Урок 12. быстрое создание 3d модели по 2d эскизу

Виды и уровни 3D-моделей

Существует несколько видов трехмерных моделей:


  • полигональная модель;
  • NURBS поверхности.

Вторые имеют более высокий уровень точности, так что их чаще всего используют инженеры, машиностроители и архитекторы. А вот полигональные модели чаще используются для создания 3D-изображений в мультипликации, кинематографе и компьютерных играх. Они состоят из многочисленных простейших геометрических фигур, которые также называют примитивами.

Кроме того, есть три вида 3D-моделирования:

  • каркасное моделирование;
  • поверхностное моделирование;
  • твердотельное моделирование.

Первый из них, наиболее простой вид – это каркасное моделирование. Модели, получаемые при создании этого типа воспроизведения, будут называться проволочными или каркасными. Состоят они из линий, дуг и сегментов. Изображения такого типа не передают полную информацию об объекте: ни об объеме, ни о структуре поверхности из такой модели узнать невозможно, зато можно изучить его устройство и функциональность. Главным преимуществом каркасного моделирования является то, что на хранение трехмерных моделей, созданных этим способом, не требуется много оперативной памяти компьютера. Чаще всего каркасная визуализация применяется в специализированных программах для построения предполагаемой траектории движения устройства или инструмента.

Второй вид 3D-моделирования – это поверхностное моделирование. В отличие от каркасного, здесь имеются не только сегменты, линии и дуги, но и поверхности образующие контур отображаемого объекта.

Ну и последний, самый точный и достоверный тип 3D-моделирования, называется твердотельное моделирование. В результате его использования можно получить настоящий образец готового объекта, который передает все данные о нем. Модель, созданная благодаря этому способу визуального воспроизведения, содержит линии, грани, текстуру и данные об объеме и массе тела. Хотя изображения и занимают наибольший объем памяти компьютера по сравнению с остальными, но он полностью описывает готовый объект. Твердотельное моделирование используется повсюду: при создании техники, промышленных деталей, мебели, ювелирных изделий, кино и компьютерных игр.

Из-за того, что 3D-модели используются практически во всех сферах нашей жизни, можно выделить четыре уровня сложности объемных изображений:

  • Первый – простейший – не содержит информации о структуре и мелких деталях объекта, например бокалы и простые рамки.
  • Второй, немного более сложный уровень, содержит более детальную информацию о модели. К такому уровню можно отнести тумбы, столы и другие несложные предметы.
  • К третьему уровню можно отнести гарнитуры мебели и технику для дома из-за многочисленных мелких деталей и сложной неоднородной структуры.
  • Ну а четвертый чаще всего используется инженерами, примерами трехмерных моделей этого уровня могут служить модели станков, автомобилей и другой сложной техники.

Все уровни модели соотносятся и с видами 3D-моделирования, так первые два – это каркасный, третий – поверхностный, а четвертый – твердотельный способ визуализации.

3Д моделирование по чертежам

Чертежи выступают в качестве шаблонных изображений. Для того чтобы создать 3д-модель по чертежам необходимо иметь три чертежа объекта – спереди, сверху и сбоку, а в идеале еще и сзади.

Требования к чертежам:

  • указание всех размеров (толщина перегородок, размеры плоскостей, внутренние составляющие объекта и т.д.);
  • правильное расположение всех объектов относительно оси координат;
  • понятность;
  • указание материала, из которого будет сделан объект.

К чертежам желательно приложить следующую информацию:

  • способ создания прототипа (3д печать, фрезеровка, формовка, комбинированный метод прототипирования);
  • требуемый способ изготовления объекта, гарантирующий высокое качество будущего изделия.

Если же чертеж не соответствует требуемым стандартам отрасли, компания KOLORO проведет дополнительные работы по стандартизации изделия. С учетом пожеланий клиента наши специалисты:

  • проведут необходимые исследования;
  • разберутся с вашей задачей и предложат ее решение;
  • создадут чертеж, отвечающий необходимым стандартам;
  • создадут 3д-модель объекта на основе ее чертежа.

MyMiniFactory.

Это открытая телеконференция и архив для более чем 50 тысяч заготовок для 3D-печати. Львиная доля из них посвящена игровой индустрии и неформальной культуре. Портал связан с iMakr – онлайн-поставщиком, торгующим 3D-принтерами и деталями для них. Портал открывает доступ к контенту для 3D-принтеров, созданному профессиональными разработчиками и с гарантией его соответствия стандартам качества. Портал предоставляет возможность обсуждения насущных дизайнерских проблем и обладает большим собранием бесплатных STL-моделей. Не так давно стал доступен премиум-магазин, где разработчики могут продвигать собственные работы и зарабатывать на своих талантах.

Поверхностное и твердотельное моделирование: общее и отличия

Поверхностное моделирование (моделирование поверхностей) имеет много общего и много отличий с твердотельным моделированием (моделирование твердых тел). После проведения моделирования в обоих случаях результатом является оболочка, которая описывает поверхность объекта.

При поверхностном моделировании специалист сначала создает поверхность, модифицирует ее. Затем поверхность обрезается по линиям пересечения и соединяется с другими поверхностями. Таким образом, мастер «складывает» нужную оболочку. Такой способ моделирования позволяет создавать сложные формы и объекты.

Работая по твердотельной технологии, специалист сначала работает с оболочкой, а потом с отдельными поверхностями. Принцип работы простой: создание простой оболочки, полностью описываемой объект. Потом с помощью различных операций: булевые, округления, построения ребер и других, оболочке придается нужная форма.

Поверхностное и твердотельное моделирование являются всего лишь разными способами для достижения одного и того же результата. Аналогичные действия, выполненные в разной последовательности, определяют главные отличия между поверхностным и твердотельным моделированием.

Компания KOLORO специализируется на 3Д моделировании — создании точных копий объектов. В нашем штате работают лучшие специалисты в области 3Д моделирования и визуализации. Чтобы просчитать стоимость 3Д моделирования интересующего вас объекта, напишите нам письмо на адрес info@koloro.com.uaс пометкой «стоимость 3Д моделирования».

На основании построенной 3Д модели мы можем напечатать вам ее на 3Д принтере и даже изготовить небольшую партию с помощью литья в силиконовые формы.

3д моделирование на основе реального объекта


Зачастую данный способ 3д моделирования применяется в случае отсутствия 3д-сканера и невозможности сделать качественную фотографию объекта. Сам объект, в данном случае, должен быть небольшим по размеру и транспортабельным, ведь инженеру придется работать непосредственно с объектом – перемещать и двигать его, а при необходимости и разбирать объект на отдельные части.

В компании KOLORO для вас создадут 3д модель по фотографии, которая:

  • будет соответствовать всем техническим нормам, заявленным по объекту;
  • за счет 3д-визуализации ничем не будет отличаться от реального сфотографированного объекта;
  • может быть использована для создания прототипа объекта.

Специализированные сотрудники компании KOLORO в кратчайшие сроки проведут 3д-моделирование: по чертежам, фотографиям или же на основе реального объекта. Заметим, втехническом арсенале компании KOLORO, среди прочего, есть и3д-сканер, который будет особенно полезен при моделировании больших объектов!

Cults.

Основанный в пятой республике, Cults является тематическим сообществом и торговой платформой для 3D-моделей, где разработчики получают возможность платно или бесплатно предлагать свои STL-файлы. Cults предлагает свыше 40 тысяч бесплатных моделей. При этом посетители портала имеют возможность следить за деятельностью избранных разработчиков, и получать обновления при загрузке ими своих проектов. Также сервис предоставляет доступ к коллекциям, основанным на известных брендах. Например, IKEA hacks, Lego parts, GoPro или для создания деталей дронов. Стоит отметить, что содержимое портала можно читать на нескольких языках.

GrabCAD Library.

GrabCAD ориентирован, прежде всего, на профессиональных инженеров, которым требуется создавать продукты великолепного качества. Портал включает специальные инструменты коммуникации, которые позволяют пользователям сотрудничать в процессе разработки проектов. GrabCAD идеален для подбора сложных дизайнерских и инженерных изделий. Стоит отметить, что не каждая представленная на портале 3D-модель подойдёт для всех устройств. Помимо STL-файлов, которые можно скачать совершенно бесплатно, портал предлагает дополнительную программную поддержку для 3D-печати GrabCAD Workbench и GrabCAD Print.

Рубрики блога

  • ►Экспресс-курс Компас График (1)
  • ►Уроки по 3D моделированию (28)
  • ►Уроки по 2D моделированию (24)
  • ▼Уроки Компас 3D V17-V18 (15)
    • Урок 9. Узел
    • Урок 8. Выпускной коллектор
    • Урок 7 Символ бесконечности (трилистник)
    • Урок 6. Треугольник Пенроуза (трибар)
    • Урок 5. Оптическая иллюзия
    • Урок 4. Спиральная коническая вал-шестерня
    • Урок 3 Модель с элементами листового тела
    • Урок 2 Построение модели вала в Компас 3D V17
    • Урок 15 Отвод угловой
    • Урок 14. Немного об ориентации моделей в Компасе
    • Урок 13 Видео для новичков в Компас 3D! Основы построения моделей в САПР Компас
    • Урок 12. Быстрое создание 3D модели по 2D эскизу
    • Урок 11. Листовое тело в Компас 3D V17
    • Урок 10. Амортизатор — создание сборки и анимации
    • Урок 1 Построение модели детали в Компас 3D V17
  • ►Рекомендую (9)
  • ►Помощь с чертежами (4)
  • ►Материалы для скачивания (5)
  • Урок 9. Сборка в Компас 3d
  • Урок 8. Построение третьего вида по двум данным. Слои в Компасе
  • Урок 7. Параметрическая модель (3d)
  • Урок 6. Изометрия с вырезом четверти
  • Урок 5. Создаем чертеж простого горизонтального разреза детали
  • Урок 4. Изометрия геометрического тела. Операция по сечениям в Компасе
  • Урок 3. Как создать 3d модель в Компасе по данному аксонометрическому изображению. Анализ формы детали.
  • Урок 28. Модель рычага в Компас 3D
  • Урок 27. Модель крышки редуктора
  • Урок 26. Модель гребного винта
  • Урок 25. Модель крыльчатки
  • Урок 24. Пользовательская библиотека в Компасе
  • Урок 23. Параметризация модели. Создание таблицы переменных
  • Урок 22. Поверхности в Компас 3D. Поверхность соединения
  • Урок 21. Лампочка в Компасе
  • Урок 20. Модель турбины в Компас 3d
  • Урок 2. Создаем 3d модели призмы, пирамиды, цилиндра и конуса. Или как создать четыре 3d модели за 10 минут.
  • Урок 19. Кольцевая пружина
  • Урок 18. Пружина в Компасе
  • Урок 17. Кинематическая операция в Компасе
  • Урок 16. Операция по сечениям в Компас 3d
  • Урок 15. Листовое тело
  • Урок 14. Анимация в Компасе
  • Урок 13. Как разнести сборку. Сечение сборки
  • Урок 12. Чертеж сварного соединения
  • Урок 11. Резьбовые соединения деталей. Создание сборки в Компасе
  • Урок 10. Как сделать резьбу в Компасе
  • Урок 1. Моделирование в Компас 3D
  • Урок 9. Три проекции геометрического тела. Профильный разрез детали.
  • Урок 8. Построение линии пересечения поверхностей цилиндров
  • Урок 7. Сечение цилиндра плоскостью. Развертка усеченного цилиндра
  • Урок 6. Сечение призмы плоскостью. Развертка усеченной призмы.
  • Урок 5. Как построить по двум видам третий и ребро жесткости в Компасе.
  • Урок 4. Строим ассоциативные чертежи цилиндра и конуса, находим на них недостающие проекции точек (часть 2)
  • Урок 4. Как создать ассоциативный чертеж по 3d модели и найти проекции точек на пирамиде и призме? (часть 1)
  • Урок 3. Как сделать штриховку в Компасе
  • Урок 24 Чертеж в Компасе — параметрический чертеж
  • Урок 23. Чертеж вала-шестерни
  • Урок 21. Параметризация. Таблицы переменных в Компас 3d
  • Урок 20. Чертеж кулачка в Компасе. Построение лекальных кривых
  • Урок 2. Как сделать сопряжение? Просто
  • Урок 19. Комплексный чертеж усеченной модели
  • Урок 18. Зубчатое колесо в Компасе
  • Урок 17. Чертеж резьбовых соединений. Спецификация в Компас 3d
  • Урок 16. Как сделать сечение в Компасе
  • Урок 15. Проекции группы геометрических тел
  • Урок 14. Сложный ломаный разрез
  • Урок 13. Сложный ступенчатый разрез
  • Урок 12. Как сделать местный разрез в Компасе?
  • Урок 11. Параметризация в Компасе (2d)
  • Урок 10. Соединение части вида и части разреза. Фронтальный разрез детали
  • Урок 1. Деление окружности на равные части
  • Урок 9. Узел
  • Урок 8. Выпускной коллектор
  • Урок 7 Символ бесконечности (трилистник)
  • Урок 6. Треугольник Пенроуза (трибар)
  • Урок 5. Оптическая иллюзия
  • Урок 4. Спиральная коническая вал-шестерня
  • Урок 3 Модель с элементами листового тела
  • Урок 2 Построение модели вала в Компас 3D V17
  • Урок 15 Отвод угловой
  • Урок 14. Немного об ориентации моделей в Компасе
  • Урок 13 Видео для новичков в Компас 3D! Основы построения моделей в САПР Компас
  • Урок 12. Быстрое создание 3D модели по 2D эскизу
  • Урок 11. Листовое тело в Компас 3D V17
  • Урок 10. Амортизатор — создание сборки и анимации
  • Урок 1 Построение модели детали в Компас 3D V17
  • Тест по Компас 3d
  • Сравнение систем автоматизированного проектирования КОМПАС 3D и AutoCAD
  • Специализированные комплекты КОМПАС для машиностроения
  • Пересечение прямой линии с плоскостью. Определение видимости прямой
  • Обучающие материалы по Компас 3D: видео
  • Как распечатать чертеж в Компасе?
  • Знакомимся с Главным окном системы Компас 3D
  • Дистанционные курсы обучения операторов станков с ЧПУ
  • Видеоуроки по Компас 3D
  • Создание 3d модели шнека
  • Создание 3d модели операцией вращения
  • Создаем три вида модели и изометрию с вырезом четверти
  • Модель корпуса крана (пересечение поверхностей вращения)

Обзор существующих программных продуктов

В настоящее время на рынке присутствует довольно большое количество продуктов для создания трехмерной модели по фотографиям. В результате проведенных исследований были выбраны наиболее соответствующие нашим задачам продукты: PhotoScan (Agisoft), Pix4Dmapper (Pix4D), ContexCapture (Bentley Systems).

PhotoScan — это отечественный продукт, широко используемый специалистами, работающими с компьютерной графикой и профессиональными дизайнерами. Бюджетный и эффективный, PhotoScan является одним из ведущих решений для «полупрофессионального» рынка. Войти в перечень профессиональных решений продукту пока не позволяют такие недостатки, как слабые возможности масштабирования и низкая производительность.

Рис. 1. Результаты съемки после обработки Photoscan


Pix4Dmapper — разработанный в Швейцарии продукт, который сразу же стал использоваться для аэрофотосъемки с БЛА. Pix4Dmapper позиционируется как ведущее решение для работы с ортофотопланами, облаками точек и цифровыми моделями местности (ЦММ) на средних и малых проектах. К его плюсам можно отнести возможность редактирования ортофотоплана, детализацию модели, использование Pix4D большинством производителей БЛА в аппаратной связке с ПО дрона. Из недостатков: низкая производительность, ограниченные возможности масштабирования и взаимодействия с моделью.

ContexCapture — продукт французской фирмы Acute3D, которую в 2015 году поглотила компания Bentley Systems . Продукт характеризуется как решение для автоматического и высокоточного построения 3D­моделей на основе простых фотографий, получаемых с помощью любого устройства — от смартфона до специализированных камер и сканеров. Решение обладает неограниченной масштабируемостью — от предмета до города. Точность представления ограничена только параметрами фотографий. Также важным преимуществом является возможность генерации не объемного облака точек, а трехмерного массива, который обладает свойствами геометрической модели. Решение выделяется своими промышленными характеристиками. К недостаткам можно отнести относительно слабые возможности по созданию интерьеров.

В итоге мы имеем три уникальных продукта, у каждого из которых есть свой набор как достоинств, так и недостатков.

Zortrax Library.

Предшествующая версия интерактивного хранилища свободных STL-файлов Zortrax представляла собой элемент программного комплекса Z-Suite и была реально доступна только для собственников 3D-принтеров от компании Zortrax. Теперь же коллекция изолирована и доступна в глобальной сети. На данный момент любой посетитель способен просматривать, подгружать и использовать готовые эскизы для применения на 3D-принтере. Львиная часть 3D-моделей, а их более 850, создана под использование нитей ABS. Все те, кто раньше не использовал данный материал, могут попробовать его на практике.

Составные части 3D-модели

Трехмерная модель состоит из множества точек, которые соединяются между собой гранями и образуют полигоны.

Вершина – это точка, которая имеет свои координаты в трехмерной системе, то есть X, Y, Z. Свое название она получила из-за того, что является крайней точкой плоского многоугольника, или полигона.

Грань, или ребро — отрезок, который соединяет две вершины, понятие, взятое опять же из геометрии. В трехмерной графике гранью называют ограничитель полигонов.

Основной составляющей в трехмерной графике считается полигон – плоский многоугольник, множество которых и образует трехмерную фигуру. Абсолютно любая фигура будет строиться из многочисленных простых фигур (причем большинство редакторов использует треугольники и четырехугольники). Чем больше будет простых фигур в составе сложной, тем более гладкой будет казаться поверхность 3D-модели (так называемое высокополигональное моделирование).

Совокупность полигонов несет информацию о размере и форме 3Д модели, а выбранная текстура позволяет передать достоверную информацию о внешнем виде объекта и представляет собой изображение на поверхности фигуры.


С этим читают