Du vet Hva er en 3D -modell? Gjennom denne artikkelen vil du lære om historien, funksjonen og viktige egenskaper ved dette teknologiske fremskrittet, for eksempel 3D -modeller; oppdag alt denne digitale kunsten tilbyr oss.
Hva er en 3D -modell?
Det er prosessen med å lage teknologiske fremstillinger av ethvert tredimensjonalt materiale (livløst eller animert) gjennom et teknisk program. Dette er det vi kaller en 3D-modell, den kan behandles som et todimensjonalt bilde av en prosess som kalles 3D-gjengivelse, eller brukes i datasimuleringer av fysiske fenomener, modellen kan også fysisk opprettes ved hjelp av 3D-utskriftsutstyr.
Disse formene kan produseres manuelt, og skapelsens fremskritt er veldig likt det å lage skulpturer (i den digitale verden), eller de kan produseres automatisk ved hjelp av en 3D -skanner.
modeller
En figur av denne typen bruker en serie punkter i 3D -rom for å utføre et prinsipp som har tre dimensjoner, og igjen er de forbundet med flere geometriske enheter (for eksempel trekanter, linjer, overflater, blant andre.). Som datainnsamling (punkter og annen informasjon) kan 3D -modeller lages manuelt ved hjelp av algoritmer eller skanning.
den 3d-modeller de er mye brukt i 3D -grafikk. Faktisk spredte deres tidligere bruk av data seg til bruk av 3D -grafikk på datamaskiner, før datamaskiner kunne gjengi i sanntid, noen videospill brukte tidligere gjengitte bilder av disse matrisene som sprites.
For tiden brukes 3D -modeller for tiden på forskjellige felt. Den medisinske industrien bruker detaljerte orgelmodeller; Ulike deler av et 2-D-bilde fra en MR- eller CT-skanner kan brukes for å lage dette bildet, filmindustrien tar dem som tegn og objekter i animerte eller ekte filmer.
Vitenskapsavdelinger bruker dem som svært detaljerte kjemiske sammensetningsmodeller. Byggebransjen tar dem til å demonstrere forslag om bygninger og landskap gjennom programvarearkitekturmodeller.
Det brukes av ingeniørmiljøet til å designe nye artefakter, kjøretøyer og strukturer og hangarskip til andre formål. I de siste tiårene har jordvitenskapssamfunnet begynt å etablere 3D -geologiske modeller som standard praksis, 3d-modeller De kan også bli grunnlaget for fysiske enheter bygget med 3D -skrivere eller CNC -maskiner.
Representasjon
Når vi snakker om disse 3D -figurene, snakker vi også om kategorier her 2 av disse:
Enheter:
Disse modellene definerer volumet på objektene (for eksempel bergarter) de representerer, de er mer realistiske, men vanskeligere å bygge, den fysiske modellen brukes hovedsakelig til ikke-visuell simulering, for eksempel medisin og ingeniørfag. Den brukes til CAD og spesielle visjonsapplikasjoner, for eksempel; grafisk strålesporing, strålesporing og solid geometri -konstruksjon.
Shell eller disposisjon:
Disse modellene representerer overflaten, som omrisset til et objekt, i stedet for volumet (som et uendelig skall). De er lettere å bruke enn fysiske modeller, og nesten alle visuelle modeller som brukes i spill og filmer er beskyttelsesmodeller.
Utseendet til et legeme er i stor grad bestemt av dets strukturelle utseende, som generelt er representert av grenser i datagrafikk; for legemer som brukes i grafikk, er en todimensjonal overflate en god analogi, selv om disse legemene vanligvis ikke er flere.
Siden overflatene ikke er begrenset, er det nødvendig med en diskret digital tilnærming: polygonale masker (i mindre grad de deler opp overflater), er den vanligste representasjonen, selv om punktbaserte representasjoner har blitt mer populære de siste årene. Nivåsett er nyttige representasjoner av buede overflater som gjennomgår forskjellige typer endringer (for eksempel væske).
