Grafika 3D. Grafika 3D we współczesnym świecie Grafika 3D i modelowanie 3D

Oprogramowanie do modelowania 3D może pomóc w przekształceniu niektórych pomysłów w piękne modele i prototypy, które można następnie wykorzystać do wielu różnych celów. Narzędzia te pozwalają tworzyć modele od podstaw, niezależnie od poziomu umiejętności. Niektóre edytory 3D są na tyle proste, że nawet początkujący opanuje je w krótkim czasie. Obecnie modele 3D są wykorzystywane w wielu różnych obszarach: kinie, gry komputerowe, projektowanie wnętrz, architektura i wiele więcej.

Wybór optymalnego oprogramowanie do modelowania jest często trudne, ponieważ nie jest łatwo znaleźć program, który miałby wszystkie niezbędne funkcje. FreelanceToday zwraca twoją uwagę 20 darmowe oprogramowanie do modelowania 3D.

Daz Studio to potężne, ale całkowicie darmowe oprogramowanie do modelowania 3D. Nie oznacza to, że jest to narzędzie łatwe do nauczenia - początkujący będą musieli przez długi czas studiować możliwości programu. Twórcy programu zadbali o wrażenia użytkownika, ale wygoda Daz Studio nie zostanie od razu doceniona. Jedną z funkcji programu jest tworzenie akcelerowanych przez GPU obrazów 3D podczas renderowania, co umożliwia tworzenie bardzo realistycznych modeli. Daz Studio posiada również wsparcie dla tworzenia scen oraz funkcjonalność animacji modeli.

Do dyspozycjidla: Okna | OS X

Darmowe oprogramowanie do modelowania 3D Open SCAD jest stworzone z myślą o poważnych projektach (projektowanie przemysłowe, wnętrza, architektura). Zdecydowanie mniejsze zainteresowanie wzbudziły artystyczne aspekty twórców programu. W przeciwieństwie do innych programów podobnego typu, Open SCAD nie jest narzędziem interaktywnym - jest kompilatorem 3D, który wyświetla szczegóły projektu w 3D.

Dostępne dla: Okna | OS X | Linux

AutoDesk 123D to szeroka gama różnych narzędzi do modelowania CAD i 3D. Za pomocą programu możesz zaprojektować, stworzyć i zwizualizować prawie każdy model 3D. AutoDesk obsługuje również technologię druku 3D. Na głównej stronie AutoDesk 123D znajduje się kilka satelitów, na których można znaleźć wiele interesujących darmowych modeli 3D, z którymi można poeksperymentować lub po prostu wykorzystać do własnych celów.

Dostępne dla: Okna | OS X | iOS |

Meshmixer 3.0 pozwala projektować i renderować struktury 3D, łącząc dwa lub więcej modeli w zaledwie kilka proste kroki... Program ma do tego wygodną funkcję „wytnij i wklej”, to znaczy możesz wyciąć niezbędne części z modelu i wkleić je do innego modelu. Program wspiera nawet rzeźbienie - użytkownik może stworzyć wirtualną rzeźbę, kształtując i uszlachetniając powierzchnię w taki sam sposób, jak gdyby wyrzeźbił model z gliny. A wszystko to w czasie rzeczywistym! Program obsługuje druk 3D, gotowe modele są w pełni zoptymalizowane do wysłania do drukarki.

Do dyspozycjidla: Okna | OS X

3DReshaper to niedrogie i łatwe w użyciu oprogramowanie do modelowania 3D. Program może być wykorzystywany w różnych dziedzinach, takich jak sztuka, górnictwo, inżynieria lądowa czy budownictwo okrętowe. 3DReshaper obsługuje różne scenariusze i tekstury oraz ma wiele przydatnych narzędzi i funkcji ułatwiających modelowanie 3D.

Do dyspozycjidla: Okna

Darmowe oprogramowanie 3D Crafter jest przeznaczone do modelowania 3D i tworzenia animacji w czasie rzeczywistym. Główną cechą tego edytora jest intuicyjne podejście „przeciągnij i upuść”. Złożone modele można budować za pomocą prostych kształtów, program wspiera modelowanie rzeźbiarskie i drukowanie 3D. Jest to jedno z najbardziej przyjaznych dla użytkownika narzędzi do animacji.

Do dyspozycjidla: Okna

PTC Creo to kompleksowy system zaprojektowany specjalnie dla inżynierów mechaników, projektantów i technologów. Program przyda się również projektantom, którzy tworzą produkty z wykorzystaniem technik komputerowego wspomagania projektowania. Modelowanie bezpośrednie umożliwia tworzenie konstrukcji z istniejących rysunków lub wykorzystanie programu do wizualizacji nowych pomysłów. Zmiany geometrii obiektu można dokonać bardzo szybko, co znacznie przyspiesza proces pracy. Program, w przeciwieństwie do poprzednich, jest płatny, ale dostępny jest 30-dniowy okres próbny oraz darmowa wersja dla nauczycieli i uczniów.

