Топ-9 программ для создания 3d-моделей

Сферы использования 3D моделирования

Согласитесь, сейчас совершенно невозможно даже представить современную архитектуру без трехмерного проектирования и визуализации самых разных объектов. Помимо традиционного применения, эти технологии уже сделали шаг в будущее – в области «3D печати» домов.


Все проекты должны иметь не только, двухмерные чертежи, разрезы, виды, но и полноценный раздел 3D моделирования фасадов и интерьеров.

Разрабатывая, скажем, фасады зданий в программах 3D, архитектор имеет возможность создать виртуальную модель и привязать ее к конкретному участку на местности. Все объекты создаются из выбранной фигуры, которая находится в составе набора примитивов программы 3D моделирования. Библиотека примитивов настолько обширна, что вполне позволяет с помощью необходимого модификатора создавать любую модель реального мира.

Используя геодезические съемки, программа трехмерного проектирования в автоматическом режиме выводит на принтер чертежи генпланов и профили дорог и площадок с красными отметками. Это позволяет сократить сроки разработки и снизить ее себестоимость.

Современный трехмерный дизайн любого пространства позволяет сформировать полноценное представление о расстановке мебели, систем отопления, электропроводки, светильников, выключателей, вида остекления и заполнения проемов. Такой подход минимизирует ошибки в плане строительства, отделки и декорирования. Вы видите еще не построенное здание как на ладони, оно уже почти существует!

3д модели объектов растительного и животного реального мира создают как бы виртуальную реальность, где вы можете уже сейчас наслаждаться тем, насколько прекрасен будет ваш сад или насколько стильно будет выглядеть прилегающая территория вашего бизнеса. Определяя место физического объекта в 3D пространстве, можно запроектировать и весьма точно реализовать даже сложнейшие инновационные идеи в области строительства, декорирования, а также в ландшафтном дизайне.

Передовые, самые инновационные разработки в сфере 3D принтеров позволяют буквально печатать дома из цемента. Строительные 3D принтеры пока не совершенны и имеют довольно высокую стоимость, они чувствительны к перепадам погодных условий, требуют прямо-таки трепетного к себе отношения. Они не допускают перерывы в поставке бетонной смеси и не дружат с арматурным каркасом. Монтаж перемычек и перекрытий выполняется дополнительной техникой. Но дома по этой технологии возводятся в рекордно короткие сроки и могут иметь невероятно причудливый дизайн. Естественно, «напечатать» такой дом будущего совершенно нереально без предварительного проектирования в совместимой 3D программе.

Область применения 3D моделирования не ограничивается архитектурой, строительством и благоустройством.

Еще несколько лет назад трехмерный фантастический фильм был вершиной мастерства в киноиндустрии. Сейчас фильмы, мультфильмы и игры 3D превратились в нечто само собой разумеющееся. Создание трехмерных героев для кино и VR игр – это огромный прибыльный бизнес.

Трехмерные модели широко применяются в рекламе. Причем для их создания используют не только редакторы для моделирования, но и программу Adobe Photoshop.

Самое передовое направление в области VR и трехмерного моделирования пространства – это обучающие симуляции, позволяющие быстро и безопасно готовить специалистов в разных областях. Эту технологию внедряют даже для подготовки кондукторов, проверяющих билеты в автобусах!

Карьера и области применения 3D-моделирования


Сегодня 3D-моделирование находит множество областей применения.

Медицинская промышленность использует подробные 3D-модели органов, в том числе снимки срезов из компьютерной томографии или МРТ-сканирования. 

Архитекторы и инженеры также используют 3D-программы для демонстрации проектов зданий, ландшафтов, устройств, конструкций, транспортных средств и т. д. 

Даже ученые начали использовать трехмерные геологические модели. Сейсмологи, например, используют их для прогнозирования событий внутри земной коры из-за смещения пластин, эрозии и т. д. 

Несомненно, большинство людей проявляют сегодня интерес к 3D-моделированию благодаря двум крупнейшим индустриям развлечений. 

Первой является кино и видео, в которых используются созданные на компьютере персонажи, объекты и пространства. Это могут быть как анимационные, так и обычные фильмы.

Другая отрасль — видеоигры. В большинстве современных игр используются 3D-модели и пространства для создания виртуальных миров, погружаясь в которые игроки не только играют, но и изучают ту или иную сферу деятельности.

2.Точное моделирование в САПРах

Это моделирование основано на операциях, поочередно совершаемых над телом или поверхностью. Модель задается не полигонами, а математическими формулами (не беспокойтесь — вы как пользователь этих формул не видите, если не захотите задать какую-либо формулу сами). Отличие между полигональным моделированием и моделированием в САПРах аналогично отличию растровой графики от векторной. Чтобы получить гладкую модель полигонами, нужно увеличивать количество полигонов — и все равно на каком-то уровне модель будет иметь неровность, даже если вы добавили столько ребер, что компьютер зависает при попытке просмотреть ее. В САПРах же любая криволинейная поверхность абсолютно гладкая при любом приближении, так как задается математически. В том числе и из-за этого модели под производство не делаются в 3Ds max: было бы не очень хорошо, если бы на компьютерной мыши были бы видны следы низкополигонального моделирования!

Посмотрите на эту картинку. Слева — полигональная модель, заданная координатами точек и гранями между ними. Справа — та же модель, выполненная созданием параболы на плоскости и прокручиванием вокруг своей оси.

Видно, что вторая модель идеально гладкая, а гладкость первой ограничена количеством определяющих ее точек.


Из-за того, что модель задается математически, можно моделировать с точностью до долей миллиметра

Это очень важно при проектировании, например, формы под литье на заводе: из-за отклонения в миллиметр в корпус вполне могут не влезть важные детали прибора. Также это важно, если вы хотите распечатать себе на 3D-принтере предмет, стыкующийся с каким-нибудь другим предметом, например, подставку для ножа или держатель карт памяти

Еще одна особенность САПРов — возможность создавать параметрические модели. Это значит, что модель создается последовательностью действий. В любой момент можно откатить создание модели к самому первому вашему действию и изменить параметры, которые вы задавали в нем (например, высота и диаметр цилиндра):

Это, пожалуй, самое удобное в моделировании в САПРах. При правильно построенной модели можно менять любой параметр и модель автоматически перестроится. По сути, при построении создается алгоритм модели, который можно менять в любом месте. Это очень удобно как просто при проектировании, когда нужно исправить свои ошибки, так и в том случае, когда надо замоделировать много подобных друг другу объектов, например, столов разной высоты или решетки с разным количеством перекладин.

Однако САПРы не предназначены для создания сложных органических моделей, как, например, человеческое тело. Чисто теоретически возможно создать в них простейшего персонажа, но это займет огромное количество времени и усилий, несравнимое с полигональным моделированием и скульптингом.

В САПРе Fusion 360 есть режим скульптинга, в котором можно редактировать модель способом, внешне похожим на полигональное моделирование, и при этом сохранять точные размеры и абсолютную гладкость модели. Но даже в нем создавать персонажа игры крайне нецелесообразно.

Вам стоит выбрать моделирование при помощи САПРов, если:

  • Вы проектируете что-то, что позже будет выполнено в реальном мире;
  • Вы не делаете реалистичные модели животных, людей и подобных органических объектов;
  • Вам нужно создать модель, в которой можно изменить один параметр и получить полностью перестроившуюся под него модель, в остальном такую же.

Какие программы подойдут:

  1. Fusion 360
  2. Catia
  3. Inventor
  4. Rhinoceros+Grasshopper
  5. OpenSCAD – бесплатный редактор с открытым кодом

Еще больше полезных статей — на нашем сайте www.makefabricationstudio.ru

Технические характеристики

Название Условия распространения Операционные системы Поддержка анимации Поддерживаемые форматы Полнота функционала
Blender Бесплатно macOS, Windows, Linux, Steam есть OBJ, FBX, PLY, STL Полный
SketchUp Платно для коммерции/бесплатно для личного пользования Windows, macOS нет DWG, DXF, JPEG, PNG,PSD Базовый
TinkerCad Бесплатно Онлайн нет STL, OBJ, X3D colors, VRNL colors, SVG Базовый
AutoCad Платно/бесплатная пробная версия Windows, OS x, iOS, Android, Windows Phone нет DXF, DWG, AutoCad drawing Достаточно
Maya Платно/бесплатная версия для студентов Windows, macOs, Linux да 3DS, OBJ Полный
3Ds Max Платно/бесплатная учебная лицензия Windows, macOS, Linux да 3DS, OBJ Полный
Cinema 4D Платно Windows, macOS, да 3DS, BVH, CATProduct, cgr, dem, dae Полный
ZBrush Платно Windows, macOS да OBJ, 3DS, dfx, psd Полный
SolidWorks Платно Windows да STL, VRML, VDAFS, ACIS Достаточно
Inventor Платно Windows, macOS да IPT, DWG, PDF Достаточно

Важно! В программах происходят обновления, следует проверять официальные сайты на их наличие.

Как производится 3D моделирование для промышленных целей

Промышленное 3Д моделирование выполняется всегда на основании технического задания (ТЗ) выданного заказчиком. Включая в задание раздел трехмерное моделирование, заказчик указывает степень деталировки и количество вариантов с разными текстурами или цветом.

Проектированием инженерных систем в программах 3D моделирования решается задача автоматизации трудоемких процессов, например, таких, как создание рабочих чертежей линейно вытянутых объектов.

Средствами 3D-моделирования производится конструирование и тестирование деталей разнообразных устройств, механизмов, в том числе высокотехнологичных. Распечатав их на принтере в натуральную величину и оттестировав, конструкторы могут приступать к заводскому производству.  Трехмерные технологии остро востребованы в автомобильной промышленности, где создаются 3D модели не только деталей, но и корпуса машин. Только так можно выпускать на рынок инновации и передовые решения – конструктивные и для целей автодизайна.

Огромный спрос на объемное 3D-моделирование наблюдается в фармацевтическом секторе и, особенно, в области протезирования.  Современные протезы проектируются так, чтобы они прекрасно подходили анатомически и полноценно выполняли бы функции потерянных конечностей.


И, конечно, апогеем в промышленном 3D проектировании является упаковка. Тщательная проработка формы, функциональности и дизайна посредством 3д позволяет колоссально влиять на продажи товаров, а с ними на прибыль предприятий.  Иногда превосходная упаковка (даже посредственных товаров) становится локомотивом продаж.

Что такое 3D-моделирование и где его применяют

3D-моделирование — это создание трёхмерных изображений (моделей) предметов, строений, фигур и всего прочего, что имеет объем. 3D-модели создаются на основе двухмерных чертежей, а иногда просто воображения.

Трехмерное моделирование применяют в следующих сферах:

  • печати предметов на 3D-принтере;
  • создания персонажей и объектов для видеоигр и спецэффектов в видео;
  • создания анимации и иллюстраций;
  • проектирования интерьеров, ландшафтов, архитектурных сооружений;
  • производства, строительства и многого другого.

Рассмотрим несколько популярных бесплатных сервисов, которые позволят создавать 3D-модели онлайн.

На что обратить внимание при выборе софта

Важно помнить, что от выбранной программы на начальном этапе зависит успех развития дизайнера в этой области. Если софт окажется слишком сложен или не способен удовлетворить потребности в моделировании определенных элементов, тяга к данной профессии испарится также быстро, как и появилась

Если софт окажется слишком сложен или не способен удовлетворить потребности в моделировании определенных элементов, тяга к данной профессии испарится также быстро, как и появилась.

Даже если дизайнер уже с большим опытом, нужно внимательно подходить к данному вопросу.

При выборе стоит опираться на следующие показатели:

  • максимальное удобство и функциональность, особенно, если дизайнер новичок;
  • высокая скорость работы программы без лагов;
  • требования к операционной системе – некоторые программы просто не рассчитаны на иные ПК;
  • реалистичность и привлекательность готового рендера или видео;
  • язык интерфейса – программы на английском бывают русифицированы, но при использовании перевода на русский некоторые клавиши могут быть изменены;
  • платная или бесплатная лицензия – большинство таких программ платные, но в них бывают учебные лицензии, которые выдаются на три года.

Важно! При использовании учебной лицензии продвижение проектов с коммерческой точки зрения является нарушением политики компании, выпустившей софт.

Заключение

Хоть в этой статье не описана вся магия 3D в мельчайших деталях, с формулами и алгоритмами рендеринга, я надеюсь, вы стали лучше понимать, как это всё вообще работает.

Знание таких фундаментальных вещей делает вас профессиональнее, даже если никакого практического применения у них нет

Важно не только уметь что-то делать, но и понимать, зачем вы это делаете и на что повлияют ваши действия

Если же вас интересует практическая сторона вопроса и вы хотите научиться создавать крутые 3D-модели, то можете записаться на наш курс. Вы выполните массу заданий, получите обратную связь от экспертов, прокачаете свои навыки и положите несколько проектов в портфолио.


С этим читают