你懂 什麼是3D模型? 在本文中，您將了解這項技術進步的歷史、功能和重要特徵，例如 3D 模型； 發現這種數字藝術為我們提供的一切。
什麼是 3D 模型？
它是通過技術程序對任何三維材料（無生命的或有生命的）進行技術表示的過程。 這就是我們所說的 3D 模型，它可以通過稱為 3D 渲染的過程將其視為二維圖像，或者用於物理現象的計算機模擬，也可以使用 3D 打印設備物理創建模型。
這些形狀可以手動生成，創作的進步與製作雕塑（在數字世界中）非常相似，也可以使用 3D 掃描儀自動生成。
模型
這種類型的圖形使用 3D 空間中的一系列點來執行具有三個維度的原理，然後它們又由多個幾何實體（例如三角形、線、面等）連接起來。 作為數據（點和其他信息）的集合，可以使用算法或掃描手動製作 3D 模型。
很多 3D模型 它們廣泛用於 3D 圖形。 事實上，他們早期對數據的使用擴展到在計算機上使用 3D 圖形，在計算機可以實時渲染之前，一些視頻遊戲使用先前渲染的這些矩陣的圖像作為精靈。
目前，3D模型目前應用於各個領域。 醫療行業使用詳細的器官模型； 來自 MRI 或 CT 掃描儀的 2-D 圖像的各個部分可用於創建此圖像，電影業將它們視為動畫或真實電影中的角色和對象。
科學部門將它們用作非常詳細的化學成分模型。 建築行業通過軟件架構模型讓他們展示關於建築和景觀的建議。
工程界使用它來設計新的人工製品、車輛和結構以及用於其他目的的航空母艦。 近幾十年來，地球科學界開始建立 3D 地質模型作為標準做法， 3D模型 它們還可以成為使用 3D 打印機或 CNC 機器構建的物理設備的基礎。
表示
當我們談論這些 3D 形狀時，我們也會在這裡談論其中的 2 個類別：
實體：
這些模型定義了它們所代表的物體（如岩石）的體積，它們更逼真，但更難構建，物理模型主要用於非視覺模擬，如醫學和工程。 它用於 CAD 和專業視覺應用，例如； 圖形光線追踪、光線追踪和實體幾何構造。
外殼或輪廓：
這些模型代表表面，如物體的輪廓，而不是它的體積（如無限殼）。 它們比物理模型更易於使用，並且遊戲和電影中使用的幾乎所有視覺模型都是保護模型。
身體的外觀很大程度上取決於它的結構外觀，這在計算機圖形學中一般用邊界表示； 對於圖形中使用的實體，二維曲面是一個很好的類比，儘管這些實體通常不是多重的。
由於表面不受限制，因此需要離散數字方法：多邊形網格（在較小程度上細分錶面）是最常見的表示，儘管近年來基於點的表示變得更加流行。 水平集是經歷各種類型變化（例如流體）的曲面的有用表示。
用於轉換對象表示（例如，球體表示中球體坐標的中點和多邊形圓周上的點）的協議稱為鑲嵌。 在渲染多邊形的基礎上使用此步驟，其中對象與抽象（“原始”）表示（例如，球體、圓錐體等）分離。 它們被稱為“網格”，是相互連接的三角形網絡。
三角形（而不是正方形）網格很受歡迎，因為它們被證明易於用於渲染掃描線。 並非所有渲染技術都使用多邊形渲染，在這種情況下，從抽象表示到渲染場景的過渡中不包括曲面細分步驟。
建模過程
有3種方法可以進行建模：
多邊形建模 - 連接 3D 空間中的點（稱為頂點）以形成多邊形網格。 今天，大多數 3D模型 它們使用多邊形紋理模型構建，因為它們非常靈活並且計算機可以非常快速地渲染它們，但是多邊形是平坦的，並且只能使用多個多邊形來近似曲面。
曲線建模：曲面由曲率定義，這受控制點權重的影響。 曲率遵循（但不一定插入）這些點。 增加點的權重將使曲率更接近該點。 曲率類型包括非均勻有理 B 樣條 (NURBS)、關鍵點、面片和幾何圖元。
