Как сделать 3д модель: Как сделать свою первую 3D-модель? / Хабр

способы создать модель. Часть 1 / Хабр

Пожалуй, каждый или почти каждый читатель играл в современные графонистые игры, смотрел мультики Пиксар или хотя бы кино от Марвел или ДС. Или любой другой крупной компании — сейчас сложно найти фильмы без графики. И за просмотром или игрой наверняка задавались вопросом — а как это сделано? А, может, даже фантазировали, а что бы Вы сделали, если бы вдруг освоили 3D-графику?

Автор сообщества Фанерозой, биотехнолог, Людмила Хигерович.

Сегодня эта графика кажется уж слишком дешевой и корявой. Однако в год выхода фильма немногие киноленты могли похвастаться даже этим (опустим историю с хоббитами — она скорее исключение, чем правило). Кадр из фильма «Газонокосильщик», 1992, режиссер Бретт Леонард.

Что ж, ещё лет 30 — 40 назад графоний могли себе позволить только очень богатые компании с очень мощными суперкомпьютерами, а на создание одного ассета (набора функциональных моделей) уходили годы. Двадцать лет назад 3D программы стали доступны простым смертным, и рынок начали наполнять фильмы, наполненные оправданной или неоправданной 3D-графикой, а также игрушки, где юзеры могли побегать в виде низкополигонального человечка или даже монстра.

Осторожно! От этой малополигональной зарубы у некоторых читателей может случиться острый приступ ностальгии! «Готика» от Piranha bytes, 2001 год.

Сегодня не проходит и месяца, чтобы не была анонсирована какая-нибудь крутая (или не очень) игрушка с трассировкой лучей или киношка с полностью перерисованными фонами и героями. Скрины приводить не буду, т.к. Fair use работает через раз, а примеры вы и сами можете привести, даже побольше, чем я. Лучше скину картинку со своей любимой игрой из моего детства.

От полета в этой игре в облике дракона в начале двухтысячных захватывало дух! Сейчас графика сильно устарела, однако эффекты просвечивания все еще вызывают уважение. «Глаз Дракона» от издательства Акелла, 2002 год.

Софт для 3D-моделирования тоже не стоит на месте и развивается не только в сторону улучшения визуализации, но и в сторону friendly-функций — начиная с упрощения интерфейсов и функций и заканчивая оптимизацией производительности “под картошку”, что позволяет буквально каждому пользователю ПК подобрать себе софт по нуждам и возможностям. При желании можно и на телефон найти программу. Правда, функционал и качество большинства таких приложений оставляют желать лучшего.

Но при обилии программ в них легко запутаться. Не умаляет проблемы и избыток туториалов, хотя бы потому, что избыток этот иллюзорный.

• Во-первых, туториалов на одни программы явно больше, чем на другие. Обучающих видео по 3ds max или Zbrush много разного качества и толка, причём сейчас их несложно найти практически на любом языке. Тогда как на менее популярные программы есть десяток туториалов на английском, да и те от разработчиков оригинального софта без особых пояснений.
• Во-вторых, существует огромная пропасть между туториалами для “чайников” и “тех, кто что-то умеет или прошёл наш базовый курс/школу/читал/смотрел/пробовал” и так далее. При этом начинающие свой путь новички зачастую не любят открывать видео “для нубов”, но и во второй категории мало что могут понять, заваливая комментарии вопросами, а после ещё и обижаясь на автора туториала.
• В-третьих, почти все туториалы ставят конкретную цель. Да, это хорошо, когда в туториале есть определённый пример и можно сравнить свой результат с результатом автора. Но в большинстве своём это повод для разочарования. Я ни в коем случае не против этого, даже наоборот, сама пропагандирую. Однако как быть с теми, кто даже не знает, с чего начать? Да и стоит ли?

Что ж, хочу сказать, что многие программы заточены под определённый тип или подход к моделированию. Конечно, существуют пакеты или даже самостоятельные программы “10 в одном”, как тот же 3Ds max или Blender. Однако узкоспециализированных программ достаточно много.

