Сообщение о 3д моделировании 6 класс

Обновлено: 19.05.2024


3D-моделирование – это настоящее искусство, сегодня оно является одним из перспективных направлений в области новых техноло3D-моделирование – это настоящее искусство, сегодня оно является одним из перспективных направлений в области новых технологий.

Больше информации вы найдёте на сайте Таскаевой Алисы

Краткая история

Компьютерная графика в начальный период своего возникновения была далеко не столь эффектной, какой она стала в настоящие дни. В те годы компьютеры находились на ранней стадии развития и были способны воспроизводить только самые простые линии. Идея компьютерной графики не сразу была подхвачена, но ее возможности быстро росли, вместе с развитием компьютеров и увеличением их мощности, и постепенно она стала занимать одну из важнейших позиций в информационных технологиях.

Трёхмерная графика — раздел компьютерной графики, посвящённый методам создания изображений или видео путём моделирования объектов в трёх измерениях.

3D-моделирование — процесс создания трёхмерной модели объекта. Задача 3D-моделирования — разработать зрительный объёмный образ желаемого объекта. При этом модель может как соответствовать объектам из реального мира ( автомобили , здания ), так и быть полностью абстрактной (не существовавшей ранее).

Виды 3D-моделирования.

Есть три вида 3D-моделирования :

Второй вид 3D-моделирования – это поверхностное моделирование . В отличие от каркасного, здесь имеются не только сегменты, линии и дуги, но и поверхности, образующие контур отображаемого объекта.

Третий, самый точный и достоверный тип 3D-моделирования, называется твердотельное моделирование . Из названия можно понять, что, если мы разрежем тело, внутри оно не будет пустым. В результате его использования можно получить настоящий образец готового объекта, который передает все данные о нем. Модель, созданная благодаря этому способу визуального воспроизведения, содержит линии, грани, текстуру и данные об объеме и массе тела. Хотя изображения и занимают наибольший объем памяти компьютера по сравнению с остальными, но он полностью описывает готовый объект. Твердотельное моделирование используется повсюду: при создании техники, промышленных деталей, мебели, ювелирных изделий, кино и компьютерных игр .

Из-за того, что 3D-модели используются практически во всех сферах нашей жизни, можно выделить четыре уровня сложности объемных изображений:

· Первый — не содержит информации о структуре и мелких деталях объекта, например простые рамки.

· Второй — содержит более детальную информацию о модели. К такому уровню можно отнести тумбы, столы и другие несложные предметы.

· К третьему уровню можно отнести, например, гарнитуры мебели и технику для дома из-за многочисленных мелких деталей и сложной неоднородной структуры.

· Ну а четвертый чаще всего используется инженерами, примерами трехмерных моделей этого уровня могут служить модели станков, автомобилей и другой сложной техники.

Все уровни модели соотносятся и с видами 3D-моделирования. П ервые два – это каркасный, третий – поверхностный, а четвертый – твердотельный.



Популярные программы для 3D-моделирования

Программное обеспечение, позволяющее заниматься трехмерным моделированием, очень многообразно. Здесь есть и коммерческие (платные), и открытые (бесплатные) продукты. К первым можно отнести 3ds Max, Modo, LightWave 3D, именно их на сегодня можно назвать лидерами в области 3D-моделирования. Среди свободно распространяемых программных продуктов стоит отметить Blender и Wings3D .

Список программ для 3Д-моделирования пополняется очень быстро. Компании, чтобы завоевать больше потребителей, создают разные программы, которые отвечают различным требованиям и подойдут для любого пользователя. Так, к примеру, компания Autodesk выпустила в мир уже 4 программных продукта по 3Д-моделированию: 3d max, Maya, Softimage, Mudbox.


Создание модели .

Для получения трехмерного изображения на плоскости требуются следующие шаги:

· моделирование — создание трёхмерной математической модели сцены и объектов в ней;

· текстурирование — назначение поверхностям моделей растровых или процедурных текстур (подразумевает также настройку свойств материалов — прозрачность, отражения, шероховатость и пр.);

· освещение — установка и настройка источников света ;

· анимация (в некоторых случаях) — придание движения объектам;

· динамическая симуляция (в некоторых случаях) — автоматический расчёт взаимодействия частиц, твёрдых/мягких тел и пр. с моделируемыми силами гравитации , ветра , выталкивания и др., а также друг с другом;

· рендеринг (визуализация) — построение проекции в соответствии с выбранной физической моделью;

· композитинг (компоновка) — доработка изображения;

· вывод полученного изображения на устройство вывода — дисплей или специальный принтер.

