Сегодня 3D-моделирование используется в различных отраслях, таких как архитектура, развлечения, медицина, игры, мебель, туризм, автоматизация, коммерческая реклама и печать. 3D-модель обычно является предварительным результатом работы над проектом. В зависимости от его будущего использования, метод 3D моделирования может отличаться.
Использование 3D-моделирования в различных отраслях
- 3D печать
- Визуализация
- Анимация (включая фильмы)
- Игры и приложения и печать
3D-моделирование может помочь как с эксклюзивным, так и с массовым производством. Вы можете создать 3D-модель для литья или для использования с принтером.
Визуализация
После визуализации обычно получают одну или несколько трехмерных изображений объекта. Дизайнеры работают не только с геометрией, но и с текстурами, материалами и освещением. Изображения редактируются впоследствии в Photoshop.
Этапы создания фотореалистичного 3D изображения
3D моделирование
Создание геометрии объекта по заданным измерениям или в масштабе. Существует множество программ и инструментов для создания 3D-моделей, таких, как Autodesk 3ds Max, Autodesk Maya, Autodesk Revit, Modo, Google SketchUp, ZBrush и т. д. Если вам нужна бесплатная программа, используйте Blender.
Лучшая программа для 3D моделирования что выбрать? | Типы 3d программ #cinema4d #May #blender
Создание физических качеств текстур и материалов
Все материалы получаются с разными цветами и поверхностью. Они также могут отражать или поглощать свет. Вот почему необходимо точно настроить их прозрачность, блеск, гладкость или шероховатость и т. д.
Использование источников света
Освещение может быть искусственным или естественным, что сильно влияет на внешний вид моделируемого объекта. Важно определить яркость и глубину, а также добавить тени. Если вы сделаете это правильно, изображение будет намного более реалистичным.
Создание виртуальных камер
Чтобы окончательное изображение получилось реалистичным, необходимо выбрать правильные углы обзора для камер, настроить фокусное расстояние, светочувствительность и еще массу параметров.
Рендеринг
Рендеринг или проекция изображение на 2D поверхность. К наиболее популярным программам рендеринга относятся V-Ray, Corona Render, PhotoRealistic RenderMan (PRMan), Maxwell Render.
Постобработка
Или обработка готовых изображений с помощью Adobe Photoshop, Adobe After Effects Pro, Adobe Premier Pro, Adobe Photoshop Lightroom. На этом этапе можно добавить окружение и дополнительные эффекты или оттенки, которые сделают изображения более атмосферными (например, изображают погодные условия).
Трехмерную модель можно использовать несколько раз после ее завершения. Из-за этого сейчас существует рынок готовых моделей. Используя готовые модели, дизайнеры могут выбрать все, что им нужно для своих проектов, и снизить свои расходы.
3D моделирование в анимации
3D-анимация позволяет показать процесс в действии или провести 3D-туры. Большинство видеоигр не существовало бы без 3D. То же самое относится и к приложениям — например, приложения для дизайна интерьера полагаются на высококачественное 3D.
Основы 3Д моделирования. Бесплатная программа для 3D моделирования. Урок FreeCAD
3D моделирование в разных отраслях
3D-моделирование становится неотъемлемой частью многих видов человеческой деятельности, начиная с индустрии развлечений и игр и заканчивая медициной и наукой. С каждым годом появляется все больше и больше способов использовать этот вид моделирования.
Где используют 3D-модели
- Реклама и веб-дизайн.
- Использование 3D-моделирования для рекламы более эффективно, чем стандартные фотографии или видео.
- Можно создавать прототипы новых продуктов и анализировать реакцию рынка на них.
- Дизайн интерьера. 3D интерьер — это возможность взглянуть на дизайн-проекты для любых жилых и офисных помещений, а также проверить, как мебель и другие детали будут выглядеть, как части интерьера.
- Архитектура и строительство
- Архитектурная визуализация чрезвычайно эффективна для планирования зданий и презентаций проектов.
- Риэлторские услуги
- 3D-туры могут быть очень полезны, когда клиенты сами не могут посетить объект недвижимости.
