Люди давным-давно научились изображать разнообразные предметы, которые встречаются в повседневной жизни. Чтобы в точности передавать все геометрические параметры объектов, были разработаны правила составления чертежей, на которых объемные фигуры получают свое отображение в многочисленных проекциях.
В течение многих лет объем изображали художники, однако полотно, на котором писались картины, всегда оставалось двумерным, и на объект можно было смотреть только с одного ракурса. С развитием технологий появилось значительно больше возможностей в области моделирования.
При помощи компьютерных программ можно строить 3D-модели, которые более наглядно представляют объекты и даже окружающее пространство:
О построении таких моделей и пойдет речь в данной статье.
Сведения о 3D-моделях
Понятие 3D , так прочно обосновавшееся в нашей жизни, является сокращением от английского 3-dimensional (в трех измерениях ). Как известно еще со школьных уроков геометрии, чтобы квадрат стал кубом, к обычной длине и ширине необходимо добавить высоту, которая и выступает в качестве третьего измерения.
За 3D-модель можно смело принимать любую скульптуру, а этот жанр искусства появился несколько тысячелетий назад. Архитекторы очень часто прибегают к построению макетов, чтобы более точно представлять конструкцию здания.
В современном мире, где технологии с каждым днем упрощают человеческую жизнь, 3D -моделированием занимаются компьютеры. Строить объемные изображения можно буквально на «пустом месте», руководствуясь приблизительными данными о визуализации объекта (к примеру, спроектировать персонажа видеоигры, у которого нет прототипа в реальном мире ). Данный прием называется компьютерным моделированием.
Существует еще такой вариант, как создать 3D-модель , основываясь на многочисленных фотографиях объекта с различных ракурсов.
3D-моделирование применяется во многих областях человеческой жизни. Перечислим некоторые из них:
- Архитектура. Никто не отрицает преимуществ макетов, однако, если заказчик вдруг пожелает увеличить размер комнаты или добавить пару-тройку этажей, архитектору придется заново конструировать картонную модель. А используя компьютерные программы, можно управиться за несколько кликов;
- Игры и кино. Анимация в наше время по своему качеству начинает превосходить реальный мир (смотрите на фильм «Аватар» ). Любого человека можно сделать персонажем компьютерной игры, перенеся все особенности реальной внешности в виртуальный мир;
- Военная тактика. 3Д -моделирование местности помогает стратегам лучше спланировать маневры, соотнести риски и принять наиболее правильное решение;
- Дизайн. Здесь можно представлять все, что угодно: от модных платьев и украшений до интерьеров помещений. Так как творец по своей природе – очень беспокойная и переменчивая натура, то перед непосредственным созданием дизайнер должен быть на 100% уверен, что точно представляет готовое изделие. А 3D -моделирование выступает лучшим помощником в этом деле.
Компьютерное 3D-моделирование
Для того чтобы создать 3D-объект , необходимо воспользоваться компьютерной программой, которая предоставит необходимый инструментарий и шаблоны для проектировщика. Рассмотрим некоторые программы, которые позволяют осуществить компьютерное моделирование.
- Blender . Бесплатный 3D -редактор, вклад в совершенствование которого может сделать любой разбирающийся программист:
- 3ds Max . Данный редактор имеет обширный функционал, ориентированный, прежде всего, на проектирование архитектурных сооружений и интерьеров помещений:
- CINEMA 4D . Программа, главным образом, ориентирована на создание 3D -моделей в играх и фильмах, при этом на удивление легко осваивается новичками. Последняя версия приложения вышла в 4 вариантах, каждый из которых «заточен » под определенный вид трехмерной разработки (анимация, дизайн и т. д. ):
- Maya . Мощнейший инструмент в руках профессионала, который позволяет моделировать практически любой объект:
3D-моделирование из фотографий
Если вам требуется создать объемную копию объекта из реального мира, не следует конструировать всё с нуля, ведь можно воспользоваться фотографиями, на которых четко запечатлены основные детали. В серьезных проектах профессионалы для такой работы используют множество фотографий с различных ракурсов, а затем с помощью сложных программ комбинируют полученные данные в одно изображение.
Но как быть, если вы не обладаете необходимым опытом и знаниями, но хотите получить, например, трехмерную модель головы человека?
Создание 3D -моделей из фотографий возможно и без специальных знаний с помощью простых в освоении программ. Ниже приведены некоторые подходящие редакторы:
- FaceGen Modeller . Данная программа активно применяется при разработке лиц персонажей для малобюджетных компьютерных игр. После того, как пользователь выберет подходящие параметры головы и лица, можно «наложить » фотографию человека:
- FaceShop . Редактор используется для создания трехмерных лиц на основе фотографии. После загрузки качественного изображения, пользователю необходимо расставить опорные точки (кончик носа, уголки рта, зрачки):
Для создания компьютерной графики используют множество различных приложений. Условно их можно разделить на следующие группы:
- Программы для цифрового скульптинга (Pixologic ZBrush, Autodesk Mudbox).