Protokollen for å konvertere representasjonen av objektet (for eksempel midtpunktet til sfærens koordinater i sfærens representasjon og punktet på polygonets omkrets) kalles tessellasjon. Bruk dette trinnet på grunnlag av gjengitte polygoner, der objektet er atskilt fra den abstrakte ("originale") representasjonen (f.eks. Sfære, kjegle, etc.). De kalles "rutenett" og er et nettverk av sammenkoblede trekanter.
Trekantede (i stedet for firkantede) masker er populære fordi de viser seg å være enkle å bruke for gjengivelse av skannelinjer. Ikke alle gjengivelsesteknikker bruker polygon -gjengivelse, og i dette tilfellet er tessellasjonstrinnet ikke inkludert i overgangen fra den abstrakte representasjonen til den gjengitte scenen.
Modellert prosess
Det er tre måter å gjøre modellering på:
Polygon -modellering - Koble punkter (kalt hjørner) i 3D -rom for å danne et polygonnett. I dag er det meste av 3d-modeller De er bygget med polygonale teksturmodeller fordi de er veldig fleksible og kan gjengis veldig raskt av datamaskiner, men polygoner er flate og bare flere polygoner kan brukes til å tilnærme en buet overflate.
Kurvemodellering: Overflaten er definert av sinuositet og dette påvirkes av vekten av kontrollpunktene. Sinuositeten følger (men interpolerer ikke nødvendigvis) disse punktene. Å øke vekten til et punkt vil bringe sinuositeten nærmere det punktet. Sinuosity-typer inkluderer ujevn rasjonell B-spline (NURBS), viktige punkter, lapper og geometriske primitiver.
En moderne representasjon av den ikoniske Utah tekannemodellen utviklet av Martin Newell (1975). Utah tekannen er en av de mest brukte modellene innen grafikkundervisning, hva er 3d-modeller, Digital skulptur: Selv om 3D digital skulptur fortsatt er en ganske ny modelleringsmetode, har den blitt veldig populær i løpet av årene han har eksistert.
For tiden er det 3 typer digitale skulpturer: forskyvning, som er den mest brukte i digitale applikasjoner. For tiden bruker "volum og digital mosaikk", "Rolling" tette modeller (noen ganger genereres mesh-polygoner fra underdelte overflater), og lagrer posisjoner for å se posisjonene til toppunktene gjennom et 32-biters kart som lagrer justerte posisjoner.
Løst basert volum på Voxel har en lignende funksjon som en forskyvning, men når det ikke er nok polygoner i området for å oppnå deformasjonen, vil det ikke bli påvirket av tvungne polygoner. Dynamisk tessellasjon ligner på Voxel, men bruker triangulering for å dele overflaten for å opprettholde en glatt overflate og gi mulighet for finere detaljer.
Disse systemene muliggjør en mer kunstnerisk utforskning, fordi det ikke bare er nødvendig å forme modellens form og mulige detaljer, men også å lage en ny topologi for modellen. Hvis det brukes i en spillmotor, konverterer det nye nettverket vanligvis den opprinnelige høyoppløselige maskeinformasjonen til offsetdata eller normale kartdata.
Det er mange modelleringsteknikker, inkludert:
- konstruktiv solid geometri.
- implisitte overflater.
- inndelingsflater.
Modeller kan lages gjennom spesifikke programmer (f.eks. Cinema 4D, Form • Z, Maya, 3DS Max, Blender, Lightwave, Modo, solidThinking) eller applikasjonskomponenter (3D Max graveringsmaskin, Lofter). Scenebeskrivelsesspråk (som POV-Ray); I noen tilfeller er det ikke noe strengt skille mellom disse stadiene; i dette tilfellet er modellering bare en del av sceneskapingsprosessen (for eksempel er dette tilfellet med Caligari trueSpace og Realsoft 3D).