Отдельный повод для самобичевания — работы, подписанные как “Вот первое, что я сделал. Не судите строго. ” Люди видят работы явно выше, чем их собственное представление о своих силах и думают “Я так точно не смогу.” Но на самом деле, за каждой такой работой стоят часы, сутки и месяцы подготовки, изучения основ программ или даже солидный опыт в моделировании или рисовании в других программах, порой даже оконченные курсы или художественные школы. В крайнем случае, десяток испорченных и поломанных болванок, которые никто, никогда не увидит.

Этот дракон — одна из моих первых работ! — подписал автор статьи, выкладывая рендер на одном из сайтов в далеком 2012. Да, это первая работа в конкретно том софте и конкретно теми инструментами, но до нее было знакомство с простейшими объектами в 3ds max, лепка в корявом пробном режиме MQO, ковыряние в разрезанных и сшитых примитивах и кучка брошенных на полпути недоделок в виде голов, хвостов, лиц и прочего)

Поэтому я решила познакомить Вас не с основами моделирования как таковыми, и не с программами для моделирования, хотя упоминать конкретные примеры буду, это неизбежно. Я познакомлю вас с подходами к моделированию и методами создания моделей вне зависимости от конечного результата. Да, это всё было просто огромное лирическое отступление. Но сейчас перейдём к делу.

!Предупреждение!

▍ Подходы и методы

Существует два основных подхода к моделированию — объектный, также называемый векторным, и полигональный. Векторная 3D-графика строится на фиксированных формах (поверхностях геометрических объектов), представляющих собой совокупность множества точек поверхности или только информации о габаритах объекта (длина-ширина-высота, диаметр, объём, точки пересечения и т.п.). В некоторых случаях такой подход выгоден, например, в промышленном моделировании. Но порой работать в таком ключе становится сложно. Наложить на такой объект текстуры, например, не представляется возможным — вместо этого используют шейдеры (

shaders), эффекты, имитирующие вид и поверхность материалов.

Полигональное моделирование в самом просто его виде — создание полигонов через вершины:

Полигональное моделирование отличается тем, что поверхность объекта разбивается на точки — вершины (axis), соединяющие их “рёбра” и заполнение между ними — полигоны (polygons).

Друг от друга полигоны ограничивают грани или рёбра (lines, ribs), соединяющие 2 вершины.

Совокупность вершин и полигонов называется мешем (mesh). Один цельный меш, не соединённый вершинами и полигонами с другим мешем, называется объект (object). На полигоны меша можно наложить текстуру, создав UV-map — карту наложения.

Полигоны можно разбивать (divide, subdivide), увеличивая детализацию и сглаживая грубые грани, можно сокращать (decimate) для экономии памяти компьютера, уменьшения нагрузки или упрощения работы.

В рамках этого подхода, модель в базовом своём виде состоит из меша и представляет собой объект или комплекс пересекающихся, или самостоятельных объектов, объединенных смыслом, функцией или единым финальным обликом.

Некоторые программы успешно совмещают векторное и полигональное моделирование или могут конвертировать (преобразовывать) один вид модели в другой, превращая облако точек поверхности в вершины или наоборот.

К таким программам, например, относятся Autocad и Blender.

Кроме вышеназванных, существуют другие подходы, вроде математического программирования. Но на них мы останавливаться не будем — они слишком узкоспециализированы и используются в основном в визуализации формул и графиков.

Сразу скажем, что сосредоточим внимание на полигональном моделировании, так как оно более распространено, для работы с ним больше софта и оно куда более востребовано — полигональные модели используются в играх, мультфильмах, фильмах, для печати фигурок, артов и прочего. При этом моделировать даже в рамках полигонального подхода можно по-разному, причём получая очень близкий по виду конечный результат.

▍ Моделируем, как можем

Итак, начнём с самого простого по навыку, но одного из сложных технически — 3D-сканирование. Фактически, от человека тут мало что зависит, некоторые профессионалы даже не считают этот способ настоящим моделированием.

Суть его в том, что создаётся множество фотографий объекта или помещения на одном и том же расстоянии, но под разными углами. После этого специальная программа анализирует фотографии и создаёт облако точек, а затем — меши. Многие из них ещё и накладывают текстуру, сформированную из фотографий.

