3д редактор это кратко

Обновлено: 04.07.2024

Визуальные эффекты, приемы совмещения компьютерной графики с реальным видео поражают воображение и вызывают у многих интерес к трехмерному моделированию и анимации.
Но новичку, который задался целью освоить ремесло аниматора или 3D-художника, трудно сразу сориентироваться в выборе программного обеспечения. Чтобы по прошествии недель или даже месяцев не оказалось, что время на изучение 3D-редактора было потрачено впустую, необходимо хорошо представлять себе сильные и слабые стороны каждой конкретной программы.

Blender 2.59

Существование этой программы лишний раз доказывает, что бесплатное еще не означает плохое. Создание приложения, предназначенного для трехмерного моделирования и анимации, — это невероятно трудная задача. А если к этому добавить, что за такую титаническую работу разработчик не получит никакого вознаграждения, кроме благодарности 3D-художников, то может показаться, что создание бесплатного профессионального редактора трехмерной графики невозможно. Тем не менее проект Blender не только появился на свет, но и активно развивается, не уступая ни в чем коммерческим аналогам. Секрет успеха кроется в том, что к работе над Blender может присоединиться любой желающий. Многие из инструментов, которые появились в этой программе, были добавлены совершенно разными людьми, создававшими те или иные функции для решения своих задач. Однако справедливости ради стоит заметить, что Blender начинался как коммерческий проект, но позже был закрыт и возрожден уже с открытыми исходными кодами.

По сравнению с коммерческими разработками размер этого редактора совершенно мизерный — всего несколько десятков мегабайт.
Одно из самых главных преимуществ программы — кроссплатформенность. Blender одинаково хорошо и стабильно работает в Linux и Windows. Кроме того, программа может функционировать даже на ПК с очень слабыми конфигурациями, вплоть до нетбуков. Минимальные требования к системе более чем скромные: процессор с одним ядром, работающий на частоте 1 ГГц, оперативная память 512 Мбайт и видеокарта с поддержкой Open GL и объемом памяти не ниже 64 Мбайт.

Программа включает в себя большой арсенал средств для создания трехмерной графики. Так, в Blender можно оперировать системами частиц, контролировать веса отдельных частиц при текстурировании, применять направляющие при анимации и использовать внешние силы, например ветер.

Кроме того, в программе имеется симулятор флюидов, который открывает перед пользователем огромные возможности по созданию эффектов текучих тел, таких как дым или жидкости. В режиме реального времени пользователь может просчитывать физические задачи, например моделировать поведение мягких тел. Программа дает возможность редактировать NURBS-поверхности, использовать метаболы и настраивать оснастку персонажей.

3ds Max 2012

Эта программа пользуется в нашей стране огромной популярностью, и немалую роль в этом сыграло то, что редактор от Autodesk ориентирован на архитектурную визуализацию. Еще до начала строительных работ в 3ds Max можно создать трехмерную фотореалистичную модель помещения или экстерьера, продемонстрировав заказчику конечный результат.

В 3ds Max есть большое количество инструментов, необходимых при моделировании самых разных архитектурных проектов — от заготовок дверей и окон разных форм до растительности, лестниц и оград. Кроме того, в данном 3D-редакторе присутствуют средства для анализа и настройки освещенности трехмерного проекта. Также в программу был интегрирован фотореалистичный визуализатор, который дает возможность добиться высокой правдоподобности просчитываемого изображения.

При всей своей сложности 3ds Max легко изучается, а нехватка какого-либо специфического инструмента с лихвой компенсируется большой базой дополнений — плагинов, существенно расширяющих стандартные возможности приложения. Так, с помощью подключаемого модуля Afterburn в программе появляется возможность создания реалистичных взрывов, а при установке Dreamscape редактор получает дополнительные инструменты для моделирования воды и природных ландшафтов. Кроме того, у пользователя 3ds Max всегда есть возможность использовать альтернативные алгоритмы визуализации. Помимо встроенного движка mentalray для 3ds Max можно задействовать более быстрые и точные системы визуализации сцены, такие как finalrender, V-ray и Maxwellrender.

3ds Max дает возможность очень гибко управлять частицами, создавая самые разнообразные эффекты — от моделирования анимированных массивов объектов до имитации всевозможных природных явлений, таких как брызги накатывающихся волн, дым и т. д. О широких возможностях модуля ParticleFlow говорит хотя бы то, что еще до появления в программе инструментов для имитации трехмерных волос и шерсти (модуль HairandFur) аниматоры ухитрялись описывать систему частиц таким образом, чтобы получить иллюзию волос на объектах.

Набор инструментов, который включает в себя специальный модуль HairandFur, напоминает арсенал цирюльника: виртуальные волосы можно причесывать, подрезать и даже делать укладку по заданной форме. До его появления созданием волос могли заниматься исключительно профессионалы, имеющие большой опыт работы с 3D и знающие секреты имитации шерсти с помощью текстур и собственноручно написанных дополнительных скриптов.