Трехмерное моделирование в современном мире

Можно выделить 3 крупные отрасли, которые сегодня невозможно представить без применения трехмерных моделей. Это:


С первой мы сталкиваемся почти каждый день. Это фильмы, анимация и большинство компьютерных игр. Все виртуальные миры и персонажи созданы с помощью одного и того же принципа — полигонального моделирования.

Полигонами обычно бывают треугольники и четырехугольники из которых строится модель.

Чем больше полигонов на площадь модели, тем точнее модель.

Еще одной крупной сферой применения 3D моделей является медицина, а именно — хирургия. Например, можно изготовить зубной протез точно, который будет выглядеть и ощущаться во рту точно, как настоящий зуб.

Методы промышленного проектирования- САПР (Система Автоматизированного Проектирования). Это принципиально другой тип моделирования. Чем этот метод отличается от полигонального? Тем, что тут нет никаких полигонов. Все формы являются цельными и строятся по принципу профиль + направление.

Базовым типом является твердотельное моделирование. Оно отлично подходит для проектирования зданий, самолётов, автомобилей, всего, что получается путем промышленного производства.

3D печать — это технология будущего. С каждым днем данная технология печати находит себя в новых областях. Интересной в области развлечений является такая услуга: любой желающий может сделать скан своего тела и получить свою миниатюрную копию. В области медицины постепенно входят в использование изготовление обуви, стелек, наушников, идеально повторяющих форму некоторых частей тела или же детальных частей для функционирования организма, например участок черепа человека. Постепенно увеличивается размер деталей, а также расширяется выбор материалов для печати.


Инструменты 3D моделирования

- инструмент для рисования пластиком, позволяющий создавать трёхмерные объекты — 3D-ручка

Современные ручки весят от 40 грамм. Их легко удержит в руке даже ребенок.

- 3D-принтер – это устройство, которое способно создавать настоящие трехмерные объекты, которые можно потрогать, взять в руки или, например, использовать как детали конструктора, собирая более сложные вещи. Другими словами, такой принтер способен создавать объемные фигуры. Каждый знаком с обычным принтером, который способен распечатывать текст или картинки. Принцип действия трехмерного принтера схож с обычным, однако 3D-принтеры создают указанные в программе трехмерные объекты.

3D моделирование что это и для чего нужно?

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.

3D моделирование что это и для чего нужно?

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.

3D моделирование что это и для чего нужно?

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.

500
500
500
500
500
500
500
500
500
500
500
500
500
500
500
500
500
500
500
500
500
500
500
500
500

Целью курса 3D моделирование для слушателей 15-19 лет является обучение : Целью курса 3D моделирование для слушателей 15-19 лет является обучение : Приобщение обучаемых к техническому творчеству; Обучение основам проектирования и моделирования; Умение работать с инженерным высокотехнологичным оборудованием (сканеры и 3д принтеры); Развитие пространственного мышления; Дальнейшая возможность участвовать в различных конкурсах регионального и федерального уровня. Продолжительность курса – 64 часа

Проектирование, разработка творческих проектов; Проектирование, разработка творческих проектов; Участие в научно-практических конференциях, олимпиадах,

Основные определения: текстурирование — назначение поверхностям моделей растровых или процедурных текстур (подразумевает также настройку свойств материалов — прозрачность, отражения, шероховатость и пр.); освещение — установка и настройка источников света; анимация (в некоторых случаях) — придание движения объектам; динамическая симуляция (в некоторых случаях) — автоматический расчёт взаимодействия частиц, твёрдых/мягких тел и пр. с моделируемыми силами гравитации, ветра, выталкивания и др., а также друг с другом; Рендеринг (визуализация) — построение проекции в соответствии с выбранной физической моделью; композитинг (компоновка) — доработка изображения;

Самое широкое применение — во многих современных компьютерных играх, а также как элемент кинематографа, телевидения, печатной продукции. Самое широкое применение — во многих современных компьютерных играх, а также как элемент кинематографа, телевидения, печатной продукции.