由 Martin Newell (1975) 開發的標誌性猶他州茶壺模型的現代代表。 猶他茶壺是圖形教育中使用最廣泛的模型之一， 什麼是 3D模型, 數字雕塑：雖然 3D 數字雕塑仍然是一種相當新的建模方法，但在其存在的幾年中已經變得非常流行。
目前，數字雕塑有3種類型：位移，這是數字應用中使用最多的。 目前，“體積和數字馬賽克”，“滾動”使用密集模型（有時從細分曲面生成網格多邊形），並通過存儲調整位置的32位圖存儲位置以查看頂點的位置。
基於體素的鬆散體積具有與偏移類似的功能，但是當區域中沒有足夠的多邊形來實現變形時，它不會受到強制多邊形的影響。 動態細分類似於體素，但使用三角剖分來劃分錶面以保持光滑的表面並允許更精細的細節。
這些系統促進了更具藝術性的探索，因為不僅需要雕刻模型的形狀和可能的細節，還需要為模型創建新的拓撲結構。 如果在遊戲引擎中使用，新的網格通常會將原始高分辨率網格信息轉換為偏移數據或法線貼圖數據。
有許多建模技術，包括：
- 構造實體幾何。
- 隱式曲面。
- 細分曲面。
模型可以通過特定程序（例如 Cinema 4D、Form • Z、Maya、3DS Max、Blender、Lightwave、Modo、solidThinking）或應用程序組件（3D Max 雕刻機、Lofter）製作。 場景描述語言（如 POV-Ray）； 在某些情況下，這些階段之間沒有嚴格的區別； 在這種情況下，建模只是場景創建過程的一部分（例如，Caligari trueSpace 和 Realsoft 3D 就是這種情況）。
複雜的材料（如沙塵暴、雲和液體氣溶膠）使用粒子系統建模，並且是 3D 質量坐標，其中已為它們分配點、多邊形、紋理散點圖或精靈。
與二維方法的比較
逼真的 3D 效果通常無需線材建模即可獲得，有時在最終形狀中無法區分。 一些圖形藝術程序包括可應用於透明層上的 2D 矢量圖形或 2D 光柵圖形的過濾器。
與僅使用 2D 方法相比，3D 線框建模的優點包括：
- 靈活性，您可以更快地呈現修改後的角度或動畫圖像。
- 易於渲染，自動計算和渲染具有逼真的效果，無需可視化或心理估計。
- 精確的照片寫實，減少由於人為錯誤、誇大或忘記包含視覺效果而導致錯位的可能性。
兩者相輔相成，在時間上，有藝術家將這種形式組合在3D中，然後根據2D模型以3D呈現的計算機圖像進行審查。
3D模型市場
無論是用於單個模型還是大型集合，3D 採樣器和相關內容（例如紋理、腳本）仍然具有巨大的市場份額。 3D 內容在線商店允許個人藝術家出售他們創建的內容，通常藝術家的目標是為他們之前為項目創建的資產賺取更多價值。
通過這種方式，藝術家可以從他們的舊內容中賺更多的錢，公司可以通過購買預製模型而不是從頭開始創建模型來節省資金。 這些市場通常將他們的利潤分配給他們自己和創造商品的藝術家，藝術家設法獲得 40% 到 95% 的銷售額，具體取決於市場。
在大多數情況下，藝術家保留對 3d 模型; 客戶只購買使用權並展示型號。 一些藝術家在他們的商店中以較低的價格直接銷售他們的產品，而不使用中介。
近年來，出現了許多3D打印模型的專業市場，一些3D打印市場是交易所網站模型的組合，有或沒有內置電子商務功能。
還有其他程序以同樣的方式提供這些類型的 XNUMXD 圖像打印服務，這些是非常有名的文件共享程序。
打印3D
