В прошлой статье на тему 3Д моделирования мы рассматривали области его применения, а также какие задачи при помощи этого инструмента может решить Кварта. Сегодня хотелось бы более подробно остановится на видах моделирования и способах создания 3Д-моделей.
Виды 3D-моделирования
Полигональное моделирование
Позволяет быстро и красиво сделать 3D-модель по дизайнерскому концепту, эскизу, наброску. Или по описанию заказчика. Из полигональных 3D-моделей создается реалистичное окружение для визуализации. Этим способом можно создать складки ткани, например. Твердотельное моделирование, при всей инженерной точности, для таких задач не подходит.
Твердотельное моделирование
Проводится на всех стадиях разработки устройства от первых эскизов. Это и конструкция, и чертеж, и первый прототип, и файл для станка ЧПУ. Если в полигональной модели какие-то моменты можно делать «на глазок», твердотельная 3D-модель строится по формулам и математическим расчетам. В Solidworks, технические зазоры и движущиеся части моделируются как элементы работающей конструкции, а не только как внешний образ.
Способы построения 3D-моделей
Построение модели полигонами
Этот способ создания сложной модели из геометрических примитивов. Изначально создается примитив — куб, например, а затем его вершины, углы, грани и ребра размножаются с помощью полигональной сетки. Чем плотнее полигоны в сетке, тем более сложную форму имеет модель.
При полигональном моделировании могут использоваться чертежи, но создать 3D-модель полигонами можно и по описанию, и просто взять образ из воображения. Полигональное моделирование — мощный художественный инструмент, но для промдизайна его недостаточно.
Hard Surface
Способ полигонального моделирования, который подходит для рукотворных объектов. Его плюс в том, что достаточно создать низкополигональную модель, которая затем автоматически сглаживается модификаторами 3D-редактора. Из-за этого у hard surface моделей специфическая сетка — крупные полигоны на плоскостях и высокая плотность сетки на гранях для придания жесткости.
Сплайн
Создание 3D-модели с помощью трехмерных кривых, которые описывают форму объекта, как каркас. Моделлер задает только линии, а поверхности между ними появляются автоматически. Этот способ позволяет создавать модели плавными сразу, без постепенного увеличения числа полигонов в сетке. Кроме полигонального, сплайн применяется и в твердотельном моделировании. С ним можно создавать форму модели не только предварительно в эскизах, но и во время работы с самой моделью.
Nurbs
Моделирование по математическим формулам, этот способ появился задолго до ПК и 3Д-графики. Он позволяет создавать точки и кривые в трехмерной плоскости. Способ требует профильного образования и применяется в автомобильной промышленности, самолето- и судостроении.
Поверхностное
Создание отдельных примитивов, которые пересекаются между собой и образовывают модель. После пересечения в нужной точке, предмет обрезается путем скругления или применения других инструментов.
Скульптинг
Мы с этим совсем не работаем, но способ интересный. Он подходит, чтобы сделать 3D-модель человека или любые пластичные и биологические формы. Технически, это все еще полигональное моделирование, но с инструментами, которые имитируют перемещение группы вокселей(аналога полигонов)в виде массы со свойствами глины или пластилина. Если создание трехмерной модели из полигонов напоминает лепку, то скульптинг — это она и есть, только с помощью планшета и стилуса.
Программы для 3D-моделирования
Твердотельное моделирование
Solidworks — программа, в которой создают твердотельные модели устройств и инженерных конструкций. Применяется для инженерного анализа, создания конструкторской документации и в других производственных задачах.
AutoCAD — умеет все тоже, что и Solidworks но с историей развития от 1982 года. Наиболее популярная программа для промышленного моделирования и выпускается на 18 языках.
Rhino — 3D-редактор для NURBS-моделирования. Используется там, где нужна огромная точность при моделировании, например в ювелирной промышленности.
Fusion 360 — Облачный CAD/CAE/CAM редактор для промдизайна и машиностроения. Высокий уровень кастомизации и более дружелюбный интерфейс чем Solidworks или Autocad.
Полигональное моделирование
3Ds Max — программа для полигонального 3D моделирования и анимации. Используется в дизайне, для создания видеоигр и спецэффектов в кино. Обладает огромной библиотекой дополнений, которые делают программу полезной и в других отраслях.
Blender — Бесплатный полнофункциональный аналог 3DMax с открытым кодом. Также имеет огромное количество дополнений, которые создаются самим комьюнити. Больше заточен под создание моделей для видеоигр.
Maya — редактор, который умеет все тоже, что и 3D-max,но по-другому. Чаще применяется в киноиндустрии и подходит для решения нестандартных задач.
Cinema 4D — 3D-редактор и программа для создания визуальных эффектов и анимации, применяется в видеомонтаже и кинематографе.
Zbrush — 3D-редактор для скульптинга и текстурирования.
Modo — универсальная программа для трехмерного моделирования, анимации и рендеринга.
Почему нужно заказать 3D-моделирование в QVARTA?
Студия Qvarta создает 3D-модели на заказ, по которым можно изготовить корпуса и готовые приборы. Мы не только моделируем — мы разрабатываем дизайн и устройства. Поэтому мы хорошо представляем, какой должна быть 3D-модель для создания красивого и работающего продукта.
