Создание 3d модели: любая форма с точностью до микрона

14 голосов

3.0285714285714 5

02.01.2018

Сегодня услуги 3d моделирования востребованы совершенно во всех сферах — от медицины до мультипликации. Вычислительные возможности компьютеров и умелые руки специалистов способны создать форму любой сложности, с таким количеством мелких деталей, с каким это нужно заказчику. Например, корпусы для гаджетов, мелкие детали для их «начинки», или более крупные объекты — модель автомобиля или здания.

Почему этот новый метод разработки прототипов стал настолько популярен и где можно его применить — разберем в статье.

Что такое 3d моделирование

Разработка 3d модели — это процесс создания трехмерного объекта на плоскости (экране монитора) при помощи специальных программ. Задача моделировщика — в точности передать форму предмета или существа, учитывая геометрию, текстуру, освещение, положение виртуальной камеры и варианты ее смещения.

Мерило сложности поставленной задачи по созданию 3d модели на заказ — цена. Мало просто представлять форму объекта. Нужно уметь ее рассчитать, создать с учетом всех нюансов, а это — довольно трудоемкий и кропотливый процесс. Тем более, если речь о промышленном или, допустим, медицинском моделировании. В таких случаях — совершенно оправданно не ломать голову над туториалами. Намного проще и эффективнее 3d моделирование заказать.

Что такое 3d моделирование

Создание 3d модели по заказу в итоге должно дать не просто достоверную картинку, но и гарантировать, что такой предмет может существовать в реальности и выполнять заложенные в него функции.

Например, если речь идет о корпусе для какого-нибудь устройства, важно знать характеристики материала, из которого он будет изготовлен впоследствии.

Допустим, перед специалистом стоит задача: создание 3d модели зданий. Заказчик хочет презентовать максимально достоверную «картинку» будущим покупателям, провести виртуальный тур, показать свое творение изнутри и снаружи. Или, например, предоставить проект инвесторам, чтобы получить финансирование. Значит, необходимо при помощи программ создать здания не только визуально привлекательные, но и функциональные. Учесть в масштабе толщину стен, нагрузки на опорные элементы.

Зачем такие сложности? Когда речь идет о промышленном дизайне и изготовлении 3д модели на заказ, зачастую следующим этапом становится производство — печать или изготовление пресс-формы аналогичного объекта. Вот тут и становится виден уровень мастерства моделировщика: красивый, но совершенно «нежизнеспособный» предмет — показатель хорошего вкуса, но не понимания требований в промышленной отрасли. Умельцы студии дизайна KLONA прекрасно знают, как совместить эстетику и функциональность в одном предмете.

Изготовление 3д модели на заказ

Уровень профессионализма определяет стоимость 3d моделирования, но результат определенно заслуживает названной цены.

Как создается 3d модель на заказ

Способов создания трехмерных изображений при помощи компьютерных программ довольно много. И чем быстрее развиваются технологии, тем больше новых методов изобретается.

Любопытный факт: первые 3d изображения, которые удалось получить на плоскости — не были по-настоящему объемными. Ощущение формы создавалось при наложении нескольких одинаковых картинок разных цветов друг на друга. Чтобы разглядеть объем, необходимо было использовать специальное приспособление — поляризационные очки с цветными линзами.

Способы создания 3d модели, которые используются сегодня  — это полигональное, сплайновое, CAD прототипирование, 3d-скульптинг. В каждом из вариантов применяется также 3d моделирование по фотографии.

Как создается 3d модель на заказ

Разработка 3d моделей на заказ при помощи полигонального моделирования — это создание трехмерного объекта любой сложности с использованием полигонов (элементов 3d сетки). По сути, полигон — это квадрат или ромб, вершины и ребра которого можно перемещать. При смещении и искажении этих элементов создается форма будущей модели.

В промышленности и развлекательной индустрии, как правило, используется высокополигональное моделирование. То есть, количество элементов сетки, которое можно деформировать — максимальное. Такое создание объекта происходит в несколько этапов:

  • создание формы при помощи низких полигонов (крупная сетка позволяет создать грубую форму, болванку);
  • уточнение с помощью средних полигонов (квадраты сетки теперь меньше, и можно создать какие-то детали на базовой заготовке);
  • проработка деталей с помощью высоких полигонов (самые мелкие полигоны позволяют добиться необходимой формы со всеми нужными элементами).

После того, как объект смоделирован, его все-таки нужно немного «доработать напильником» — текстурировать, отправить на рендер, чтобы добиться сглаживания углов и необходимой плавности линий. Учитывая, насколько трудоемкая такая разработка 3d моделей — цена, как правило, соответствующая. Не стоит искать, где большую работу согласятся делать за копейки. Низкая стоимость обычно отвечает такому же уровню качества.

Разработка 3d моделей

3d-скульптинг по сути очень похож на полигональное моделирование. В каком-то смысле это его «прямой потомок». Суть метода в том, что сетка полигонов деформируется при помощи специальных кистей, отчего процесс напоминает лепку из пластилина или глины. Только на экране. И без ощущения материала под пальцами.

Визуализация 3d моделей по методу сплайнов — создание модели с использованием гибких линий. Это отличный метод для создания органических форм — людей, растений и прочих сравнительно гладких объектов. Однако, после получения необходимой формы, объект нередко конвертируется в полигональную сетку для доработки мелких деталей.

Визуализация 3d моделей

Промышленное моделирование, оно же СAD (Computer-Aided Design) наиболее применимо в промышленности. Если вы планируете заказать 3d модель не только эстетичную, но и функциональную — это наиболее подходящая технология. Программа учитывает и форму, и структуру. То есть материал, из которого изготавливается конечный образец.

Особенности этого метода в следующем:

  1. Во-первых, CAD позволяет создать объект автоматически при введении параметров. Моделировщику не обязательно создавать каждую зазубрину шестерни вручную. Можно просто задать диаметр, количество и длину зубцов, толщину изделия, и программа воссоздаст макет по введенным данным.
  2. Во-вторых, модели получаются не полыми. Если использовать любую из приведенных выше методик, специалист создает пустой каркас. CAD создает монолитную фигуру, состоящую из определенного материала. В процессе можно регулировать его толщину с учетом характеристик этого вещества.

Например, в медицине при моделировании ортопедических конструкций программа сама подсказывает оптимальную толщину материала в каждом участке коронки. Это помогает создать максимально прочное изделие.

  1. В-третьих, можно создавать сложные конструкции (например, разборные корпуса для гаджетов), работая с поверхностным моделированием. Каждая поверхность и ее форма создается в отдельности, а потом объединяется при помощи плавных или жестких переходов.  

Промышленное моделирование

При этом изделие не нуждается в дополнительном рендеринге. Программа позволяет создать необходимые плавные формы, нависания и поднутрения таким образом, каким это должно выглядеть уже на фрезерованном или отпечатанном изделии.

И хотя метод выглядит простым, на самом деле он требует кропотливой работы и понимания множества факторов. Потому за такое 3d моделирование цена назначается достаточно высокая. Но в то же время — разумная, поскольку конечный трехмерный прототип может использоваться для потокового изготовления (ковшей, чехлов, сувенирных фигурок, короче — чего угодно).

3d моделирование: цена

Почему 3d прототипирование — лучший вариант

Если все так сложно — зачем вообще рассматривать изготовление 3d моделей на заказ? Замечательный вопрос, который дает повод рассказать обо всех преимуществах этого метода разработки прототипа.

  1. Проектирование 3d моделей в результате дает не просто картинку, но и готовый шаблон для изготовления при помощи 3d печати или фрезерования.
  2. Разработка 3d моделей подразумевает высокую точность. Если речь идет о мелких деталях, которые впоследствии должны взаимодействовать между собой, создание трехмерных прототипов с использованием специальных программ позволят просчитать размеры вплоть до микронов.  
  3. Изготовление 3d моделей даже без последующего воплощения найдут применение. Например, возможность «повертеть» какой-нибудь стол в каталоге интернет-магазина даст клиенту больше информации об объекте и вполне может повлиять на решение о покупке.  

Создание чертежа изделия по-прежнему используется в промышленности. Однако большинство индустрий переходит к тому, что выбирает создание 3d объектов как точный и надежный вариант. Студия промышленного дизайна КЛОНА как раз специализируется на проектировании 3д модели на заказ.

3d прототипирование

Хочешь сделать хорошо — сделай это у профи

Создание трехмерных объектов — задача не из легких. Не достаточно иметь под рукой инструмент, нужно уметь им пользоваться. Не менее важно обладать особым пространственным мышлением и способностью воссоздать картинку из головы на экране монитора. И если технологию можно освоить, то без навыков и восприятия процесс создания прототипа займет много сил и времени.

Для себя, конечно, можно пробовать и учиться. Моделирование 3d — увлекательная тема, которая может стать настолько же медитативной, как лепка из пластилина. Но если модель нужна для бизнеса, лучше доверить это дело профессионалам. Сколько стоит сделать 3d модель, узнайте у нас, студии дизайна KLONA. Напишите, и мы проконсультируем и предложим варианты решения задачи.

arrowwww
arrow
Понравилась статья?
Оставьте свой голос:)

Читайте еще

comments powered by HyperComments

Получай больше эксклюзивной информации на свой e-mail