Что такое 3D-моделирование и где оно применяется?

3D-моделирование — это методика компьютерной графики для создания трехмерного цифрового представления любого объекта или поверхности. Художник использует специальное программное обеспечение для манипулирования точками в виртуальном пространстве (так называемые вершины), чтобы сформировать сетку: набор вершин, которые формируют объект.

Эти трехмерные объекты могут быть сгенерированы автоматически или созданы вручную путем деформации сетки или иным образом манипулирования вершинами. 3D-модели используются для различных сред, включая видеоигры, фильмы, архитектуру, иллюстрацию, инженерию и коммерческую рекламу.

В процессе трехмерного моделирования создается цифровой объект, способный полностью анимироваться, что делает его необходимым для анимации персонажей и специальных эффектов. Ядром модели является сетка, которую лучше всего описать как совокупность точек в пространстве.

Эти точки отображаются в трехмерной сетке и объединяются в виде многоугольников, обычно треугольников или квадратов. Каждая точка или вершина имеет свою позицию на сетке, и путем объединения этих точек в фигуры создается поверхность объекта.

Модели часто экспортируются в другое программное обеспечение для использования в играх или фильмах. Но некоторые программы 3D-моделирования позволяют создавать 2D-изображения, используя процесс, называемый 3D-рендерингом. Эта техника отлично подходит для создания гиперреалистичных сцен с использованием сложных алгоритмов освещения.

3D моделирование в действии

3D моделирование является неотъемлемой частью многих творческих карьер. Инженеры и архитекторы используют его для планирования и проектирования своей работы. Аниматоры и дизайнеры игр полагаются на 3D-моделирование, чтобы воплотить свои идеи в жизнь.

И почти каждый голливудский блокбастер использует 3D-моделирование для создания спецэффектов, сокращения затрат и ускорения производства. Например, в сериале «Игра престолов» HBO используется 3D-моделирование + анимация для макетирования каждого эпизода перед съемкой. Из-за их ценности в Интернете существует обширный рынок для 3D-моделей.

Такие сайты, как TurboSquid и CGTrader, предлагают отдельные 3D-модели и пакеты. Художники могут работать индивидуально или в команде над созданием этих ресурсов и распространять их для использования в различных проектах.

3D-печать — еще одно популярное приложение для 3D-моделирования, так как оно позволяет точно контролировать дизайн сетки.

Объекты также можно создавать с помощью трехмерного сканирования или скульптинга , но эти методы имеют ограничения в точности конечной модели. Но то, что достигается в точности, теряется в скорости, так как 3D-моделирование может быть утомительным процессом.

Обучение 3D-моделированию может быть довольно сложной задачей. Многие из этих программ сложны, и хорошие принципы моделирования основаны на фундаментальных навыках искусства .

Тем, у кого есть опыт в рисовании и скульптуре, будет легче учиться моделировать. Но на самом деле, каждый, у кого есть время и терпение, может освоить эти навыки.

Как работает 3D-моделирование?

Художник обычно начинает с создания некоторого типа примитива, такого как куб, сфера или плоскость. Примитив — это только начальная форма для начала моделирования.

Художник будет опираться на эту базовую форму и манипулировать ею, используя различные инструменты моделирования. Для 3D-моделирования это почти всегда хорошая идея начать с простого и работать в направлении сложности.

3D-моделирование — это точный рабочий процесс, который часто требует тщательного размещения отдельных вершин для достижения правильных контуров нужного объекта.

Внешняя часть сетки состоит из многоугольников, которые можно подразделить на более мелкие фигуры, чтобы создать больше деталей. Эти подразделения особенно необходимы, если 3D-модель должна быть анимированной.

Любые суставы, которые должны согнуться — например, колено или локоть персонажа — будут нуждаться в этих дополнительных многоугольниках для обеспечения плавного движения.

Существует несколько инструментов для ускорения процесса моделирования. Большинство программ включают технику зеркалирования, которая позволяет художнику создать симметричную модель, работая только с одной половиной или даже одной четвертью объекта.

Это особенно полезно при проектировании персонажей, поскольку художнику нужно смоделировать только одну сторону персонажа, а программное обеспечение отразит их работу вдоль желаемой оси, создав идеально симметричный объект.

Другие инструменты позволяют быстро деформировать поверхность модели. Например, текстура шума может использоваться для смещения сетки, чтобы получить более органическую поверхность.

Или инструмент поверхности подразделения может использоваться для имитации большего количества полигонов . Таким образом, художник может работать «неразрушающе» в процессе, который сохраняет оригинальную работу. Это особенно важно для более сложных моделей, которые требуют экспериментов, чтобы получить права.

Как только модель завершена, поверхность может быть окрашена и текстурирована.

Текстурирование моделей выходит за рамки данной статьи, но важно отметить, что текстуры могут использоваться для имитации деталей поверхности.

Таким образом, художник может сделать модель более сложной, чем она есть. Этот метод особенно полезен в видеоиграх, где сложные сетки могут обременять процессор и прерывать игровой процесс.

Программы для 3D моделирование и анимации

Там нет недостатка в программах 3D-моделирования на выбор. Ищете ли вы анимированных персонажей, игровые модели или дизайн дома, есть программа на любой бюджет.

Maya от Autodesk является отраслевым стандартом в 3D-моделировании и анимации. Если бы вы проходили курс 3D-моделирования в университете, это, вероятно, программное обеспечение, которое вы бы использовали. Большинство профессиональных студий ищут опыт работы с Maya, когда нанимают новых талантов, поэтому любой художник, желающий проникнуть в индустрию, должен серьезно подумать об изучении Maya.

Cinema4D — еще один очень популярный выбор. Кривая обучения не такая крутая, как в Maya, и она поддерживает более упорядоченную интеграцию с такими инструментами, как Adobe After Effects, что делает ее отличным выбором для тех, кто интересуется движущейся графикой.

Blender — бесплатная программа для трехмерного моделирования и анимации с открытым исходным кодом. Он поставляется с надежным набором инструментов, способным создавать ресурсы и анимацию профессионального качества. Нет ценника. Однако кривая обучения Blender довольно крутая, и программное обеспечение считается нестандартным в отрасли.

SketchUp — это инструмент, популярный среди архитекторов и ландшафтных дизайнеров. Он имеет простой в использовании интерфейс, что делает его идеальным для начинающих, желающих начать работу с 3D-моделированием для архитектурных работ. Но есть множество других программ моделирования, так что загляните в Google, если вам интересно узнать больше.

В любом случае, 3D-моделирование является неотъемлемой частью современного цифрового медиа-ландшафта.

Это также захватывающее и полезное средство художественного самовыражения. Несмотря на то, что это часто пугает начинающих, растущее число учебных пособий и учебных ресурсов означает, что освоить трехмерное моделирование с нуля никогда не было так просто.

Сейчас самое подходящее время, чтобы начать свое собственное путешествие с моделированием и воплотить в жизнь свои уникальные идеи.

————————————-

Автор статьи: Джош Петти — художник и разработчик игр, специализирующийся на научной фантастике, фэнтези и абстрактном искусстве. В его работах использованы яркие цвета и сочетаются элементы искусства глитча, опережающего, ретро-гейминга, нео-гео и концептуального искусства. Он учился на масляного художника, прежде чем занялся 3D-моделированием, анимацией и программированием. Сейчас он руководит Brain Jar , небольшой студией по разработке игр, которая занимается экспериментальным контентом, основанным на повествовании. Вы можете узнать больше на веб-сайте или в Twitter @brainjargames.

Back to Top