Software-ul de modelare 3D vă poate ajuta să transformați unele idei în modele și prototipuri frumoase care pot fi folosite ulterior într-o mare varietate de scopuri. Aceste instrumente vă permit să creați modele de la zero, indiferent de nivelul de calificare. Unele editoare 3D sunt suficient de simple încât chiar și un începător le va stăpâni într-un timp scurt. Astăzi, modelele 3D sunt folosite într-o varietate de domenii: cinema, jocuri pe calculator, design interior, arhitectură și multe altele.

Alegerea celui mai bun software de simulare este adesea dificilă, deoarece nu este ușor să găsești un program care să aibă toate funcționalitățile de care ai nevoie. FreelanceToday vă aduce în atenție 20 de software gratuit de modelare 3D.

Daz Studio este un software de modelare 3D puternic, dar complet gratuit. Acest lucru nu înseamnă că acesta este un instrument ușor de învățat - începătorii vor trebui să studieze capacitățile programului pentru o lungă perioadă de timp. Creatorii programului s-au ocupat de experiența utilizatorului, dar comoditatea Daz Studio nu va fi apreciată imediat. Una dintre caracteristicile programului este crearea de imagini 3D accelerate de GPU în timpul redării, ceea ce face posibilă crearea unor modele foarte realiste. Daz Studio are și suport pentru crearea de scene și funcționalități pentru animarea modelelor.

Disponibilpentru: Ferestre | OS X

Software gratuit pentru modelare 3D Open SCAD este creat pentru design serios (design industrial, interioare, arhitectură). Aspectele artistice ale creatorilor programului au fost de mult mai puțin interes. Spre deosebire de alte programe de tip similar, Open SCAD nu este un instrument interactiv - este un compilator 3D care afișează detaliile proiectului în 3D.

Disponibil pentru: Ferestre | OS X | Linux

AutoDesk 123D este o gamă largă de instrumente de modelare CAD și 3D diferite. Cu ajutorul programului, puteți proiecta, crea și vizualiza aproape orice model 3D. AutoDesk acceptă și tehnologia de imprimare 3D. Site-ul principal pentru AutoDesk 123D are mai mulți sateliți unde puteți găsi multe modele 3D gratuite interesante pentru a experimenta sau pentru a le folosi doar pentru uzul dvs. personal.

Disponibil pentru: Ferestre | OS X | IOS |

Meshmixer 3.0 vă permite să proiectați și să randați structuri 3D combinând două sau mai multe modele în doar câțiva pași simpli. Programul are o funcție convenabilă „tăiați și lipiți” pentru aceasta, adică puteți tăia piesele necesare din model și le puteți lipi într-un alt model. Programul acceptă chiar și sculptarea - utilizatorul poate crea o sculptură virtuală, modelând și rafinând suprafața în același mod ca și cum ar sculpta un model din lut. Și toate acestea în timp real! Programul acceptă imprimarea 3D, modelele finite sunt complet optimizate pentru a fi trimise la imprimantă.

Disponibilpentru: Ferestre | OS X

3DReshaper este un software de modelare 3D accesibil și ușor de utilizat. Programul poate fi utilizat în diverse domenii precum artă, minerit, inginerie civilă sau construcții navale. 3DReshaper vine cu suport pentru o varietate de scenarii și texturi și are multe instrumente și funcții utile pentru a ușura modelarea 3D.

Disponibilpentru: Windows

Software-ul gratuit 3D Crafter este conceput pentru modelarea 3D în timp real și crearea de animații. Caracteristica principală a acestui editor este abordarea intuitivă de tip drag-and-drop. Modelele complexe pot fi construite folosind forme simple, programul acceptă modelarea sculpturală și imprimarea 3D. Este unul dintre cele mai ușor de utilizat instrumente de animație de acolo.

Disponibilpentru: Windows

PTC Creo este un sistem cuprinzător conceput special pentru inginerii mecanici și proiectanți și ingineri de proces. Programul va fi util și pentru designerii care creează produse folosind tehnici de proiectare asistată de computer. Modelarea directă vă permite să creați structuri din desene existente sau să utilizați programul pentru a vizualiza idei noi. Modificările geometriei unui obiect pot fi făcute foarte rapid, ceea ce accelerează semnificativ procesul de lucru. Programul, spre deosebire de cele anterioare, este plătit, dar există o perioadă de probă de 30 de zile și o versiune gratuită pentru profesori și studenți.

Disponibilpentru: Windows

Software-ul gratuit LeoCAD este un sistem de proiectare asistată de computer pentru modele LEGO virtuale. Există versiuni pentru Windows, Mac OS și Linux. Programul poate fi o alternativă bună la Lego Digital Designer (LDD), deoarece are o interfață simplă, acceptă cadre cheie și funcționează în modul animație. Este suportul de animație care diferențiază LeoCAD de alte programe de tip similar.

Disponibilpentru: Ferestre | OS X | Linux

Software-ul VUE Pioneer vă va ajuta să creați un model 3D pentru vizualizarea peisajului. Software-ul poate fi util pentru utilizatorii avansați care caută instrumente de randare convenabile. Pioneer vă permite să creați peisaje 3D uimitoare cu o gamă largă de presetări și acces direct la conținutul Cornucopia 3D. Folosind programul, puteți crea multe efecte de iluminare.

Disponibilpentru: Ferestre | OS X

Netfabb nu este doar un vizualizator pentru scene 3D interactive, ci poate fi folosit pentru a analiza, edita și modifica modele 3D. Programul acceptă imprimarea 3D și este cel mai ușor și mai ușor de instalat și utilizat.