Do dyspozycjidla: Okna

Darmowe oprogramowanie LeoCAD to system komputerowego wspomagania projektowania wirtualnych modeli LEGO. Istnieją wersje dla systemów Windows, Mac OS i Linux. Program może być dobrą alternatywą dla Lego Digital Designer (LDD), ponieważ ma prosty interfejs, obsługuje klatki kluczowe i działa w trybie animacji. To właśnie obsługa animacji odróżnia LeoCAD od innych programów podobnego typu.

Do dyspozycjidla: Okna | OS X | Linux

Oprogramowanie VUE Pioneer pomoże Ci stworzyć model 3D do wizualizacji krajobrazu. Oprogramowanie może być przydatne dla zaawansowanych użytkowników szukających wygodnych narzędzi do renderowania. Pioneer umożliwia tworzenie niesamowitych krajobrazów 3D z dużą liczbą ustawień wstępnych i zapewnia bezpośredni dostęp do treści Cornucopia 3D. Za pomocą programu można stworzyć wiele efektów świetlnych.

Do dyspozycjidla: Okna | OS X

Netfabb to nie tylko przeglądarka interaktywnych scen 3D, może służyć do analizy, edycji i modyfikacji modeli 3D. Program obsługuje drukowanie 3D i jest najlżejszym i najłatwiejszym w instalacji i obsłudze narzędziem.

Do dyspozycjidla: Okna | OS X | Linux

Darmowe oprogramowanie NaroCad to kompletny i rozszerzalny system komputerowego wspomagania projektowania oparty na technologii OpenCascade, który działa na platformach Windows i Linux. Program posiada wszystkie niezbędne funkcjonalności, obsługuje podstawowe i zaawansowane operacje modelowania 3D. Funkcje programu można rozszerzyć za pomocą wtyczek i interfejsu oprogramowania.

Do dyspozycjidla: Okna | Linux

LEGO Digital Designer umożliwia budowanie modeli 3D przy użyciu wirtualnych klocków LEGO (bloków). Wynik można wyeksportować w różnych formatach i kontynuować pracę w innych edytorach 3D.

Do dyspozycjidla: Okna | OS X

Darmowy program ZCAD może służyć do tworzenia rysunków 2D i 3D. Edytor obsługuje wiele platform i zapewnia świetne kąty widzenia. Obecność wielu wygodnych narzędzi pozwala rozwiązać większość problemów związanych z modelowaniem obiektów trójwymiarowych. Interfejs użytkownika programu jest prosty i przejrzysty, co znacznie ułatwia proces rysowania. Gotowy projekt można zapisać w Format AutoCAD i inne popularne formaty 3D.

Do dyspozycjidla: Okna | Linux

Darmowa wersja Houdini FX, Houdini Apprentice, jest przydatna dla studentów, artystów i hobbystów tworzących niekomercyjne projekty modeli 3D. Program ma nieco okrojoną, ale jednocześnie dość szeroką funkcjonalność i dokładnie przemyślaną interfejs użytkownika... Do wad Darmowa wersja można przypisać do znaku wodnego wyświetlanego na renderze 3D.

Do dyspozycjidla: Okna | OS X | Linux

Aplikacja do tworzenia roboczych arkuszy projektowych pozwala na tworzenie dość szczegółowych modeli 3D. Twórcy programu zadbali o funkcje, które pozwalają eliminować problematyczne obszary poprzez wprowadzanie zmian i uzupełnień do istniejącego projektu. Ponadto dzięki DesignSpark możesz szybko zmienić koncepcję produktu 3D. Program obsługuje techniki modelowania bezpośredniego oraz drukowanie modeli 3D.

Do dyspozycjidla: Okna

FreeCAD to parametryczny modeler 3D przeznaczony do tworzenia rzeczywistych obiektów o dowolnej wielkości. Użytkownik może w łatwy sposób zmienić projekt korzystając z historii modelu i zmieniając poszczególne parametry. Program jest wieloplatformowy, może odczytywać i zapisywać różne formaty plików. FreeCAD umożliwia tworzenie własnych modułów, a następnie wykorzystanie ich w dalszej pracy.

Do dyspozycjidla: Okna | OS X | Linux

Darmowe oprogramowanie Sculptris otworzy użytkownikom okno do wciągającego świata 3D. Sculptris charakteryzuje się łatwą nawigacją i łatwością obsługi. Nawet początkujący, który nie ma doświadczenia w sztuce cyfrowej lub modelowaniu 3D, może z łatwością opanować program. Proces pracy jest skonstruowany w taki sposób, że można zapomnieć o geometrii i po prostu stworzyć model, przy uważnym wykorzystaniu zasobów komputera.

Dostępne dla: Okna | Linux

MeshMagic może być używany do renderowania plików 3D, a także do tworzenia obiektów 2D lub konwertowania ich do 3D. Oprogramowanie posiada intuicyjny interfejs i może być używane do szerokiej gamy zadań. Mesh Magic obecnie obsługuje tylko system Windows. Wynik jest zapisywany w popularnym formacie STL, który można otwierać i edytować w większości narzędzi do modelowania 3D online i offline.