Правда, чтобы получить хорошее качество, нужна хорошая камера, желательно лазерный сканер, мощный компьютер и специальная программа. Впрочем, есть и бюджетные версии — некоторые программы для фотограмметрии вполне совместимы с современным телефоном, и могут быть использованы на домашнем компьютере. Но будьте готовы делать по 600 фотографий одной и той же детали с разных сторон и ждать 20 часов, пока ваша модель скомпилируется. И не забудьте про расстояние — все точки фотографирования должны быть равноудалены от объекта, иначе последний будет перекошен. Ну и для работы потребуется “допилить” модель — “починить” дыры в меше, отрезать куски ненужного фона, поправить UV и т.д.

Отдельный метод на границе сканирования и объектного моделирования мы рассмотрим позднее. Скажем только, что с его помощью актёров из реальной жизни переносят в фильмы и игры.

Второй способ — “рисование” полигонов. Вы буквально берёте и рисуете грани, вершины и полигоны, подобно черчению, сбору мозаики или аппликации. Таким образом можно получить очень точный результат, особенно когда требуется сделать малополигональную модельку точно по концепту. В этом случае в некоторых программах можно разместить картинку с примером и “чертить” буквально на ней. Однако полную и подробную модельку таким способом не сделаешь. Другое дело — создание болванок для последующей лепки.

• Плюсы: точность, простота.
• Минусы: долго, мало полигонов.

Так выглядит немного урезанный процесс создания модели по полигонам. Это может пригодиться, например, когда есть четкий векторный рисунок или силуэт, который не требует большой детализации

Третий способ — примитивы. Собственно, обычно с него все и начинают, так как набор базовых фигур (primitives) есть в каждой программе. На рабочем поле размещают примитив или несколько примитивов, составляют из них композицию, деформируют, режут и сливают. Здесь же можно производить булевые операции (boolean operation). Возможно, вы уже слышали про это в рамках математики. Если нет, то выглядит это следующим образом: мы можем складывать и вычитать геометрию из одного объекта другим. Так, цилиндрами мы можем наделать отверстий в кубе, или сделать квадратное окно в сфере.

• Плюсы: простота работы, булевые операции.
• Минусы: низкая точность, грубые формы.

Объектное моделирование — идеальный вариант для создания антенн, машин, механизмом — словом, для разнообразных твердотельных и технических моделей (т.н. Hard surface). Впрочем, для органики, порой тоже приходится использовать нечто подобное — например, для создания глаз.

Когда-то на заре моделирования, этот и предыдущий — были единственными способами полигонального моделирования, и отнимали кучу времени для приведения в порядок. Но время шло, появлялись новые способы и средства визуализации.

Скульптурирование или лепка (sculpting). Откровенно говоря, самый любимый метод моделирования объектов у автора статьи. Суть его заключается в том, что из базовой формы (примитива) по принципу куска глины или пластилина лепится новая форма с помощью выдавливания и наращивания объёма. Крупные куски отсекаются, тонкими инструментами создаётся мелкая детализация — совсем как в реальном скульптурировании.

Быстрый скульпт базовой морды в Zbrush. На данный момент зебра — самый мощный и функциональный софт для скульптинга. Разумеется, аналоги есть, и они добавлены в каждую крупную программу для моделирования, однако полностью заменить и вытеснить зебру они пока не могут.

Есть также и пограничные методы, использующие сразу несколько технологий, например, скелетное моделирование или альфа-проекция. Однако это может оказаться весьма сложным для понимания, и возможно заслуживает более подробного анализа и представления, чем мы можем позволить себе здесь.

Скелетное моделирование присутствует в разных программах, и реализовано в каждой по-своему. Так, например, выглядит скелетное моделирование в ZBrush — мы создаем какие-то базовые формы (основу, скелет) из Зсфер (Zsphere), и обращиваем ее «кожей». «Мясистость» контролируется величиной костей и соединяющих их переходов. После создания кожи ее так же можно модифицировать, подобно тому, как модифицировали бы любой полигональный объект.

Всё это очень интересно, но как же определиться с применением? Что если я хочу, скажем, освоить только определённую технологию для вполне конкретной цели? Например, создавать исключительно персонажей для игр? Или наоборот, переносить на большие экраны свои или чужие фантазии? А, может, я прирождённый техник, и мечтаю печатать на 3D-принтере свои механизмы?

Что ж, придётся показать, на что способно 3D-моделирование на практике, заодно демонстрируя конкретные примеры и методы, так сказать, наглядно.

Однако это придётся отложить на следующий длиннопост, так как примеров масса, а этот текст, итак, раздулся. Поэтому, до новых Встреч!

Все картинки в посте, кроме скриншотов игр и кадра из фильма — авторские. Модели также созданы автором текста.

Как создавать 3D-модели для печати в Blender

Аннотации

Blender — это приложение, предоставляющее набор бесплатных инструментов для создания компьютерной 3D-графики с открытым исходным кодом, которые используются для производства анимационных фильмов, визуальных эффектов, искусства, 3D-печатных моделей, анимированной графики, интерактивных 3D-приложений, виртуальной реальности и компьютерных игр. .

Blender — это набор для создания 3D, используемый новичками, профессионалами и энтузиастами для 3D-моделирования, анимации, анимации, иллюстрации и многого другого. Хотя Blender изначально был разработан для анимации, его все еще можно использовать для создания 3D-моделей для печати. Если это то, что вы хотите сделать, следуйте этому руководству. Проверять Лучшие советы и рекомендации по топологии для начинающих.

1. Включите надстройку 3D Print Toolbox.

Прежде чем мы начнем, обязательно установите Последняя версия блендера , и взгляните на Пользовательские сочетания клавиш для Блендера 3. 0.

Вот некоторые из самых простых сочетаний клавиш в Blender, которые вы должны знать:

• Tab: Нажмите эту клавишу, если хотите войти в режим редактирования.
• G: позволяет перемещать заголовки или форму.
• Шифт + Ф: позволяет заполнить пространство между выбранными вершинами.
• S или же С + Х или же Y или же Z: Масштабируйте объект по осям X, Y или Z в зависимости от того, что вы хотите сделать.

Чтобы включить пользовательское расширение 3D Print Toolbox, выполните следующие действия:

• Перейти к Правка -> Настройки.
• Щелкните вкладку Дополнения.
• Найдите набор инструментов для 3D-печати.

Это удобный инструмент, который нам нужен для подготовки вашей модели к плавному и успешному процессу 3D-печати.

2. Подготовьте свою 3D-модель

Вероятно, у вас уже есть готовая 3D-модель, которую вы, возможно, захотите использовать. Если нет, то есть множество бесплатных шаблонов, доступных на таких сайтах, как Thingiverse или же Культы 3D. Однако не все из них предназначены для 3D-печати. Итак, вы можете создать свою собственную 3D-модель в Blender.

Если вы новичок в Blender, обязательно ознакомьтесь с нашими руководствами по Как группировать объекты и объединять объекты , а также простые 3D-модели для начинающих в Blender.

3. Оптимизация 3D-модели

После того, как у вас есть готовый шаблон, есть одна очень важная вещь, о которой вы должны помнить прямо сейчас. Ваша модель должна быть одним сплошным заполненным объектом. Это означает, что в вашей модели нет отсутствующих головок или отверстий.

Другими словами, эта трехмерная модель должна быть многообразной. Чтобы модель была многообразной, она должна быть окружена областью, которая могла бы существовать в реальной жизни. Это означает, что уличная геометрия может быть напечатана на 3D-принтере.

Так что, в зависимости от вашей модели, могут потребоваться некоторые последние штрихи. Этот процесс довольно прост, продолжайте следить.

Если ваш объект сложный, может быть шанс, что он не будет полностью сложным. Давайте проверим это; Следуй этим шагам:

• Выберите объект, который хотите проверить.
• нажмите клавишу. N чтобы показать панель инструментов.
• выберите раздел Набор инструментов для 3D-печати.
• Нажмите кнопку «Проверить все».
• Посмотрите на результаты и убедитесь, что на нелакированном краю отображается 0.

Если это так, ваш шаблон готов к экспорту в виде файла STL в приложение для нарезки. Но он может показывать число больше 0. Читайте дальше, чтобы решить эту проблему…

Ремонт неразветвленной формы: Способ XNUMX

Начнем с самого простого способа исправления неразветвленной модели. Мы можем использовать встроенный инструмент очистки Blender. Вы можете найти его рядом с кнопкой . проверить все Как описано в предыдущем разделе. Там вы найдете раздел уборки. Выполните следующие действия:

• Выберите свою модель.
• Откройте раздел очистки.
• Найдите Сделать коллектор.

Это также должно работать в старых версиях Blender. У этого подхода есть небольшой недостаток: он может испортить вашу 3D-модель. Если да, то есть другой способ…

Ремонт неразветвленной формы: способ XNUMX

Вместо использования Blender можно использовать внешнее приложение под названием . 3D Builder от Майкрософт. Он доступен в Windows 11 и 10. После загрузки и установки 3D Builder откройте приложение и импортируйте свою модель. Затем выполните следующие действия:

• Перейти к Открыть -> Открыть объект.
• Перейдите к своей 3D-модели, где бы она ни была сохранена на вашем компьютере.
• Нажмите импортная модель.

3D Builder сообщит вам, есть ошибки или нет, с всплывающими уведомлениями, предлагающими, как их исправить. После выполнения необходимых шагов 3D-модель должна быть разветвлена.

В качестве примечания: при использовании 3D Builder форму модели можно изменить, чтобы сделать ее разветвленной. Тем не менее, он по-прежнему чище, и эти изменения естественны, чтобы сделать его более пригодным для печати.

4. Импортируйте свою модель в приложение для нарезки

На последнем этапе нам нужно экспортировать модель из Blender и импортировать ее в приложение Slicing. Приложение Slicing — это приложение, которое преобразует модель в инструкции по печати на 3D-принтере; Этот набор инструкций называется Gcode. В частности, он содержит команды G и M, каждая из которых выполняет определенное действие.

Другими словами, это язык, используемый для того, чтобы сообщить машине, как перемещать детали или какой шаблон следовать для создания отпечатка. Эти инструкции также могут содержать выбираемые пользователем параметры, такие как скорость печати и структура поддержки; Все это можно сделать в специальном приложении для нарезки.

Прежде чем мы сможем импортировать модель в приложение для нарезки, нам нужно экспортировать ее в виде файла STL. STL расшифровывается как Standard Mosaic Language или Standard Triangle Language и описывает геометрию поверхности 3D-объекта. Он не может быть напечатан сам по себе. Итак, давайте продолжим и экспортируем объект как файл STL, перейдя в Файл -> Экспорт -> Stl (.stl) в Блендере.

Затем импортируйте его в приложение для нарезки, например Уход. В Cura вы можете просто перетащить в него форму, и форма будет выглядеть так, как показано на изображении выше.

Когда у вас есть модель в приложении для нарезки, вы можете приступить к ее 3D-печати. Обязательно ознакомьтесь с нашим руководством по Плагины Cura, которые сделают 3D-печать более надежной и удобной.

Создание 3D-моделей для печати в Blender

В этой статье мы рассмотрели, как подготовить 3D-модель к печати в Blender. Мы также показали вам несколько способов создать другую 3D-модель, а затем импортировать ее в пользовательское приложение для создания срезов. Обратитесь к этому руководству, если вы хотите создать модель для 3D-печати. Теперь вы можете просмотреть Лучшие приложения CAD для детей, чтобы начать работу с XNUMXD-дизайном.

Источник

Как делать 3D модели | Профессиональные решения для 3D-сканирования

Метод №1: 3D-моделирование

  Промышленный дизайнер работает над прототипом нового продукта

Первый способ создания 3D-моделей — начать с нуля, используя специализированное программное обеспечение для 3D-моделирования. Этот метод широко используется профессионалами самых разных отраслей: инженерами, промышленными дизайнерами, архитекторами, художниками компьютерной графики и многими другими.