SculptrisAlpha 6, ZBrush 4 R2

Простая логика подсказывает, что эти два приложения должны были бы рассматриваться отдельно, однако мы не можем этого сделать, ведь с недавнего времени и Sculptris, и ZBrush стали частями единого целого инструмента для трехмерного скульптинга.

Изначально Sculptris должен был быть самостоятельным бесплатным приложением. Темпы его развития были ошеломляющими, и популярность программы стала стремительно расти. Это заставило задуматься создателей коммерческой программы для трехмерной лепки ZBrush, представляющих компанию Pixologic. Сегодня данное приложение можно считать практически единоличным лидером в области трехмерной лепки (не считая менее популярного пакета Mudbox, за которым стоит такой гигант, как Autodesk, и малоизвестной утилиты 3D-Coat). После переговоров с разработчиком-энтузиастом компании Pixologic удалось переманить автора Sculptris, шведского программиста Томаса Петерсона, на свою сторону. Как результат, программа была включена в ZBrush, а сам автор сменил свое место жительства на более теплый климат, перебравшись в Калифорнию.

Sculptris поддерживает импорт и экспорт моделей в популярном формате OBJ. Вы можете, например, перенести в эту программу объект из 3ds Max или Maya и завершить его моделирование, быстро подкорректировав форму и увеличив детализацию. Несмотря на упрощенный, по сравнению с ZBrush, инструментарий, возможностей Sculptris вполне хватит, чтобы воссоздать облик того же Дэйви Джонса.

CINEMA 4D R13

Maya 2012

В программе есть все, что необходимо для создания трехмерной графики. Maya позволяет пройти все этапы создания 3D — от моделирования и анимации до текстурирования, композитинга и послойного рендеринга. Этот трехмерный редактор может моделировать физику твердых и мягких тел, просчитывать поведение ткани, эмулировать текучие эффекты, позволяет детально настраивать прическу персонажей, создавать сухой и мокрый мех, анимировать волосы и т. д. Визитной карточкой программы является модуль PaintEffects, который дает возможность рисовать виртуальной кистью такие трехмерные объекты, как цветы, трава, объемные узоры и прочее. Программа довольно сложна в освоении, что компенсируется большим количеством уроков по данному редактору. Кроме того, Maya очень удобна в работе.

Vue9.5 xStream

Одна из задач, которую часто приходится решать 3D-художникам, — моделирование естественного окружения. Трехмерные декорации значительно упрощают процесс съемки фильма, а в некоторых случаях и снижают расходы на его создание. Реалистичность трехмерного мира также важна при разработке компьютерных игр.
Однако решение этой задачи имеет свою специфику. Природное окружение смоделировать не так просто, как, скажем, создать модель автомобиля или поезда. Все объекты природы имеют уникальную форму, поэтому в естественной среде вы не найдете, скажем, двух абсолютно одинаковых деревьев. Создание трехмерного леса классическим способом, например методом полигонального или NURBS-моделирования, крайне неудобно и требует огромного количества времени. Программа Vue помогает решить данную проблему за считаные минуты, и именно эта особенность является главным преимуществом трехмерного редактора от e-onsoftware. Моделирование природных ландшафтов — это необычайно увлекательный процесс, который напоминает детскую игру. 3D-дизайнер творит своими руками трехмерный мир: добавляет в виртуальную сцену растительность, определяет погоду и характер облачности, указывает расположение гор и возвышенностей.

Редактор требует больших аппаратных мощностей, а сам процесс визуализации отнимает очень много времени, причем сложные сцены не спасает даже упрощенный вариант предварительного просмотра. Тем не менее картинка, отрендеренная в программе, с учетом глобальной освещенности и с применением многопроходного сглаживающего фильтра, поражает своей реалистичностью. Оценить возможности этой программы очень просто: достаточно пересмотреть последний фильм про Индиану Джонса, где все пейзажи — это не что иное, как профессионально сделанное 3D.

Вывод

Трехмерная графика — это целая наука, область, в которой можно совершенствовать свои знания и умения на протяжении всей жизни. Поэтому перечисление отличий в инструментах, которые предлагаются 3D-художникам каждым трехмерным редактором, — задание объемное и заняло бы не одну статью. Тем не менее для каждого ПО характерен свой специфический набор средств, определяющий область, в которой 3D-редактор удобно применять.

Cinema 4D и VuexStream — это лучшие варианты для того, чтобы начать свое знакомство с трехмерной графикой. Конструирование своих Вселенных в Vue, несомненно, понравится любому. Blender — идеальное решение для тех, кто привык экономить бюджет. Тем, кто умеет считать деньги, должен быть интересен и Sculptris. К сожалению, его можно использовать только как вспомогательный инструмент трехмерной лепки. Ну а самым большим поклонникам виртуальной скульптуры не найти лучшего средства, чем ZBrush.