Do dyspozycjidla: Okna

Open Cascade to zestaw programistyczny do tworzenia aplikacji 3D CAD. Zawiera niestandardowe, opracowane przez społeczność biblioteki klas C++, które można wykorzystać do modelowania, wizualizacji i wymiany danych oraz do szybkiego tworzenia aplikacji.

Do dyspozycjidla: Okna | OS X | Linux

Jak wspomniano powyżej, zgodnie z metodami opisu obrazów, grafikę komputerową można podzielić na trzy główne kategorie: grafikę rastrową, wektorową i trójwymiarową. Wśród grafik 2D szczególnie wyróżniają się grafiki pikselowe i fraktalne. Osobnego rozpatrzenia wymagają również trójwymiarowe, CGI i infografiki.

Grafika pikselowa

Termin „grafika pikselowa” (z angielskiego. piksel ) oznacza formę obrazu cyfrowego utworzoną na komputerze za pomocą edytora grafiki rastrowej, gdzie obraz jest edytowany na poziomie pikseli (kropek), a rozdzielczość obrazu jest tak mała, że poszczególne piksele są wyraźnie widoczne.

Powszechnym błędem jest to, że każdy rysunek wykonany przy użyciu edytory bitmap, - grafika pikselowa. To nie jest prawda, obraz pikselowy różni się od zwykłej technologii bitmapowej - ręcznej edycji obrazu piksel po pikselu. Dlatego pixel art jest niewielkich rozmiarów, ograniczony paletą kolorów i (z reguły) brakiem antyaliasingu.

Grafiki pikselowe wykorzystują tylko najprostsze narzędzia edytorów grafiki bitmapowej, takie jak Ołówek, Prosta (linia) lub Wypełnienie (wypełnianie kolorem). Pikselowa grafika przypomina mozaikę i haft krzyżykowy lub koralikowy - ponieważ wzór składa się z małych kolorowych elementów, podobnych do pikseli współczesnych monitorów.

Grafika fraktalna

Fraktal to obiekt utworzony z nieregularnych oddzielnych części, które są podobne do całego obiektu. Ponieważ bardziej szczegółowy opis elementów o mniejszej skali odbywa się według prostego algorytmu, taki obiekt można opisać zaledwie kilkoma równaniami matematycznymi.

Ryż. 8.5.

Grafiki fraktalne są niezastąpione przy tworzeniu sztucznych gór, chmur, morskich fal. Dzięki fraktalom łatwo można przedstawić złożone obiekty, których obrazy są podobne do naturalnych. Fraktale pozwalają na opisanie całych klas obrazów, dla których szczegółowy opis wymaga stosunkowo niewielkiej ilości pamięci (rysunek 8.5). Z drugiej strony fraktale słabo nadają się do obrazów spoza tych klas.

grafika 3D

grafika 3D(3D - z angielskiego. 3 Wymiary - trzy wymiary) - trzy wymiary obrazu) - dział grafiki komputerowej, zestaw technik i narzędzi (zarówno programowych, jak i sprzętowych) przeznaczonych do reprezentacji obiektów wolumetrycznych (ryc. 8.6).

Ryż. 8.6.

Obraz 3D na płaszczyźnie różni się od dwuwymiarowej tym, że obejmuje budowę rzutu geometrycznego trójwymiarowego modelu sceny na płaszczyźnie (na przykład ekran komputera) za pomocą specjalistycznych programów (jednak z tworzeniem i implementacją 3D -wyświetlacze i 3D -drukarki, grafika 3D nie musi zawierać rzutu na płaszczyznę). W tym przypadku model może odpowiadać obiektom ze świata rzeczywistego (samochody, budynki, huragan, asteroida) lub być całkowicie abstrakcyjnym (rzut czterowymiarowego fraktala).

modelowanie 3d To proces tworzenia trójwymiarowego modelu obiektu. Zadanie 3D -modelowanie - opracowanie wolumetrycznego obrazu pożądanego obiektu. Za pomocą trójwymiarowej grafiki możesz również tworzyć dokładna kopia konkretny podmiot i opracować nową, nawet nierealistyczną reprezentację obiektu, który nigdy nie istniał.

Grafika 3D operuje na obiektach w przestrzeni 3D. Zwykle rezultatem jest płaski obraz, projekcja. Trójwymiarowa grafika komputerowa znajduje szerokie zastosowanie w telewizji, w kinematografii, grach komputerowych oraz przy projektowaniu produktów drukowanych.

Grafika trójwymiarowa jest aktywnie wykorzystywana do tworzenia obrazów na płaszczyźnie ekranu lub drukowanego arkusza w nauce i przemyśle (na przykład w systemach automatyzacji projektowania (CAD)); do tworzenia elementów stałych: budynków, części maszyn, mechanizmów), wizualizacji architektonicznej (w tym tzw. „archeologii wirtualnej”), w nowoczesnych systemach obrazowania medycznego.