Графические редакторы подразделяются Графические редакторы подразделяются 1. на растровые; 2. векторные; 3. ре­дакторы трехмерной графики.

Adobe Photoshop Adobe Photoshop Adobe Fireworks; Corel Photo-Paint; Corel Paint Shop Pro; Corel Painter; GIMP ; Microsoft Paint;

3D-моделирование, как инструмент проектирования не представляет собой новинку, но в большинстве случаев компаниями-производителями он рассматривается лишь как завершающий элемент конструирования, для достижения окончательных договоренностей с заказчиком и запуска в производство, а не как эффективный инструмент продажи редуктора. А между тем, реалистичная визуализация на этапе первого знакомства с продуктом позволяет составить полноценное представление о той или иной модели редуктора 3D-моделирование, как инструмент проектирования не представляет собой новинку, но в большинстве случаев компаниями-производителями он рассматривается лишь как завершающий элемент конструирования, для достижения окончательных договоренностей с заказчиком и запуска в производство, а не как эффективный инструмент продажи редуктора. А между тем, реалистичная визуализация на этапе первого знакомства с продуктом позволяет составить полноценное представление о той или иной модели редуктора

ИТОГ У трехмерного моделирования имеется довольно много преимуществ по сравнению с другими способами визуализации. С помощью неё можно создать дизайн, архитектурный проект и многое другое. 3d модели позволяют представить объект со стороны и потом при необходимости воплотить его в реальности. Современное программное обеспечение позволяет достичь очень высокой степени детализации. В результате можно получить модель, максимально приближенную к реальности.

  • Для учеников 1-11 классов и дошкольников
  • Бесплатные сертификаты учителям и участникам

Выберите документ из архива для просмотра:

Выбранный для просмотра документ Doc1.docx

Выбранный для просмотра документ Основы компьютерного моделирования объектов.pptx

Основы компьютерного моделирования объектов

Описание презентации по отдельным слайдам:

Основы компьютерного моделирования объектов

Основы компьютерного моделирования объектов


Моделирование Прежде чем браться за какую-либо работу, нужно четко представи.

Моделирование Прежде чем браться за какую-либо работу, нужно четко представить от чего будем отталкиваться и к чему должны прийти, а также знать промежуточные этапы вашей деятельности. Отправной пункт моделирования – прототип. Им может быть существующий или проектируемый объект либо процесс. Конечный этап моделирования – принятие решения. В моделировании мы либо создаем новый объект, модель которого мы исследовали, либо улучшаем существующий, либо получаем о нем дополнительную информацию.

Основные этапы моделирования I этап. Постановка задачи. - Описание задачи.

Основные этапы моделирования I этап. Постановка задачи. - Описание задачи. - Цель моделирования. II этап. Разработка модели. - Информационная модель. - Компьютерная модель. III этап. Компьютерный эксперимент. - План эксперимента - Проведение исследования IV этап. Анализ результатов моделирования. Результаты соответствуют цели Результаты не соответствуют цели

I этап. Постановка задачи. По характеру постановки все задачи можно разделить.

II этап. Разработка модели Выбрать тип информационной модели. Компьютерная мо.

II этап. Разработка модели Выбрать тип информационной модели. Компьютерная модель. Преобразование информационной модели в компьютерную, т.е. Создание компьютерной модели с помощью языка программирования. Создание компьютерной модели с использованием текстового редактора, электронных таблиц, систем компьютерного черчения, графического редактора и т. д… От выбора программной среды зависит алгоритм построения компьютерной модели, а также форма его представления.

III этап. Компьютерный эксперимент Эксперимент – это исследование модели в за.

III этап. Компьютерный эксперимент Эксперимент – это исследование модели в заданных условиях. Тестирование модели. Проверяем правильность алгоритма построения модели. Исследование модели. До недавнего времени эксперимент можно было провести либо в лабораторных условиях на специально создаваемых для него установках, либо на настоящем образце изделия, подвергая его всяческим испытаниям. С развитием вычислительной техники появился новый уникальный метод исследования – компьютерный эксперимент.

IV этап. Анализ результатов моделирования Конечная цель моделирования – это а.

