Этапы создания 3d модели

Как создать 3D-модель высокого качества

Создание 3d моделей сегодня незаменимый процесс не только в промышленности, но и во многих других областях деятельности человека, таких как: медицина, архитектура, строительство, дизайн, образование, кинематография и др.

Изготовление 3d моделей позволяет оценить технические и физические особенности объекта моделирования, еще до изготовления его реального образца. Благодаря 3д модели изделия вы можете проанализировать размеры изделия, его комплектацию и материал.

Создание 3д моделей – неотъемлемая составляющая технической документации и качественной презентации продукта.

3D моделирование: понятие и области применения

Трехмерное моделирование представляет собой отдельный вид компьютерной графики, которая включает все необходимые инструменты и приемы, применяемые для построения объемной модели объекта (в трехмерном пространстве).

Приемы 3д-моделирования графического объекта включают: расчет размеров и параметров объекта, построение объемной формы объекта (без детализации), черчение «скелета», а также процессы наращивания, вырезания, выдавливания деталей объекта.

Инструменты 3D-моделирование – это профессиональное программное обеспечение, предназначенное для работы с 3д-графикой. К ним, прежде всего, относятся программы 3DMAX, ProEngineering, SolidWork, а также другие программные продукты для объемной визуализации объектов.

Области применения 3д моделирования:

Реклама и маркетинг. 3д модель объекта незаменима при подготовке презентации нового продукта, а также для создания 3д-визуализации объекта, используемой в рекламе продукции, при разработке дизайна упаковки, дизайна выставочных стендов и POS-материалов.
Промышленность. Допроизводственное моделирование продукции позволяет обнаружить и устранить недостатки продукции до непосредственного запуска производства, что существенно сокращает финансовые затраты производителя.
Компьютерные игры и кинематограф. 3д моделирование позволяет создать трехмерные ландшафты, аанимированных персонажей, модели 3д-героев, окружение для компьютерных игр и видеоигр. В кинематографии 3д-технологии используются как инструмент создания ландшафтов и отдельных 3д объектов.
Архитектура и дизайн. 3д-модели зданий и сооружений – неотъемлемая часть современного процесса проектирования, на основе которых можно изготовить прототип объекта, в случае необходимости с максимальной степенью детализации. 3D-моделирование в дизайне интерьеров позволяет заказчику увидеть, как будет выглядеть готовый дизайн-проект комнаты или офиса, еще до проведения ремонтных работ.
Анимация. Создание анимированных персонажей, способных двигаться, а также создание анимированного видеоролика на основе проектирования анимационных сцен.

Этапы создания 3д-модели

Изготовление 3d моделей осуществляется в несколько этапов:

Создание формы и построение геометрии модели объекта – процесс моделирования геометрической формы предмета без учета его физических характеристик. На данном этапе используют такие приемы 3д моделирования как: выдавливание, вращение, полигональное моделирование или модификаторы.
Текстурирование. Степень реалистичности модели будет непосредственно зависеть от выбранных материалов при наложении текстур на объект. Более подробно читайте о текстурировании в статье «Маппинг и текстурирование».
Настройка освещения и выбор точки наблюдения. Достаточно сложный этап разработки 3д модели, от того насколько точно и грамотно выставлен свет, показатели яркости, глубины теней, резкости зависит напрямую степень реалистичности модели. – заключительный этап построения 3д-модели, призванный детализировать настройки отображения трехмерной модели, а также добавить графические спецэффекты, к примеру, туман, блики, сияние и др. На данном этапе также детализируются и уточняются настройки трехмерной визуализации.
Постобработка полученных изображений 3д модели, добавление эстетичных визуальных эффектов, привлекающих внимание и вызывающее интерес потребителя.

Требования к 3D моделям

Прежде чем приступить к созданию прототипа по полученной трехмерной модели, необходимо провести анализ модели и ее адаптацию:

Провести анализ геометрии 3д-модели – протестировать ее на наличие открытых пространств в полигональной сетке, наличие некорректных смещений полигонов, а также дефектов в геометрии.
Проверка всех параметров, размеров и допусков на соответствие их техническим данным оборудования, которое будет использовано для создания прототипа, а также на соответствие материалам для печати.
Адаптация 3d-модели под используемое оборудование.

Кроме того, необходимо чтобы трехмерная модель соответствовала следующим требованиям:

uрани, фаски, толщина стенок должны соответствовать таким параметрам: минимальный – не менее 0,5 мм, оптимальный – 1 мм и более;
в допуски 3д модели должны быть внесены изменения в соответствии с требованиями оборудования, а также учесть возможную усадку материала;
выставить шаг печати в зависимости от используемого материала: ABS-пластик – 0,125-0,5 мм, PLA-пластик — 0,125-0,5 мм.