СРАВНИТЕЛЬНЫЙ АНАЛИЗ ГРАФИЧЕСКИХ ТРЕХМЕРНЫХ РЕДАКТОРОВ

Текст работы размещён без изображений и формул.
Полная версия работы доступна во вкладке "Файлы работы" в формате PDF

В данном докладе ставиться задача рассмотреть наиболее популярные графические 3D-редакторы, с целью помочь читателю сделать правильный выбор того или иного программного обеспечения, исходя из своих личных предпочтений и рода деятельности, в которой ему необходимо будет использовать возможности таких редакторов.

Введение

Трехмерная графика - это раздел компьютерной графики, в котором изучаются методы и средства для создания объемных, реалистичных, и, часто, анимированных изображений. В современном мире визуальные графические эффекты, совмещение компьютерной графики с реальным изображением настолько правдоподобны и фотореалистичны, что поражают воображение огромного количества людей, и вызывают неподдельный интерес к трехмерному моделированию, что зачастую трансформируется в желание освоить технологию работы с графическими 3D- редакторами.

Однако человеку, который поставил перед собой задачу самостоятельно освоить ремесло 3D-художника, трудно сразу сделать выбор подходящего для него и его целей программного обеспечения. Для того чтобы по истечении месяцев не получилось так, что время, потраченное на изучение редактора трехмерной графики, было потрачено впустую, необходимо проанализировать все слабые и сильные стороны каждой конкретной программы.

Виды 3D-редакторов

Blender 2.59

Этот простой в освоении и в тоже время бесплатный 3D-редактор,замечательно демонстрирует нам, что бесплатное еще не значит плохое. Редактор активно развивается и не уступает не в чем своим коммерческим аналогам. При этом к работе на Blenderможет приступить любой желающий. Изначально Blender начинал свою работу как коммерческий проект, но позже был закрыт, а затем возрожден уже с открытыми исходными кодами.

Плюсом этого редактора является его маленький размер – всего несколько десятков мегабайт. При этом возможности редактора достаточно внушительны. Программа включает в себя большой арсенал инструментов для создания трехмерной графики. В ней имеется симулятор флюидов, который открывает возможности по созданию эффектов текучих тел, таких как жидкость и дым. Blender дает возможность редактировать NURBS-поверхности, настраивать оснастку персонажей, содержит большой набор встроенных примитивов и много чего еще.

Так же хочется упомянуть еще одно преимущество программы ─ кроссплатформенность. Т.е. этот редактор отлично работает и в Linux, и в Windows. Программа может функционировать на компьютерах со слабыми конфигурациями, и даже нетбуках.Требования к системе очень скромны:одноядерный процессор, работающей на частоте 1 ГГц, оперативная память 512 Мбайт, видеокарта с поддержкой OpenGLи объемом памяти 64 Мбайт.

Резюмируя вышеизложенное, можно сказать, что плюсамиBlenderявляются:

общедоступность и денежная составляющая (бесплатный);

малый размер редактора;

возможность работы на компьютерах со слабой конфигурацией системы.

МинусыBlender: в базовуюверсию редактора не входит развернутая документация.

3dStudio Max 2012

В нашей стране этот 3D-редактор пользуется огромной популярностью, и не малую роль в этом играет то, что редактор от Autodeskориентирован на архитектурную визуализацию. Это говорит о том, что ещё до начала строительных работ в 3dStudioMaxможно создать реалистичную трехмерную модель помещения, здания или экстерьера, продемонстрировав заказчику будущий конечный результат. Так же вэтом 3D-редакторе присутствуют средства для анализа и настройки освещенности трехмерного проекта.

Однако 3dStudioMaxне очень легко изучить, так как программа имеет большой базовый запас дополнений ─ плагинов, расширяющих возможности приложения. К примеру, если подключить модуль Afterburn, тов программе появиться возможность создания реалистичных взрывов, а при установке Dreamscapeредактор получает дополнительные инструменты для моделирования воды и природных ландшафтов. Помимо встроенного движка mentalray,для 3dStudioMaxможно задействовать более быстрые и точные системы визуализации, такие как finalrender, V-ray, Maxwellrender.

наличие большого количества приложений;

встроенные средства для просчета освещения сцены;

не очень высокие системные требования;

возможность установки на компьютерах среднего уровня.

К минусам данного 3D-редактора можно отнестисложность освоения и не очень большой базовый набор средств моделирования и анимации.

Vue9.5 xStream

Одна из основных задач, которую приходиться решать художникам трехмерной графики, это моделирование естественного окружения. Трехмерные декорации не только упрощают процесс съемки фильмов, но и зачастую снижают расходы на их создание. В VuexStreamочень мало инструментов для непосредственного моделирования трехмерных объектов, но их на порядок больше, чем,например, в другом ландшафтном генераторе ─ DAZ 3DBryce. По количеству возможностей и функций у VuexStreamнет серьезных конкурентов. Программа имеет большую базу различных элементов, необходимых для построения 3Dландшафтов: предварительные заготовки материалов (различные виды камней с фрактальными текстурами), наборы растительности, различные виды освещения и т.д.

Еще одной фишкой этой программы, которой нет у других 3D-редакторов, является имитация экосистемы. Это означает, что программа автоматически наполняет области указанные пользователем набором растительности, располагая цветы кустарники и деревья так, чтобы это выглядело максимально реалистично. VuexStream имеет“продвинутый движок” визуализации, который позволяет получить фотореалистичное изображение.

Все это, конечно, отражается, на системных требованиях: редактор нуждается в мощной конфигурации системы, а сам процесс моделирования и визуализации занимает очень много времени. Но затраченные средства и усилия стоят того, полученное готовое изображение поражает своей реалистичностью. Оценить все возможности этой программы можно посмотрев последний фильм про Индиану Джонса, где все пейзажи были воссозданы при помощиэтого мощного 3D-редактора VuexStrem.

абсолютная реалистичность изображения;

имеет функцию имитации экосистемы.

требователенк мощности конфигурации системы;

создание модели занимает большое количество времени.

Maya

Долгое время эта программа конкурировала на рынке графических редакторов со своим главным соперником ─ 3dStudioMax. Противостояние закончилось, когда конкурент компании Autodesk приобрела фирму AliasWavefront, которая и производила Maya. Среди профессиональных 3D-художников данный редактор трехмерной графики используется чаще других. С ним работают такие крупные студии как WaltDisney, Dreamworks и другие, потому что редактор поражает своими графическими возможностями.

В программе есть все необходимые компоненты для создания трехмерной графики. Mayaпозволяет пройти весь путь создания 3D-изображения: от анимации и моделирования до композитинга, текстурирования и послойного рендеринга. Этот 3D-редактор способен просчитывать поведение ткани, моделировать физику мягких и твердых тел, анимировать волосы, детально настраивать прическу персонажей и т.д. Главной особенность программы является компонент PaintEffects, благодаря которому у пользователя появляется возможность виртуальной кистью рисовать сразу трехмерные объекты, такие как трава, цветы объемные узоры и т.д. Конечно, научиться качественно работать в трехмерном редактореMaya довольно сложно, однако это компенсируется большим количеством уроков, распространяемых как в печатном варианте, так и в сети Интернет.

Плюсы Maya: огромные возможности для работы в киноиндустрии, открытость для сторонних доработок.

Минус Maya: программа сложна в освоении, дорогостояща.

Заключение

Любой человек, заинтересовавшись методами и возможностями создания трехмерных изображений, имеющий дома компьютер средней мощности, при наличии терпения, желания и усидчивости может познать мир 3D-моделирования.Литературы для обучения работы с графическими редакторами очень много, а по некоторым из них она попросту не требуется, так как интерфейс программ интуитивно понятен.

Графический редактор VuexStreamпрост в использовании, поэтому он будет очень полезен на первых порах изучения трехмерного моделирования. А графический редактор Blender- это прекрасное решение для тех, кто умеет считать свои сбережения.Безоговорочным лидером в киноиндустрии является графический редактор Maya.

Конечно, это далеко не полный обзор программных средств, предназначенных для трехмерного моделирования, но основные графические редакторы здесь были упомянуты и исследованы.

В заключении хотелось бы отметить, что практически все области применения – будь то инженерия или наука, архитектура, дизайн или искусство – являются сферой использования компьютерной графики. А без современных высокотехнологичных 3D-редакторов, можно с уверенностью сказать, многие открытия в науке и искусстве были бы не возможны.

Список использованной литературы

Абрамова О. Ф., Компьютерная графика: конспект лекций для студентов направлений 230100.62 "Информатика и вычислительная техника" и 231000.62 "Программная инженерия" [Электронный ресурс] // ВПИ (филиал) ВолгГТУ // Учебные пособия : сб. Серия "Естественнонаучные и технические дисциплины". Вып. 3. - 1электрон. опт.диск (CD-ROM), форматpdf. - Волжский, 2012.

Что такое 3D моделирование – это процесс формирование виртуальных моделей, позволяющий с максимальной точностью продемонстрировать размер, форму, внешний вид объекта и другие его характеристики. По своей сути это создание трехмерных изображений и графики при помощи компьютерных программ. Современная компьютерная графика позволяет воплощать очень реалистичные модели, кроме того создание 3D-объектов занимает меньше времени, чем их реализация. 3D технологии позволяют представить модель со всех ракурсов и устранить недостатки выявленные в процессе её создания.

3D МОДЕЛИРОВАНИЕ : ОБЩИЕ ПОНЯТИЯ

Визуализация объектов с помощью компьютерных программ позволяет лучше представить будущий проект в реальности. Такие модели производят глубокое впечатление, и дают возможность добиться потрясающих результатов. Моделирование с помощью 3D технологий отличное решение для многих промышленных, строительных, ювелирных предприятий, а в особенности дизайнерских студий и развлекательной индустрии. 3D моделирование, визуализация и анимация объектов занимают главное место в реализации многих бизнес-проектов.

