ОБЛАСТИ ПРИМЕНЕНИЯ ТРЕХМЕРНОГО МОДЕЛИРОВАНИЯ




И.А. Федоров, студент 4 курса

Физико-математический факультет

Арзамасского филиала ННГУ им. Н.И. Лобачевского, г. Арзамас

 

Аннотация: В статье описываются отрасли, в которых применяется трехмерная графика. Рассматриваются некоторые программы, позволяющие создавать трехмерные модели.

Ключевые слова: трехмерное моделирование, трехмерная графика, отрасли, программные пакеты, AutoCAD, Autodesk 3ds Max.

 

ОБЛАСТИ ПРИМЕНЕНИЯ ТРЕХМЕРНОГО МОДЕЛИРОВАНИЯ

Трехмерное моделирование – процесс создания объемных изображений или видео в трехмерном пространстве. Для создания таких изображений и видео могут применяться многочисленные методы, которые подбираются в зависимости от поставленной задачи. С каждым годом количество методов трехмерного моделирования увеличивается, их функциональность расширяется, позволяя решать все новые и более сложные задачи по созданию трехмерных изображений и видео. Актуальность трехмерного или 3D-моделирования обусловлена большим количеством отраслей, в которых задействована трехмерная графика. Для каждой отрасли существует свой набор методов создания трехмерной компьютерной графики, который развивается и дополняется для удовлетворения всех требований этой отрасли. Приведем примеры отраслей, использующих трехмерную графику.

В рекламе и маркетинге 3D-моделирование используется для создания наглядного образа продукта для привлечения внимания потребителя. Например, с помощью 3D-моделирования можно создать иллюзию идеально чистой одежды, кристально чистой воды, аккуратно разрезанной аппетитной еды. Трехмерная графика незаменима для презентации будущего изделия.

В городском планировании трехмерное моделирование используется для создания продуманной модели городской архитектуры и ландшафтов. Визуализация архитектуры зданий и ландшафтного оформления дает возможность инвесторам и архитекторам ощутить эффект присутствия в спроектированном пространстве, что позволяет объективно оценить достоинства проекта и устранить недостатки.

Планирование развития территории, разработка концепций застройки осуществляются в контексте существующей окружающей среды (с учетом объектов различного типа). На карту могут накладываться данные о различных зонах, например природоохранных или культурного наследия. Это позволит оценить влияние планируемых к постройке зданий на внешний вид исторической застройки, оценить обзорность с учетом высотности сооружений, решить другие важные задачи администрации города. Возможно 3D-проектирование и подземной инфраструктуры, что очень удобно для работы городских служб ЖКХ.

В современной промышленности трехмерная графика используется для допроизводственного моделирования продукции. С появлением 3D-теxнологий производители получили возможность значительной экономии материалов и уменьшения финансовых затрат на инженерное проектирование. С помощью 3D-моделирования дизайнеры-графики создают трехмерные изображения деталей и объектов, которые в дальнейшем можно использовать для создания пресс-форм и прототипов объекта.

В кинематографе трехмерное моделирование используется для создания отдельных объектов, зрелищных спецэффектов и полноценных ландшафтов. Сначала трехмерная графика покадрово добавляется на отснятый материал, затем она визуализируется (рендерится), чтобы получить готовое изображение. С развитием 3D-технологий стало возможно нарисовать трехмерный объект так, чтобы он стал практически неотличим от настоящего. Это позволяет создать фотореалистичную картинку, повышая тем самым качество кинокартины.

В компьютерных играх трехмерное моделирование используется для создания полноценных трехмерных сцен. В отличии от кинопроизводства в компьютерных играх трехмерные сцены визуализируются (рендерятся) в реальном времени и с учетом мощности вычислительной машины. Это накладывает ряд ограничений на качество картинки.

В архитектуре и дизайне интерьеров трехмерное моделирование используется для создания трехмерного прототипа модели будущего строения или интерьера. Трехмерные прототипы зданий могут быть как схематичными чертежами, имеющими лишь общие очертания, так и детализированными готовыми моделями, построенными с учетом фундамента, отопления, водопровода, вентиляции и т.д. Современные 3D технологии позволяют создавать качественные и продуманные прототипы строений. Некоторые программы по 3D-моделированию предоставляют архитекторам дополнительный инструментарий, с помощью которого можно рассчитать нагрузку на несущие объекты, теплообмен, звукоизоляцию и т.д., что значительно упрощает создание трехмерных моделей зданий. В дизайне интерьеров с помощью трехмерного моделирования заказчик может увидеть, как будет выглядеть его жилище или офисное помещение после проведения ремонта.