Заказать 3d модель высокого качества вы можете у нас. Компания KLONA – одна из ведущих компаний в сфере трехмерных технологий. Профессионализм, высокое качество и доступные цены – гарантированы.

Доклад по информатике на тему «Основные требования к 3D построению пространственных объектов»

«Современная профориентация педагогов
и родителей, перспективы рынка труда
и особенности личности подростка»

Свидетельство и скидка на обучение каждому участнику

ФГБОУ ВО «МОРДОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ПЕДАГОГИЧЕСКИЙ ИНСТИТУТ ИМЕНИ М.Е.ЕВСЕВЬЕВА»

Кафедра информатики и вычислительной техники

Основные требования к 3D построению пространственных объектов

Выполнила: А.В. Федорова, студентка 5 курса, гр. МДМ-114

Направление подготовки 44.03.05 Педагогическое образование.

Профиль Математика. Информатика

Проверила: Т. В. Кормилицына, канд. физ-мат. н., доцент

Трёхмерная графика

Трёхмерная графика – раздел компьютерной графики, посвящённый методам создания изображений или видео путём моделирования объёмных объектов в трёхмерном пространстве.

3D-моделирование – это процесс создания трёхмерной модели объекта. Задача 3D-моделирования – разработать визуальный объёмный образ желаемого объекта. При этом модель может, как соответствовать объектам из реального мира (автомобили, здания, ураган, астероид), так и быть полностью абстрактной (проекция четырёхмерного фрактала).

Трёхмерная графика активно применяется для создания изображений на плоскости экрана или листа печатной продукции в науке и промышленности, например, в системах автоматизации проектных работ (САПР; для создания твердотельных элементов: зданий, деталей машин, механизмов), архитектурной визуализации (сюда относится и так называемая «виртуальная археология»), в современных системах медицинской визуализации.

Самое широкое применение – во многих современных компьютерных играх, а также как элемент кинематографа, телевидения, печатной продукции. Трёхмерная графика обычно имеет дело с виртуальным, воображаемым трёхмерным пространством, которое отображается на плоской, двухмерной поверхности дисплея или листа бумаги. В настоящее время известно несколько способов отображения трёхмерной информации в объемном виде, хотя большинство из них представляет объёмные характеристики весьма условно, поскольку работают со стереоизображением. Из этой области можно отметить стереоочки, виртуальные шлемы, 3D-дисплеи, способные демонстрировать трёхмерное изображение. Несколько производителей продемонстрировали готовые к серийному производству трёхмерные дисплеи. Но, чтобы насладиться объёмной картинкой, зрителю необходимо расположиться строго по центру. Более подробно о применении трехмерной графики будет описано ниже.

Этапы создания 3 D модели

Изготовление 3 D моделей осуществляется в несколько этапов :

— Создание формы и построение геометрии модели объекта – процесс моделирования геометрической формы предмета без учета его физических характеристик. На данном этапе используют такие приемы 3 D моделирования как: выдавливание, вращение, полигональное моделирование или модификаторы.

— Текстурирование . Степень реалистичности модели будет непосредственно зависеть от выбранных материалов при наложении текстур на объект.

— Настройка освещения и выбор точки наблюдения . Достаточно сложный этап разработки 3 D модели, от того насколько точно и грамотно выставлен свет, показатели яркости, глубины теней, резкости зависит напрямую степень реалистичности модели.

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

— Рендеринг и 3Dвизуализация – заключительный этап построения 3 D модели, призванный детализировать настройки отображения трехмерной модели, а также добавить графические спецэффекты, к примеру, туман, блики, сияние и др. На данном этапе также детализируются и уточняются настройки трехмерной визуализации.

— Композиторинг (компановка) – остобработка полученных изображений 3 D модели , добавление эстетичных визуальных эффектов, привлекающих внимание и вызывающее интерес потребителя.

— Вывод полученного изображения на устройство вывода –дисплей или специальный принтер.

Рассмотрим каждый шаг подробнее.

1. Моделирование (моделирование виртуального пространства) включает в себя несколько категорий объектов:

— Геометрия (построенная с помощью различных техник (направление, создание полигональной сетки) модель, например, здание);

— Материалы (информация о визуальных свойствах модели, например, цвет стен и отражающая/преломляющая способность окон);

— Источники света (настройки направления, мощности, спектра освещения);

— Виртуальные камеры (выбор точки и угла построения проекции);

— Силы и воздействия (настройки динамических искажений объектов, применяется в основном в анимации);

— Дополнительные эффекты (объекты, имитирующие атмосферные явления: свет в тумане, облака, пламя и пр.)