ВИДЫ МОДЕЛИРОВАНИЯ

Моделирование представляет собой соединение разных наборов точек с геометрическими фигурами и линиями для создания моделей. Существует два его вида:

– воксельное, используется в основном в медицине в качестве сканеров или томографов;

– полигональное, универсально и используется во многих областях, с помощью него создаются модели для любых предназначений.

При выборе технологической составляющей 3D моделирования стоит ориентироваться на имеющееся программное обеспечение. Многообразие и характерные особенности компьютерных программ заслуживают отдельного внимания. Правильно выбранный функционал ПО поможет безошибочно выполнить любой проект. Например в 3D max моделировании трудно выполнить развертку и корректно наложить текстуру на объект, но вы с легкостью сможете найти инструменты для их выполнения в другой программе.

Проекты с большим уровнем сложности имеют разделение на визуализацию и моделирование, поэтому для данной работы необходимо иметь определенный объем навыков и знаний.

ПРОГРАММЫ ДЛЯ 3D МОДЕЛИРОВАНИЯ

На сегодняшний момент разработаны различные программы для 3D моделирования. Их список постоянно пополняется, ведь компании создающие данное ПО хотят охватить как можно большую аудиторию потребителей, поэтому с появлением новых потребностей к специфике программы, они создают новые приложения. Среди них существуют как платные, так и бесплатные программы для 3D моделирования. К лидерам первой категории относятся 3D max, Maya, AutoCad, Cinema 4D, Компас 3D, Rhinoceros, а ко второй стоит отнести Blender 3D моделирование, Wings3D и Google SketchUp. Рассмотрим более детально каждый из этих продуктов:

3D max – популярнейшая программ, является профессиональной и имеет полноценный функционал. Используется для создания мультипликационного монтажа, анимации и трехмерной графики. Имеет ряд инструментов для создания моделей различной сложности. С её помощью можно получить любой виртуальный объект с точностью до мелочей и в последствии применить к нему анимацию. Есть платная и бесплатная студенческая версии программы.

Maya – профессиональное ПО используемое кинематографом и разработчиками игр. Она имеет разнообразные ресурсы для получения качественных и реалистичных 3D- моделей.

AutoCad – создана для впечатляющего 2D и 3D моделирования и выпускается на 18 языках. Здесь проработанный и понятный даже новичку интерфейс. В ней можно воссоздать модель при помощи 2D инструментов, а в последствии дополнить её в трехмерном функционале. Также можно моделировать отдельные объекты и целые комплексы, а также создавать текстуры для игр.

Cinema 4D – универсальная программа разработанная для трехмерного моделирования и анимации. Имеет различный функционал и обладает простым интерфейсом, к тому же он имеет русский язык, что несомненно делает ее очень популярной среди русскоязычных потребителей.

Компас 3D – ПО для объемного моделирования. Она имеет математическое ядро и замечательно подходит для реализации инженерных проектов. Программа может не только построить модель, но и выполнит расчеты и анализ для дальнейшего её изготовления. Имеет поддержку русского языка.

Rhinoceros – используется для 3D моделирования в архитектуре, проектировании кораблей, в разработке дизайна для ювелирных организаций и автопрома, а также мультимедиа. Свою популярность она получила благодаря богатому функционалу и возможности импорта и экспорта файлов различного формата.

Blender – программа для 3D моделирования, рендеринга, анимации, монтажа и постобработки. Кроме имеющего функционала, она сможет поддерживать другие плагины, которые помогают увеличить её возможности. Имеет файл для начинающих обучение 3D моделированию.

Wings3D – самая простое ПО для трехмерного моделирования, в которой можно работать с несложными моделями. Минимальный и доступный интерфейс значительно облегчает работу начинающим специалистам. Кроме этого при помощи открытого кода программу можно модифицировать.

Google SketchUp – позволяет создавать и редактировать различные варианты моделей. При мощи данной программы к ним можно добавлять новые элементы и текстуры. Обладает широким набором инструментов для создания объектов различной сложности.

Представленный список программ является далеко не полным и при желании профессионально заниматься и получить необходимые уроки 3D моделирования вы можете самостоятельно подобрав подходящее ПО. Трехмерное моделирование – это поистине уникальная технология, за которой лежит будущее многих бизнес-проектов. Оно предоставляет всему человечеству потрясающие возможности воплощения в полной мере будущего объекта. Внедрение таких технологий ведет к экономии ресурсов, упрощению работ и расширению возможностей.

На данный момент очень популярным становится создание 3D-моделей при помощи 3D сканера, который способен воплотить до мельчайших тонкостей трехмерные модели существующих объектов и получить информацию об их характеристиках в цифровом виде на компьютере. Об этом поговорим в других статьях.

Для создания компьютерной графики используют множество различных приложений. Условно их можно разделить на следующие группы:

Первые три группы разберем в следующих статьях. А сегодня предлагаем обзор универсальных 3D редакторов (Full 3D Suites).

Универсальные 3D редакторы, как правило, содержат все необходимое для CG: инструменты моделирования, анимации и визуализации.

При выборе приложения мы советуем обратить внимание на следующее:

функционал программы;
удобство пользования (интуитивный интерфейс и т.д.);
доступность, цена.

Большинство специалистов в своей работе используют сразу несколько программ: некоторые вещи проще и быстрее делать в сторонних приложениях (детализация, постобработка, симуляция и пр.). Поэтому не ограничивайте себя рамками только одного пакета. Тем более, что выбор инструментов сегодня просто огромный.

3Ds Max

Возможности:

моделирование на основе полигонов, сплайнов и NURBS,
мощная система частиц,
модуль волосы/шерсть,
расширенные шейдеры Shader FX,
поддержка новых и усовершенствованных механизмов Iray и mental ray.
анимация толпы,
импорт из Revit и SketchUp,
интеграция композитинга.

И многое другое.

Плюсы: огромный функционал, множество плагинов и обучающей информации.

Autodesk Maya

Maya – промышленный стандарт 3D графики в кино и телевидении. Maya популярна среди крупных студий и масштабных проектов в рекламе, кино, игровой индустрии. Пакет идеален для создания анимации.

Возможности:

полный набор инструментов для NURBS- и полигонального моделирования;
мощные средства общей и персонажной анимации;
развитая система частиц;
технология Maya Fur (создание меха, волос, травы);
технология Maya Fluid Effects (моделирование жидкостей, атмосферы);
динамика твердых и мягких тел;
широкий набор средств создания динамических спецэффектов;
UV-текстуры, нормали и цветовое кодирование;
многопроцессорный гибкий рендеринг.

Плюсы: огромный функционал и возможности.

Минусы: длительное и сложное обучение, высокие требования к системе, высокая цена.

Cinema 4D

Возможности:

полигональное и NURBS-моделирование;
BodyPaint 3D (модуль для создания разверток UV и текстурных карт);
генерация и анимация объектов;
персонажная анимация;
динамика мягких и твердых тел;
модуль для создания реалистичных волос;
система частиц Thinking Particles;
неплохой встроенный визуализатор.

Плюсы: легкость в освоении, интуитивный интерфейс, отличный функционал, множество обучающих материалов, тесная связь с Adobe After Effects, Houdini и т.д.

Минусы: неотлаженная система перехода между версиями.

Modo

Modo – полноценный продукт для моделирования, рисования, анимации и визуализации. Включает также инструменты скульптинга и текстурного окрашивания. Благодаря удобству пользования и высокой производительности, у Modo репутация одного из самых быстрых инструментов моделирования. Modo популярен в сфере рекламы, разработки игр, спецэффектов и архитектурной визуализации.

Возможности:

полигональное и моделирование SDS;
современные инструменты анимации;
динамика твердых и мягких тел;
система рисования;
материал Fur (мех) для создания волос, травы и меха;
инструменты лепки;
быстрая и качественная визуализация.

Плюсы: мощный и понятный инструментарий, высокая производительность.

Минусы: мало информации.

Side Effects Houdini

Houdini – мощный профессиональный пакет для работы с 3D графикой, в его основе процедурная, нодовая система. Houdini идеально подходит для создания сложной динамики, симуляции: частиц, жидкости, дыма, огня, имитации природных явлений и т.д. А также это отличный инструмент для создания впечатляющих визуальных эффектов. Основная область применения Houdini – киноиндустрия.

Возможности:

полигональное и NURBS-моделирование,
анимация (ключевая, процедурная),
персонажная анимация,
система частиц,
динамика твердых и мягких тел, тканей, шерсти/волос, газов и жидкостей,
работа с объемным звуком,
мощный рендер движок Mantra,
встроенный инструмент композитинга.

Плюсы: высококлассные спецэффекты и анимация.

Минусы: мало информации, высокая цена.

Softimage

Softimage (Autodesk Softimage, ранее Softimage/XSI) - программа для 3D анимации и создания визуальных эффектов в game-индустрии, кино и телевидении.

У Softimage была одна из самых лучших систем анимации. Благодаря уникальной системе ICE (Interactive Creative Environment — платформе визуального программирования, основанной на нодах) пакет предлагал широкую функциональность, гибкость, высокую производительность и качество.

Возможности:

мощное полигональное, а также процедурное моделирование в среде ICE;
физика и динамика частиц и геометрии;
нелинейная анимация;
инструменты лицевой анимации Autodesk Face Robot;
встроенный MentalRay.

В 2008 году компания Autodesk выкупила Softimage у Avid за 35 млн. долларов. В 2015 Autodesk объявила о прекращении продаж лицензий на Softimage и фактически избавилась от одного из самых сильных игроков на рынке. На официальном сайте предлагается перейти на 3Ds Max или Maya.