Ключевая точка

Если вам нужно спроектировать что-то совершенно новое, еще не созданное, 3D-моделирование — идеальный способ дать волю своему воображению и воплотить свои идеи в жизнь.

Чем хорош этот метод, так это тем, что он позволяет создавать то, чего еще не существует — что-то совершенно уникальное, например, новый компонент для автомобиля или фантастическое существо в видеоигре — или что-то, что уже существует, но недоступно для сканирования.

Например, если вам нужна модель всемирно известного здания, расположенного удаленно или далеко от вас, может быть гораздо проще и дешевле создать 3D-модель с нуля, используя справочные материалы, такие как фотографии и видео, а не ездить в это место и устраивать 3D-сканирование (что само по себе может быть проблемой, когда речь идет об исторических зданиях!). Или, если вам нужно спроектировать что-то совершенно новое, еще не созданное, 3D-моделирование — идеальный способ дать волю своему воображению и воплотить свои идеи в жизнь.

Существуют различные методы 3D-моделирования и различное программное обеспечение для моделирования, позволяющее создавать модели с нуля. Все зависит от конкретного объекта, который вы хотите создать, и его предполагаемого применения.

Параметрическое моделирование

Параметрическое 3D-моделирование или САПР (автоматизированное проектирование) — метод №1, используемый инженерами и дизайнерами для создания реалистичных компьютерных моделей будущих деталей и узлов. Почти каждый современный продукт, с которым мы ежедневно взаимодействуем, был создан с использованием 3D-моделирования CAD.

  Создание 3D-модели в программе САПР

С помощью этого метода дизайнер создает 3D-модель объекта, которая может иметь все те же параметры, что и реальный физический объект: материал, вес, размер, оптические параметры, физические параметры и т. д. Затем эти модели можно распечатать на 3D-принтере или обработать на станке с ЧПУ, а также использовать для запуска сложных симуляций. Например, вы можете создавать сборки из деталей, чтобы увидеть, как они сочетаются друг с другом, проверить, как они будут реагировать на приложенные к ним силы, отслеживать, как жидкости будут течь через них, оценить, как они будут изготовлены, с помощью моделирования и т. д.

Полигональное моделирование

Эта техника моделирования лежит в основе почти каждой видеоигры или научно-фантастического фильма, которые вы когда-либо смотрели или играли. Полигональная модель состоит из полигонов: плоских двумерных фигур, треугольников или четырехугольников, которые художник модифицирует для создания трехмерной сетки. В отличие от моделирования в САПР, этот метод больше основан на концепции, чем на измерениях. Анимационные студии и студии видеоигр используют полигональное моделирование для проектирования всего, от персонажей фильмов и игр до различных 3D-объектов, таких как оружие, доспехи, транспортные средства и целые виртуальные миры.

  Полигональная сетчатая модель автомобиля

Цифровая скульптура

Этот метод, также используемый 3D-художниками в играх и анимационных фильмах, лучше всего подходит для создания гиперреалистичных объектов с органическими и плавными формами. Он также используется для создания прототипов моделей для дизайна, эскизов и 3D-печати. Процесс очень похож на лепку из настоящих материалов, таких как глина или камень. Используя инструменты скульптинга, похожие на кисть, вы можете манипулировать полигональной сеткой объекта, толкая, вытягивая и скручивая различные части его геометрии или добавляя дополнительную геометрию для имитации органической структуры. Цифровая скульптура требует еще больших художественных навыков и более дотошна и требует больше времени, чем полигональное моделирование. Вот почему во многих случаях эти методы используются вместе: сначала объект моделируется, а затем отправляется 3D-скульптору для детализации, чтобы потом принять окончательную форму.

  Создание персонажа телешоу в программном обеспечении для цифровой скульптуры

Какой бы метод вы ни выбрали, важно выбрать правильное программное обеспечение для моделирования, которое будет иметь все необходимые инструменты, которые помогут вам создать 3D-модель.

Лучшее программное обеспечение для 3D-моделирования для начинающих

Если вы только начинаете и ищете лучшее программное обеспечение для 3D-моделирования, у нас есть для вас несколько отличных рекомендаций.

Прежде всего, попробуйте Blender. Помимо того, что он бесплатный, он содержит множество руководств, сильное сообщество и в целом является идеальным программным обеспечением для начинающих. Это программное обеспечение для компьютерной 3D-графики с открытым исходным кодом подходит для всего: от визуальных эффектов до печати 3D-моделей, от интерактивных приложений до видеоигр.

Для профессионалов и более продвинутых пользователей лучше всего подойдут программы со специальными функциями для каждого этапа постобработки. Взгляните на Autodesk Maya, более известную как Maya. Благодаря настраиваемому пользовательскому интерфейсу это программное обеспечение является фаворитом в индустрии видеоигр, а также для тех, кто занимается 3D-моделированием или 3D-анимацией. Вы сможете попробовать его в течение месяца, прежде чем принять какое-либо платное решение.

  3D-модель дракона в ZBrush

В качестве альтернативы попробуйте 3ds Max, который также поставляется с месячной пробной версией. Специализируясь на приложении для моделирования персонажей, анимации и гиперреалистичного рендеринга отсканированных объектов, это приложение отличается скоростью и простотой использования.

Если вы ищете программу для цифровой скульптуры, попробуйте ZBrush. ZBrush наиболее известен своей способностью работать с высокополигональными моделями с большим количеством полигонов, и он отлично работает в паре с Artec Studio. Аналогичные альтернативы включают 3D-Coat или Autodesk Mudbox.

Если вы ищете программное обеспечение для моделирования САПР, рассмотрите SOLIDWORKS, отраслевой стандарт программного обеспечения для проектирования механических систем. SOLIDWORKS используется инженерами и дизайнерами для моделирования деталей и сборок и включает в себя функции моделирования, а также инструменты для рисования и сборки. Другими программами САПР, которые следует рассмотреть, являются AutoCAD, Fusion 360 или Rhinoceros.

Эти параметры также являются стандартными для многих студий, и когда вы хотите создать 3D-модель, вы, вероятно, обнаружите, что работаете хотя бы с одним из этих имен.

Как создать 3D-модель из фотографий и изображений

Приблизительное время прочтения: 4 мин.

Будь то персонализированный подарок или украшение для дома, создание 3D-печати из фотографии открывает множество возможностей для улучшения окружающего мира.

Существует множество способов 3D-печати фотографий, и вам не обязательно быть профессиональным 3D-художником. Все, что вам нужно, это фотографии в высоком разрешении и немного навыков 3D-печати. И, конечно же, время.

Создание 3D-модели может быть единственной сложной частью процесса, и обычно это невозможно обойти. Вам придется выучить несколько трюков. К счастью, существует множество простых в использовании программ.

Как превратить изображение в 3D-модель

Методы создания 3D-моделей из фотографий зависят от количества фотографий. В то время как одна фотография — это нормально, несколько фотографий гарантируют более подробную и точную 3D-модель.

Для одной фотографии методы включают:

• Smoothie 3D, бесплатная онлайн-платформа,
• инструмент вытягивания, который можно найти во многих программах САПР,
• инструмент на базе ИИ и
• литофанов.

Далее мы подробно рассмотрим каждый из этих четырех методов, прежде чем перейти к преобразованию нескольких фотографий.

Одно фото: Smoothie 3D

Smoothie 3D — это бесплатная онлайн-платформа, используемая для создания 3D-моделей из одного изображения. Программное обеспечение использует одно изображение для создания онлайн-цифровой модели, которая напоминает то, что вы получаете при использовании сканирования или фотограмметрии.

К сожалению, эта программа не поможет, если вам нужны асимметричные модели с большим количеством деталей. Фактически, Smoothie 3D потребует немного «рисования» (в приложении), чтобы превратить эти части в текстурированные 3D-модели. Этот процесс должен занять некоторое время, если вы знакомы с интерфейсом программного обеспечения.

После завершения этапа моделирования вы можете распечатать свой дизайн самостоятельно или отправить его в службу 3D-печати.