- Игровые движки (Unreal Engine 4, Unity 5, CryEngine 3).
- Узкоспециализированные приложения, «заточенные» под конкретные задачи (анимация жидкостей - RealFlow, создание текстур - Mari и пр.).
- Универсальные 3D редакторы (Cinema 4D, 3Ds Max, Maya, Houidini и т.д.).
Первые три группы разберем в следующих статьях. А сегодня предлагаем обзор универсальных 3D редакторов (Full 3D Suites).
Универсальные 3 D редакторы, как правило, содержат все необходимое для CG: инструменты моделирования, анимации и визуализации.
На вопросы: «Какой из пакетов лучший? Что выбрать?» нет правильных ответов. Выбор инструмента зависит от многих факторов: личных предпочтений CG-художника, поставленных целей, финансовых возможностей и т.д.
- 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.
Самые популярные 3D пакеты:
3 Ds Max
3Ds Max - «пионер» среди 3D редакторов, очень популярный инструмент, №1 в выборе многих начинающих и продвинутых специалистов. Занимает ведущие позиции в сфере дизайна и архитектурной визуализации. Часто используется в игровой индустрии.
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.
Минусы: не так прост в освоении, «старожилу» требуются серьезные обновления.
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);
- 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 4 D
Cinema 4 D - один из самых лучших и удобных 3D пакетов на сегодняшний день. Огромный функционал: от моделирования, анимации, эффектов до «лепки» и модуля BodyPaint 3D. У более понятный и удобный интерфейс нежели у 3Ds Max и Maya. Широко используется в моушен-дизайне, киноиндустрии и рекламе.
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
Единственный в списке бесплатный 3D пакет, который практически не уступает по функционалу платным приложениям. Blender включает в себя средства для 3D моделирования, анимации, а также набор опций для создания игр, визуальных эффектов и скульптинга. Отличная альтернатива «монстрам» 3D анимации. Благодаря поддержке Blender Foundation, программа очень быстро и стабильно развивается.
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.
Удачи Вам в обучении и работе!
3D-моделирование - это процесс создания трехмерной модели объекта. Задача 3D-моделирования - разработать визуальный объемный образ желаемого объекта. При помощи современного программного обеспечения сделать это не составляет трудностей.
В этой статье вы ознакомитесь с тремя самыми лучшими программами для 3D моделирования. Это Blender 3D, SketchUp и AutoCAD. Этот список можно было бы продолжить такими программами, как 3D Max, Wings 3D и многими другими, но по мнению редакторов нашего сайта и после общения со специалистами в сфере трехмерного моделирования мы решили выделить именно эти 3 программы.
Blender 3D
Blender 3D – это бесплатное программное обеспечение для создания и работы с 3D графикой.
Программа имеет большое количество кистей, возможность создания слоёв, простота работы с анимацией и еще множество других премудростей присущи Blender 3D. Если честно, то все достоинства именно этой программы по сравнению с другими не счесть. Здесь главное практика и обучение. Но остановив свой выбор на Blender 3D вы действительно не ошибетесь.
Одной из главных особенностей Blender 3D является продвинутый интерфейс, который позволяет подстроить все элементы и инструменты под желания пользователей. Это дает большой приоритет при выборе программы для программы для 3D моделирования.
Что касаемо технических характеристик вашего компьютера для работы с Blender 3D, то они достаточно велики. Вам потребуется не менее 2 Гб оперативной памяти, видеокарта с 1 Гб видеопамяти (совместимая с Open GL) и желательно 32-битный двухъядерный процессор (но желательно лучше).
SketchUp
Профессиональное программное обеспечение для любых действий с трехмерными объектами. В программе можно выполнять практически любые действия, связанные с моделированием. В SketchUp встроено большое количество стандартных шаблонов моделей и генератор эффектов, что значительно облегчает работу. Также программа поддерживает макросы и плагины.
Основными работами, которые выполняются в SketchUp, является моделирования мебели, интерьера или архитектурных сооружений, но это далеко не весь перечень ведь многое зависит от вашей задачи и фантазии.
Бесплатная версия и удобный интерфейс с поддержкой русского языка сделали SketchUp очень популярной среди русскоязычных пользователей. Также, при желании, на YouTube можно отыскать видеоуроки, демонстрирующие возможности программы и дающие базовые знания об работе в SketchUp.