В 3D-печати, прототепировании трехмерное моделирование позволяет создать трехмерный прототип, и на основе этого прототипа, с помощью технологий быстрого прототипирования (3D-печать, фрезеровка, литье силиконовых форм и т.д.), создается реалистичный образец будущего изделия.

В связи с большим количеством отраслей и их потребностей в различном подходе к проектированию трехмерной графики, было создано огромное множество программ по 3D-моделированию, каждая из которых обладает своим набором инструментов и методов. Обычно программы по 3D-моделированию могут выполнять схожие задачи, однако процесс создания и результат могут отличаться в связи с различиями в интерфейсе, программном коде и наборах встроенных в программу библиотек. Поэтому для каждой конкретной задачи желательно использовать такую программу по 3D-моделированию, благодаря которой процесс создания объектов занимал бы минимальное количество времени, а конечный результат был максимально качественным.

Программные пакеты, позволяющие создавать трёхмерную графику, очень разнообразны. Рассмотрим некоторые программы, осуществляющие трехмерное моделирование.

Одной из наиболее распространенных программ, используемых в различных промышленных отраслях, является AutoCAD. В 1982 году компания Autodesk разработала двух– и трехмерную систему автоматизированного проектирования и черчения. Эта программа позволяла составлять чертежи сложных объектов с помощью графических примитивов. Со временем в программу добавлялись новые возможности, расширяя ее функциональность. Так, например, была добавлена работа по слоям, позволяя разбивать чертеж на объекты, с которыми удобнее работать по отдельности. AutoCAD нашел широкое применение в машиностроении, строительстве и в других отраслях промышленности, где требуется составлять чертежи. Самой компанией Autodesk на основе AutoCAD было разработано множество специализированных приложений, которые обладают своим дополнительным набором инструментов и методов, тем самым расширяя возможности самой программы. К примеру, приложение AutoCAD Architecture содержит инструменты для архитектурного проектирования и черчения, а также средства выпуска строительной документации.

Autodesk 3ds Max – программа по трехмерному моделированию профессионального уровня, также разработанная компанией Autodesk. Ее обширные библиотеки визуальных эффектов и продвинутый набор инструментов направлены на создание визуальной части трехмерных объектов, сцен и анимации. Программа подходит как для создания небольших трехмерных моделей, так и для больших, сложных проектов благодаря своему простому и в то же время многофункциональному интерфейсу. Интерфейс Autodesk 3ds Max удовлетворяет требованиям как начинающих пользователей, изучающих трехмерное моделирование, так и специалистов, использующих для работы весь набор инструментов. Помимо названного программа обладает встроенным языком программирования. С его помощью можно создать систему частиц, физическую модель поведения для объекта и т. д. Это дает возможность получить более качественную анимацию.

В последнее десятилетие 3D-моделирование прочно вошло в нашу жизнь. С каждым годом создаются все новые и дополняются старые библиотеки объектов и эффектов. При этом пользователи имеют возможность как самостоятельно создавать новые 3D модели, пополняя тем самым имеющиеся библиотеки, так и использовать готовые работы, созданные другими пользователями.

Подводя итоги, следует сказать, что рынок 3D-моделирования быстро растёт, данная услуга приобретает всё большую популярность. Профессии, связанные с созданием трехмерной графики интересны, востребованы и высокооплачиваемы, но, вместе с тем, требуют профессиональных знаний и навыков.

 

Литература

1. Аббасов И.Б. Двухмерное и трехмерное моделирование в 3ds MAX / И.Б. Аббасов. - М.: ДМК, 2012. - 176 c.

2. Погорелов В. AutoCAD 2009: 3D-моделирование / В. Погорелов. - СПб.: BHV, 2009. - 400 c.

3. Сазонов А.А. 3D-моделирование в AutoCAD: Самоучитель / А.А. Сазонов. - М.: ДМК, 2012. - 376 c.



Поделиться:




Поиск по сайту

©2015-2024 poisk-ru.ru
Все права принадлежать их авторам. Данный сайт не претендует на авторства, а предоставляет бесплатное использование.
Дата создания страницы: 2017-04-20 Нарушение авторских прав и Нарушение персональных данных


Поиск по сайту: