benta, depende sa merkado.
Sa karamihan ng mga kaso, pinapanatili ng mga artista ang pagmamay-ari ng 3d na modelo; bibili lamang ang customer ng mga karapatan ng paggamit at ipinapakita ang modelo. Ang ilang mga artista ay ibinebenta nang direkta ang kanilang mga produkto sa mas mababang presyo sa kanilang mga tindahan nang hindi gumagamit ng mga tagapamagitan.
Sa mga nagdaang taon, maraming mga dalubhasang merkado para sa mga modelo ng pag-print ng 3D ang lumitaw, ang ilang mga merkado sa pag-print ng 3D ay mga kumbinasyon ng mga modelo ng exchange site, mayroon o walang built-in na mga kakayahan sa e-commerce.
Mayroong iba pang mga programa na sa parehong paraan ay nagbibigay ng mga ganitong uri ng mga serbisyo sa pag-print ng imahe ng XNUMXD, at ang mga ito ay napakatanyag na mga programa sa pagbabahagi ng file.
print 3D
Ang ganitong uri ng XNUMXD imprinting ay isang additive manufacturing technique na pamamaraan kung saan nilikha ang mga three-dimensional na bagay mula sa tuluy-tuloy na mga layer ng materyal.
Sa mga nagdaang taon, ang bilang ng mga kumpanya na nagbibigay ng mga pasadyang 3D na naka-print na mga modelo ng object ay tumaas, ang mga bagay na ito ay na-scan, na-render sa tatlong sukat sa isang computer program at pagkatapos ay naka-print ayon sa mga kinakailangan ng customer.
Tulad ng nabanggit sa itaas, ang isang 3D na modelo ay maaaring mabili mula sa isang online marketplace at pagkatapos ay i-print ng isang tao o negosyo gamit ang isang magagamit na 3D printer na pang-komersyo, upang ang mga bahagi, at kahit na kagamitan, ay maaaring gawin sa bahay.
Mga modelo ng tao
Ang unang malawak na magagamit na komersyal na aplikasyon ng mga virtual na modelo ng tao ay lumitaw sa website ng Lands'End noong 1998. Ang virtual na mannequin ay nilikha ng My Virtual Mode Inc, na nagbibigay-daan sa mga gumagamit na lumikha ng kanilang sariling mga modelo at subukan ang damit na 3D, maraming mga programang moderno mga aparato na maaaring magamit upang lumikha ng mga virtual na modelo ng tao.
Mga Paggamit
Ginagamit ang pagmomodelo ng 3D sa iba't ibang mga industriya, tulad ng pelikula, animasyon at mga laro, panloob na disenyo, at arkitektura. Ginagamit din ang mga ito sa industriya ng medisina upang kumatawan sa mga anatomical na istrakturang interactive, isang malawak na hanay ng 3D software ay ginagamit din bago aktwal na pagmamanupaktura ng digital na representasyon ng mekanikal na modelo o bahagi; Ang CAD / CAM ay isang software na ginagamit sa ganitong uri ng mga patlang, sa software na ito hindi mo lamang mabubuo ang mga bahagi, ngunit magtipun-tipon din ng mga bahagi at obserbahan ang kanilang mga pagpapaandar.
Mga diskarte sa pagmomodelo ng 3D
Mayroong maraming mga diskarte upang gawin ang isang trabaho ng ganitong uri ng pagmomodelo, maaari itong maging medyo mahirap, subalit ang paggamit ng maraming mga diskarte ay gagawing mas madali at mas epektibo ang kasanayan na ito, samakatuwid, ipinapaliwanag namin ang mga pinaka ginagamit sa kamangha-manghang mundo ng 3d na ito. pagmomodelo:
Pagmomodelo ng Edge
Ang pagmomodelo sa gilid ay isa pang polygonal na pamamaraan para sa paglikha ng mga 3D assets. Ito ay batay sa paggawa ng isang paunang balangkas na puno ng magkakahiwalay na mga loop upang punan o bawasan ang mga puwang sa pagitan ng iba't ibang mga tampok ng modelo, ang pamamaraang ito ay napaka kapaki-pakinabang kapag nagmomodelo ng mga mukha ng tao dahil mas maginhawa kaysa sa paglikha ng balangkas ng socket ng mata mula sa isang bagay na polygon at pinupunan ang elemento mula sa loob, pinapayagan ka ring lumikha ng isang malaking silid-aklatan ng mga bahagi, tulad ng mga mata, tainga, at labi.
Digital na iskultura
Ito ay isang medyo bagong teknolohiya, subalit ito ang unang isinasaalang-alang ang tunay na mga pag-aari. Karaniwang tinutulad ng pamamaraang ito ang proseso ng paglikha ng isang pisikal na iskultura, ngunit mayroon itong isang serye ng mga digital na tool, maraming mga produkto ng software (Blender, Zbrush) na makakatulong upang maabot ang mga bagay sa isang napaka-makatotohanang paraan, pinapayagan ang paglikha ng mga assets na may mga geometry. Batay sa mga meshes naglalaman ng milyun-milyong mga polygon.
nurbs
Ang hindi pantay na Pangangatuwiran na Batayan NURBS ay isang medyo matandang modelo ng matematika, na madalas na ginagamit kapag ang mga tagabuo ay kailangang lumikha ng mga ibabaw sa isang simpleng paraan, ang NURBS mesh ay hindi angkop para sa pangkalahatang mga pag-andar sa pagmomodelo tulad ng mga gilid: sa halip umaasa ito sa mga gilid ng 3D upang makuha ang mga kurba na may mga espesyal na puntos ng kontrol upang makabuo ng mga ibabaw. Ang lugar ay natutukoy ng puwang sa pagitan ng mga control point at ng napiling degree ng curve, ang sistemang ito ay isang napaka-episyente at mabilis na paraan upang gumawa ng mga guhit at mga radial na bagay sa 3D.
Mga programa upang gawin ang pagmomodelo ng 3D
Mayroong isang malaking bilang ng mga programa upang maisagawa ang pagmomodelo, babanggitin namin ang ilang mahahalagang mga:
Raynoseros
Ang ganitong uri ng programang 3D effect ay batay sa isa pang programa, at disenyo na nakatuon sa computer, nilikha ito ni Robert McNel at ng kumpanya, batay ito sa isang add-on ng Autodesk para sa AutoCAD. Ang mga application na ito ay karaniwang ginagamit sa mga kumpanya ng pang-industriya na disenyo, arkitektura, disenyo ng hukbong-dagat, maraming mga digital na aplikasyon ng bagong panahon, na napakabilis.
Fusion 360
Ang application na ito ay karaniwang ginagamit para sa disenyo ng makina o panteknikal, mayroon itong kapasidad na maitala ang mga masining na porma sa tatlong sukat, na kung limitado. Ito ay isang napaka-komersyal na programa, kaya maaari itong magamit sa cloud pati na rin ang cell phone, sa paraang, kung wala kang isang koneksyon sa internet, maaari mo itong magamit nang wala ito sa iyong proyekto.
Blender
Ito ay isang multiplatform application ng computer na inilalapat sa ganitong uri ng sketch, ilaw, rendering, animasyon at paglikha ng 3D graphics. Ang pinakamahusay na tool na mayroon ang application na ito ay ang paraan ng paggawa ng sketch, dahil mayroon itong isang pinalaking madaling maunawaan ang daloy ng trabaho. Kung nais mo ng mahigpit na 3D application para sa paglikha ng mga assets, ito ay isang mahusay na pagpipilian.
Kaya't ang application na ito ay mayroong lahat ng kinakailangang mga tampok na maaari mong makita sa anumang iba pang mga programa ng disenyo.
Ang program na ito ay paunang ipinamahagi nang walang bayad, ngunit sa oras na iyon wala pang source code at ang mga manwal ay magagamit na para ibenta. Pagkatapos ay naging software ito.
Maaari mo ring basahin ang kagiliw-giliw na artikulo ng: Ang pinakamahusay na mga baso ng VR .