В сравнении с Blender 3D, для SketchUp технические характеристики вашего компьютера должны быть намного скромнее. Это 1 Гб оперативной памяти, видеокарта с памятью 256 Мб и конечно же не менее 1 гГц процессор. Но учтите, что эти требования – минимальные.
Особого представления эта программу не требует, ведь она и так знакома все, начиная от студентов-инженеров (любой специальности) и заканчивая специалистами, работающими в больших компаниях занимающиеся проектированием.
С умелыми руками и небольшим багажом знаний в AutoCAD можно создавать 3D модели любой сложности. Багаж знаний можно постоянно пополнять, ведь литературы, видеоуроков и статей, обучающих работе в этой программе огромное множество.
В основном AutoCAD используют для создания чертежей, но последние версии программы расширили возможности. Но все же AutoCAD в большей мере предназначен для технического моделирования. Да лицензия дороговата. Поэтому большинство начинающих и уже профессионалов в сфере 3D моделирования отдают предпочтение Blender 3D.
Создание модели – первый важный шаг на пути к изготовлению изделия, но вот незадача: у всех имеется свое мнение на счет выбора программы для 3D-моделирования. Ну что же, сколько людей, столько и мнений. В этой статье мы подготовили для вас список 25 самых лучших, на наш взгляд, программ для 3D-моделирования. Устраивайтесь поудобнее – и приступим!
Да, это так: у Blender самое большое и активное сообщество, и это сообщество не устает делиться информацией. В результате у Blender самые объемные форумы, самые познавательные ролики на YouTube и больше всего завязок на Google поиск.
Своей популярностью Blender обязана двум причинам: во-первых, в этой программе столько инструментов для работы, что перед пользователями открываются просто безграничные возможности; во-вторых, это бесплатная программа с открытым исходным кодом. С другой стороны, Blender сложновата для новичков, и на ее освоение требуется время.
SketchUp получает второе место в нашем рейтинге. Эта программа славится своим дружественным интерфейсом (важный плюс для новичков) и обладает целым арсеналом инструментов. И что самое главное, у нее есть бесплатная версия.
Бесплатные онлайн приложения вроде Tinkercad обладают самыми необходимыми инструментами для моделирования и значительно облегчают процесс работы. Они дают хороший толчок к дальнейшему обучению. После их освоения новички смогут гарантированно освоить и другие, более сложные программы. Таким образом, Tinkercad занимает почетное 8 место после AutoCAD, Maya, 3DS Max, Inventor и SolidWorks.Не стоит недооценивать нишевые продукты!
Начнем с ZBrush – самой популярной программы для цифрового 3D-скульптурирования, которая надежно обосновалась на 9 месте. Если вам нужно смоделировать фигурку, магическое существо, персонажа компьютерной игры, то это наилучший выбор.
После ZBrush, Cinema 4D, 123D Design и OpenSCAD идет Rhino (13 место). Здесь стоит кое о чем упомянуть. Мы решили разделить Rhinoceros и Grasshopper , так как у этих двух программ разный подход к моделированию, и даже взгляды их сообществ во многом расходятся. С другой стороны, Grasshopper можно рассматривать исключительно как плагин для Rhinoceros. В этом случае наше мнение становится необъективным, и Rhino и Grasshopper следует воспринимать как единое целое.
С 14 по 20 строки список выглядит следующим образом: Modo, Fusion 360, Meshmixer (бесплатная программа для обработки цифровой сетки от Autodesk), LightWave, Sculptris (бесплатная программа для скульптурирования от создателей ZBrush), Grasshopper (графический алгоритмический редактор для Rhino) и FreeCAD.
Программа MoI3D (также известная как Moment of Inspiration) занимает 21 строку списка. Ее создатели явно не являются сторонниками агрессивной маркетинговой стратегии. У нее даже нет официальной странички в Facebook или Twitter. Большая часть ее сообщества пришла из дискуссионного клуба MoI и по ссылкам в интернете.
Последние места в списке занимают 3Dtin, Wings3D, K-3D и BRL-CAD.
Итак, какие выводы можно сделать:
- У 3D-моделлеров большой выбор программ, между которыми идет жесткая конкуренция.
- У бесплатных программ (таких как Blender) значительно больше поклонников.
Технологии 3d моделирования и соответственно программы для 3d моделирования сегодня весьма востребованы и пользуются огромным спросом.
В первую очередь это связано с огромными возможностями трехмерного моделирования, а также с их доступностью по цене.
3D моделирование: возможности и применение
3д моделирование - современная технология построения объемной модели объекта в трехмерном пространстве на базе профессиональных графических программных продуктов.
Передовые технологии трехмерного моделирования и профессиональные программы для 3d моделирования дают неограниченные возможности создания 3д-моделей объектов разных габаритов и уровней сложности, а также изготавливать и тестировать прототипы изделий.