Grafika 3D zazwyczaj zajmuje się wirtualną, wyimaginowaną trójwymiarową przestrzenią, która jest wyświetlana na płaskiej, dwuwymiarowej powierzchni wyświetlacza lub arkusza papieru. Każdy obraz na monitorze, ze względu na płaszczyznę tego ostatniego, staje się rastrem, ponieważ monitor jest matrycą, składa się z kolumn i wierszy. Trójwymiarowa grafika istnieje tylko w naszej wyobraźni – to, co widzimy na monitorze, jest projekcją trójwymiarowej postaci, a my sami już kreujemy przestrzeń. Zatem wizualizacja grafiki może być tylko rastrowa i wektorowa, a metodą renderowania jest tylko raster (zestaw pikseli), sposób definiowania obrazu zależy od ilości tych pikseli.

Obecnie istnieje kilka metod wyświetlania informacji trójwymiarowych w formie wolumetrycznej, chociaż większość z nich przedstawia cechy wolumetryczne bardzo warunkowo, ponieważ działają z obrazem stereo. Okulary stereo, wirtualne kaski, 3D -wyświetlacze zdolne do wyświetlania obrazu trójwymiarowego.

-grafika

Termin „grafika CGI” (ang. wygenerowane komputerowo obrazowanie odnosi się do obrazów generowanych komputerowo) odnosi się do nieruchomych i ruchomych obrazów generowanych za pomocą grafiki komputerowej 3D i wykorzystywanych w sztukach wizualnych, druku, kinowych efektach specjalnych, telewizji i symulacji. Gry na komputery PC zwykle wykorzystują grafikę komputerową w czasie rzeczywistym, ale od czasu do czasu dodawane są wideo w grach oparte na CGI.

Ruchome obrazy tworzy animacja komputerowa, która jest węższym obszarem grafiki CGI, mającą zastosowanie również w kinematografii, gdzie pozwala na tworzenie efektów, których nie można uzyskać przy użyciu tradycyjnego makijażu i animatroniki. Animacja komputerowa może zastąpić pracę kaskaderów i statystów, a także scenografię.

Infografika

Termin „infografika” (od łac. informacje - powiadomienie, wyjaśnienie, prezentacja; i inne greckie. Grafik - pisemne, od Grafo - pisanie) oznaczają graficzny sposób przedstawiania informacji, danych i wiedzy.

Zakres zastosowań infografik jest ogromny – geografia, dziennikarstwo, edukacja, statystyka, teksty techniczne. Pomaga nie tylko uporządkować duże ilości informacji, ale także wyraźniej pokazać relacje przedmiotów i faktów w czasie i przestrzeni, a także ukazać trendy.

Infografikę można nazwać dowolną kombinacją tekstu i grafiki, stworzoną z myślą o przedstawieniu konkretnej historii, aby przekazać ten lub inny fakt. Infografika działa tam, gdzie trzeba pokazać urządzenie i algorytm czegoś, stosunek obiektów i faktów w czasie i przestrzeni, pokazać trend, pokazać, jak to wygląda, uporządkować duże ilości informacji.

Infografiki to wizualne reprezentacje informacji. Używane, gdy złożone informacje muszą być prezentowane szybko i przejrzyście.

Animatronika - technika stosowana w kinematografii, animacji, modelowaniu komputerowym do tworzenia efektów specjalnych do przesuwania sztucznych części ciała ludzkiego, zwierząt lub innych obiektów.

Ten rodzaj grafiki komputerowej wchłonął wiele zarówno od grafiki wektorowej, jak i rastrowej. Znajduje zastosowanie w opracowywaniu projektów aranżacji wnętrz, obiektów architektonicznych, w reklamie, w tworzeniu edukacyjnych programy komputerowe, wideoklipy, wizualne obrazy części i produktów w inżynierii mechanicznej itp.

grafika komputerowa 3D pozwala na tworzenie wolumetrycznych scen trójwymiarowych z modelowaniem warunków oświetleniowych i ustawianiem punktów widzenia.

Dla badania technik i środków kompozycji, takich jak przenoszenie przestrzeni, otoczenia, światła i cienia, prawa perspektywy liniowej, powietrznej i barwnej, przewagi tego typu grafiki komputerowej nad grafiką wektorową i rastrową są oczywiste. W grafice trójwymiarowej obrazy (lub postacie) są modelowane i przemieszczane w wirtualnej przestrzeni, w naturalnym środowisku lub we wnętrzu, a ich animacja pozwala zobaczyć obiekt z dowolnego punktu widzenia, przenieść go w sztucznie stworzonym środowisku i przestrzeni, oczywiście z towarzyszącymi efektami specjalnymi.

Trójwymiarowa grafika komputerowa, podobnie jak grafika wektorowa, jest zorientowana obiektowo, co pozwala na zmianę zarówno wszystkich elementów trójwymiarowej sceny, jak i każdego obiektu z osobna. Ten rodzaj grafiki komputerowej ma duże możliwości wspomagania rysunku technicznego. Za pomocą edytorów graficznych trójwymiarowej grafiki komputerowej, na przykład Autodesk 3D Studio, możesz wykonać wizualne obrazy części i produktów inżynierii mechanicznej, a także wykonać prototypowanie budynków i obiektów architektonicznych badanych w odpowiedniej sekcji rysunku architektoniczno-budowlanego. Wraz z tym można zapewnić wsparcie graficzne dla takich odcinków geometrii wykreślnej, jak rzuty perspektywiczne, aksonometryczne i ortogonalne, ponieważ z nich częściowo zapożyczono zasady konstruowania obrazów w trójwymiarowej grafice komputerowej.