Disponibilpentru: Ferestre | OS X | Linux

Software-ul gratuit NaroCad este un sistem complet și extensibil de proiectare asistată de computer, bazat pe tehnologia OpenCascade, care rulează pe platformele Windows și Linux. Programul are toate funcționalitățile necesare, există suport pentru operațiuni de modelare 3D de bază și avansate. Funcțiile programului pot fi extinse folosind plugin-uri și interfața software.

Disponibilpentru: Ferestre | Linux

LEGO Digital Designer vă permite să construiți modele 3D folosind cărămizi (blocuri) LEGO virtuale. Rezultatul poate fi exportat în diferite formate și poate continua să funcționeze în alte editoare 3D.

Disponibilpentru: Ferestre | OS X

Programul gratuit ZCAD poate fi folosit pentru a crea desene 2D și 3D. Editorul acceptă mai multe platforme și oferă unghiuri excelente de vizualizare. Prezența multor instrumente convenabile vă permite să rezolvați majoritatea problemelor asociate cu modelarea obiectelor tridimensionale. Interfața cu utilizatorul a programului este simplă și directă, ceea ce facilitează foarte mult procesul de desen. Proiectul finalizat poate fi salvat în AutoCAD și în alte formate 3D populare.

Disponibilpentru: Ferestre | Linux

Versiunea gratuită a Houdini FX, Houdini Apprentice, este utilă studenților, artiștilor și pasionaților care creează proiecte 3D necomerciale. Programul are o funcționalitate oarecum redusă, dar în același timp destul de largă și o interfață de utilizator atent gândită. Dezavantajele versiunii gratuite includ un filigran care este afișat pe vizualizarea 3D.

Disponibilpentru: Ferestre | OS X | Linux

Aplicația pentru crearea foilor de design de lucru vă permite să creați modele 3D destul de detaliate. Creatorii programului s-au ocupat de funcțiile care vă permit să eliminați zonele cu probleme făcând modificări și completări la designul existent. De asemenea, cu DesignSpark, puteți schimba rapid conceptul de produs 3D. Programul acceptă tehnici de modelare directă și imprimarea 3D a modelelor.

Disponibilpentru: Windows

FreeCAD este un modelator 3D parametric conceput pentru a crea obiecte din lumea reală de orice dimensiune. Utilizatorul poate schimba cu ușurință designul utilizând istoricul modelului și modificând parametrii individuali. Programul este multiplatform, poate citi și scrie diferite formate de fișiere. FreeCAD vă permite să vă creați propriile module și apoi să le utilizați în continuare.

Disponibilpentru: Ferestre | OS X | Linux

Software-ul gratuit Sculptris va deschide o fereastră pentru utilizatori într-o lume 3D captivantă. Sculptris oferă navigare ușoară și ușurință în utilizare. Chiar și un începător care nu are experiență în artă digitală sau modelare 3D poate stăpâni cu ușurință programul. Procesul de lucru este structurat astfel încât să puteți uita de geometrie și să creați doar un model, folosind în același timp cu atenție resursele computerului.

Disponibil pentru: Ferestre | Linux

MeshMagic poate fi folosit pentru a reda fișiere 3D, precum și pentru a crea obiecte 2D sau pentru a le converti în 3D. Software-ul are o interfață intuitivă și poate fi folosit pentru o mare varietate de sarcini. Mesh Magic în prezent acceptă numai Windows. Rezultatul este salvat în formatul popular STL, care poate fi deschis și editat în majoritatea instrumentelor de modelare 3D online și offline.

Disponibilpentru: Windows

Open Cascade este un kit de dezvoltare software pentru crearea de aplicații legate de CAD 3D. Include biblioteci de clasă C++ personalizate, dezvoltate de comunitate, care pot fi utilizate pentru modelare, vizualizare și schimb de date și pentru dezvoltarea rapidă a aplicațiilor.

Disponibilpentru: Ferestre | OS X | Linux

Probabil că citiți acest articol pe un monitor de computer sau pe un dispozitiv mobil - un afișaj care are dimensiuni, înălțime și lățime reale. Dar când vizionați, de exemplu, desenul animat Toy Story sau jucați jocul Tomb Raider, vedeți o lume tridimensională. Unul dintre cele mai uimitoare lucruri despre lumea 3D este că lumea pe care o vezi poate fi lumea în care trăim, lumea în care vom trăi mâine sau lumea care trăiește doar în mintea realizatorilor de film sau a creatorilor de jocuri. Și toate aceste lumi pot apărea doar pe un singur ecran - acesta este cel puțin interesant.
Cum face un computer pentru a ne păcăli ochii să creadă că, privind pe un ecran plat, vedem adâncimea imaginii prezentate? Cum fac dezvoltatorii de jocuri astfel încât să vedem personaje reale mișcându-se într-un peisaj real? Astăzi am să vă povestesc despre trucurile vizuale folosite de designerii grafici și despre modul în care totul este conceput și ni se pare atât de simplu. De fapt, totul nu este simplu și pentru a afla ce este grafica 3D, pășește sub tăietură - acolo vei găsi o poveste fascinantă, în care, sunt sigur, te vei scufunda cu o plăcere fără precedent.

Ce face o imagine tridimensională?