IV этап. Анализ результатов моделирования Конечная цель моделирования – это анализ полученных результатов. Если задача решена верно, то исследования можно закончить. Если результаты не соответствуют целям поставленной задачи, значит на предыдущих этапах были допущены ошибки или неточности. При выявлении ошибок требуется корректировка модели, возвращаемся на предыдущие этапы. Процесс повторяем до тех пор, пока результаты эксперимента не будут отвечать целям моделирования.

Задачи урока Создание компьютерных моделей

Задачи урока Создание компьютерных моделей

К нам на производство поступил заказ. Изготовить коробку для новогоднего шар.

К нам на производство поступил заказ. Изготовить коробку для новогоднего шарика. И придумать модель дизайна новогоднего шара. Производство шаров находится в Екатеринбурге, они ждут коробки. Задания

Задача Сделать коробку из квадратного листа картона для упаковки шара с радиу.

Задача Сделать коробку из квадратного листа картона для упаковки шара с радиусом 3,5 см. Предложить модель оформления праздничного шара Рассмотрим этапы решения задачи 1

Описание задачи Имеется квадратный лист картона со стороной 21 см. Необходимо.

Описание задачи Имеется квадратный лист картона со стороной 21 см. Необходимо сделать коробку. Вырезать по углам четыре квадрата и склеить по сторонам вырезов. Цель моделирования Определить сторону вырезаемого квадрата, чтобы шар с радиусом 3,5 см и объёмом 180 см3 поместился в коробку ? К какой группе по характеру постановки относится наша задача? I этап. Постановка задачи.

Компьютерную модель реализуем с помощью табличного процессора Microsoft Excel.

Компьютерную модель реализуем с помощью табличного процессора Microsoft Excel. III этап. Компьютерная реализация задачи Нахождение наибольшего объема коробки № Длина стороны квадрата Высота коробки Длина основания коробки Объём коробки радиус шара объем шара 1 21 1 19 361 3,5 180 2 21 3 21

Высоту коробки (величину выреза) необходимо увеличивать, чтобы найти наилучши.

Высоту коробки (величину выреза) необходимо увеличивать, чтобы найти наилучший объем, соответствующий объёму шара и заданным параметрам. Анализ результатов по полученным данным. Длина стороны коробки не должна быть меньше длины двух радиусов шара и объем коробки не должен быть меньше объема шара. IV этап. Компьютерный эксперимент

Проанализировать полученные результаты и сделать вывод. Ответьте на вопросы.

Задание 2 С помощью компьютерной программы Sculptris создайте модель дизайна.

Задание 2 С помощью компьютерной программы Sculptris создайте модель дизайна новогоднего шара

Наши результаты ФИО ученика д/з (тест) Оценкакоробки Оценка шара

Наши результаты ФИО ученика д/з (тест) Оценкакоробки Оценка шара

Выбранный для просмотра документ конспект урока Основы компьютерного моделирования объектов.doc

Государственное бюджетное общеобразовательное учреждение средняя общеобразовательная школа № 296 Фрунзенского района Санкт-Петербурга

Конспект урока по технологии

Учитель технологии и информатики

Гималова Юлия Вячеславовна

Цели: Научиться моделировать и создавать прототип.

Задачи:

Предметные: Определение этапов моделирования, умение изготовить прототип

Метапредметные: Научить планировать пути достижения цели

Личностные : Повысить мотивацию у учащихся к предмету. Развить понимание роли информационных процессов в современном мире.

Тип урока

Урок изучения нового материла

План урока

I . Организационный момент.

Приветствие, проверка присутствующих. Подготовка учащихся к работе на занятии.

II. Диагностика полученных знаний.

Установление правильности и осознанности выполнения домашнего задания всеми учащимися, выявление пробелов и их коррекция.

III . Изучение нового материала с использованием презентационного оборудования

Теоретический материал в наглядном виде (презентация).

IV. Актуализация полученных знаний

Постепенно подводим учащихся к задачам урока. Формируют сами.

Разбираем задания для дальнейшей работы:

Формулируем поставленную задачу:

Сделать коробку из квадратного листа картона для упаковки шара с радиусом 3,5 см.

