Как создавать 3D-модели

3D-моделирование – это процесс создания трехмерных объектов, которые могут быть использованы для различных целей, включая анимацию, видеоигры, фильмы и приложения виртуальной реальности. Будь вы художником, инженером или дизайнером, умение создавать 3D-модели может стать ценным навыком.

Существуют различные методы создания 3D-моделей, включая использование специализированного программного обеспечения, реверс-инжиниринг, фотограмметрию и игровые движки. Каждый метод имеет свои преимущества и недостатки, и выбор будет зависеть от цели использования модели, доступных инструментов и уровня знаний создателя.

Независимо от метода, создание 3D-моделей требует творческого подхода, внимания к деталям и практики. Это навык, который можно освоить и улучшить со временем, проявив терпение и преданность делу. В этом руководстве мы рассмотрим некоторые из наиболее популярных методов создания 3D-моделей, а также советы и ресурсы, которые помогут вам начать работу.

Что такое 3D-модель?

3D-модель – это цифровое представление трехмерного объекта или среды. Это виртуальная модель, которую можно просматривать и манипулировать ею под любым углом, и она может использоваться для таких различных целей, как визуализация, моделирование, анимация и игры.

3D-модель обычно создается с помощью специализированного программного обеспечения, которое позволяет пользователю построить модель с нуля или на базе существующих объектов. Затем модель может быть текстурирована, освещена и визуализирована для создания фотореалистичного представления объекта или среды.

В дальнейшем 3D модели могут быть широко использованы для индивидуализации в различных областях, включая медицину, индустрию развлечений, проектирование интерьеров и другие.

В медицине, 3D моделирование может использоваться для создания индивидуальных имплантатов, протезов и других медицинских устройств, которые соответствуют уникальной анатомии пациента. Например, на основе 3D моделирования можно создать индивидуальный протез для замены части кости или сустава, учитывая все особенности конкретного пациента.

Читайте также:

От 3D-сканирования до 3D-печати: сотрудничество с изготовителем культеприемных гильз Vytruve

3D-сканирование и 3D-печать вспомогательных устройств

3D-модели могут варьироваться от простых форм, таких как кубы и сферы, до сложных объектов, таких как автомобили, здания и персонажи. Они могут использоваться в различных отраслях, включая архитектуру, проектирование, развлечения и производство.

В целом, 3D-модели являются важным инструментом для создания цифрового контента, и в последние годы они становятся все более популярными благодаря развитию технологий виртуальной и дополненной реальности.

Способы создания 3D-моделей

Существует несколько способов создания 3D-моделей, и выбор способа зависит от уровня ваших навыков, цели создания модели и имеющихся в вашем распоряжении инструментов. Вот несколько распространенных способов создания 3D-моделей:

Программное обеспечение для 3D-моделирования

Это самый распространенный метод создания 3D-моделей с нуля. Тоже называется прямым проектированием. В него входят разные типы: Полигональное моделирование(Polygon Modeling), Параметрическое моделирование(Parametric Modeling), Моделирование NURBS(NURBS Modeling) и другие. Существует множество программ для 3D-моделирования, таких как Blender, Maya, SketchUp и 3ds Max. Эти программы позволяют создавать 3D-модели с нуля с помощью различных инструментов, включая примитивы, сплайны и полигоны. Они также позволяют добавлять к моделям текстуры, освещение и анимацию.

Реверс-инжиниринг

Этот метод используется для создания 3D-модели существующего объекта. Вы можете использовать 3D-сканер для захвата формы и текстуры объекта, а затем импортировать эти данные в программу 3D-моделирования для доработки модели.

Фотограмметрия

Этот метод предполагает получение нескольких фотографий объекта под разными углами и использование специализированного программного обеспечения для сшивания их в 3D-модель. Это полезный метод для создания 3D-моделей ландшафтов, зданий и других крупных объектов.

Игровые движки

Игровые движки, такие как Unity и Unreal Engine, имеют встроенные инструменты для создания 3D-моделей, которые можно использовать для создания окружения, персонажей и объектов для игр.

Независимо от того, какой метод вы выберете, создание 3D-моделей может быть трудоемким процессом, требующим терпения и внимания к деталям. Важно регулярно практиковаться и искать учебники и ресурсы, которые помогут вам улучшить свои навыки.

