Трехмерное компьютерное моделирование получило широкое применение во многих направлениях. Эта технология используется от индустрии развлечений (кино, компьютерные игры и т.д.) и искусства до решения прикладных задач в строительстве, промышленности, медицине. Разберем, зачем нужно 3D-моделирование на заказ, и его основные функциональные особенности.
Навигация по странице :
- Что такое 3D-моделирование
- Преимущества трехмерного моделирования
- Виды
Что такое 3D-моделирование
Технология 3D-моделирования – это создание трехмерной виртуальной модели объекта с помощью профильных компьютерных программ. Метод может работать для виртуализации существующих объектов путем сканирования размерных и физических параметров с последующей обработкой информации. Кроме этого, технологию применяют для оперативного создания моделей объектов, которые не существуют в данный момент, но планируются к воплощению в реальность. В этом случае речь идет, как правило, о решении задач конструирования или проектирования. Например, в трехмерной компьютерной модели могут отражать разрабатываемые детали, конструкции и их элементы, целые здания или сооружения.
Я учил 3D месяц и вот что вышло!
Современное программное обеспечение, применяемого при 3D-моделировании позволяет достигать высочайшего уровня точности. Виртуальная модель – это серия трехмерных изображений, в которых могут до долей миллиметра отображаться размеры, объекта, его форма, другие параметры. Кроме этого, с высокой точностью визуализируются свойства поверхности – ее фактура и оттенок. Кроме этого, моделирование позволяет в последующем успешно провести строительные работы полного цикла.
Преимущества трехмерного моделирования
- Метод компьютерного трехмерного моделирования разрабатываемых деталей, конструкций, изделий обладает рядом плюсов по сравнению с традиционными способами визуального представления (чертежи, схемы, создание физических образцов и т.д.). К таким плюсам технологии относятся следующие особенности:
- Значительное уменьшение расходов на проектирование с визуальным представлением.
- Передача мельчайших подробностей разрабатываемого объекта.
- Удобная для изучения и презентации визуализация. Модель могут изучить конструкторы для оценки и внесения необходимых изменений. Ее можно представить заказчику или инвестору.
- Технологичность. Компьютерный метод моделирования предусматривает функции создания модели в нескольких вариантах, детального изучения всех ее параметров. Необходимые коррективы могут вноситься практически в реальном времени с моментальным отображением изменений.
Программы для 3D-моделирования позволяют изменять многочисленные параметры, например, когда нужна визуализация интерьера. В том числе возможна корректировка размеров, формы. Изменяются оттенки, освещенность объекта, ракурсы его отображения. Кроме этого, применяют и анимацию объектов. Это дает возможность по-разному взглянуть на разрабатываемые элементы и визуально их оценить.
Компьютер для 3D визуализации и рендера. Какой компьютер нужен для 3Д моделирования. Принцип выбора
Особую ценность такое свойство 3D-моделирования приобретает при проектировании интерьеров и зданий в целом, разработке ответственных деталей и узлов конструкций, деталей и изделий, для которых большое значение имеют внешний свойства, в том числе дизайн.
Виды
В зависимости от особенностей технологии 3D-моделирование бывает воксельное и полигональное.
Первый тип получил наиболее широкое применение в медицине. В частности, его используют в диагностике, при работе с томографами и другой аппаратурой для сканирования внутренних органов.
Полигональное моделирование – универсальный метод. Он позволяет создавать модели любого назначения, используется в разных отраслях и сферах. Более конкретный метод – векторизация растровых изображений.
Конкретные функции и возможности для работы с моделями зависят от применяемого программного обеспечения. Сейчас разработано более десятка популярных профессиональных программ для трехмерного моделирования, не считая менее известного ПО. Это позволяет специалистам использовать программное обеспечение, отвечающее требованиям для конкретной задачи. Разные программные продукты имеют расширенный функционал по определенным направлениям, например, по созданию текстур, анимации, редактированию готовых моделей, по рендерингу, проведению расчетов и анализа.
Источник: www.informcad.ru
Для чего используется 3D моделирование?
Основная масса современных 3D-принтеров работают с форматом STL. При выводе трехмерной модели учитывается значение ее детализация. Высококачественные поверхности дольше обрабатываются, а также занимают больше места на диске.
Сам файл обрабатывается слайсером. Это специальная программа, которая нарезает объект на ряд 2D-слов. Она преобразует его в специальный G-код, позволяя принтеру распознать и создать объект. Задается траектория движения, по которой движется печатающая головка, послойно накладывая материал.
Этапы создания фотореалистичного трехмерного изображения
На первом этапе происходит создание геометрии объекта по заданным параметрам. Для этого существует много инструментов как платно, так и бесплатно.
Чтобы добавить реализма, воссоздаются физические свойства модели. Все материалы имеют различные цвета и поверхность. Они также могут отражать или поглощать свет. Например, блеск металла, текстурированная поверхность или сложные формы.
На третьем этапе подбирается освещение. Оно может быть искусственным или естественным, это сильно влияет на внешний вид моделируемого объекта. Важно определить яркость и глубину, а также добавить тени.
Для выделения всех важных деталей специально размещается виртуальная камера. И уже после этого изображение проецируется на двухмерную поверхность. На финальном этапе часто используются графические редакторы для корректировки или добавления незначительных деталей.
Сферы применения
подразумевает использование программных инструментов, таких как средства автоматизированного проектирования (CAD), для создания трехмерных цифровых моделей объектов. Виртуальный объект может быть создан автоматически (с помощью 3D-сканера) или специалистом вручную, используя необходимый пакет программ. Профессии, использующие подобные технологии, подразумевают разработку потребительских товаров, автомобильный дизайн, производство промышленного оборудования, архитектуру, дизайн, проектирование, развлечения и игры, а также здравоохранение.
Помимо основных сфер список включает в себя:
- рекламу и маркетинг — создание рекламных макетов и наружной рекламы, разработка дизайна упаковки, выставочных стендов, POS-материалов и др;
- градостроительное проектирование — создание макета городской архитектуры и ландшафта;
- архитектуру — внутреннийвнешний дизайн;
- промышленность — изготовление прототипов деталей, запчастей, машин, зданий и так далее;
- литейное производство — создание обратных форм;
- компьютерные игры и анимация — трехмерные персонажианимационное видео;
- кинематографию — создание реалистичных изображений и сцен, которые невозможно отобразить с помощью обычной камеры или несуществующие объекты;
- Интернет — 3D модели товаров для интернет-магазинов;
- ювелирные изделия — моделирование ювелирных изделий, а также деталей из драгоценностей;
- Услуги в области недвижимости, когда клиент сам не может посетить объект недвижимости.
С каждым годом появляется все больше сфер для использования подобных способов представления товар. Виртуальные трехмерные объекты могут быть преобразованы в физические объекты с помощью или других традиционных производственных процессов.
Преимущества
Главным преимуществом трехмерного представления является возможность увидеть объект до его создания, а также упростить сам процесс работы. Также становится легко понять его структуру в контексте окружающего пространства. Использование подобных технологий позволяет детально подходить к проектированию и подбору материалов.
Еще одним важным пунктом 3D-моделирования является возможность анимировать требуемый объект. Например, блеск драгоценных металлов, имитация эксплуатации изделия или анализ внешних и внутренних воздействий на предмет.
Моделирование и 3D-печать в ювелирной промышленности
Ювелирная промышленность одна из самых знаковых сфер, которая активно использует современные технологии для производства украшений. Специфика этой области подразумевает творческое мышление и скрупулезность к работе. Они требуют высочайшей точности и детализации при небольших размерах.
Сперва создается трехмерная модель, которая отправляется на проверку для подготовки к печати. В ювелирной отрасли используется не только ручное построение, но и 3D-сканирование. Оно применяется в основном при восстановлении поврежденных украшений.
Подготовленный трехмерный объект отправляется на печать. 3D-принтер полностью воссоздает требуемый объект с высокой скоростью, благодаря этому специалист сэкономит много времени на получении мастер-моделей. Больше не требуется использование фрезерных станков для изготовления каждой детали вручную.
Готовые модели можно производить из воска и пластика с помощью аддитивного метода. При этом дизайнер-ювелир не ограничен в своей фантазии, что позволяет работать с геометрией любой сложности. А главное преимущество при использовании современных технологий в ювелирной промышленности — снижение расходов, а также потерь драгоценных металлов.
— процесс трудоемкий и довольно затратный. Особенно при использовании на производстве, где требуется высокая детализация и точность. Современные программные пакеты позволяют отчасти автоматизировать этот процесс, но по мере совершенствования технологии растут и требования к трехмерным конструкциям.
Источник: 3dcast.ru