Задача трёхмерного моделирования – описать эти объекты и разместить их в сцене с помощью геометрических преобразований в соответствии с требованиями к будущему изображению. Назначение материалов: для сенсора реальной фото-камеры материалы объектов реального мира отличаются по признаку того, как они отражают, пропускают и рассеивают свет; виртуальным материалам задается соответствие свойств реальных материалов – прозрачность, отражения, рассеивания света, шероховатость, рельеф и пр.

Наиболее популярными пакетами сугубо для моделирования являются:

· Autodesk Mudbox, Autodesk 3D max;

· Robert McNeel & Assoc. Rhinoceros 3D;

Для создания трёхмерной модели человека или существа может быть использован прообраз (в большинстве случаев) – скульптура.

2. Текстурирование

Текстурирование подразумевает проецирование растровых или процедурных текстур на поверхности трёхмерного объекта в соответствии с картой UV-координат, где каждой вершине объекта ставится в соответствие определённая координата на двухмерном пространстве текстуры.

Как правило, многофункциональные редакторы UV-координат входят в состав универсальных пакетов трёхмерной графики. Существуют также автономные и подключаемые редакторы от независимых разработчиков, например, Unfold3D magic, Deep UV, Unwrella и др.

3. Освещение

Заключается в создании, направлении и настройке виртуальных источников света. При этом в виртуальном мире источники света могут иметь негативную интенсивность, отбирая свет из зоны своего «отрицательного освещения». Как правило, пакеты 3D-графики предоставляют следующие типы источников освещения:

1. Omni light (Point light) – всенаправленный ;

2. Spot light – конический (прожектор), источник расходящихся лучей;

3. Directional light – источник параллельных лучей;

4. Area light (Plane light) – световой портал, излучающий свет из плоскости;

5. Photometric – источники света, моделируемые по параметрам яркости свечения в физически измеримых единицах, с заданной температурой накала.

Существуют также другие типы источников света, отличающиеся по своему функциональному назначению в разных программах трёхмерной графики и визуализации. Некоторые пакеты предоставляют возможности создавать источники объемного свечения (Sphere light) или объемного освещения (Volume light), в пределах строго заданного объёма. Некоторые предоставляют возможность использовать геометрические объекты произвольной формы. Специалисты советуют начинать с одного основного источника света, а остальные добавлять постепенно — по одному, в зависимости от показаний тестового рендера.

4. Анимация

Одно из главных призваний трёхмерной графики – придание движения (анимация) трёхмерной модели, либо имитация движения среди трёхмерных объектов. Универсальные пакеты трёхмерной графики обладают весьма богатыми возможностями по созданию анимации. Существуют также узкоспециализированные программы, созданные сугубо для анимации и обладающие очень ограниченным набором инструментов моделирования:

· PMG Messiah Studio

5. Рендеринг

На этом этапе математическая (векторная) пространственная модель превращается в плоскую (растровую) картинку. Если требуется создать фильм, то рендерится последовательность таких картинок – кадров. Как структура данных, изображение на экране представлено матрицей точек, где каждая точка определена, по крайней мере, тремя числами: интенсивностью красного, синего и зелёного цвета. Таким образом рендеринг преобразует трёхмерную векторную структуру данных в плоскую матрицу пикселов. Этот шаг часто требует очень сложных вычислений, особенно если требуется создать иллюзию реальности.

Самый простой вид рендеринга – это построить контуры моделей на экране компьютера с помощью проекции. Обычно этого недостаточно, и нужно создать иллюзию материалов, из которых изготовлены объекты, а также рассчитать искажения этих объектов за счёт прозрачных сред (например, жидкости в стакане).

Разработка 3d моделей: программы, этапы, услуги, сроки, цена.

В настоящее время 3d моделирование плотно сопровождает все процессы, связанные с изготовлением практически любой продукции. Трехмерные модели позволяют оценить будущий объект в полной мере, в отличном качестве и в мельчайших деталях. Именно таким образом можно визуально представить готовящийся к производству продукт. А также понять его преимущества и недостатки. Ведь не всегда чисто документально можно выявить изъяны и недоработанные моменты. 3д модель позволяет также спроецировать свойства объекта, проявляемые при изменении параметров.

Как изготавливаются 3d модели:

Изготовление 3d модели достаточно сложный процесс, и обычный человек с ним вряд ли справится. Одного технического образования недостаточно, несмотря на то, что на многих специальностям обучают трехмерному моделированию. Кроме опыта работы в специальных программах, человек должен иметь проектное и аналитическое мышление.

При разработке 3d модели применяются методы выдавливания, различные модификаторы, полигонное моделирование и вращение. В зависимости от материалов, из которых планируется создать изделие, зависит процент реалистичности модели. К счастью, современное программное обеспечение дает возможность изготовить максимально реалистичную картинку.