Smoothie-3D предлагает простое решение и максимально упрощает 3D-печать фотографий. Самое приятное то, что не требуется никакого предварительного опыта моделирования, и вам не нужно загружать какое-либо программное обеспечение на свой компьютер.

Одно фото: Инструмент вытягивания

Инструмент вытягивания создает новую геометрию из граней, вершин или ребер. Это поможет вам создать третью ось из вашего 2D-файла (изображения) на основе некоторых алгоритмов. Вы получите новую геометрию, и ваша модель будет объемной.

Этот инструмент в основном используется в программах автоматизированного проектирования (САПР). Таким образом, ваша задача состоит в том, чтобы выбрать наиболее подходящий вам CAD-инструмент, будь то профессиональный инструмент или что-то менее дорогое.

Одно фото: AI

В сентябре 2017 года миру был представлен инструмент на основе искусственного интеллекта, который может превратить вашу фотографию лица в 3D-модель. Инструмент стал результатом исследований двух британских университетов, которые подробно описали свои исследования в этой статье. Согласно The Verge, исследователи научили систему искусственного интеллекта экстраполировать лицо из одной фотографии, передав ей множество фотографий и соответствующих 3D-моделей.

Возможность с легкостью создавать такие 3D-модели может иметь несколько применений в современном цифровом мире, включая широко разрекламированную область виртуальной реальности. Это также упрощает 3D-печать фотографий.

Одиночное фото: Lithophanes

Литофан представляет собой изображение, «вырезанное» на полупрозрачном материале, благодаря чему подсветка раскрывает содержимое. Они существуют с начала 1800-х годов, хотя не всегда печатались на 3D-принтере.

Более толстые области препятствуют прохождению света и выглядят темнее, а тонкие области выглядят ярче.

Чтобы создать литофана, вам сначала нужно будет создать 3D-модель из вашей фотографии. Вот некоторые инструменты, которые вы можете использовать:

• Изображение для Lithophane (бесплатно и легкодоступно)
• Фототомеш
• Кура (13. 11 и выше)

Получив файл STL, загрузите его в программу слайсера, чтобы разрезать его на слои, которые будут направлять ваш принтер. Затем распечатайте.

Formlabs рекомендует принтер SLA (стереолитография) с высоким разрешением, а не обычные принтеры FDM. Они утверждают, что принтеры FDM производят толстые слои, что повлияет на внешний вид вашего изображения.

Как насчет нескольких фотографий?

Несколько вариантов появляются при использовании нескольких фотографий. Во-первых, конечно, просто использовать некоторые из тех же инструментов, описанных выше. Однако, если вас интересует более подробная модель, вы можете воспользоваться услугами 3D-дизайнера или взять на себя задачу изучения таких инструментов, как Zbrush, или самостоятельно.

Наконец, есть вариант фотограмметрии, который включает в себя несколько фотографий вашего объекта и сбор серии точек в пространстве из изображений. Если вы выберете этот путь, не забудьте сделать много снимков вашего объекта в как можно большем количестве ракурсов. Затем загрузите свои фотографии в программу фотограмметрии, чтобы создать файл для 3D-печати.

Обратите внимание на тот факт, что вам нужны высококачественные изображения, если вы хотите получить отличную визуализацию вашей 3D-модели. 3D-печать по фотографии во многом зависит от качества ваших снимков.

Несколько фотографий: оптимизация изображений

Для оптимизации изображений вам потребуется следующее:

• Цифровая камера с высоким разрешением: вам нужны цифровые файлы, причем в высоком качестве.
• Осветительное устройство. Правильное освещение является ключом к улучшению вашей съемки.
• Штатив: вам нужно максимально стабилизировать объект и камеру.

На что следует обратить внимание при съемке:

• Передержка
• Равномерное освещение

Вы можете использовать некоторые программы для редактирования фотографий:

• iPhoto
• Adobe Лайтрум
• Adobe Bridge

Несколько фотографий: 3D-моделирование

Если возможно, сделайте от 30 до 40 снимков под разными углами и убедитесь, что они высокого качества, прежде чем загружать их в программу для фотограмметрии, например.