W przypadku rzemiosła artystycznego trójwymiarowa grafika komputerowa zapewnia możliwość modelowania przyszłych produktów z przeniesieniem tekstury i faktury materiałów, z których te produkty będą wykonane. Możliwość obejrzenia z dowolnego punktu widzenia modelu produktu przed jego ucieleśnieniem w materiale pozwala na dokonywanie zmian i poprawek w jego kształcie lub proporcjach, co może nie być już możliwe po rozpoczęciu pracy (np. biżuteria, dekoracyjne odlewanie metali itp.). W tym samym kierunku grafika komputerowa 3D może być wykorzystywana do wspomagania rzeźby, projektowania, grafiki artystycznej itp. Wolumetryczne animacje 3D i efekty specjalne są również tworzone przy użyciu grafiki 3D. Tworzenie filmów instruktażowych do programów edukacyjnych może być głównym zastosowaniem tych możliwości grafiki komputerowej 3D.

Narzędzia do pracy z grafiką trójwymiarową obejmują m.in edytor graficzny Jak Studio 3D MAX... Jest to jeden z najbardziej znanych edytorów 3D i jest często wykorzystywany w produkcji filmowej. Rozwój programu Studio 3D MAX została uruchomiona w 1993 roku. Wersja Studio 3D МАХ 1.0 został wydany w 1995 roku na platformie Windows NT.

Już wtedy niektórzy eksperci ostrożnie wyrażali opinię, że MAX może konkurować z innymi pakietami graficznymi 3D. Jesień 2003 dyskretny wydania ЗD MAX 6... Nowe narzędzia do animacji cząstek w połączeniu z modułami umożliwiają tworzenie fotorealistycznych efektów atmosferycznych. Dodano wbudowaną obsługę obiektów drip-mesh, pełną wizualizację sieci, import danych z CHAM-aplikacje, nowe możliwości modelowania. Ale oprócz Studio 3D MAX istnieją na przykład inne równie popularne programy do modelowania 3D Majowie. Majowie to program analogowy Studio 3D MAX, ale jest przeznaczony przede wszystkim do animacji i oddania mimiki na twarzy trójwymiarowego aktora. Poza tym, w Majowie wygodniej narysować. Studio 3D MAX ma na celu przede wszystkim wysokiej jakości wizualizację obiektów, możliwe jest również wykonanie w nim prymitywnych rysunków.

Ogólnie rzecz biorąc, istnieją programy do modelowania trójwymiarowego do rysowania, najbardziej znany z nich AutoCAD, ArhiCAD. AutoCAD przeznaczone głównie do rysowania w inżynierii mechanicznej, oraz ArhiCAD do modelowania architektonicznego.

Czego grafika 3D wymaga od człowieka?

Oczywiście możliwość modelowania różnych kształtów i wzorów za pomocą różnych narzędzia programowe a także znajomość rzutu ortogonalnego (prostokątnego) i centralnego. Ten ostatni nazywa się perspektywiczny... Wysoko dobra jakość modelowanie uzyskuje się dzięki starannemu doborowi tekstur i materiałów, w połączeniu z odpowiednim rozmieszczeniem świateł i kamer w scenie. Podstawą konstrukcji dowolnej formy przestrzennej jest płaszczyzna i lico obiektu. Płaszczyzna w grafice 3D jest zdefiniowana przez trzy punkty połączone segmentami linii prostych.

To właśnie ten warunek umożliwia opisanie za pomocą otrzymanych płaszczyzn „Siatka przestrzenna” który reprezentuje model obiektu. Następnie obiektowi przypisuje się dodatkowo charakterystykę powierzchni obiektu – materiał. Z kolei materiał charakteryzuje jakość powierzchni np. polerowana, chropowata, błyszcząca itp. Opisuje również jej fakturę (kamień, tkanina, szkło itp.). Ustawiane są również właściwości optyczne, na przykład przezroczystość, odbicie lub załamanie promieni świetlnych itp.
Wraz z tym trójwymiarowy obiekt można dostosować do warunków oświetleniowych i wybrać punkt widzenia (kamerę) tak, aby uzyskać najciekawszy obraz wizualny. Inscenizacja składająca się z trójwymiarowego obiektu, warunków oświetleniowych i wybranego punktu widzenia nazywa się „Scena trójwymiarowa”... Ale do opisania trójwymiarowej przestrzeni i znajdującego się w niej obiektu stosuje się dobrze znaną metodę współrzędnych.

Istnieją różne metody modelowania obiektów 3D. Na przykład metoda opis tekstowy modele wykorzystujące specjalne języki programowania "Scenariusz".

Do tworzenia grafiki komputerowej wykorzystuje się wiele różnych aplikacji. Można je warunkowo podzielić na następujące grupy:

Oprogramowanie do rzeźbienia cyfrowego (Pixologic ZBrush, Autodesk Mudbox).
Silniki gier (Unreal Engine 4, Unity 5, CryEngine 3).
Wysoce wyspecjalizowane aplikacje, "wyostrzone" do konkretnych zadań (animacja płynów - RealFlow, tworzenie tekstur - Mari itp.).
Uniwersalne edytory 3D (Cinema 4D, 3Ds Max, Maya, Houidini itp.).

W kolejnych artykułach przeanalizujemy pierwsze trzy grupy. A dzisiaj oferujemy przegląd uniwersalnych edytorów 3D (Full 3D Suite).

Uniwersalny 3D redaktorzy, zazwyczaj zawierają wszystko, czego potrzebujesz do CG: narzędzia do modelowania, animacji i renderowania.

Na pytania: „Który z pakietów jest najlepszy? Co wybrać?” nie ma dobrych odpowiedzi. Wybór narzędzia zależy od wielu czynników: osobistych preferencji artysty grafiki komputerowej, wyznaczonych celów, możliwości finansowych itp.

funkcjonalność programu;
łatwość obsługi (intuicyjny interfejs itp.);
dostępność, cena.

Większość specjalistów używa w swojej pracy kilku programów jednocześnie: niektóre rzeczy są łatwiejsze i szybsze do wykonania w aplikacjach innych firm (detalowanie, przetwarzanie końcowe, symulacja itp.). Nie ograniczaj się więc do jednego opakowania. Co więcej, wybór narzędzi jest dziś po prostu ogromny.

Najpopularniejsze pakiety 3D:

3 Ds Maks.

Maks. 3D- "pionier" wśród edytorów 3D, bardzo popularne narzędzie, numer 1 w wyborze wielu początkujących i zaawansowanych profesjonalistów. Wiodące stanowiska w projektowaniu i wizualizacji architektonicznej. Często używany w branży gier.

Możliwości:

modelowanie w oparciu o wielokąty, splajny i NURBS,
potężny system cząsteczkowy,
moduł włosy/wełna,
zaawansowane shadery Shader FX,
wsparcie dla nowych i ulepszonych mechanizmów Iray i mental ray.
animacja tłumu,
importuj z Revit i SketchUp,
integracja kompozycji.

I wiele więcej.

Plusy: ogromna funkcjonalność, wiele wtyczek i informacji szkoleniowych.

Minusy: nie tak łatwy do nauczenia, „stary” potrzebuje poważnych aktualizacji.

Autodesk Majowie

Majowie to branżowy standard grafiki 3D w filmie i telewizji. Maya jest popularna wśród dużych studiów i projektów na dużą skalę w reklamie, kinie i branży gier. Pakiet idealnie nadaje się do tworzenia animacji.

Możliwości:

pełny zestaw narzędzi do modelowania NURBS i wielokątnego;
potężne narzędzia do animacji ogólnej i postaci;
zaawansowany system cząstek;
technologia Maya Fur (tworzenie futra, włosów, trawy);
technologia Maya Fluid Effects (modelowanie cieczy, atmosfery);
szeroka gama narzędzi do tworzenia dynamicznych efektów specjalnych;
tekstury UV, normalne i kodowanie kolorami;
elastyczne renderowanie wieloprocesorowe.

Plusy: ogromna funkcjonalność i możliwości.

Minusy: długie i kompleksowe szkolenie, wysokie wymagania systemowe, wysoka cena.

Kino 4 D

Kino 4 D- jeden z najlepszych i najwygodniejszych do tej pory pakietów 3D. Ogromna funkcjonalność: od modelowania, animacji, efektów po „rzeźbienie” i moduł BodyPaint 3D. Ma wyraźniejszy i bardziej przyjazny dla użytkownika interfejs niż 3Ds Max i Maya. Znajduje szerokie zastosowanie w motion design, przemyśle filmowym i reklamie.

Możliwości:

modelowanie wielokątne i NURBS;
BodyPaint 3D (moduł do tworzenia map UV i tekstur);
generowanie i animacja obiektów;
animacja postaci;
dynamika ciał miękkich i stałych;
moduł do tworzenia realistycznych włosów;
System Cząstek Myślących;
ładny wbudowany wizualizator.

Plusy:łatwy do nauczenia, intuicyjny interfejs, świetna funkcjonalność, mnóstwo materiałów szkoleniowych, bliskie połączenie z Adobe After Effects, Houdini itp.

Minusy: nieuregulowany system przejścia między wersjami.

Modo

Modo to kompletny produkt do modelowania, rysowania, animacji i renderowania. Zawiera również narzędzia do rzeźbienia i malowania tekstur. Ze względu na łatwość użycia i wysoką wydajność, Modo ma reputację jednego z najszybszych narzędzi do modelowania. Modo jest popularny w reklamie, tworzeniu gier, efektach specjalnych i wizualizacji architektonicznej.

Możliwości:

modelowanie wielokątne i SDS;
nowoczesne narzędzia do animacji;
dynamika ciał sztywnych i miękkich;
system rysowania;
Materiał futrzany (futro) do tworzenia włosów, trawy i futra;
narzędzia rzeźbiarskie;
szybka i wysokiej jakości wizualizacja.