Komplekse materialer (som sandstormer, skyer og flytende aerosoler) er modellert ved hjelp av partikkelsystemer og er 3D -massekoordinater, der de har blitt tildelt punkter, polygoner, teksturspredningsdiagrammer eller sprites.
Sammenligning med 2D -metoder
Realistiske 3D -effekter oppnås vanligvis uten trådmodellering og kan noen ganger ikke skilles i den endelige formen. Noen grafikkprogrammer inkluderer filtre som kan brukes på 2D -vektorgrafikk eller 2D -rastergrafikk på et gjennomsiktig lag.
Sammenlignet med å bare bruke 2D -metoder, inkluderer fordelene med 3D wireframe -modellering:
- Fleksibilitet, du kan presentere endrede vinkler eller animerte bilder raskere.
- Lett å gjengi, automatisk beregning og gjengivelse med realistiske effekter, ingen behov for visualisering eller mental estimering.
- Presis fotorealisme, reduserer muligheten for feiljustering på grunn av menneskelige feil, overdrivelse eller glemmer å inkludere visuelle effekter.
Når vi forbedrer det ene og det andre sammen, tidsmessig, er det kunstnere som har en kombinasjon av dette skjemaet i 3D og deretter går gjennom bilder av datamaskiner gjengitt i 2D basert på 3D -modellen.
3D -modellmarked
Enten det brukes til en enkelt modell eller en stor samling, har 3D -prøvetakere og relatert innhold som teksturer, skript fortsatt en enorm nisje. Nettbutikker for 3D -innhold lar individuelle artister selge innholdet de lager, vanligvis er artistens mål å tjene mer verdi for eiendelene de tidligere opprettet for prosjektet.
På denne måten kan kunstnere tjene mer penger på sitt gamle innhold, og selskaper kan spare penger ved å kjøpe ferdiglagde modeller i stedet for å betale for å lage modeller fra bunnen av. Disse markedene deler ofte fortjenesten mellom seg selv og artistene som lager varer, og artistene klarer å skaffe mellom 40% og 95% av salget, avhengig av markedet.
I de fleste tilfeller beholder kunstnere eierskapet til modell 3D; kunden kjøper bare bruksrettighetene og viser modellen. Noen artister selger produktene sine direkte til lavere priser i butikkene sine uten å bruke mellomledd.
I løpet av de siste årene har mange spesialiserte markeder for 3D-utskriftsmodeller dukket opp, noen 3D-utskriftsmarkeder er kombinasjoner av utvekslingsmodeller, med eller uten innebygd e-handelsfunksjoner.
Det er andre programmer som på samme måte tilbyr denne typen XNUMXD -bildeutskriftstjenester, og disse er veldig kjente fildelingsprogrammer.
print 3D
Denne typen XNUMXD-preging er en additiv fremstillingsteknikkmetode der tredimensjonale objekter lages av kontinuerlige lag med materiale.
De siste årene har antallet selskaper som tilbyr tilpassede 3D -trykte objektmodeller økt, disse objektene er skannet, gjengitt i tre dimensjoner på et dataprogram og deretter skrevet ut i henhold til kundens krav.
Som nevnt ovenfor kan en 3D -modell kjøpes fra en online markedsplass og deretter skrives ut av en person eller virksomhet ved hjelp av en kommersielt tilgjengelig 3D -skriver, slik at deler og til og med utstyr kan produseres hjemme.
Menneskelige modeller
Den første allment tilgjengelige kommersielle applikasjonen av menneskelige virtuelle modeller dukket opp på Lands'End -nettstedet i 1998. Den virtuelle utstillingsdukken ble opprettet av My Virtual Mode Inc, som lar brukerne lage sine egne modeller og prøve 3D -klær. Det er flere moderne programmer enheter som kan brukes til å lage virtuelle menneskelige modeller.