LightWave

Lightwave 3D - инструмент для 3D анимации и визуальных эффектов от компании NewNek. С давних пор является промышленным стандартом в кино и телевидении.

Новый усовершенствованный пакет LightWave 2015 предлагает огромные возможности: от динамического моделирования, персонажной анимации, визуальных эффектов до разработки игр и архитектурной визуализации.

Возможности:

интуитивный двойной интерфейс (modeler и layout);
мощное полигональное моделирование;
развитая система анимации;
система частиц;
система снаряжения персонажа Genoma 2;
усовершенствованный рендеринг;
интерактивное динамическое наследование (Interactive Dynamic Parenting);
гибкая система Bullet Dynamics;

Плюсы: огромный функционал, удобный двойной интерфейс.

Минусы: не так популярен в нашей стране и странах СНГ, мало информации.

Blender

Возможности:

полигональное моделирование, сплайны, NURBS-кривые и поверхности;
режим лепки;
система частиц;
динамика твердых и мягких тел: жидкость, шерсть/волосы и т.д.;
скелетная анимация;
встроенные механизмы рендеринга и интеграция со сторонними визуализаторами;
редактор видео;
функции создания игр и приложений (Game Blender).

Плюсы: доступность, открытый код, кроссплатформенность, небольшой размер (около 50 мегабайт), широкий функционал, возможность создания игр.

Минусы: отсутствие документации в базовой поставке.

Итак, если коротко:

3Ds Max – компьютерные игры, интерьеры, визуализация.
Maya – анимация, киноиндустрия, телевидение, клипы.
Cinema 4D – спецэффекты в кино и телевидении, моушен-дизайн, реклама.
Modo – реклама, игры, спецэффекты в кино.
Houdini – визуальное программирование, спецэффекты в кино.
Softimage – анимация и спецэффекты в кино, телевидении, играх.
LightWave – спецэффекты в кино, телевидении.
Blender – персонажная анимация, создание игр.

В заключение хочется отметить: 3D редактор – всего лишь инструмент, раскрыть потенциал которого может только сам дизайнер, CG художник. Освоив в полной мере один пакет, изучить другие не составит труда.

Невозможно представить какую-либо значимую сферу производства, в которой на этапе конструирования не применяют объемную графику. Разработка любого объекта становится доступнее при трехмерном представлении каждого элемента, значимой детали. На каждом этапе создания продукта, будь это несложный механизм или ракетный двигатель, ориентируются на многогранный макет. Он представляет собой многовекторный чертеж, имеющий не только номинальную высоту, длину и ширину, но и визуальное воплощение. В этой статье мы расскажем, как появилась первая компьютерная реалистичная фигура, в каких сферах технология нашла свое применение и какие программы используют проектировщики.

Где используют трехмерное моделирование

Оно широко применяется в следующих отраслях:

индустрия развлечений;
медицина;
промышленность.

Расскажем о каждой группе подробнее.

Кинематограф, компьютерные игры и анимация: заслуги 3D моделирования

Все виртуальные пространства и несуществующие герои созданы с помощью особой техники использования полигонов. Так называются обыкновенные геометрические фигуры с тремя или четырьмя гранями, которые соединяются под разными углами в один объект. Чтобы он пришел в движение, необходимо менять параметры у составляющих – вытягивать, перемещать, вращать. Так как все они связаны, то действие похоже на натяжение паутины – остальные сегменты деформируются в соответствии с первым.

Чем меньше площадь каждого отдельного куска, тем больше их общее количество, а значит, выше точность изображения. В таких случаях принято говорить о качестве графики – в некоторых играх можно ее делать выше и ниже. Это актуально в тех случаях, когда мощность компьютера не позволяет быстро отображать все фрагменты. Нельзя сказать, что небольшое количество полигонов – модели low poly, хуже чем High poly, когда деталей во много раз больше. Для части анимации достаточно общего вида героя, если он второстепенный или один из многих. Главного персонажа, как правило, рисуют более подробно. Сверху графических фигур накладываются текстуры, которые завершают образ.

Первым САПРом для профессионального и любительского пользования стал AutoCAD. Со временем стали появляться его качественные аналоги и второсортные подделки. Сводный список софтов мы приведем ниже, сейчас ограничимся указанием на очень удобную для 3D моделирования программу – ZWCAD Professional.

Базовый набор инструментов для трехмерного проектирования поверхностных и твердотельных объектов, изделий из листового металла, построения двухмерных чертежей и сечений

Визуализация в медицине

Она развивается в двух основных направлениях:

точечная или комплексная томография;

конструирование и создание протезов.

Современные 3D-сканирования позволяют обнаружить дефекты органов и тканей, которые скрыты при простом рентгене или УЗИ. Появление таких технологий сделало возможным определение заболевания в тех ситуациях, когда ранее проводились диагностические операции. Широкое распространение они приобрели в стоматологии и челюстно-лицевой хирургии. Для удобства обращения с новшеством больницы не ограничиваются компьютерными макетами, а приобретают принтеры для объемной печати.

Воплощенный в жизнь результат томографии может стать основой для создания импланта, например, зуба, который будет идеально подходить по размерам пациенту. В более сложном варианте технология помогает смоделировать протез конечности, слуховой аппарат, вены, нервы и даже искусственный сердечный клапан. Активно развивается биопечать – в ней вместо красок используются живые человеческие клетки. Но первый этап конструирования остается за компьютерными 3D программами. Здесь, как и при построении мультипликационных героев, используется полигональное моделирование. Искривление пластин показывает дефекты тканей. Воздействие на фрагменты позволит создать объемную фигуру идеального импланта, а вращение и передвижение частей покажет, как будет двигаться протезированная рука.

Методы промышленного проектирования

Главными пользователями являются инженеры, электрики, строители, работники дорожных служб – специалисты технической направленности. Их инструмент – это твердотельные или полые конструкции, обладающие математически точными параметрами, расчетными данными и реальной направленностью на работу. Поэтому, особенно важным для этой категории пользователей является не внешний вид модели, а возможность применения формул, работы с ними, срезовые чертежи, графика, а также проверка всего механизма на любом этапе разработки. Таким образом, цель проектировщика – это не только визуализация объекта, но, в большей степени, измеримая и рабочая информация о нем.

Работа в CAD (русскоязычная аббревиатура – САПР) предполагает профильное образование. Она будет эффективна, когда специалист не только видит образ, но знает материал, с которым ведется макет, особенности использования изделия и многие другие нюансы. Поэтому программы разряда ZWCAD с широким спектром действий и большим количеством инструментов, компании заказывают комплектами, чтобы обеспечить ПО весь отдел. Их же устанавливают на компьютеры студентов технических и архитектурных ВУЗов, чтобы будущие специалисты сразу конструировали в удобной и многофункциональной среде. Ориентируясь не только на индивидуального покупателя, но и на массовые поставки, ZWSOFT разработал гибкую политику лицензирования и существенно снизил цены на серийные закупки.

При работе в Системах Автоматизированного Проектирования инженер получает электронно-геометрическую модель. Что это такое в объемном 3D моделировании поможет понять список действий, который с ней можно совершить:

Выполнить чертежи любого среза, в любом изображении под выбранным углом. Таким образом необходим один макет вместо массы разрозненных графиков. Поэтому с одним файлом, используя разные слои, могут одновременно работать разные специалисты, и даже разные отделы.

Подогнать параметры всего изделия, изменив ввод одной данной величины.

Производить расчеты любого показателя или коэффициента. Как в статичном положении, так и в прогнозируемом движении.

Написать пакет для компьютерного управления станком или другим техническим оборудованием (ЧПУ).

Использовать 3D-принтер и воссоздать объемную модель для презентации или показательного конструирования.

Сделать рендеринг, то есть провести визуализацию макета – наложить несколько слоев текстуры, чтобы представить финальный внешний вид.

Первая в истории программа 3д моделирования SketchPad: что это такое

Третье измерение появилось благодаря трудам Ивана Сазерленда и Дэвида Эванса, которые в 1960-х открыли кафедру векторной и растровой графики и создали ПО, в котором можно было изучать пространство во всех его направлениях. Под эгидой этих ученых развивался студент Эд Катмулла – он создал первый 3D-макет, это был образ его собственной кисти руки. Развиваясь дальше, сисадмины, как бы мы теперь их назвали, создали свою компанию, где активно использовали свой продукт – софт SketchPad для рекламных логотипов.

Спустя время объемными чертежами заинтересовались физики, занимающиеся радиацией. Они с математической точностью воплотили способ трассировки лучей в расчет расстояний до той или иной точки объекта.

Но результаты моделирования оставляли желать лучшего, пока не появился более мощный компьютер. В 1981 году вышла линейка ЭВМ, оснащенных пакетом Geometry Pipelines, который существенно облегчил и ускорил работу с 3D моделями. С тех пор системы проектирования становились все лучше, но основной упор все еще уделялся автоматизированию стандартных чертежей. В этом преуспела компания Autodesk, появившаяся в 1982 году. Она выпустила ряд версий САПР, но функция трехмерного конструирования появилась лишь в AutoCAD Release 11 в 1990 году.

В течение 20 – 25 лет она занимала лидирующее место на рынке компьютерного моделирования, пока не ввела жесткую политику лицензирования и завышенные параметры ценообразования.

С тех пор каждый инженер ищет достойную альтернативу старой программе и находит ее.

Среди многообразия новинок есть достойные конкурентоспособные продукты:

Не очень функциональный, но небесплатный Компас-3D.

Упрощенная программа NanoCAD, которая хорошо подойдет для обучения и новичков, но не для профи.

Софт BricsCAD, который имеет широкую базовую 2D комплектацию, но для объемной графики необходимо покупать расширение.

Читайте также: