Принципи тривимірного моделювання
Що таке тривимірна графіка?
Тривимірна графіка — це розділ комп’ютерної графіки, що вивчає методи та засоби створення об’ємних просторових об’єктів за допомогою комп’ютерних програм.
Раніше ви вивчали растрові та векторні зображення — вони є плоскими. Плоске зображення не дозволяє розглянути об’єкт з іншого боку або з різних точок простору.
Щоб побачити об’єкт з усіх сторін — створюють просторову (тривимірну) модель.
Ключові визначення
- 3D-модель — просторова модель об’єкта
- Тривимірне моделювання — процес створення 3D-моделей
- 3D-графіка — розділ комп’ютерної графіки, що вивчає методи та засоби створення об’ємних просторових об’єктів за допомогою комп’ютерних програм
3D-зображення: що це і що воно передає?
Результат роботи програм тривимірної графіки — це 3D-зображення.
- Просторова перспектива: об’єкт виглядає об’ємним і реалістичним, як у реальному житті
- Тіні та відблиски: освітлення передає глибину та форму об’єкта
- Деталі поверхонь: шорсткість, нерівність, пухнастість та інші властивості матеріалу
3D-анімація та 3D-друк
3D-анімація
З тривимірних зображень можна створити анімоване 3D-зображення — 3D-анімацію. У ній моделюється рух об’єктів або їх частин, що надає наочності та природності відтворюваним процесам.
3D-анімація широко використовується в кіно, мультфільмах і комп’ютерних іграх.
3D-друк
Тривимірні моделі, створені в програмах 3D-графіки, можуть бути надруковані на 3D-принтерах — для отримання реальних фізичних об’єктів із твердої сировини.
Відео: Від екрану — до реального предмету в руках.
Де застосовують 3D-моделювання?
- Інженерне проєктування: створення моделей перед виготовленням виробів
- Архітектура: моделі будівель у ландшафті до будівництва
- Освіта та наука: моделі органів, тварин, рослин, деталей комп’ютера
- Кіно, мультиплікація, ігри: персонажі, спецефекти, ігрові світи
- 3D-друк: виготовлення прототипів і реальних предметів
Інженерне проєктування
У виробництві перед тим, як виготовити реальний виріб, спочатку створюють його тривимірну модель. Це дозволяє заощадити час і матеріали.
- Оцінка зовнішнього вигляду: як виглядатиме виріб ще до виготовлення
- Перевірка габаритів: розміри та пропорції об’єкта перевіряються у моделі
- Створення прототипів: на основі 3D-моделі виготовляють пробний зразок виробу
Архітектура та будівництво
Засоби 3D-графіки дозволяють архітекторам створювати моделі майбутніх будівель у тому ландшафті, де вони будуть розташовані — ще до початку будівництва.
- Узгодження зовнішнього вигляду та конструкції із замовником
- Перевірка гармонійності розміщення поруч із навколишніми об’єктами
- Виправлення помилок проєкту до будівництва
3D-моделювання в освіті та науці
Тривимірні моделі створюють для подання об’єктів, доступ до яких обмежений або неможливий у звичайному класі.
Що моделюють?
- Органи людини та тіло
- Рослини та тварини
- Складники комп’ютера
Для чого використовують?
- Демонстрація об’єктів
- Дослідження будови
- Проведення комп’ютерних експериментів
Кіно, мультиплікація, ігри та 3D-друк
Кінематографія та ігри
Тривимірну графіку використовують для створення персонажів, зокрема тих, що не існують у реальному світі. Комп’ютерні просторові моделі легко змінювати — тому їх застосовують для створення анімації для кіно, мультфільмів і ігор.
3D-друк: застосування
Прототипи промислових виробів.
- Сувенірна продукція
- Зубні протези
- Вироби легкої промисловості
Створити 3D-модель — підготовка до друку — 3D-друк — фізичний об’єкт.