O imagine care are sau pare să aibă înălțime, lățime și adâncime este tridimensională (3D). O imagine care are înălțime și lățime, dar nu adâncime, este bidimensională (2D). Amintește-mi unde vezi imaginile 2D? - Aproape peste tot. Amintiți-vă chiar și de simbolul obișnuit de pe ușa toaletei, care indică o taraba pentru unul sau altul. Simbolurile sunt concepute astfel încât să le puteți recunoaște și recunoaște dintr-o privire. Acesta este motivul pentru care folosesc doar cele mai elementare forme. Informații mai detaliate despre un simbol vă pot spune ce fel de haine poartă acest omuleț atârnat pe ușă sau culoarea părului său, de exemplu, simbolismul ușii toaletei pentru femei. Aceasta este una dintre principalele diferențe între modul în care sunt utilizate grafica 3D și 2D: grafica 2D este simplă și memorabilă, în timp ce grafica 3D utilizează mai multe detalii și conține mult mai multe informații într-un obiect aparent obișnuit.

De exemplu, triunghiurile au trei linii și trei unghiuri - tot ceea ce este necesar pentru a spune în ce constă un triunghi și ce este acesta în general. Cu toate acestea, uitați-vă la triunghiul din cealaltă parte - piramida - este o structură tridimensională cu patru laturi triunghiulare. Rețineți că în acest caz există deja șase linii și patru colțuri - din aceasta constă piramida. Vedeți cum un obiect obișnuit se poate transforma în tridimensional și conține mult mai multe informații necesare pentru a spune povestea unui triunghi sau piramidă.

De sute de ani, artiștii au folosit câteva trucuri vizuale care pot face din imaginile plate 2D o adevărată fereastră către lumea reală 3D. Puteți vedea un efect similar în fotografiile obișnuite pe care le puteți scana și vizualiza pe monitorul unui computer: obiectele din fotografie par mai mici atunci când sunt mai departe; obiectele din apropierea obiectivului camerei sunt focalizate, ceea ce înseamnă, în consecință, tot ce se află în spatele obiectelor focalizate este neclar. Culorile tind să fie mai puțin vii dacă subiectul nu este la fel de aproape. Când vorbim astăzi despre grafica 3D pe computere, vorbim despre imagini care se mișcă.

Ce este grafica 3D?

Pentru mulți dintre noi, jocurile de pe un computer personal, dispozitiv mobil sau, în general, un sistem avansat de jocuri sunt cel mai izbitor exemplu și mod comun prin care putem contempla grafica tridimensională. Toate aceste jocuri, filme interesante realizate cu un computer, trebuie să treacă prin trei pași de bază pentru a crea și prezenta scene 3D realiste:

1. Crearea unei lumi virtuale 3D
2. Stabilirea ce parte a lumii va fi afișată pe ecran
3. Determinarea modului în care va arăta un pixel pe ecran pentru ca imaginea generală să pară cât mai realistă posibil

Crearea unei lumi virtuale 3D
Lumea virtuală 3D nu este, desigur, la fel cu lumea reală. Crearea unei lumi virtuale 3D este o lucrare complexă de vizualizare pe computer a unei lumi asemănătoare celei reale, pentru crearea căreia se utilizează un număr mare de instrumente și care presupune detalii extrem de ridicate. Luați, de exemplu, o parte foarte mică din lumea reală - mâna și desktopul de dedesubt. Mâna ta are calități speciale care determină cum se poate mișca și arăta. Articulațiile degetelor sunt îndoite doar spre palmă și nu opus acesteia. Dacă loviți masa, atunci nu i se va întâmpla nicio acțiune - masa este solidă. În consecință, mâna ta nu poate trece prin birou. Puteți dovedi că această afirmație este adevărată privind ceva natural, dar în lumea virtuală tridimensională, lucrurile sunt complet diferite - în lumea virtuală nu există natură, nu există lucruri naturale precum mâna ta, de exemplu. Obiectele din lumea virtuală sunt complet sintetice - acestea sunt singurele proprietăți care le sunt oferite folosind software-ul. Programatorii folosesc instrumente speciale și proiectează lumi virtuale 3D cu mare grijă, astfel încât totul în ele să se comporte întotdeauna într-un anumit mod.

Ce parte a lumii virtuale este afișată pe ecran?
În orice moment, ecranul arată doar o mică parte din lumea virtuală 3D creată pentru un joc pe computer. Ceea ce este afișat pe ecran sunt anumite combinații ale modurilor în care este definită lumea, unde decideți unde să mergeți și ce să vedeți. Indiferent de locul în care mergi - înainte sau înapoi, sus sau jos, stânga sau dreapta - lumea virtuală 3D din jurul tău determină ceea ce vezi atunci când te afli într-o anumită poziție. Ceea ce vezi are sens de la o scenă la alta. Dacă te uiți la un obiect de la aceeași distanță, indiferent de direcție, ar trebui să arate sus. Fiecare obiect ar trebui să arate și să se miște în așa fel încât să crezi că are aceeași masă ca obiectul real, că este la fel de dur sau moale ca obiectul real și așa mai departe.

Programatorii care scriu jocuri pe calculator fac eforturi mari pentru a proiecta lumi virtuale 3D și a le face astfel încât să poți rătăci în ele fără să întâlnești ceva care să te facă să te gândești „Asta nu s-ar putea întâmpla în această lume!” Ultimul lucru pe care vrei să-l vezi sunt două obiecte solide care pot trece direct unul prin celălalt. Acesta este un memento dur că tot ceea ce vezi este prefăcătorie. Al treilea pas include cel puțin la fel de multe calcule ca și ceilalți doi pași și ar trebui făcut în același mod în timp real.