Применение 3D моделирования:
- разработка объемной анимации;
- подготовка презентации нового продукта;
- тестирование функциональности и дизайна нового изделия;
- создание наружной рекламы и рекламных макетов;
- дизайн упаковки товаров, печатной продукции и POS-материалов;
- 3D макетирование в архитектуре и дизайне;
- компьютерные игры, кинематограф и др.
3d моделирование программы (бесплатные программы для 3D моделирования)
Наиболее известными и профессиональными программными продуктами для построения и редактирования трехмерных моделей являются:
- Blender;
- SketchUp Make;
- Sculptris;
- LEGO Digital Designer.
При помощи данных программ можно создать практически любую по уровню сложность 3д-модель объекта, кроме того, каждая из них содержит узкоспециализированные инструменты трехмерного моделирования. Рассмотрим каждую из них более детально.
Blender
Программа для 3D моделирования Blender является бесплатным пакетом для работы с трехмерной графикой. Программа содержит в себе инструменты анимации, моделирования, рендеринга, а также средства для постобработки видео и разработки компьютерных игр.
Функции программы Blender позволяют работать с ней и профессионалам и любителям, здесь есть все основные средства и инструменты, наборы текстур, обработчики событий и модели профессионального 3д-редактора. Кроме того, есть возможность реализовать дополнительные возможности программы при подключении специальных плагинов.
Возможности программы Blender :
- поддержка различного рода геометрических примитивов;
- содержит встроенные механизмы и инструменты рендеринга и слияния с внешним рендером YafRay;
- включает средства создания анимации - по ключевым кадрам, нелинейной, скелетной, инструменты динамики мягких и твердых тел, сеточная деформация и др.
- дает возможность осуществления нелинейного редактирования и создания комбинированного видео;
- >содержит средство Python, позволяющее разрабатывать логическую систему компьютерных игр, автоматизирует задачи.
Еще одна бесплатная программа для моделирования, чаще всего применяемая при работе с дизайном интерьеров.
Sweet Home 3D позволяет достаточно просто создать план для отдельной комнаты или же всего дома, расставить мебель, окна, двери, лестницы и др. на усмотрение дизайнера. В программе имеет специальный каталог с образцами мебели, для большего удобства пользователя он упорядочен по категориям. Новые модели мебели вы сможете бесплатно скачать с сайта разработчика.
Особенности Sweet Home 3D :
- удобный и простой интерфейс;
- наличие образцов мебели, собранных в одном каталоге;
- возможность импортирования из программы отдельных 3д-объектов или плана дома;
- возможности редактирования текстур, их импорта и форматирования фурнитуры мебели;
- многоязычный интерфейс и поддержка множества полезных плагинов.
SketchUp Make
Удобная программа для построения 3д-объектов и их редактирования. Данная программа для моделирования практически не имеет окон для предварительных настроек
и это одно из главных ее преимуществ. Благодаря встроенного в программный пакет плагину Google Earth готовые 3d-объекты можно разместить на картографическом сервисе Google.
SketchUp Make - программа оптимальная для начинающих 3д-моделлеров и дизайнеров, по сравнению со сложными и перегруженными аналогами.
Главные характеристики SketchUp Make :
- простой и удобный интерфейс;
- наличие элементарных инструментов редактирования понятных каждому - ластик, карандаш, линейка, транспортир и прочее, только в трехмерном пространстве;
- возможности экспорта/импорта элементов как растровой двухмерной графики, так и треъмерной графики - psd, png, jpg, bmp, 3ds, ddf, dwg;
- наличие пополняемой библиотеки стилей, компонентов и материалов, возможность применения различных плагинов;
- функции установки теней;
- возможность загрузки готовых скриптов;
- слияние с программой Google Earth.
Sculptris
Программа для 3d моделирования, основным преимуществом которой является постепенное, быстрое и легкое освоение мастерства создания трехмерных моделей.
Простота интерфейса и возможности работы с программой даже новичку.
Содержит инструменты для вытягивания, выдавливания, сглаживания разрабатываемой модели. Наличие большого числа средств для редактирования и систем настроек позволяют создавать в Sculptris модели различной сложности.
Основные возможности программы :
- хранение модели в формате OBJ, что создает возможность работы с этой моделью в другом 3д-редакторе;
- автоматическое редактирование симметричности модели;
- настройка рабочих «кистей» - регулировка размера, силы нажатия и прочее;
- наличие скульптурных кистей, предназначенных для вдавливания, вытягивания, разглаживания и скручивания и др.
- содержит систему масок, защищающих область модели;
- симулирует большое число различных материалов, применяемых при создании 3д-моделей;
- дает возможности «раскрасить» модель.