Предложить модель оформления праздничного шара

Разбираем этапы решения задачи 1

I этап. Постановка задачи.

Описание задачи

Имеется квадратный лист картона со стороной 21 см. Необходимо сделать коробку. Вырезать по углам четыре квадрата и склеить по сторонам вырезов.

Цель моделирования

Определить сторону вырезаемого квадрата, чтобы шар с радиусом 3,5 см и объёмом 180 см 3 поместился в коробку

? К какой группе по характеру постановки относится наша задача?

II этап. Разработка модели

Информационная модель

Вырезаем квадратные области по краям

Склеиваем стороны вырезов

Рассчитать площадь основания коробки и её объём.

2) Математическая модель

Длина стороны дна Z через X и Y : Z = X -2* Y

Площадь дна: S = c * c

Необходимо найти объем прямоугольного параллелепипеда по формуле: V = S * Y или V = Z * Z * Y

V. Практическое задание

III этап. Компьютерная реализация задачи

Компьютерную модель реализуем с помощью табличного процессора Microsoft Excel . (Работаем с заранее заготовленным файлом)

IV этап. Компьютерный эксперимент

Высоту коробки (величину выреза) необходимо увеличивать, чтобы найти наилучший объем, соответствующий объёму шара и заданным параметрам.

Анализ результатов по полученным данным.

Длина стороны коробки не должна быть меньше длины двух радиусов шара и объем коробки не должен быть меньше объема шара.

V этап. Анализ результатов моделирования

Проанализировать полученные результаты и сделать вывод.

Изготовить коробку по полученным данным.

Учащимся заготовлены квадратные листы бумаги. Сами замеряют и вырезают стороны. Склеивают и получают коробку.

hello_html_c22d367.jpg
hello_html_m5752b22a.jpg

Ответьте на вопросы:

Возможно ли проведение большего количества опытов?

Можно ли признать полученный нами результат удовлетворительным и почему?

С помощью компьютерной программы Sculptris создайте 3D модель дизайна новогоднего шара

hello_html_m1ea6a34c.jpg

Придумать дизайн к новогодней игрушке. Работу выполнить в графическом редакторе.

hello_html_m57a00c5a.jpg

VI. Итоги.

Итоговая таблица результатов (заготовлена в презентации) выводится на экран.

Что такое 3д моделирование, или как мечты превратить в реальность

Ведь от идеи до действующего объекта всего лишь несколько шагов. Если раньше необходимо было зафиксировать саму идею, сделать набросок, создать кучу чертежей с указанием нужных размеров. После этого создавали реальный прототип, который докручивали до идеала, подгоняя под все параметры. На это уходило достаточно много времени и материала.

С приходом компьютерных технологий все стало значительно проще. Не нужно тратить время на чертежи и изучение прототипа. 3д моделирование – это создание действующей модели любой формы и размера в трехмерном изображении.

3d моделирование: что это такое?

Основной смысл этого термина: переход из схематического, плоского пространства в трехмерное, более реалистическое. Такая визуализация нашла свое применение в создании объемных образов.

Таким образом, 3д моделирование – это создание объемных объектов при помощи компьютерных программ. Если же модели должны двигаться, то пользователю необходимо написать соответствующий компьютерный код.

Основные виды 3д моделирования

В зависимости от способа создания трехмерных объектов различают три основных вида моделирования:

Полигональное

Это классический вид моделирования, который основан на ручном вводе координат X, Y и Z для определения ключевых точек в пространстве. Такие точки соединяются ребрами и создают многоугольники (полигоны). Каждый полигон имеет уникальную текстуру, форму, цвет. Любой объект можно смоделировать, соединив группы полигонов.

Полигональное 3d моделирование

Следует помнить основной недостаток этого вида моделирования. Чтобы края объекта не имели ограненный вид, количество полигонов должно быть большим. Кроме этого, сами полигоны должны быть очень маленькими. Именно так достигается реалистичность при полигональном моделировании.

Однако, если не предполагается увеличение объекта при приближении, то количество полигонов может быть не большим.

Сплайновое

Этот вид отличается тем, что здесь моделируются не отдельные кусочки объекта, а кривые для создания геометрии поверхности. Модель создается на основе сплайнового каркаса. А уже затем формируется трехмерная поверхность, которая огибает этот каркас.