Изготовить модель — это не все, что нужно сделать грамотному специалисту. Для того чтобы оценить объект с разных точек, с учетом высоты и угла, нужно правильно подобрать визуальные параметры. Они включают в себя яркость, резкость, глубину теней, то есть все то, что в обычной жизни дает представление о реальном предмете.

Области использования 3д моделирования:

3д моделирование активно используется при создании проектов в медицинской, архитектурной, строительной, информационной, мебельной, кинематографической, оборонной и промышленной сферах.

Рекламные агентства также не обходятся без применения трехмерного моделирования. При изготовлении компьютерных игр несколько сотен раз создаются 3d модели героев и их окружающей обстановки. А при создании моделей объектов транспортной сферы всегда проводится оценка их качества на основе спроектированной модели.

Также объемные модели необходимы для производства различных изделий, в том числе на станках с ЧПУ. Требуются они и дизайнерам для демонстрации будущего интерьера. Не обойтись без моделирования для литья и изготовления пресс-форм.

Наконец, еще одной новой, но очень популярной сферой деятельности стало изготовление деталей на 3d принтерах, что также требует предварительного создания трехмерной модели будущего изделия.

Программы для изготовления:

На данный момент активно используются следующие программы для изготовления качественных 3д моделей:

Autodesk 3ds Max — это самый популярный и востребованный программный продукт, в котором было разработано несколько сотен тысяч 3d maxмоделей, многие из которых представлены на нашем сайте;
Cinema 4D — занимает второе место в рейтинге функциональности программ, отличается удобством использования;
Sculptris — позитивный интерфейс и простота в работе. Рекомендовано для разработки 3д моделей персонажей или скульптуры;
IClone — незаменимая программа для изготовления различного рода анимации;
AutoCAD — софт, содержащий отличный функционал для работы со строительными проектами;
Sketch Up — объективно лучшее решение для моделирования домашнего интерьера;
Sweet Home 3D — подходит для моделирования помещений и квартир перед перепланировкой и после нее. Может использоваться даже неопытным пользователем;
Blender — многофункциональная программа для изготовления моделей видео роликов, мультфильмов и клипов.

И многие другие. Сегодня появилось немало онлайн-программ.

Видео:

Посмотрите, как быстро и просто создаются некоторые элементы:

Однако с большинством трехмерных моделей, не имея соотвествующих знаний и навыков, справиться самостоятельно будет сложно. В этом случае выручат студии.

Где заказать разработку 3d модели? Этапы моделирования. Услуги. Цены.

Созданием трехмерных моделей занимаются многие частные лица (фрилансеры) и целые студии. Однако, если в первом случае вы рискуете стать обладаетелем некачественного варианта, то во втором — получите именно то, что нужно. Особое значение имеет уровень изготовления 3д модели для ЧПУ станков.

У нас Вы можете приобрести трехмерную модель необходимого качества и тематической направленности. Благодаря квалификации и опыту наших сотрудников, ее разработка не займет много времени.

Детальное обсуждение с нашими специалистами предполагаемого объекта позволит изготовить наиболее точную 3d модель. На любом этапе ее анализа можно менять исходные параметры или скорректировать риски, связанные с ее созданием.

Услуга моделирования трехмерного объекта включает в себя следующие этапы:

Получение картинок, фотографий, рисунков, чертежей с ТЗ от заказчика, желательно в хорошем качестве, либо с подробным описанием желаемого;
Изготовление 3d модели нашими специалистами;
Согласование и доработка готовой модели, в соответствии с пожеланиями заказчика;
Передача конечного результата заказчику и оплата.

Кроме того наша компания выполнит услуги по моделированию без наличия графического типового задания (то есть, если у вас нет никаких картинок или эскизов, то достаточно описать нам на словах каким вы видите будущее изделие). А также возможна доработка и изменение 3д моделей, выполненных фрилансерами, сторонними организациями, либо вами самостоятельно, но не устраивающих вас по тем или иным причинам.

Наша основная сфера деятельности: создание 3d моделей для ЧПУ станков и 3d принтеров. Однако за отдельную плату мы готовы изготовоить для вас трехмерную модель для любых других целей. Например, 3d визуализации интерьеров.

Сроки изготовления: длительность процесса зависит от сложности детали, от назначения, от количества и качества представленного заказчиком материала. Но в среднем составляет 1-2 дня, с учетом времени, затраченного на согласование.

Цена: стоимость разработки трехмерной модели также связана со сложностью и назначением. Назвать примерную стоимость заранее невозможно. Цены на модели колеблются от нескольких сотен рублей за самые простые элементы (многие из которых можно скачать и вовсе бесплатно) до нескольких тысяч рублей.

Посмотреть условия работы с новыми заказчиками, а также оставить заявку на изготовление 3д модели вы можете на странице заказа.