Usos
3D -modellering brukes i forskjellige bransjer, for eksempel film, animasjon og spill, interiørdesign og arkitektur. De brukes også i den medisinske industrien til å representere anatomiske strukturer interaktivt. Et bredt spekter av 3D -programvare brukes også før vi faktisk produserer den digitale representasjonen av den mekaniske modellen eller delen; CAD / CAM er en programvare som brukes i denne typen felt, med denne programvaren kan du ikke bare bygge deler, men også sette sammen deler og observere deres funksjoner.
3D -modelleringsteknikker
Det er flere teknikker for å gjøre en jobb med denne typen modellering, det kan være litt vanskelig, men bruk av flere teknikker vil gjøre denne øvelsen enklere og mer effektiv, derfor forklarer vi de som er mest brukt i denne fantastiske verden av 3d modellering:
Kantmodellering
Kantmodellering er en annen polygonal metode for å lage 3D -eiendeler. Den er basert på å lage en innledende oversikt som er lastet med separate sløyfer for å fylle eller redusere hullene mellom de forskjellige funksjonene i modellen.Denne metoden er veldig nyttig når man modellerer menneskelige ansikter fordi den er mer praktisk enn å lage konturen til øyekontakten fra et polygonobjekt og fylle elementet fra innsiden, lar deg også lage et stort bibliotek med deler, for eksempel øyne, ører og lepper.
Digital skulptur
Dette er en relativt ny teknologi, men det er den første som vurderer virkelige eiendeler. Denne metoden simulerer i utgangspunktet prosessen med å lage en fysisk skulptur, men den har en rekke digitale verktøy, flere programvareprodukter (Blender, Zbrush) hjelper til med å treffe objekter på en veldig realistisk måte, slik at det kan opprettes eiendeler med geometrier. Basert på masker som inneholder millioner av polygoner.
nurbs
Ikke-ensartet rasjonelt grunnlag NURBS er en relativt gammel matematisk modell, ofte brukt når modellerere trenger å lage overflater på en enkel måte, NURBS-masken er ikke egnet for generelle modelleringsfunksjoner som kanter: i stedet er den avhengig av 3D-kanter for å trekke ut kurver med spesielle kontrollpunkter for å generere overflater. Området bestemmes av mellomrommet mellom kontrollpunktene og den valgte kurven, dette systemet er en veldig effektiv og rask måte å lage tegninger og radiale objekter i 3D.
Programmer for 3D -modellering
Det er et stort antall programmer for å utføre modellering, vi vil nevne noen viktige:
Neshorn
Denne typen 3D-effektprogram er basert på et annet program, og er datamaskinorientert design, det ble laget av Robert McNel og selskap, det er basert på et Autodesk-tillegg for AutoCAD. Disse programmene brukes i utgangspunktet generelt i selskaper innen industriell design, arkitektur, sjødesign, mange digitale applikasjoner i den nye æra, som er veldig raske.
Fusion 360
Denne applikasjonen brukes i utgangspunktet for mekanisk eller teknisk design, den har kapasitet til å registrere kunstneriske former i tre dimensjoner, selv om den er svært begrenset. Det er et veldig kommersielt program, så det kan brukes i skyen så vel som mobiltelefonen, på en slik måte, hvis du ikke har en internettforbindelse, kan du bruke det uten det i prosjektet ditt.
Blender
Det er en datamaskin med flere plattformer som brukes på denne typen skisser, belysning, gjengivelse, animasjon og opprettelse av 3D -grafikk. Det beste verktøyet som denne applikasjonen har, er måten å lage skissen på, siden den har en overdrevet lettfattelig arbeidsflyt. Hvis du vil ha en 3D -applikasjon strengt for å lage eiendeler, er det et godt alternativ.
Så denne applikasjonen har alle de nødvendige funksjonene du kan finne i ethvert annet designprogram.
Dette programmet ble først distribuert gratis, men på den tiden var det ingen kildekode og manualene var allerede tilgjengelige for salg. Senere ble det programvare.
Du kan også lese den interessante artikkelen om: De beste VR -brillene .