- 3D моделирование позволяет воссоздать любую технологию или деталь. -Можно изучить 3D-модель и определить, как ее можно улучшить и использовать. Современная кинематография и компьютерные игры в значительной степени полагаются на 3D.
Чем отличается 3D-моделирование от 3D-рендеринга
Это действительно очень интересный и правильный вопрос. Некоторые люди не знают разницы. 3D-моделирование — это процесс создания и 3D-моделей различных объектов, интерьеров, людей и т. д. Вы создаете их визуально.
3D-рендеринг — это процесс преобразования трехмерных каркасных моделей в компьютерные 3D-анимационные модели, изображения или видео. Рендеринг включает симуляцию реалистичного освещения, теней, атмосферы, цвета, текстуры и оптических эффектов. Некоторые из популярных программ 3D-рендеринга включают в себя 3ds Max, Maya, Maxwell, AutoCAD, Cinema 4D и V-Ray. А рендеринг — это на самом деле процесс создания высококачественного изображения на основе трехмерной модели с ее текстурами, положением и т. д. Вы знаете, процесс рендеринга огромного количества моделей, детального дизайна интерьера занимает много времени и вычислительных мощностей.
Программное обеспечение, используемое в 3D-моделировании, включает Maya, Cinema 4D, LightWave, AutoCAD, ZBrush, 3DS Max, SketchUp и Blender. Создание качественного 3D довольно сложно и отнимает много времени — по сути, это само по себе искусство. Чтобы достичь реализма, нужно знать все особенности трехмерного моделирования и быть очень внимательным при выполнении расчетов на каждом этапе проекта. Это требует много обучения и может быть сделано только опытными профессионалами.
Источник: sansans.ru
3D для каждого: области применения
В прошлый раз мы немного познакомили вас с основными способами создания моделей, подходами и распространёнными методами. В этот раз мы расскажем об областях применения 3D-моделирования.
Автор сообщества Фанерозой, биотехнолог, Людмила Хигерович.
Предупреждение:
пост рассчитан на тех, кто только собирается познакомиться с миром 3D-графики. Некоторые расшифровки терминов могут быть неточными или намеренно упрощёнными для лучшего понимания вопроса. Если вы считаете себя специалистом, не стесняйтесь дополнять наш текст в комментариях!
▍ 3D в науке
Как для учёного, мне в первую очередь важно создание прототипа изучаемого предмета или явления с помощью моделирования. При этом обычных математических моделей и 2D-графиков не всегда бывает наглядно: в биологии двухфакторный анализ скорее исключение, чем правило, а вот синергетическое воздействие 3—4 факторов — уже более близкая проблема.
Модель распределения по Гауссу без учёта аномалий в формате трёхмерного графика. Хотя то, что модель сугубо математическая, гауссово распределение так или иначе, используют в прогнозировании и исследовании в разных областях науки. Источник: russianblogs.com/article/54001160200
Но не биологией единой — 3d-моделирование значительно облегчает визуализацию физических и астрономических явлений: модели распределения магнитных линий, а также пространственное моделирование сложных химических соединений и так далее.
Кроме того, общенаучные модели различной степени точности хороши в обучении.
Мало кто знает, что истинная форма земли — не шар и не тарелка. Это — геоид, «мятый мячик» с неровной поверхностью, где между её наивысшей и глубочайшей точкой разница составляет более чем в 20 км. Однако следует отметить, что диаметр Земли составляет 12 742 км, где 20 км — не составляет даже 1% от перепада высот. Земля всё же напоминает шар, а на гифке гиперболизированная модель, учитывающая разницу гравитации..
▍ 3D в образовании
Другая — не менее важная сфера — образование. И эта тема мне тоже очень близка. Так, когда-то давно я заканчивала бакалавриат. После 5 лет получения знаний я защищала диплом по теме 3D моделей как средства обучения в биологии.
Небольшой фрагмент одного из моих дипломных проектов — упрощённая модель сердца с демонстрацией работы клапанов. Создано с помощью скульптинга в ZBrush, там же нарисованы текстуры и сделаны нормали (имитация объёма). Для уменьшения нагрузки на компьютер пришлось пожертвовать значительной частью детализации, что сказалось на качестве модели анимированной моей сестрой.