Plusy: potężne i zrozumiałe narzędzia, wysoka wydajność.

Minusy: za mało informacji.

Skutki uboczne Houdini

Houdini- potężny profesjonalny pakiet do pracy z grafiką 3D, oparty na proceduralnym systemie węzłów. Houdini jest idealny do tworzenia złożonej dynamiki, symulacji: cząstek, cieczy, dymu, ognia, symulacji zjawisk naturalnych itp. To także świetne narzędzie do tworzenia imponujących efektów wizualnych. Głównym obszarem zastosowania Houdini jest branża filmowa.

Możliwości:

modelowanie wielokątne i NURBS,
animacja (kluczowa, proceduralna),
animacja postaci,
System cząstek,
dynamika ciał twardych i miękkich, tkanek, wełny/włosów, gazów i cieczy,
praca z dźwiękiem przestrzennym,
potężny silnik renderujący Mantra,
wbudowane narzędzie do komponowania.

Plusy: wysokiej jakości efekty specjalne i animacje.

Minusy: mało informacji, wysoka cena.

Miękki obraz

Miękki obraz(Autodesk Softimage, dawniej Softimage / XSI) to program do animacji 3D i efektów wizualnych dla branży gier, filmu i telewizji.

Softimage miał jeden z najlepszych systemów animacji. Dzięki unikalnemu systemowi ICE (Interactive Creative Environment - platforma programowania wizualnego oparta na węzłach), pakiet oferował szeroką funkcjonalność, elastyczność, wysoką wydajność i jakość.

Możliwości:

potężne modelowanie wielokątne i proceduralne w środowisku ICE;
fizyka i dynamika cząstek oraz geometria;
animacja nieliniowa;
narzędzia do animacji twarzy Autodesk Face Robot;
wbudowany MentalRay.

W 2008 roku Autodesk kupił Softimage od Avida za 35 milionów dolarów. W 2015 r. Autodesk ogłosił, że nie będzie już sprzedawać licencji na Softimage, skutecznie porzucając jednego z najsilniejszych graczy na rynku. Oficjalna strona internetowa sugeruje przejście na 3Ds Max lub Maya.

Fala światła

Fala światła 3D to narzędzie do animacji 3D i efektów wizualnych firmy NewNek. Od dawna jest standardem branżowym w filmie i telewizji.

Nowy i ulepszony pakiet LightWave 2015 oferuje ogromne możliwości, od dynamicznego modelowania, animacji postaci, efektów wizualnych po tworzenie gier i renderowanie architektoniczne.

Możliwości:

intuicyjny podwójny interfejs (modeler i układ);
potężne modelowanie wielokątne;
zaawansowany system animacji;
System cząstek;
System strojów postaci Genoma 2;
ulepszone renderowanie;
interaktywne dynamiczne dziedziczenie (interaktywne dynamiczne rodzicielstwo);
elastyczny system Bullet Dynamics;

Plusy: ogromna funkcjonalność, wygodny podwójny interfejs.

Minusy: nie tak popularne w naszym kraju i krajach WNP, niewiele jest informacji.

Mikser

To jedyny darmowy pakiet 3D na liście, który praktycznie nie ustępuje funkcjonalnością płatnym aplikacjom. Blender zawiera narzędzia do modelowania 3D, animacji oraz szereg opcji do tworzenia gier, efektów wizualnych i rzeźbienia. Doskonała alternatywa dla animacji 3D „potworów”. Dzięki wsparciu Fundacji Blender program rozwija się bardzo szybko i stabilnie.

Możliwości:

modelowanie wielokątne, splajny, krzywe i powierzchnie NURBS;
tryb rzeźbienia;
System cząstek;
dynamika ciał twardych i miękkich: płyn, wełna/włosy itp.;
animacja szkieletowa;
wbudowane silniki renderujące i integracja z rendererami innych firm;
Edytor wideo;
funkcje do tworzenia gier i aplikacji (Game Blender).

Plusy: dostępność, open source, wieloplatformowość, mały rozmiar (około 50 megabajtów), szeroka funkcjonalność, możliwość tworzenia gier.

Minusy: brak dokumentacji w dostawie podstawowej.

W skrócie:

Maks. 3D- gry komputerowe, wnętrza, wizualizacje.
Majowie- animacja, przemysł filmowy, telewizja, klipy.
Kino 4D- efekty specjalne w filmie i telewizji, motion design, reklama.
Modo- reklama, gry, efekty specjalne w filmach.
Houdini- programowanie wizualne, efekty specjalne w kinie.
Miękki obraz- animacja i efekty specjalne w filmach, telewizji, grach.
Fala światła- efekty specjalne w kinie, telewizji.
Mikser- animacja postaci, tworzenie gier.

Podsumowując, chciałbym zauważyć: edytor 3D to tylko narzędzie, którego potencjał może ujawnić tylko sam projektant, grafik komputerowy. Po pełnym opanowaniu jednego pakietu nie będzie trudno studiować inne.

Powodzenia w nauce i pracy!

Grafika 3D niekoniecznie obejmuje rzutowanie na płaszczyznę...

Kolegium YouTube

1 / 5

✪ Teoria grafiki 3D Lekcja 01 – Wprowadzenie do grafiki 3D

✪ Grafika komputerowa w kinie

✪ Wykład 1 | Grafika komputerowa | Witalij Galiński | lektorium

✪ 12 - Grafika komputerowa. Podstawowe pojęcia grafiki komputerowej

✪ Wykład 4 | Grafika komputerowa | Witalij Galiński | lektorium

Napisy na filmie obcojęzycznym

Podanie

Grafika trójwymiarowa jest aktywnie wykorzystywana do tworzenia obrazów na płaszczyźnie ekranu lub arkusza druków w nauce i przemyśle, na przykład w systemach automatyzacji projektowania (CAD; do tworzenia elementów stałych: budynków, części maszyn, mechanizmów), architektonicznych wizualizacji (obejmuje to również tzw. „Wirtualną archeologię”) w nowoczesnych systemach obrazowania medycznego.

Najszersze zastosowanie znajduje w wielu nowoczesnych grach komputerowych, a także jako element kina, telewizji i materiałów drukowanych.

Grafika 3D zazwyczaj zajmuje się wirtualną, wyimaginowaną trójwymiarową przestrzenią, która jest wyświetlana na płaskiej, dwuwymiarowej powierzchni wyświetlacza lub arkusza papieru. Obecnie istnieje kilka metod wyświetlania informacji trójwymiarowych w formie wolumetrycznej, chociaż większość z nich reprezentuje cechy wolumetryczne raczej warunkowo, ponieważ działają z obrazem stereo. Z tego obszaru można zauważyć stereofoniczne okulary, wirtualne hełmy, wyświetlacze 3D zdolne do pokazania trójwymiarowego obrazu. Kilku producentów zademonstrowało gotowe do produkcji wyświetlacze 3D. Jednak wyświetlacze 3D nadal nie pozwalają na stworzenie pełnej fizycznej, namacalnej kopii. model matematyczny tworzone metodami grafiki trójwymiarowej. Technologie szybkiego prototypowania, które rozwijały się od lat 90., wypełniają tę lukę. Należy zauważyć, że technologie szybkiego prototypowania wykorzystują reprezentację matematycznego modelu obiektu w postaci bryły (model wokselowy).

kreacja

Aby uzyskać trójwymiarowy obraz na płaszczyźnie, wymagane są następujące kroki:

modelowanie- stworzenie trójwymiarowego modelu matematycznego sceny i znajdujących się w niej obiektów;
teksturowanie- przyporządkowanie tekstur rastrowych lub proceduralnych do powierzchni modeli (zakłada to również ustalenie właściwości materiałów - przezroczystość, odbicia, chropowatość itp.);
oświetlenie- instalacja i konfiguracja;
animacja(w niektórych przypadkach) - nadawanie ruchu przedmiotom;
symulacja dynamiczna(w niektórych przypadkach) - automatyczne obliczanie interakcji cząstek, ciał twardych / miękkich itp. z symulowanymi siłami grawitacji, wiatru, pchania itp., a także ze sobą;
wykonanie(wizualizacja) – budowanie rzutu zgodnie z wybranym modelem fizycznym;
komponowanie(układ) - udoskonalenie obrazu;
wyprowadzanie wynikowego obrazu do urządzenia wyjściowego - wyświetlacza lub specjalnej drukarki.

Modelowanie

Najpopularniejsze pakiety przeznaczone wyłącznie do modelowania to:

Robert McNeel i doc. Nosorożec 3D;

Aby stworzyć trójwymiarowy model osoby lub stworzenia, jako prototyp można wykorzystać rzeźbę (w większości przypadków).

Teksturowanie

SketchUp

Renderowanie 3D w grach i aplikacjach

Istnieje wiele bibliotek oprogramowania do renderowania grafiki 3D w aplikacjach — DirectX, OpenGL i tak dalej.

Istnieje wiele podejść do przedstawiania grafiki 3D w grach - pełne 3D, pseudo-3D.

Takie pakiety nie zawsze pozwalają użytkownikowi bezpośrednio obsługiwać model 3D, na przykład istnieje pakiet OpenSCAD, w którym model jest tworzony poprzez wykonanie wygenerowanego przez użytkownika skryptu napisanego w specjalistycznym języku.

Wyświetlacze 3D

Wyświetlacze 3D lub stereoskopowe, (wyświetlacze 3D, ekrany 3D) - wyświetla za pomocą efektu stereoskopowego lub innego, tworząc iluzję rzeczywistej objętości wyświetlanych obrazów.

Obecnie przytłaczająca większość trójwymiarowych obrazów przedstawiana jest z wykorzystaniem efektu stereoskopowego, jako najłatwiejszego do realizacji, chociaż samo zastosowanie stereoskopii nie można nazwać wystarczającym do percepcji wolumetrycznej. Ludzkie oko, zarówno w parach, jak i samodzielnie, równie dobrze odróżnia obiekty wolumetryczne od płaskich obrazów [ ] .