Программное обеспечение для создания 3D-моделей

Существует множество программ для 3D-моделирования с нуля, каждая из которых имеет свои достоинства и недостатки. Вот некоторые из наиболее популярных программ, используемых для создания 3D-моделей:

1. Blender – это бесплатное программное обеспечение для 3D-моделирования с открытым исходным кодом, которое широко используется в промышленности. Она имеет широкий набор инструментов для создания 3D-моделей, анимации и визуальных эффектов. Blender также поддерживает различные форматы файлов и имеет большое сообщество пользователей, которые создают учебники и дополнения.
2. Autodesk 3ds Max – это профессиональная программа для 3D-моделирования, используемая в архитектуре, проектировании и дизайне изделий. Она имеет широкий набор инструментов для создания сложных моделей и анимации, включая поддержку сценариев и программирования.
3. Autodesk Maya – еще одна профессиональная программа для 3D-моделирования, используемая в киноиндустрии и видеоиграх. Она имеет широкий набор инструментов для создания 3D-моделей, анимации и спецэффектов, включая поддержку риггинга и анимации персонажей.
4. SketchUp – это программа для 3D-моделирования, предназначенная для архитекторов и дизайнеров. Она имеет простой и интуитивно понятный интерфейс и набор инструментов для создания зданий, ландшафтов и других архитектурных проектов.
5. ZBrush – это программа для 3D-моделирования, используемая в основном для создания органических форм и персонажей. Она имеет ряд инструментов для лепки, рисования и текстурирования 3D-моделей и используется в кино, видеоиграх и производстве игрушек.
6. Cinema 4D – это профессиональное программное обеспечение для 3D-моделирования, используемое в графике движения, визуальных эффектах и дизайне продуктов. Она имеет ряд инструментов для создания 3D-моделей, анимации и симуляций, включая поддержку физики и эффектов частиц.
7. Metahuman Creator – это программное обеспечение для создания цифрового человека, выпущенный компанией Epic Games в 2021 году. Metahuman позволяет вам легко создавать высококачественные цифровые изображения людей, включая экипировку, прическу и одежду.

Это лишь несколько примеров из множества доступных программ для 3D-моделирования. Важно выбрать то программное обеспечение, которое лучше всего соответствует вашим потребностям и уровню навыков, а также регулярно практиковаться, чтобы совершенствовать свои навыки.

3D-сканирование для создания 3D-моделей

3D-сканирование – это процесс захвата формы и текстуры объекта для создания 3D-модели. Существует несколько способов 3D-сканирования, и каждый из них имеет свои преимущества и недостатки. Вот некоторые распространенные методы, используемые для 3D-сканирования:

1. Сканирование структурированным светом – метод предполагает проецирование светового рисунка на объект и использование камер для фиксации искажений рисунка, которые могут быть использованы для создания 3D-модели. Сканирование структурированным светом является быстрым и точным, но требует контролируемой среды и может быть чувствительным к окружающему свету.
2. Лазерное сканирование – этот метод использует лазер для измерения расстояния между сканером и объектом, создавая облако точек, которое может быть использовано для создания 3D-модели. Лазерное сканирование очень точное, но может быть дорогостоящим и требует специализированного оборудования.
3. Фотограмметрия – метод предполагает получение нескольких фотографий объекта под разными углами и использование программного обеспечения для сшивания их в 3D-модель. Фотограмметрия относительно недорога и может быть выполнена с помощью обычного фотоаппарата, но требует большого количества оборудования.

3D-сканирование с 3D-сканером Einstar для создания метачеловека в ПО Unreal Engine, Blender и Paint 3D

Платформы для показ 3D-моделей

Как только ваша 3D-модель будет готова, ее можно показывается несколькими способами. Если вы создаете модель для внутреннего использования, вы можете сохранить прямо на своем компьютере. Сейчас в Windows 10 доступно инструмент 3D Viewer, что поддерживает просмотр 3D-модель.

Кстати, существует многие платформы для хранения и продажи 3D-моделей. Некоторые из них, такие как Sketchfab, Thingiverse и Turbosquid, позволяют создавать собственные коллекции моделей как для частного, так и для публичного просмотра. В Sketchfab вы можете не только загрузить модель как есть, но и настроить освещение, эффект рендеринга и другие параметры, а также получить код для вставки, чтобы опубликовать ее на веб-сайте так же, как если бы вы использовали видео на YouTube.

И SHINING 3D предоставляет бесплатную платформу Shining Cloud для хранения и показ 3D-моделей, если вы купили наши сканеры и регистрировали аккаунт SHININGPASS. Примеры:

Как используются 3D-модели

3D-модели используются в самых разных отраслях и сферах применения. Вот некоторые примеры:

Реверс-инжиниринг – позволяет создавать точные копии объектов, определять их дизайн и конструкцию, а также определять технологические параметры.

Контроль качества – позволяет создавать виртуальные модели, проводить тесты и анализы, создавать визуальные инструкции и прототипы, а также анализировать и оптимизировать процессы производства.

Развлечения – в кино, телепередачах и видеоиграх для создания реалистичной и захватывающей среды, персонажей и спецэффектов.

Дизайн и производство продукции – для создания прототипов и тестирования продукции перед ее производством, что позволяет сэкономить время и снизить затраты.

Медицина – для визуализации и планирования операций, а также для создания протезов и имплантатов.

Архитектура и инженерное дело – при проектировании и визуализации зданий, мостов и других сооружений, чтобы проверить, как они будут выглядеть и функционировать в реальном мире.

Образование – в школах и университетах для обучения сложным концепциям, таким как анатомия и физика, в более увлекательной и интерактивной форме.

Виртуальная и дополненная реальность – для создания виртуальной и дополненной реальности, позволяя пользователям исследовать и взаимодействовать с цифровой средой более захватывающим образом.

Существует несколько способов создания 3D-моделей, включая использование специализированного программного обеспечения, 3D-сканирование, фотограмметрию, игровые движки и 3D-печать. Каждый способ имеет свои преимущества и недостатки, и выбор зависит от цели использования модели, доступных инструментов и уровня знаний создателя.

ЧАСТО ЗАДАВАЕМЫЕ ВОПРОСЫ

Как создавать 3D-модели для печати методом 3D-сканирования для начинающих?

Для создания 3D-моделей для печати методом 3D сканирования необходимо выполнить следующие шаги:

1. Подготовить объект для сканирования. При необходимости очистите его от пыли и грязи, чтобы поверхность была ровной и гладкой.
2. Выбрать соответствующее оборудование. Для сканирования малых объектов можно использовать простые 3D-сканеры, которые подключаются к компьютеру. Для сканирования крупных объектов может потребоваться специализированное оборудование, например, лазерный сканер.
3. Установить программное обеспечение для сканирования. Как правило, 3D-сканеры идут в комплекте с программным обеспечением, которое позволяет создавать 3D-модели. Эти программы могут отличаться по функциональности и сложности использования.
4. Произвести сканирование объекта. При этом необходимо следить за качеством сканирования, чтобы избежать ошибок и неточностей. Важно понимать, что точность и детализация 3D-модели зависят от качества сканирования.
5. Обработать 3D-модель. После сканирования необходимо обработать полученную 3D-модель. Это может включать в себя удаление шума, редактирование поверхностей, создание текстур и т.д.
6. Подготовить модель для печати. В зависимости от используемого принтера и материала, необходимо подготовить 3D-модель для печати. Это может включать в себя настройку размеров, плотности наполнения, поддержек и т.д.
7. Распечатать модель. После подготовки модели для печати, ее можно отправить на печать. После завершения печати необходимо удалить поддержки и провести финишную обработку модели, если это необходимо.

Как создавать 3D-модели для игр?

Создание 3D-моделей для игр включает в себя несколько иной процесс, чем создание 3D-моделей для других целей. Вот несколько общих шагов по созданию 3D-моделей для игр:

• Выберите программу для 3D-моделирования, которая подходит для разработки игр, например Maya, 3ds Max или Blender.
• Спланируйте модель и ее назначение в игре. Учитывайте требуемый уровень детализации и то, как модель будет взаимодействовать с другими объектами в игре.
• Используйте программу моделирования для создания 3D-модели, не забывая об ограничениях игровых движков и целевой платформы.
• Нанесите текстуры на модель с помощью специализированного программного обеспечения, например, Substance Painter или Photoshop. Текстурирование добавляет визуальную детализацию и реалистичность модели.
• Риггинг модели – это процесс добавления скелета к модели, который обеспечивает анимацию и движение в игре.
• Используйте анимационные программы, такие как Maya или 3ds Max, чтобы анимировать модель. Этот шаг необязателен, но анимация может добавить в игру много жизни и интерактивности.
• Экспортируйте модель в формат, совместимый с игровым движком, например, FBX.
• Импортируйте модель в игровой движок и интегрируйте ее в игровой мир. Протестируйте модель в игре и внесите необходимые изменения.

Создание 3D-моделей для игр требует сочетания технических навыков, творческого подхода и понимания процесса разработки игр. Это может быть сложным, но полезным процессом, и существует множество ресурсов и учебных пособий, которые помогут вам начать работу.

Как создавать 3D-модели из фотографий?

Создание 3D-моделей из фотографий – это процесс, называемый фотограмметрией. Ниже приведены общие шаги по созданию 3D-моделей из фотографий:

• Сделайте несколько снимков объекта или сцены под разными углами. Чем больше снимков вы сделаете, тем больше деталей вы сможете передать.
• Выберите программное обеспечение для фотограмметрии, которое соответствует вашему уровню опыта и сложности проекта. Некоторые популярные варианты включают RealityCapture, Agisoft Metashape и Autodesk ReCap.
• Импортируйте снимки в программу фотограмметрии.
• Программа проанализирует снимки и выровняет их по общим признакам.
• Программа генерирует облако точек, которое представляет собой 3D-представление объекта или сцены на основе снимков.
• Программа создает сетку, которая представляет собой поверхность, покрывающую облако точек.
• Нанесите текстуры на сетку, чтобы добавить визуальную детализацию и реалистичность.
• Экспортируйте 3D-модель в формат, совместимый с программным обеспечением или платформой, в которой вы будете использовать модель.

Создание 3D-моделей из фотографий может быть сложным процессом, но это отличный способ запечатлеть реальные объекты и сцены для использования в различных проектах. Важно выбрать правильное программное обеспечение и тщательно выполнять все шаги, чтобы добиться наилучших результатов.