Проблема наглядности обучения всё ещё остаётся актуальной. Не у всех педагогов есть желание действительно просвещать своих учеников, не во всех школах имеется обеспечение наглядными пособиями (плакатами, физическими моделями, коллекционным натуральным материалом) достаточного уровня, не все ученики мотивированы к получению знаний, а тем более не всегда для этого есть время и место. В принципе, проблема нехватки компьютеров или техники вообще также актуальна.
Кроме того, в условиях пандемии, когда дети и преподаватели зачастую не могут присутствовать в школе, вследствие болезни или по иным причинам, также страдает наглядность и интересность образования. Однако сейчас почти у всех учеников и студентов есть как минимум телефон с выходом в интернет, а как максимум — компьютер. Так что использование наглядных и интерактивных моделей вполне осуществимо — учитель может дать своим подопечным ссылки на специальные сайты, базы с моделями и так далее.
Пример одного из таких ресурсов — Visual Science. На сайте имеется коллекция интерактивных моделей, включающих смоделированный аденовирус человека, «разбираемый» в режиме реального времени человеческий череп, 3D конструкции и схемы синтеза белков, а также другие интерактивные обучающие полезные штуки.
Несколько лет назад на этом ресурсе был только череп, аденовирус и пара схематических моделей. Сейчас там можно найти 3D дизайн вируса гриппа, реконструкции вымерших групп людей и даже технические схемы оптических приборов. Источник: visual-science.com/ru/projects/human-skull/intaractive-app
▍ 3D в медицине
Не уходя далеко от обучения, расскажем о подготовке медиков. Пока что использование 3D для передачи знаний студентам скорее исключение, чем правило, однако оно уже применяется в крупных медицинских вузах в разных уголках мира.
Так выглядит анатомический стол Anatomage. Встроенный процессор позволяет вращать модель «пациента» в режиме реального времени и переключаться между «слоями» визуализации — показывать только один скелет, или вместе с сосудами, демонстрировать нервы, мускулатуру, органы пищеварения, дыхания и даже имитировать некоторые полостные операции.
И если лет 10 назад подобное оборудование было доступно в единичных экземплярах и только у 1—2 производителей, то сейчас уже нарастает какая-никакая конкуренция. Так, специалисты Самарского государственного медицинского университета (СамГМУ) разработали свой виртуальный анатомический стол. Хуже или лучше Анатомага, покажет время.
Да и сравнительно недавно медВУЗы стали осваивать ещё и виртуальную реальность. Пока что в качестве эксперимента, но будущие и действующие врачи скорой помощи уже знакомятся с визуализацией оборудования машины неотложки, учатся ориентироваться в «полевых» операциях, сложным хирургическим приёмам и даже ортопедии.
3D реконструкция кровотока (Flow 3D), получаемая с помощью допплеровского картирования при EPB. Источник: izomedalpha.ru/page/edu.htm#Flow3DGy
Не менее важно 3D и для правильной постановки диагноза. Так, некоторые люди не особо задумываются над вопросом качественной 3D-визуализации собственных сосудов, позвоночника или мозга, пока сами не сталкиваются с такой проблемой. Дело в том, что, например, КТ использует принципы точности прогноза, характе́рные для обычного рентгеновского исследования, однако самих снимков больше, они производятся в разных проекциях, имеют большее разрешение и обрабатываются мощным компьютером. Таким образом, на основе серии снимков создаётся 3D-модель исследуемого участка организма. По сути, КТ является более узкоспециализированной версией 3D-сканирования, о котором мы рассказывали в прошлом посте.
3D-модель на базе компьютерной томографии (КТ) слева и компьютерная томограмма с контрастным веществом в сосудах справа.
При этом различные органы, и даже их части обладают разной плотностью и структурой, а значит, неодинаково пропускают рентгеновские лучи. Кроме того, в некоторых случаях используют контрастное вещество — соли йода или бария в количествах, относительно безопасных для пациента. Таким образом, они «подсвечивают» сосуды, или даже отдельные органы, чтобы проследить их форму и направление кровотока.