這種類型的 XNUMXD 壓印是一種增材製造技術方法，其中由連續的材料層創建 XNUMXD 對象。
近年來，提供定制 3D 打印物體模型的公司數量有所增加，這些物體經過掃描，在計算機程序上進行三維渲染，然後根據客戶要求進行打印。
如上所述，可以從在線市場購買 3D 模型，然後由個人或企業使用市售的 3D 打印機進行打印，從而可以在家中生產零件甚至設備。
人體模型
人類虛擬模型的第一個廣泛使用的商業應用程序於 1998 年出現在 Lands'End 網站上。虛擬人體模型由 My Virtual Mode Inc 創建，允許用戶創建自己的模型並試穿 3D 服裝，有幾個現代程序可用於創建虛擬人體模型的設備。
用途
3D 建模用於各種行業，例如電影、動畫和遊戲、室內設計和建築。 它們還用於醫療行業以交互方式表示解剖結構，在實際製造機械模型或零件的數字表示之前，還使用了廣泛的 3D 軟件； CAD / CAM 是用於此類領域的軟件，使用該軟件您不僅可以構建零件，還可以組裝零件並觀察其功能。
3D建模技術
有幾種技術可以完成這種類型的建模工作，這可能有點困難，但是使用幾種技術將使這種實踐更容易和更有效，因此，我們解釋了在這個奇妙的 3d 世界中最常用的技術造型：
邊緣建模
邊緣建模是另一種創建 3D 資產的多邊形方法。 它基於製作一個加載單獨循環的初始輪廓來填充或減少模型不同特徵之間的差距，這種方法在建模人臉時非常有用，因為它比創建眼窩輪廓更方便從多邊形對像開始並從內部填充元素，還允許您創建一個巨大的零件庫，例如眼睛、耳朵和嘴唇。
數字雕塑
這是一項相對較新的技術，但它是第一個考慮實際資產的技術。 這種方法基本上模擬了創建物理雕塑的過程，但它有一系列數字工具，一些軟件產品（Blender、Zbrush）幫助以非常逼真的方式擊打對象，允許創建具有幾何形狀的資產。基於網格包含數百萬個多邊形。
紐布斯
Non-uniform Rational Basis NURBS 是一個相對較老的數學模型，經常在建模者需要以簡單的方式創建曲面時使用，NURBS 網格不適合邊緣等一般建模功能：而是依靠 3D 邊緣來提取曲線生成曲面的特殊控制點。 面積由控制點之間的空間和選定的曲線度數決定，該系統是在 3D 中製作圖紙和徑向對象的一種非常有效和快速的方法。
進行 3D 建模的程序
有大量的程序可以執行建模，我們將提到一些重要的程序：
犀牛
這種類型的3D效果程序是基於另一個程序，是面向計算機的設計，它是由Robert McNel和公司創建的，它基於AutoCAD的Autodesk附加組件。 這些應用基本上普遍用於工業設計、建築、船舶設計、新時代的很多數字化應用的公司，速度非常快。
融合360
此應用程序主要用於機械或技術設計，它具有記錄三個維度的藝術形式的能力，儘管非常有限。 這是一個非常商業化的程序，所以它可以在雲端和手機中使用，這樣，如果你沒有互聯網連接，你可以在你的項目中使用它。
混合器
它是一種多平台計算機應用程序，適用於此類草圖、照明、渲染、動畫和 3D 圖形的創建。 這個應用程序最好的工具是製作草圖的方法，因為它有一個非常容易理解的工作流程。 如果您想要一個嚴格用於創建資產的 3D 應用程序，這是一個不錯的選擇。
因此，此應用程序具有您可以在任何其他設計程序中找到的所有必要功能。
這個程序最初是免費分發的，但當時沒有源代碼，手冊已經可以出售了。 後來它變成了軟件。
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