Iluminare și perspectivă

Când intri într-o cameră, aprinzi lumina. Probabil că nu petreceți mult timp gândindu-vă la modul în care funcționează de fapt și la modul în care lumina emană din lampă, răspândindu-se prin încăpere. Dar oamenii care lucrează cu grafică 3D ar trebui să se gândească la asta, deoarece toate suprafețele, wireframes-ul din jur și alte asemenea lucruri ar trebui să fie iluminate. O metodă, trasarea razelor, implică trasee care preiau raze de lumină pe măsură ce părăsesc un bec, sară în oglinzi, pereți și alte suprafețe reflectorizante și, în final, aterizează pe obiecte de diferite intensități din unghiuri diferite. Este dificil, deoarece poate exista un fascicul de la un bec, dar în majoritatea camerelor se folosesc mai multe surse de lumină - mai multe lămpi, plafoniere (candelabre), lampadare, ferestre, lumânări și așa mai departe.

Iluminarea joacă un rol cheie în două efecte care dau aspectul, greutatea și rezistența exterioară a obiectelor: întunecare și umbrire. Primul efect, estomparea, este în cazul în care mai multă lumină cade pe un obiect dintr-o parte decât pe cealaltă. Umbrirea conferă subiectului mult naturalism. Această umbrire face ca pliurile păturii să fie adânci și moi, iar pomeții înalți să pară izbitori. Aceste diferențe de intensitate a luminii întăresc iluzia generală că subiectul are adâncime, precum și înălțime și lățime. Iluzia de masă vine din al doilea efect, umbra.

Solidele aruncă umbre atunci când lumina le lovește. Puteți vedea acest lucru când observați umbra pe care un ceas de soare sau un copac o aruncă pe trotuar. Prin urmare, suntem obișnuiți să vedem obiecte reale și oameni care aruncă umbre. În 3D, umbra, din nou, întărește iluzia, creând efectul de a fi în lumea reală, mai degrabă decât pe un ecran de forme generate matematic.

Perspectivă
Perspectivă este un cuvânt care poate însemna mult, dar de fapt descrie un efect simplu pe care l-a văzut toată lumea. Dacă stai pe marginea unui drum lung și drept și privești în depărtare, pare că ambele părți ale drumului converg într-un punct de la orizont. De asemenea, dacă copacii sunt lângă drum, copacii vor părea mai mici mai departe decât copacii de lângă tine. De fapt, va părea că copacii converg într-un anumit punct al orizontului format în apropierea drumului, dar nu este cazul. Când toate obiectele din scenă ajung să pară convergente într-un singur punct din depărtare, aceasta este perspectiva. Există multe variații ale acestui efect, dar majoritatea graficelor 3D folosesc același punct de vedere pe care tocmai l-am descris.

Adancimea terenului

Un alt efect optic care a fost folosit cu succes pentru a crea obiecte grafice tridimensionale este adâncimea câmpului. Folosind exemplul meu de arbore, se întâmplă un alt lucru interesant pe lângă cele de mai sus. Dacă te uiți la copacii din apropiere, copacii mai îndepărtați par să nu fie focalizați. Realizatorii de film și animatorii pe computer folosesc acest efect, profunzimea câmpului, în două scopuri. Primul este de a întări iluzia de profunzime în scena pe care o vizionează utilizatorul. Al doilea este că utilizarea profunzimii de câmp de către regizori le concentrează atenția asupra subiectelor sau actorilor care sunt considerați cei mai importanți. Pentru a vă atrage atenția asupra unei eroine non-film, de exemplu, poate fi folosită o „profunzime mică de câmp” acolo unde doar actorul este în centrul atenției. O scenă care este concepută pentru a impresiona pe deplin, vei folosi în schimb o „profunzime adâncă de câmp”, astfel încât cât mai multe obiecte posibil să fie focalizate și astfel vizibile pentru privitor.

Netezire

Un alt efect care se bazează și pe păcălirea ochilor este anti-aliasing. Sistemele grafice digitale sunt foarte bune la crearea liniilor clare. Dar se întâmplă și ca linii diagonale să apară (apar adesea în lumea reală, iar apoi computerul reproduce linii care arată mai mult ca scări (cred că știi ce este o scară când te uiți atent la obiectul imaginii)) . Astfel, pentru a păcăli ochiul să vadă o curbă sau o linie netedă, computerul poate adăuga nuanțe de culoare liniilor de pixeli care înconjoară linia. Computerul îți înșală ochii cu această „culoare gri” a pixelilor, iar tu, între timp, crezi că nu mai sunt pași zimțați. Acest proces de adăugare de pixeli colorați suplimentari pentru a păcăli ochiul se numește anti-aliasing și este una dintre tehnicile care sunt generate manual de grafica 3D pe computer. O altă sarcină provocatoare pentru un computer este crearea de animație 3D, un exemplu al căruia vă va fi prezentat în secțiunea următoare.

Exemple reale

Când toate trucurile descrise mai sus sunt folosite împreună pentru a crea o scenă uimitor de reală, rezultatul final este în concordanță cu scrisul. Cele mai recente jocuri, filme, obiecte generate de mașini sunt combinate cu fundaluri fotografice pentru a spori iluzia. Puteți vedea rezultate uimitoare când comparați fotografiile și scena computerului.

Fotografia de mai sus este un birou tipic, care folosește un trotuar pentru a intra. Într-una din fotografiile următoare, o minge simplă de culoare solidă a fost plasată pe trotuar și scena a fost fotografiată. A treia fotografie reprezintă utilizarea unui program de grafică pe computer, care a creat o minge care nu există de fapt în această fotografie. Puteți spune că există unele diferențe semnificative între aceste două fotografii? Cred că nu.

Creați animație și vizibilitate în acțiune live

Până acum, ne-am uitat la instrumente care fac orice imagine digitală să pară mai realistă - indiferent dacă imaginea este o imagine statică sau face parte dintr-o secvență de animație. Dacă este o secvență de animație, atunci programatorii și designerii vor folosi și mai multe trucuri vizuale diferite pentru a o face să pară „acțiune live”, mai degrabă decât imagini generate de computer.

Câte cadre pe secundă?
Când mergi la un blockbuster șic la un cinema local, o secvență de imagini numită cadre rulează cu 24 de cadre pe secundă. Deoarece retinele noastre rețin o imagine pentru puțin mai mult de 1/24 de secundă, ochii majorității oamenilor vor amesteca filmările într-o imagine continuă de mișcare și acțiune.

Dacă nu înțelegeți ce tocmai am scris, atunci să privim din cealaltă parte: asta înseamnă că fiecare cadru al unui film este o fotografie făcută la o viteză a obturatorului (expunere) de 1/24 de secundă. Astfel, dacă te uiți la unul dintre numeroasele cadre ale unui film de curse, vei vedea că unele dintre mașinile de curse sunt „neclare” pentru că au condus cu o viteză mare în timp ce obturatorul camerei este deschis. Această neclaritate a mișcării este ceea ce suntem obișnuiți să vedem și face parte din ceea ce face imaginea reală pentru noi atunci când o privim pe ecran.

Cu toate acestea, imaginile digitale 3D nu sunt oricum fotografii, așa că nu apare niciun efect de estompare atunci când subiectul se mișcă în cadru în timpul fotografierii. Pentru a face imaginile mai realiste, estomparea trebuie adăugată în mod explicit de către programatori. Unii designeri cred că este nevoie de mai mult de 30 de cadre pe secundă pentru a „depăși” această lipsă de estompare naturală, motiv pentru care au împins jocurile la următorul nivel - 60 de cadre pe secundă. În timp ce acest lucru permite fiecărei imagini individuale să apară în detaliu și să afișeze obiecte în mișcare în trepte mai mici, crește semnificativ numărul de cadre pentru o anumită secvență de animație. Există și alte porțiuni specifice ale imaginilor în care randarea exactă pe computer trebuie sacrificată de dragul realismului. Acest lucru este valabil atât pentru obiectele în mișcare, cât și pentru cele staționare, dar aceasta este o poveste complet diferită.

Să venim la final

Grafica pe computer continuă să uimească întreaga lume, creând și generând o mare varietate de obiecte și scene cu adevărat realiste, în mișcare și nemișcare. Cu 80 de coloane și 25 de linii de text monocrom, grafica a avansat semnificativ, iar rezultatul este evident - milioane de oameni joacă jocuri și efectuează o varietate de simulări cu tehnologia actuală. Noile procesoare 3D se vor face și ele simțite - datorită lor, putem explora literalmente alte lumi și putem experimenta lucruri pe care nu am îndrăznit niciodată să le încercăm în viața reală. În sfârșit, revenim la exemplul mingii: cum a fost creată această scenă? Răspunsul este simplu: imaginea are o minge generată de computer. Nu este ușor să spui care dintre cele două este autentică, nu-i așa? Lumea noastră este uimitoare și trebuie să fim la înălțimea ei. Sper că l-ai găsit interesant și ai învățat pentru tine o altă porțiune de informații interesante.

Acest tip de grafică pe computer a absorbit mult din grafica vectorială, precum și din grafica computerizată raster. Este utilizat în dezvoltarea proiectelor de amenajare interioară, a obiectelor de arhitectură, în publicitate, în realizarea de programe educaționale pentru calculator, clipuri video, imagini vizuale ale pieselor și produselor din inginerie mecanică etc.

Grafică pe computer 3D vă permite să creați scene tridimensionale volumetrice cu modelarea condițiilor de iluminare și a punctelor de vedere.

Pentru studiul tehnicilor și mijloacelor de compoziție, cum ar fi transferul spațiului, mediului, luminii și umbrei, legile perspectivei liniare, aerului și culorii, avantajele acestui tip de grafică pe computer față de grafica vectorială și raster sunt evidente. În grafica tridimensională, imaginile (sau personajele) sunt modelate și mutate în spațiu virtual, într-un mediu natural sau într-un interior, iar animația lor vă permite să vedeți un obiect din orice punct de vedere, să îl mutați într-un mediu creat artificial. și spațiu, desigur, însoțit de efecte speciale.

Grafica tridimensională pe computer, precum grafica vectorială, este orientată pe obiecte, ceea ce vă permite să schimbați atât toate elementele unei scene tridimensionale, cât și fiecare obiect separat. Acest tip de grafică pe computer are capacități mari de a sprijini desenul tehnic. Cu ajutorul editorilor grafici de grafică computerizată tridimensională, de exemplu Autodesk 3D Studio, puteți realiza imagini vizuale ale pieselor și produselor de inginerie mecanică, precum și să efectuați prototipuri de clădiri și obiecte de arhitectură studiate în secțiunea corespunzătoare de desen de arhitectură și construcție. Odată cu aceasta, poate fi furnizat suport grafic pentru astfel de secțiuni de geometrie descriptivă precum proiecțiile de perspectivă, axonometrice și ortogonale, deoarece principiile construcției imaginilor în grafica computerizată tridimensională sunt împrumutate parțial de la acestea.

Pentru arte și meserii, grafica tridimensională pe computer face posibilă modelarea produselor viitoare cu transferul texturii și texturii materialelor din care vor fi realizate aceste produse. Capacitatea de a vedea din orice punct de vedere modelul produsului înainte de implementarea lui în material vă permite să faceți modificări și corecții la forma sau proporțiile acestuia, care ar putea să nu mai fie posibile după începerea lucrului (de exemplu, bijuterii, metal decorativ turnare etc.). În aceeași direcție, grafica 3D pe computer poate fi folosită pentru a susține sculptura, designul, grafica artistică etc. Animația 3D volumetrică și efectele speciale sunt, de asemenea, create folosind grafica 3D. Crearea de videoclipuri de instruire pentru programe educaționale poate fi principala aplicație a acestor capacități de grafică pe computer 3D.

Instrumentele pentru lucrul cu grafica tridimensională includ un editor de grafică precum 3D Studio MAX... Este unul dintre cei mai faimoși editori 3D și este adesea folosit în producția de filme. Dezvoltarea programelor 3D Studio MAX a fost lansat in 1993. Versiune 3D Studio МАХ 1.0 a fost lansat în 1995 pe platformă Windows NT.

Chiar și atunci, unii experți și-au exprimat cu prudență opinia că MAX poate concura cu alte pachete de grafică 3D. Toamna 2003 discret eliberează ЗD MAX 6... Noile instrumente de animație a particulelor, împreună cu modulele, vă permit să creați efecte atmosferice fotorealiste. Acum există suport încorporat pentru obiecte cu plasă de picurare, vizualizare completă a rețelei, import de date din CAD-aplicatii, noi posibilitati de modelare. Dar în afară de 3D Studio MAX există și alte programe de modelare 3D la fel de populare, de exemplu Maya. Maya este un program analogic 3D Studio MAX, dar este destinat în primul rând pentru animație și pentru a transmite expresii faciale pe fața unui actor tridimensional. În plus, în Maya mai convenabil de desenat. 3D Studio MAX vizează în primul rând vizualizarea de înaltă calitate a obiectelor, este, de asemenea, posibil să se realizeze desene primitive în ea.

În general, există programe de modelare tridimensională pentru desen, cele mai cunoscute dintre ele AutoCAD, ArhiCAD. AutoCAD destinat în principal desenului de inginerie mecanică și ArhiCAD pentru modelare arhitecturală.

Ce necesită grafica 3D de la o persoană?

Desigur, capacitatea de a modela diferite forme și structuri folosind diverse instrumente software, precum și cunoștințele proiecției ortogonale (dreptunghiulare) și centrale. Acesta din urmă se numește perspectivă... O calitate foarte bună a modelării se obține printr-o selecție atentă a texturilor și materialelor, combinată cu plasarea corectă a luminilor și camerelor în scenă. Baza construcției oricărei forme spațiale este planul și fața obiectului. Un plan în grafica 3D este definit de trei puncte conectate prin segmente de linie dreaptă.

Această condiție face posibilă descrierea folosind planurile rezultate „Grelă spațială” care reprezintă modelul obiectului. Apoi, obiectului i se atribuie suplimentar caracteristicile suprafeței obiectului - material. La rândul său, materialul caracterizează calitatea suprafeței, de exemplu, lustruită, aspră, strălucitoare etc. De asemenea, descrie textura acestuia (piatră, țesătură, sticlă etc.). Proprietățile optice sunt, de asemenea, stabilite, de exemplu, transparența, reflexia sau refracția razelor de lumină etc.
Odată cu aceasta, unui obiect tridimensional i se pot seta condiții de iluminare și pot selecta un punct de vedere (camera) pentru a obține cea mai interesantă imagine vizuală. Se numește o punere în scenă constând dintr-un obiect tridimensional, condiții de iluminare și un punct de vedere ales „Scena tridimensională”... Dar pentru a descrie spațiul tridimensional și obiectul din interiorul acestuia, se folosește binecunoscuta metodă de coordonate.

Există diferite metode de modelare a obiectelor 3D. De exemplu, metoda de descriere textuală a modelului folosind limbaje speciale de programare "Script".

Multe aplicații diferite sunt folosite pentru a crea grafică pe computer. Ele pot fi împărțite condiționat în următoarele grupuri:

• Software de sculptură digitală (Pixologic ZBrush, Autodesk Mudbox).
• Motoare de joc (Unreal Engine 4, Unity 5, CryEngine 3).
• Aplicații foarte specializate „ascuțite” pentru sarcini specifice (animație fluidă – RealFlow, crearea de texturi – Mari etc.).
• Editori universali 3D (Cinema 4D, 3Ds Max, Maya, Houidini etc.).

Vom analiza primele trei grupuri în articolele următoare. Și astăzi oferim o prezentare generală a editorilor 3D universali (Suite 3D complete).

Universal 3D editori, de obicei conțin tot ce aveți nevoie pentru CG: instrumente de modelare, animație și randare.

La întrebările: „Care dintre pachete este cel mai bun? Ce sa aleg?" nu există răspunsuri corecte. Alegerea unui instrument depinde de mulți factori: preferințele personale ale artistului CG, obiectivele stabilite, capacitățile financiare etc.

• funcționalitatea programului;
• ușurință în utilizare (interfață intuitivă etc.);
• disponibilitate, pret.

Majoritatea specialiștilor folosesc mai multe programe simultan în munca lor: unele lucruri sunt mai ușor și mai rapid de făcut în aplicații terțe (detaliere, post-procesare, simulare etc.). Așa că nu te limita la un singur pachet. În plus, alegerea instrumentelor de astăzi este pur și simplu uriașă.

Cele mai populare pachete 3D:

3 Ds Max

3Ds Max- „pionier” printre editorii 3D, un instrument foarte popular, numărul 1 în alegerea multor începători și profesioniști avansați. Poziții de lider în design și vizualizare arhitecturală. Folosit adesea în industria jocurilor de noroc.