Сплайновая 3д модель

Моделирование трехмерной кривой может быть основано на геометрических и функциональных отношениях или же произвольным. Во втором случае кривые определяются математическими уравнениями.

Такие поверхности применяются для моделирования сложных объектов, которые не имеют граней. Например, при создании моделей автомобилей, животных или людей.

Скульптуринг

Это относительно новый вид трехмерного моделирования. При создании цифровой модели пользователь взаимодействует с виртуальным объектом точно так же, как скульптор с реальной глиной. Виртуальный материал точно так же можно тянуть, толкать, скручивать или сжимать для создания модели.

Большинство инструментов для скульптуринга позволяют деформировать полигональную поверхность модели. Процесс напоминает чеканку по металлу. Поверхность можно сделать вогнутой или выпуклой.

Скульптуринг - вид 3д моделирования

Однако, есть инструменты, которые работают по другому принципу. Объемность зависит от используемого пиксельного изображения.

В скульптуринге есть возможность добавлять новые или убирать лишние слои. Различные инструменты помогают деформировать модель так, чтобы процесс был максимально комфортным для пользователя.

В программах для скульптуринга есть возможность сохранять несколько уровней детализации объектов. Все уровни взаимосвязаны. Поэтому при изменении поверхности какого-то одного уровня, все остальные уровни так же изменятся. И это следует учитывать при корректировке геометрии на более низком уровне.

Где применяют создание трехмерных моделей

3д моделирование применяется в различных областях. Наиболее популярные – дизайн, индустрия развлечения, кинематограф, реклама. Остановимся на каждой области подробнее.

Индустрия развлечения: компьютерные игры, кинематограф, анимация

Все вымышленные герои и виртуальные пространства созданы при помощи полигональной техники. Чем меньше площадь каждого полигона, тем реальней поверхность. В этом случае говорят о качестве графики – высокая и низкая.

3д моделирование в играх

3д моделирование при создании фильмов или игр позволяет значительно снизить стоимость финального продукта. Гораздо проще создать виртуальный мир или массовку, чем создавать реальные декорации и приглашать актеров.

Медицина

3д визуализация развивается в двух направлениях: компьютерная томография и протезирование. Сканирование в 3д формате помогает обнаружить те дефекты тканей, органов, которые не были замечены при проведении других обследований.

3д моделирование в медицине

Протезирование позволяет создавать идеальный имплант, который подходит по всем параметрам без дополнительных изменений. Кроме этого, такая технология помогает смоделировать слуховой аппарат, протез конечности и даже искусственный сердечный клапан.

Дизайн

Сейчас разрабатывать новые проекты гораздо удобнее. Независимо от направления дизайна каждая деталь может быть представлена в виде объемных изображений.

Дизайн и разработка новых модных коллекций в настоящее время производится в компьютерных программах. Очень удобно продумать форму и крой каждого элемента одежды.

3d визуализация в дизайне

Презентация проекта по ландшафтному или внутреннему дизайну помещения уже не обходится без 3д визуализации. Это удобно и для заказчика, и для дизайнера. Можно посмотреть каждую деталь проекта под разными углами.

Наука и промышленность

В этих направлениях не обходятся без трехмерного моделирования. Любая научная гипотеза или новый механизм обязательно проходят проверку на такой модели.

Трехмерное моделирование в промышленности

ТОП программ для моделирования 3d объектов

Программы для 3d моделирования помогают создавать объемные модели персонажей или других объектов.

Самая первая программа, при помощи которой дизайнеры и архитекторы создают 3д визуализацию своих проектов. С 1982 года считается золотым стандартом в этом направлении среди профессионалов.

Не рекомендуется для начинающих 3d-дизайнеров. Программой предусмотрен метод скульптуринга из глины для создания объемных моделей. Он занимает достаточно много времени даже у профессионалов. Для новичков наиболее подходит бесплатное приложение Sculptris от создателей базовой программы.

Популярная программа среди разработчиков компьютерных игр и архитекторов для визуализации. Программа может работать и с анимацией, но для профессионального владения этими функциями необходимо качественное обучение.