За годы практики была собрана обширная статистика, по которой определяется норма состояния и визуализации здорового организма. Врач учитывает общее положение пациента и фиксирует визуальные отклонения от нормы. Обычно причиняющие дискомфорт изменения хорошо заметны невооружённым глазом. В других случаях может потребоваться назначение иных исследований.
Мультиспиральная компьютерная томография — частная разновидность КТ, обладающая большим разрешением и, благодаря этому, более точным моделированием. Источник: https://www.fdoctor.ru/kompyuternaya-tomografiya-kt-grudnogo-otdela-pozvonochnika/
▍ 3D в массовой культуре. Музеи и выставки
Вот это, на самом деле, весьма неожиданное подспорье музейным работникам. Дело в том, что при хранении экспонатов неизбежны трудности вследствие специфики изначального материала.
Стоп-кадр из виртуального музея Google arts https://habr.com/ru/companies/ruvds/articles/648637/» target=»_blank»]habr.com[/mask_link]
Для чего нужно 3D-моделирование? В чем польза и выгода 3D?
3D-моделирование — это создание трехмерной модели по заранее разработанному чертежу или эскизу (эскиз — это примерный набросок будущей модели, этакий рисунок или чертёж). Для создания рисунка или предмета объемным используются специальные программы, которые имеют разные назначения. Наиболее популярные — это Maya, 3ds Max, AutoCAD, Cinema 4D, ZBrush, Blender и т.д. При моделировании важным этапом является рендеринг — это преобразование чернового варианта модели в приятный для глаз формат. Существуют множество разных форматов для разных целей.
Для чего нужно 3D-моделирование.
Для примерного и последующего представления будущего объекта, рисунка, детали и предмета. Ведь для того, чтобы выпустить какой-либо объект, необходимо чёткое понимание его особенностей в мельчайших деталях (примерно понимать, как будут выглядеть конечный результат) для последующего воспроизведения в той или иной сфере.
Также хочу добавить, если кому то нужны услуги 3D-моделирования, создания персонажей, NFT, логотипов, фотообработки и т.д., внизу в описании есть контакты специалиста, который сможет это сделать.
Где сегодня используется 3D-моделирование
1. 3Д-визуализация зданий. Создается реалистичный проект будущего здания, жилого комплекса. Как он будет выглядеть после стройки, как будут смотреться здания на фоне других объектах. Проектируется практически всё — от маленьких лужаек до сложно-архитектурных зданий. Этим занимаются проектные организации.
2. Создание 3Д-моделей предметов интерьера. В большинстве случаев их выполняют различные дизайнерские компании с целью демонстрации будущего внешнего вида — начиная от выключателей в туалете и заканчивая внешним видом балкона.
3. Создание различных моделей персонажей. Обычно это используется при создании мультфильмов, при проектировании современных компьютерных видеоигр, создании фильмов. К примеру, большая часть всех современных фантастических фильмах сделано с помощью 3d графики, такие как «Аватар», «Первому игроку приготовиться», «Звёздные войны» — новые эпизоды, «Матрица», «Варкрафт», «Хоббит», «Прометей» и др.
4. Реклама и маркетинг. В сфере рекламы часто требуются нестандартные объекты . Основа трехмерной графики играет роль в демонстрации какой-либо услуги в красивом объёмном виде. Это позволяет произвести более эффектное впечатление на заинтересованных лиц.
5. Изготовление индивидуальных и эксклюзивных украшений. Профессиональные художники и ювелиры используют специальные программы, которые позволяют создать оригинальный и неповторимый эскиз.
6. Производство мебели и комплектующих. Производственные мебельные компании нередко используют разработку трехмерной модели для размещения своей продукции в электронных каталогах.
7. Промышленная сфера. Современное производство невозможно представить без моделирования продукта компании. Каждую деталь или полноценный объект проще собирать по готовой и продуманной 3D-модели.
8. Сфера медицины. При выполнение пластических операций или же при других хирургических вмешательствах, все чаще используют трехмерную графику для того, чтобы наглядно продемонстрировать пациенту, как будет проходить процедура, и каким будет результат.
9. Ну и конечно самое главное — это создание NFT-токенов. NFT — это новый тренд, который с каждым годом растёт всё выше и выше. 3D в создание NFT играет немалую роль.
Источник: dzen.ru