Oportunități:

• modelare bazată pe poligoane, spline și NURBS,
• sistem de particule puternic,
• modul păr / lână,
• shadere avansate Shader FX,
• suport pentru mecanisme noi și îmbunătățite Iray și mental ray.
• animație de mulțime,
• import din Revit și SketchUp,
• integrarea compoziției.

Și mult mai mult.

Pro: funcționalitate uriașă, multe plugin-uri și informații educaționale.

Minusuri: nu este atât de ușor de învățat, „vechiul” are nevoie de actualizări serioase.

Autodesk Maya

Maya este standardul industriei pentru grafica 3D în film și televiziune. Maya este populară printre studiourile mari și proiectele de anvergură din publicitate, cinema și industria jocurilor. Pachetul este ideal pentru crearea de animații.

Oportunități:

• un set complet de instrumente pentru NURBS și modelare poligonală;
• instrumente puternice pentru animația generală și a personajelor;
• sistem avansat de particule;
• Tehnologia Maya Fur (crearea de blană, păr, iarbă);
• Tehnologia Maya Fluid Effects (modelarea lichidelor, a atmosferei);
• o gamă largă de instrumente pentru crearea de efecte speciale dinamice;
• Texturi UV, coduri normale și culori;
• redare flexibilă multiprocesor.

Pro: funcționalități și capacități uriașe.

Minusuri: instruire lungă și complexă, cerințe ridicate de sistem, preț ridicat.

Cinema 4 D

Cinema 4 D- unul dintre cele mai bune și mai convenabile pachete 3D de până acum. Funcționalități uriașe: de la modelare, animație, efecte până la „sculptură” și modulul BodyPaint 3D. Are o interfață mai clară și mai ușor de utilizat decât 3Ds Max și Maya. Este utilizat pe scară largă în motion design, industria filmului și publicitate.

Oportunități:

• modelare poligonală și NURBS;
• BodyPaint 3D (un modul pentru crearea de hărți UV și texturi);
• generarea și animarea obiectelor;
• animație de caractere;
• dinamica corpurilor moi și solide;
• modul pentru crearea părului realist;
• sistem de particule de gândire;
• frumos încorporat vizualizator.

Pro: ușor de învățat, interfață intuitivă, funcționalitate excelentă, o mulțime de materiale de instruire, legătură strânsă cu Adobe After Effects, Houdini etc.

Minusuri: sistem nestabilit de tranziție între versiuni.

Modo

Modo este un produs complet pentru modelare, desen, animație și randare. Include, de asemenea, instrumente pentru sculptură și pictura texturii. Datorită ușurinței sale de utilizare și performanței înalte, Modo are reputația de a fi unul dintre cele mai rapide instrumente de modelare existente. Modo este popular în reclamă, dezvoltare de jocuri, efecte speciale și redare arhitecturală.

Oportunități:

• modelare poligonală și SDS;
• instrumente moderne de animație;
• dinamica corpurilor rigide și moi;
• sistem de desen;
• Material de blană (blană) pentru crearea de păr, iarbă și blană;
• instrumente de sculptură;
• vizualizare rapidă și de înaltă calitate.

Pro: set de instrumente puternic și ușor de înțeles, de înaltă performanță.

Minusuri: informație insuficientă.

Efecte secundare Houdini

Houdini- un pachet profesional puternic pentru lucrul cu grafica 3D, bazat pe un sistem de noduri procedurale. Houdini este ideal pentru crearea de dinamici complexe, simulări: particule, lichid, fum, foc, simulare de fenomene naturale etc. Este, de asemenea, un instrument excelent pentru a crea efecte vizuale impresionante. Principalul domeniu de aplicare pentru Houdini este în industria filmului.

Oportunități:

• modelare poligonală și NURBS,
• animație (cheie, procedurală),
• animație de personaje,
• sistem de particule,
• dinamica corpurilor tari și moi, a țesuturilor, a lânii / părului, a gazelor și a lichidelor,
• lucrează cu sunet surround,
• puternic motor de randare Mantra,
• instrument de compoziție încorporat.

Pro: efecte speciale și animație de înaltă calitate.

Minusuri: putine informatii, pret mare.

Softimage

Softimage(Autodesk Softimage, anterior Softimage / XSI) este un program de animație 3D și efecte vizuale pentru industria jocurilor, film și televiziune.

Softimage avea unul dintre cele mai bune sisteme de animație de acolo. Datorită unicului ICE (Interactive Creative Environment - platformă de programare vizuală bazată pe noduri), pachetul a oferit funcționalitate largă, flexibilitate, performanță și calitate ridicate.

Oportunități:

• modelare poligonală puternică, precum și procedurală în mediul ICE;
• fizica și dinamica particulelor și geometria;
• animație neliniară;
• Instrumente de animație facială Autodesk Face Robot;
• MentalRay încorporat.

În 2008, Autodesk a achiziționat Softimage de la Avid pentru 35 de milioane de dolari. În 2015, Autodesk a anunțat că nu va mai vinde licențe pentru Softimage și a scăpat efectiv de unul dintre cei mai puternici jucători de pe piață. Site-ul oficial sugerează trecerea la 3Ds Max sau Maya.

Undă de lumină

Lightwave 3d este un instrument de animație 3D și efecte vizuale de la NewNek. A fost mult timp standardul industriei în film și televiziune.

Noul și îmbunătățit pachet LightWave 2015 oferă capabilități extraordinare, de la modelare dinamică, animație de caractere, efecte vizuale până la dezvoltarea jocului și redarea arhitecturală.

Oportunități:

• interfață duală intuitivă (modelator și aspect);
• modelare poligonală puternică;
• sistem avansat de animație;
• sistem de particule;
• sistem de echipament al personajului Genoma 2;
• randare îmbunătățită;
• moștenire dinamică interactivă (Interactive Dynamic Parenting);
• sistem flexibil Bullet Dynamics;

Pro: funcționalitate uriașă, interfață duală convenabilă.

Minusuri: nu atât de popular în țara noastră și în țările CSI, există puține informații.

Blender

Singurul pachet 3D gratuit din listă, care practic nu este inferior ca funcționalitate față de aplicațiile plătite. Blender include instrumente pentru modelare 3D, animație și o gamă largă de opțiuni pentru crearea de jocuri, efecte vizuale și sculptură. O alternativă excelentă la animația 3D „monstrilor”. Datorită sprijinului Fundației Blender, programul se dezvoltă foarte rapid și constant.

Oportunități:

• modelare poligonală, spline, curbe și suprafețe NURBS;
• modul de sculptură;
• sistem de particule;
• dinamica corpurilor tari și moi: lichid, lână / păr etc.;
• animație scheletică;
• motoare de randare încorporate și integrare cu randare terțe;
• editor video;
• funcții pentru crearea de jocuri și aplicații (Game Blender).

Pro: disponibilitate, open source, cross-platform, dimensiune mică (aproximativ 50 megaocteți), funcționalitate largă, capacitatea de a crea jocuri.

Minusuri: lipsa documentatiei in livrarea de baza.

Deci, pe scurt:

• 3Ds Max- jocuri pe calculator, interioare, vizualizare.
• Maya- animatie, industria cinematografica, televiziune, clipuri.
• Cinema 4D- efecte speciale în film și televiziune, motion design, publicitate.
• Modo- publicitate, jocuri, efecte speciale în cinema.
• Houdini- programare vizuală, efecte speciale în cinema.
• Softimage- animatie si efecte speciale in filme, televiziune, jocuri.
• Undă de lumină- efecte speciale în cinema, televiziune.
• Blender- animație de personaje, creare de jocuri.

În concluzie, aș dori să notez: editorul 3D este doar un instrument, al cărui potențial poate fi dezvăluit doar de designerul însuși, artistul CG. După ce stăpânești un pachet în întregime, nu va fi dificil să studiezi pe alții.

Succes cu studiile și munca!

În zilele noastre, grafica tridimensională pătrunde activ în toate sferele vieții, iar designul grafic nu face excepție.

Grafica 3D este peste tot: în reviste, pe afișe publicitare stradale, în colaje ale fotografilor populari etc.

Mulți designeri începători cred că pentru a crea, de exemplu, un poster cool pentru un film, Photoshop va fi suficient și grafica 3D poate fi omisă.

Ceea ce nu reușesc să realizeze este că, refuzând să folosească grafica 3D, se limitează și sunt lipsiți de beneficiile pe care le-ar oferi munca lor.

Să vă dau un exemplu. Mai jos este un poster pentru filmul Oblivion. După cum puteți vedea, mai mult de jumătate din ea este grafică 3D!

Grafica tridimensională vă oferă oportunități incredibile pentru întruchiparea gândirii tale artistice!

Inca un exemplu! Recent, în timp ce beam o ceașcă de cafea la McDonald's, am observat un afiș frumos care atârna pe perete.

De ce a fost acest poster atât de atractiv pentru mine, vă întrebați? Chestia este că burgerul de pe acest poster a fost cumva super-perfect!

Da, a fost excelent!

Eu (o persoană care știe puțin despre fotografie) am înțeles că a găsi un burger atât de perfect și chiar atât de grozav să-l fotografiezi, este pur și simplu nerealist! Va fi nevoie de un efort incredibil!

Deci am avut o idee, nu este grafică 3D?

După ce am venit acasă și am căutat pe internet, am dat peste site-ul unui artist 3D care desenează acest burger.

Da, am avut dreptate! Acest burger a fost modelat 100% 3D.

Acesta este un alt exemplu de popularitate a graficelor 3D.

Să ne uităm la câteva exemple de utilizare a graficii 3D în publicitate.

Grafica tridimensională a devenit atât de sofisticată încât este dificil să o deosebești de fotografie. Trebuie avut în vedere că, de regulă, grafica 3D arată mult mai atractivă decât o fotografie.

Producătorii de mașini au fost printre primii care au realizat puterea graficii 3D, iar acum pe toate afișele publicitare și în reviste se văd nu imagini cu mașini, ci modelele lor 3D.

Nici măcar nu vorbesc despre faptul că, cu ajutorul graficii 3D, poți dezasambla literalmente o mașină pentru piese.

Pentru a vinde un produs, trebuie să-l prezinți clienților tăi în toată gloria lui. Din acest motiv, în 2013 IKEA a abandonat fotografia în favoarea graficii 3D. Acum toate imaginile din catalogul IKEA sunt realizate folosind programe tridimensionale.

Iată mai multe exemple:

Sunt sigur că voi, oameni deja familiarizați cu Photoshop, aveți multe de crescut și de a stăpâni noi programe pentru a ține pasul cu vremurile!

Dar software-ul de grafică 3D? Care sunt opțiunile și ce să căutați dacă sunteți nou în această chestiune.

Există multe programe pe piață astăzi, fiecare cu propriile puncte forte și puncte slabe. Unele dintre ele sunt: ​​3ds Max, Cinema 4D, Maya, Houdini, Blender.

Dar ce să alegi din asta și de unde să începi munca, îți voi spune mâine. Și mâine vei putea crea primul tău obiect 3D! Pana maine!