Программа для дизайнеров, которые уже пробовали свои силы в 3d моделировании. Специализация – на архитектурных конструкциях. Используется для дизайна интерьеров и архитектуры. Чаще всего применяется для городского планирования, проектирования и строительства.

используется для создания анимационных фильмов, различных визуальных эффектов, интерактивных приложений и видеоигр.

Не обязательно использовать все перечисленные программы. Достаточно выбрать те, которые оптимально подходят для решения задач по 3д моделированию.

Где можно изучить 3д моделинг

Изучение трехмерного моделирования отличается от изучения графического искусства, так как включает в себя освоение достаточно сложных программ.

Новички очень часто бросают обучение 3d моделированию только из-за сложности. Но если смогли преодолеть все трудности и справились с программой выбранного курса, то создают анимацию различного уровня, структурную визуализацию и графику видеоигр.

Самые популярные курсы:

Программа рассчитана на 12 месяцев. За это время каждый студент гарантированно научится работать в самых популярных программах и создаст портфолио из 10 проектов. После завершения обучения будет выдан диплом. Кроме этого, каждый выпускник будет трудоустроен. Это гарантировано договором обучения.

Обучение длится 2 месяца в удобном для студентов формате. Все практические уроки направлены на изучение ZBrush. Каждый студент научится создавать характерных 3д персонажей различной сложности, оживлять их и добавлять соответствующее окружение.

Программа длится 2 месяца и направлена на изучение возможностей AutoCAD. Студенты на практике осваивают все тонкости создания грамотных и понятных чертежей по всем требованиям.

После завершения обучения выпускники могут работать с интерьерами, экстерьерами, строительными проектами на профессиональном уровне.

Обучение длится 5 месяцев и проходит в удобное время. Все материалы курса остаются в бессрочном доступе. Каждый студен на практике учится создавать качественные визуализации, неотличимые от фотографий. Во время обучения будет создано 5 работ для портфолио.

Курс подходит начинающим дизайнерам, так как помогает освоить самые популярные программы с нуля. Теория и практика коснется тем: визуализация различных интерьеров, моделирование по готовым чертежам, настройка света, самостоятельное создание интерьеров на заказ.

Кроме этого, для действующих студентов и выпускников существует бизнес-клуб, в рамках которого проводятся закрытые встречи с профессионалами. Во время обучения каждый студент выполняет задания в своем темпе.

Что почитать: подборка полезных книг

Подробная и понятная книга для тех, кто хочет освоить все тонкости моделирования и визуализации. Даны подробные рекомендации при построении объекта. Раскрываются детали, которые в других самоучителях раскрыты поверхностно.

Даны примеры и упражнения для самостоятельного изучения программы 3D-Max. Книга подходит для широкого круга пользователей. Значительное внимание уделено созданию персонажей и анимации.

Если нет возможности посещать специальные курсы, то книга поможет быстрее разобраться в программе SketchUp. Здесь подробно описаны основные этапы работы по созданию различных объектов.

В книге изложены материалы одноименного учебного курса. Каждый читатель сможет самостоятельно разобраться в принципах работы с AutoCAD и Компас-3D.

Ответы на вопросы

Как будет проходить обучение?

Все уроки можно просмотреть в записи в своем личном кабинете. Дополнительно проводится живой вебинар с ответами на текущие вопросы. Тренер оставляет обратную связь по каждому выполненному заданию.

Смогу ли я совмещать обучение с основной работой?

Каждый студент выполняет задания в своем темпе. Для качественного обучения необходимо выделять 2-4 часа в день.

Не могу оплатить всю сумму сразу. Есть ли программа рассрочки?

Каждый студент может приобрести курс в рассрочку. Это позволит спланировать семейный бюджет и немного сэкономить.

Я никогда не занимался 3D-моделированием. Получится ли у меня?

Обучение построено таким образом, что даже новичок в профессии сможет освоить все тонкости работы. Кроме этого, всегда можно получить помощь от кураторов, тренеров.

Коротко о главном

Итак, 3д моделирование – это отличная возможность воплотить мечты в реальность. Это может быть новый дом или интерьер, или дизайн придомовой территории. Даже создание уникального персонажа видеоигры или небольшого фильма сейчас не представляет никакой сложности. Достаточно научиться создавать объемные модели и анимировать их при необходимости.

Читайте также: