Ростелеком ТВ 

Создание 3д фигур. Объемные модели из фотографий

Обычные снимки, как бы ни были они хороши, никогда не дадут возможности наглядно представить себе демонстрируемые объекты, так как показанный на них, например, товар нельзя повернуть и увидеть с обратной стороны. Иное дело - объемные представления объектов - модели, которые позволяют рассмотреть предмет со всех сторон. Такие объемные модели незаменимы для демонстрации товаров, предлагаемых компаниями в интерактивных каталогах продукции, публикуемых на web-сайтах, в Интернет-магазинах или прилагаемых к корпоративным презентациям - здесь модели позволяют покупателю получить наиболее полную информацию о товаре. Не менее часто интерактивные объемные модели применяются в энциклопедиях и обучающих программах, где обеспечивают наглядное представление того или иного предмета, состояния, вещества и т.п. Однако на этом список областей, где применяются 3D-модели, конечно, не исчерпывается, - они необходимы при разработке различных строительных объектов, проведении реставрационных работ, создании новых моделей автомобилей и самолетов и совершенно незаменимы в компьютерных играх и анимациях.

В большинстве случаев объемные модели строятся с нуля в соответствующих программах для 3D-моделирования. Данный способ создания очень трудоемок и требует немалых знаний, поскольку требуется построить каркасное представление модели, затем на цифровой каркас наложить специально созданные материалы и на последнем этапе создать иллюзию объемности путем манипуляций с тенями и светом. Гораздо быстрее и проще создавать модели не с чистого листа, а на основе фотографий при помощи особых программных средств, которые могут выполнить часть операций автоматически, анализируя представленную на снимках двумерную информацию и создавая возможный вариант объемной модели - это позволяет существенно ускорить процесс разработки. Правда, таким способом можно построить не любую модель, но для ряда направлений данный вариант генерации моделей открывает весьма широкие перспективы.

Классы программ для создания объемных моделей из фотографий

Теоретически существует два подхода, обеспечивающих получение объемных моделей объектов на основе обычных двумерных снимков. Первый позволяет создавать так называемые псевдотрехмерные модели - им присуща иллюзия объемности, но в действительности они не являются трехмерными. Данный подход в большинстве случаев реализуется путем сшивания фотографий специальными программами-сшивателями в 360-градусные панорамы и актуально применяется при создании круговых обзоров, когда поворот объекта вокруг своей оси позволяет получить достаточно полное представление о его внешнем виде. Круговые обзоры широко используются в Интернете, где придают интерактивность web-страницам, и совершенно незаменимы в интерактивных каталогах, а также применяются в интерактивных презентациях, энциклопедиях, образовательных программах и т.п.

Второй подход обеспечивает создание настоящих трехмерных моделей, которые можно экспортировать в популярные 3D-форматы и в дальнейшем продолжить их обработку в программах трехмерного моделирования. При желании такие модели обычно могут быть экспортированы в Java Applet для просмотра в Интернет-браузерах.

В обоих случаях основой моделей является набор фотографий (количество снимков, как правило, не меньше восьми и зависит от используемого ПО и желаемого результата), а процесс их создания можно разделить на два этапа: непосредственно фотосъемка объекта и генерация модели. Съемка объекта для модели представляет собой очень трудоемкий и крайне ответственный процесс, так как от ее результатов напрямую будет зависеть качество модели. Для получения высококачественных моделей следует придерживаться ряда правил:

  • камеру нужно устанавливать таким образом, чтобы при выбранной диафрагме все кадры в серии оказались в фокусе - лучше всего, если камера всегда будет в центре снимаемой окружности; при этом в ходе съемки объект должен вращаться вокруг камеры;
  • если объект не может вращаться вокруг камеры (например, при съемке дома, автомобиля и т.п.), то вращаться должна камера, что сложнее, так как нужно строго выдерживать расстояние от камеры до объекта; кроме того, в этом случае съемку следует проводить рано утром или ближе к вечеру, когда разница между особенностями освещения объекта при различных положениях камеры окажется минимальной;
  • головка штатива должна быть оснащена «уровнями», которые предназначены для строгого позиционирования камеры в пространстве; для всех трех снимков обязательна синхронизация камеры в горизонтальной и вертикальной плоскостях (выравнивание камеры осуществляется с помощью «уровней»);
  • углы кругового поворота камеры должны быть строго одинаковы, что регулируется шкалой поворотника;
  • снимаемый объект (по возможности) должен располагаться на однотонном фоне - такой фон затем гораздо проще удалить, поскольку фоновое изображение для трехмерных моделей не требуется;
  • созданные снимки должны быть сохранены в одном из популярных графических форматов, например в jpg (он поддерживается любым ПО); все изображения должны иметь одинаковую высоту и ширину и должны быть последовательно пронумерованы;
  • если предполагается получение настоящих трехмерных моделей, то для съемки нередко требуется поместить объект в центре специального калибровочного стенда, представляющего собой обычный белый лист бумаги с определенной маркировкой (это необходимо для нормального распознавания объекта программой); вариант подобного калибровочного стенда в таком случае всегда приведен в документации к программе.

Псевдотрехмерные модели теоретически могут быть получены в любом пакете для создания виртуальных туров из панорамных фотографий, так как представляют собой особый вариант виртуального тура, в ходе которого осуществляется вращение 360-градусной панорамы. Однако удобнее и быстрее получить их в более узкоспециализированных приложениях, таких как 360 Degrees Of Freedom 360.3D, 3D Photo Builder Professional, Easypano Modelweaver и т.п. Генерация псевдотрехмерных моделей в их среде - процесс достаточно быстрый, простой и не требующий какой-то специальной подготовки. Более того, в таких пакетах могут быть предусмотрены те или иные возможности автоматизации процесса, что актуально, так как число моделей, например для интерактивных каталогов, достаточно велико.

Настоящие трехмерные модели создаются совершенно иным способом: с помощью особых встроенных алгоритмов приложения преобразуют двумерную информацию, содержащуюся в фотографиях, в точно рассчитанные трехмерные точки, линии и плоскости, генерируют полигональную модель, а затем осуществляют ее текстурирование. При этом далеко не все операции проводятся программами в полностью автоматическом режиме - нередко требуется подключение пользователя, которому, возможно, придется поучаствовать в том или ином этапе моделирования - в маскировании и удалении фона, формировании каркаса модели и/или ее текстурировании. Поэтому данный процесс быстрым не назовешь, хотя в целом времени на генерацию 3D-модели таким способом требуется на порядок меньше, чем при обычном трехмерном моделировании. Среди решений подобного рода наиболее интересными нам представляются пакеты 3D Software Object Modeller, PhotoModeler, D Sculptor и REALVIZ ImageModeler.

Программы для создания псевдотрехмерных моделей

Разработчик: 360 Degrees Of Freedom

Способ распространения: shareware (демо-версия, добавляющая водяной знак, - http://www.360dof.com/survey/survey.php?dl=3603dproject)

Цена : 360.3D Lite - 69 долл., 360.3D Project - 199 долл.

Работа под управлением: Windows 98/Me/NT/2000/XP

Профессиональный пакет 360.3D продается отдельно либо в составе пакета 360 Degrees Of Freedom Developer Suite и предназначен для генерации интерактивных псевдотрехмерных моделей объектов, незаменимых для демонстрации товаров, предлагаемых компаниями в интерактивных каталогах продукции. Пакет отличается интуитивно понятным, аскетичным и в то же время удобным интерфейсом, видоизменяющимся в зависимости от установленного уровня работы с программой («новичок», «профессионал» и «разработчик»), а подробная документация, дополненная полезными примерами, позволит потратить на его освоение минимум времени. Это в совокупности с простотой и удобством работы, а также широкими возможностями в плане индивидуализации результата позволяет считать приложение 360.3D одним из лучших в своем классе.

Основой круговых обзоров являются фотографии в формате jpg, полученные с любой стандартной цифровой камеры, - число снимков обычно колеблется в интервале от 8 до 14. Процесс разработки обзора на их основе предполагает создание нового проекта, импорт снимков в проект, корректировку параметров обзора и генерацию трехмерной модели объекта, при этом сшивание отдельных снимков производится полностью автоматически. Полученные трехмерные иллюстрации просматриваются в Интернет-браузере при наличии Java-аплета. Они позволяют получить полное представление о демонстрируемых товарах, причем не только за счет автоматического вращения моделей, но и благодаря наличию у пользователя возможности управлять моделью с помощью мыши (вариант интерактивности определяется установленной схемой): например, перетаскивание мыши по горизонтали может приводить к вращению объекта, а по вертикали - к его масштабированию.

Пакет представлен в двух редакциях - 360.3D Lite и 360.3D Project. Вторая отличается бо льшей функциональностью: позволяет использовать эффекты (растворение, динамическое освещение/затемнение, сепия, изменение прозрачности и др.), а также расширять степень интерактивности обзоров за счет более тонкого управления событиями.

Разработчик : Anything3d

Способ распространения: http://download.anything3d.com/3DPhotoBuilder/3DPBTrialPro2_2.exe)

Цена: 109,95 долл.

Работа под управлением: Windows 98/Me/2000/XP/2003 Server

3D Photo Builder Professional - удобное решение для генерации интерактивных круговых обзоров, формируемых на основе серий снятых в разных ракурсах фотографий. Пакет отличается дружественным и удобным в работе интерфейсом и требует минимума усилий, специальных знаний и времени на создание обзора (все действия выполняются под руководством мастеров) и в то же время обеспечивает получение профессиональных результатов. Кроме того, его можно настроить на работу в пакетном режиме. Все это позволяет считать данное приложение эффективным инструментом для обеспечения наглядного представления товаров в интерактивных каталогах продукции посредством круговых обзоров.

3D Photo Builder Professional может работать с любыми камерами и поддерживает широкий набор разнообразных инструментов для хранения, редактирования, предварительного просмотра, экспорта и публикации изображений в Интернете. Использование интеллектуального алгоритма сшивания фотографий в автоматическом режиме, дополненное ручной коррекцией и настройкой параметров представления обзора (размера экрана, фона, скорости вращения и пр.), а также возможностью предварительного просмотра обзора, позволяет добиваться профессионального качества создаваемых псевдотрехмерных изображений. Встроенный графический редактор дает возможность осуществлять цветовую коррекцию, искажение и обрезку исходных изображений, а работа в режиме Web Designer позволяет внедрить в обзоры гиперссылки. Широкий диапазон форматов импорта и экспорта обеспечивает импорт снимков со сканеров, камер и TWAIN-источников и экспорт полученных круговых обзоров в форматы Flash, QTVR, AVI, EXE и др. Кроме того, в программе предусмотрены сохранение изображений в виде zip-архивов, анимационных gif’ов, скринсейверов, а также HTML-файлов и загрузка на ftp-сервер при помощи специального встроенного модуля web-загрузки.

Разработчик : Easypano, Inc.

Способ распространения: shareware (демонстрационная версия - http://www.easypano.com/download/download.aspx?pname=modelweaver&pversion=2.00&key=Free_Trial)

Цена: 99,95 долл.

Работа под управлением: Windows 9х/Me/2000/XP

Пакет Easypano Modelweaver представляет собой инструмент для быстрого создания круговых обзоров, в котором удачно сочетаются широкие функциональные возможности, простота и удобство работы. Он предназначен для профессионалов, но благодаря дружественному интерфейсу программы и подробной справочной системе с ней смогут работать и новички.

Easypano Modelweaver совместим с широким диапазоном камер и позволяет применять основные графические форматы (jpg, gif и png). Кроме того, программа может извлекать изображения из видеофайлов и также использовать их в качестве основы для обзора. Импортированные тем или иным способом снимки вставляются в проект, затем для них определяется базовая точка (уникальная точка, присутствующая на всех фотографиях), задаются параметры обзора и осуществляется автоматическое сшивание снимков в 360-градусную панораму, а затем генерируется обзор. Созданные круговые обзоры обычно экспортируются в Java Applet и просматриваются в Интернет-браузере, а также могут сохраняться в формате QTVR, например в случае включения их в интерактивные презентации, распространяемые на компакт-дисках. Особенности просмотра полностью настраиваются разработчиком: можно задать размеры окна просмотра, изменить дизайн панели управления, определить список отображаемых кнопок, задать функциональные клавиши, добавить логотип и гиперссылку, установить допустимые границы изменения скорости вращения и т.д. Выбор максимально возможного набора кнопок позволяет пользователю при просмотре не только управлять поворотом демонстрируемого объекта, но и изменять его масштаб и регулировать скорость вращения.

Разработчик : Real2Virtual

Сайт программы : http://www.real2virtual.com/modspec3.htm

Способ распространения: shareware (демонстрационная версия - http://www.real2virtual.com/download/r2vdemo.exe)

Цена: персональная лицензия - 95 долл., коммерческая лицензия - 180 долл.

Работа под управлением: Win9x/Me/2000/NT/XP

Пакет Real2Virtual3D предназначен для создания псевдотрехмерных иллюстраций, основой которых могут служить как цифровые фотографии (поддерживаются все камеры), так и отсканированные изображения или рисунки. Возможно создание объемной иллюстрации даже из одной фотографии, хотя полноценный круговой обзор предполагает использование серии фотографий, снятых с различных ракурсов.

Пакет Real2Virtual3D компактен, отличается дружественным интерфейсом, удобен в работе и практически не требует времени на освоение. Создание объемной иллюстрации в нем предполагает выполнение трех этапов: импорт исходных изображений (bmp, jpg), последовательное задание опорных точек, ограничивающих вращаемый в обзоре предмет на всех снимках (для достижения наилучших результатов точки должны быть размещены на всех ключевых участках изображений), а затем автоматическая генерация кругового обзора. Для публикации в web дополнительно производится экспорт в VRML-формат (в процессе экспорта изображения сжимаются, что обеспечивает их быструю загрузку в web). Просмотр объемных иллюстраций может осуществляться как встроенными средствами Интернет-браузера, так и в специальном просмотрщике Real2Virtual Viewer, входящем в поставку. Созданные интерактивные изображения могут не только вращаться, но и просматриваться с разной степенью масштабирования, так что покупатели смогут получить более полное представление о внешнем виде товара.

Разработчик : Iseemedia, Inc.

Способ распространения:

Цена: 99,95 долл.

Работа под управлением: Windows 95/98/2000/NT 4.0/XP

Photovista 3D Objects продается отдельно либо в составе пакета Reality Studio и обеспечивает быстрое создание компактных круговых обзоров для web-сайтов, которые просматриваются в любом Интернет-браузере и интерактивны, что позволяет пользователям управлять вращением демонстрируемых объектов и масштабировать их при помощи мыши.

Основу обзоров составляют фотографии, снятые с разных точек обзора и сохраненные на диске в форматах jpeg или bmp, импортированные с цифровой камеры или извлеченные из avi- или QuickTime-файлов. Снимки загружаются в проект и сшиваются в 360-градусную панораму, которая затем автоматически преобразуется в круговой обзор, - при этом программа самостоятельно удаляет фон, маскируя области снимков, относящиеся к объекту. Встроенные инструменты редактирования позволяют добиться более точного маскирования объекта (если результаты автоматического маскирования оказались недостаточно хороши) и обеспечивают контроль над наклоном изображений, модуль Frame Adjust позволяет регулировать положение осей X и Y на отдельных снимках, а модуль Image Stabilization избавит от проблемы колебаний трехмерного объекта при вращении, вызываемых неверным центрированием при съемке. Круговые обзоры сохраняются в VRML-формат для просмотра их в web, а также могут быть экспортированы в собственный формат программ Reality Studio и/или сохранены в avi-файлах.

Программы для создания трехмерных моделей

Разработчик : Creative Dimension Software Ltd

Сайт программы : http://www.3dsom.com/

Способ распространения: shareware (демонстрационная версия - http://www.3dsom.com/protrialvx/3DSOMProTrial.exe)

Цена: 2700 долл.

Работа под управлением: Windows 2000(Service Pack 4)/XP

Пакет 3D Software Object Modeller (или 3DSOM Pro) - профессиональное решение для быстрого создания трехмерных моделей реальных объектов по фотографиям. Модели могут применяться в интерактивных каталогах, трехмерных компьютерных играх, мультимедийных презентациях и пр. Кроме того, пакет может представлять интерес для музеев (демонстрация старинных предметов утвари, представителей вымершей фауны и пр.) и может оказаться полезным в процессе моделирования одежды и ювелирных украшений (демонстрация образцов изделий) и т.п. 3D Software Object Modeller использует усовершенствованную технологию 3DSOM 1.0, разработанную Canon, обеспечивает гораздо более быстрый путь создания моделей, чем классические пакеты для 3D-моделирования, и не требует серьезной технической подготовки, а потому позиционируется в качестве альтернативного инструмента для трехмерного моделирования. Пакет ориентирован на 3D-дизайнеров, web-дизайнеров и фотографов и позволяет моделировать разнообразные типы объектов, за исключением прозрачных и отраженных объектов, а также объектов с глубокими отверстиями.

Для получения трехмерной модели объекта необходимо иметь порядка 20 его фотографий (в форматах jpeg, png, ppm или bmp), сделанных обычной цифровой камерой в разных ракурсах. Обязательным условием съемки является помещение объекта в центр специального калибровочного стенда, представляющего собой обычный белый лист бумаги со специальной маркировкой. Полученные снимки загружаются в программу, которая автоматически маскирует все изображения, отделяя объект от фона, - недостатки автоматического маскирования (они вполне возможны, если съемка производилась не в идеальных условиях: не совсем однотонный фон, неравномерное освещение и др.) могут быть легко исправлены при помощи целого набора ручных и полуавтоматических маскирующих инструментов. Затем программа самостоятельно генерирует каркас модели, а специальные инструменты позволяют при необходимости вручную откорректировать окончательную геометрию, после чего создаются текстурные материалы и осуществляется текстуризация модели - на этой стадии можно также вмешаться в процесс и видоизменить автоматически созданные материалы и принципы их наложения. По окончании модель либо экспортируется в один из 3D-форматов для дальнейшей обработки в пакетах для 3D-моделирования, либо в Java Applet, если предполагается ее использование в Интернете.

Разработчик : Eos Systems, Inc.

Способ распространения: shareware (демонстрационная версия программы - http://www.photomodeler.com/demo01.html)

Цена: определяется вариантом лицензирования

Работа под управлением: Windows 2000/NT 4.0(sp6+)/XP

Одно из наиболее известных в мире приложений в сфере фотограмметрического ПО - пакет PhotoModeler - предназначен для получения трехмерных моделей-эскизов на основе фотографий. Он хорошо зарекомендовал себя в самых разных областях компьютерного моделирования: механике, архитектуре и реставрации зданий, археологии и антропологии, видео и мультипликации, судебной экспертизе, машиностроении и др. Например, при реставрации зданий с его помощью можно по сохранившимся рисункам в 3D-модели воссоздать облик архитектурного сооружения, а в судебной практике данное приложение очень активно используется для воссоздания картины места происшествия. Пакет позволяет работать с любым количеством фотографий, полученных при съемке самыми разными камерами, в том числе и одновременно в одном проекте. При необходимости можно создать модель даже по одной-единственной фотографии, что не редкость в археологии и антропологии (при недостатке исходного материала), хотя качество, конечно, будет хуже. Если в ходе работы над проектом появился новый исходный материал, то в любой момент можно добавить новые снимки. Результат работы программы зависит от множества факторов: разрешения и числа исходных фотографий, углов между ними, числа опорных точек и четкости описания камер.

Создание трехмерной модели в PhotoModeler - операция трудоемкая в силу того, что многие действия приходится выполнять вручную, и осуществляется в несколько этапов. Вначале необходимо получить и отсканировать фотографии. Идеальный вариант - наличие такого числа фотографий, чтобы каждая большая отдельная плоскость объекта была запечатлена не менее чем с двух разных точек. Затем определяются параметры камеры, при этом допускается использование разных камер для различных снимков, определяются размеры объекта, для которого создается 3D-модель, и задается местоположение каждой из камер. После этого также вручную расставляются ключевые опорные точки и устанавливается тип связи между отдельными группами точек в виде линий или плоскостей. На последнем этапе на основе опорных точек, линий и плоскостей программа генерирует трехмерную модель, которую можно будет экспортировать в CAD-программу. Оценить полученный результат позволяет модуль 3D Viewer, благодаря которому несложно рассматривать и вращать любые модели.

PhotoModeler поддерживает импорт изображений в форматах bmp, cal, jpg, mac, pcd, pct, pcx, png, ppm, psd, rbg, sgi, tga и tif и экспорт в форматы dxf (2D и 3D), 3ds, Wavefront Obj, vrml (1&2), iges, raw, 3dm и stl. Дружественный интерфейс в совокупности с возможностью использования мастера проектов позволяет сравнительно быстро разобраться с принципами работы программы, хотя работа в ней менее трудоемкой, конечно, не становится. В освоении программы помогут подробный Help и серия мультимедийных уроков, входящих в комплект поставки.

Разработчик : D Vision Works Limited

Способ распространения: shareware (демонстрационная версия - http://www.d-vw.com/download/files/DS2demo.exe)

Цена: Standard - 500 евро, Professional - 900 евро

Работа под управлением: Windows 95/98/Me/NT/2000/XP

Пакет D Sculptor позволяет быстро создавать текстурированные 3D-модели объектов реального мира на основе обычных фотографий. По сравнению с аналогичными программами исходные объекты могут иметь сложную структуру (например, сложные органические формы), процесс разработки осуществляется гораздо быстрее, а технология создания модели напоминает работу в двумерных графических пакетах, что упрощает процесс освоения программы. Поэтому D Sculptor было бы удобно иметь в списке графических решений тем дизайнерам, которые работают преимущественно в 2D-пакетах, но иногда нуждаются и в трехмерных моделях. По замыслу разработчиков, D Sculptor больше подходит для генерации 3D-моделей для каталогов продукции и Интернет-приложений, а также в ряде случаев может применяться для создания моделей для компьютерных игр.

Создание трехмерной модели осуществляется в пять шагов. Сначала нужно сфотографировать объект с разных ракурсов - при съемке объект должен располагаться в центре специальной плоскости с круговой маркировкой, а число снимков должно быть не менее восьми - и загрузить jpg-изображения в проект. На втором этапе D Sculptor анализирует снимки и самостоятельно обнаруживает маркеры. Затем при помощи стандартных инструментов создания выделенных областей требуется вручную маскировать объект в каждой фотографии, тем самым разграничив для программы области снимка, относящиеся к модели и расположенные вне ее. По окончании следует выбрать команду Generate Model, и программа создаст модель. Количество полигонов в модели можно изменять в интерактивном режиме, что весьма удобно, так как для Интернета требуются модели с небольшим числом полигонов, в то время как для работы в 3D-приложениях, наоборот, необходимо создание высококачественных многополигональных моделей. На финише модель экспортируется в один из распространенных 3D-форматов (например, для дальнейшего редактирования в 3D Studio) или в Java Applet для просмотра в Интернет-браузере. D Sculptor также поддерживает формат Macromedia’s Shockwave для совместимости с Macromedia Director 8.5 и выше.

Пакет представлен в двух редакциях - Standard и Professional, профессиональная редакция обеспечивает более высокую точность моделирования благодаря наличию возможности разделения модели на подобъекты.

Разработчик : RealViz Corp.

Способ распространения: shareware (демонстрационная версия отсутствует)

Цена: 290 долл.

Работа под управлением: Windows 2000(SP2)/XP, Mac OS X 10.2

RealViz ImageModeler - известное решение для создания 3D-моделей по фотографиям. Пакет ориентирован преимущественно на 3D-дизайнеров и может оказаться полезным в самых разных сферах: для моделирования архитектурных сооружений, создания трехмерных круговых обзоров для web, подготовки фотореалистических фонов как основы для дальнейшей дизайнерской работы, а также для создания анимации и спецэффектов. Кроме того, RealViz ImageModeler может применяться для точного распознавания 3D-объема и последующего размещения в этом объеме других трехмерных моделей.

Для создания модели требуется серия фотографий, снятых в разных ракурсах вокруг объекта и сохраненных в одном из форматов: tga, sgi, png, jpg, pict, pgm, ppm или cin. Снимки импортируются в проект, и программа автоматически осуществляет их калибровку, определяя параметры камеры (положение, длину фокуса и пр.), и устанавливает систему координат. На следующей стадии вручную выставляются калибровочные маркеры (они необходимы для определения опорных точек, по которым производится расчет полигонов) и осуществляется автоматическое построение каркасной модели - при этом окончательная доводка геометрии выполняется вручную при помощи стандартных инструментов полигонального редактирования. Затем производится текстурирование модели - текстуры автоматически извлекаются из фотографий и полученные материалы присваиваются отдельным подобъектам, при этом пользователь может изменить параметры проецирования средствами встроенного UV Mapping Editor. Созданная модель экспортируется в 3D-форматы для дальнейшей обработки в пакетах 3D Studio Max, Lightwave 3D, Maya, SOFTIMAGE I XSI, Macromedia Shockwave 3D и др. или в VRML-формат для публикации в web.

Для создания компьютерной графики используют множество различных приложений. Условно их можно разделить на следующие группы:

  • Программы для цифрового скульптинга (Pixologic ZBrush, Autodesk Mudbox).
  • Игровые движки (Unreal Engine 4, Unity 5, CryEngine 3).
  • Узкоспециализированные приложения, «заточенные» под конкретные задачи (анимация жидкостей - RealFlow, создание текстур - Mari и пр.).
  • Универсальные 3D редакторы (Cinema 4D, 3Ds Max, Maya, Houidini и т.д.).

Первые три группы разберем в следующих статьях. А сегодня предлагаем обзор универсальных 3D редакторов (Full 3D Suites).

Универсальные 3 D редакторы, как правило, содержат все необходимое для CG: инструменты моделирования, анимации и визуализации.

На вопросы: «Какой из пакетов лучший? Что выбрать?» нет правильных ответов. Выбор инструмента зависит от многих факторов: личных предпочтений CG-художника, поставленных целей, финансовых возможностей и т.д.

  • функционал программы;
  • удобство пользования (интуитивный интерфейс и т.д.);
  • доступность, цена.

Большинство специалистов в своей работе используют сразу несколько программ: некоторые вещи проще и быстрее делать в сторонних приложениях (детализация, постобработка, симуляция и пр.). Поэтому не ограничивайте себя рамками только одного пакета. Тем более, что выбор инструментов сегодня просто огромный.

Самые популярные 3D пакеты:

3 Ds Max

3Ds Max - «пионер» среди 3D редакторов, очень популярный инструмент, №1 в выборе многих начинающих и продвинутых специалистов. Занимает ведущие позиции в сфере дизайна и архитектурной визуализации. Часто используется в игровой индустрии.

Возможности:

  • моделирование на основе полигонов, сплайнов и NURBS,
  • мощная система частиц,
  • модуль волосы/шерсть,
  • расширенные шейдеры Shader FX,
  • поддержка новых и усовершенствованных механизмов Iray и mental ray.
  • анимация толпы,
  • импорт из Revit и SketchUp,
  • интеграция композитинга.

И многое другое.

Плюсы: огромный функционал, множество плагинов и обучающей информации.

Минусы: не так прост в освоении, «старожилу» требуются серьезные обновления.

Autodesk Maya

Maya - промышленный стандарт 3D графики в кино и телевидении. Maya популярна среди крупных студий и масштабных проектов в рекламе, кино, игровой индустрии. Пакет идеален для создания анимации.

Возможности:

  • полный набор инструментов для NURBS- и полигонального моделирования;
  • мощные средства общей и персонажной анимации;
  • развитая система частиц;
  • технология Maya Fur (создание меха, волос, травы);
  • технология Maya Fluid Effects (моделирование жидкостей, атмосферы);
  • широкий набор средств создания динамических спецэффектов;
  • UV-текстуры, нормали и цветовое кодирование;
  • многопроцессорный гибкий рендеринг.

Плюсы: огромный функционал и возможности.

Минусы: длительное и сложное обучение, высокие требования к системе, высокая цена.

Cinema 4 D

Cinema 4 D - один из самых лучших и удобных 3D пакетов на сегодняшний день. Огромный функционал: от моделирования, анимации, эффектов до «лепки» и модуля BodyPaint 3D. У более понятный и удобный интерфейс нежели у 3Ds Max и Maya. Широко используется в моушен-дизайне, киноиндустрии и рекламе.

Возможности:

  • полигональное и NURBS-моделирование;
  • BodyPaint 3D (модуль для создания разверток UV и текстурных карт);
  • генерация и анимация объектов;
  • персонажная анимация;
  • динамика мягких и твердых тел;
  • модуль для создания реалистичных волос;
  • система частиц Thinking Particles;
  • неплохой встроенный визуализатор.

Плюсы: легкость в освоении, интуитивный интерфейс, отличный функционал, множество обучающих материалов, тесная связь с Adobe After Effects, Houdini и т.д.

Минусы: неотлаженная система перехода между версиями.

Modo

Modo - полноценный продукт для моделирования, рисования, анимации и визуализации. Включает также инструменты скульптинга и текстурного окрашивания. Благодаря удобству пользования и высокой производительности, у Modo репутация одного из самых быстрых инструментов моделирования. Modo популярен в сфере рекламы, разработки игр, спецэффектов и архитектурной визуализации.

Возможности:

  • полигональное и моделирование SDS;
  • современные инструменты анимации;
  • динамика твердых и мягких тел;
  • система рисования;
  • материал Fur (мех) для создания волос, травы и меха;
  • инструменты лепки;
  • быстрая и качественная визуализация.

Плюсы: мощный и понятный инструментарий, высокая производительность.

Минусы: мало информации.

Side Effects Houdini

Houdini - мощный профессиональный пакет для работы с 3D графикой, в его основе процедурная, нодовая система. Houdini идеально подходит для создания сложной динамики, симуляции: частиц, жидкости, дыма, огня, имитации природных явлений и т.д. А также это отличный инструмент для создания впечатляющих визуальных эффектов. Основная область применения Houdini - киноиндустрия.

Возможности:

  • полигональное и NURBS-моделирование,
  • анимация (ключевая, процедурная),
  • персонажная анимация,
  • система частиц,
  • динамика твердых и мягких тел, тканей, шерсти/волос, газов и жидкостей,
  • работа с объемным звуком,
  • мощный рендер движок Mantra,
  • встроенный инструмент композитинга.

Плюсы: высококлассные спецэффекты и анимация.

Минусы: мало информации, высокая цена.

Softimage

Softimage (Autodesk Softimage, ранее Softimage/XSI) - программа для 3D анимации и создания визуальных эффектов в game-индустрии, кино и телевидении.

У Softimage была одна из самых лучших систем анимации. Благодаря уникальной системе ICE (Interactive Creative Environment — платформе визуального программирования, основанной на нодах) пакет предлагал широкую функциональность, гибкость, высокую производительность и качество.

Возможности:

  • мощное полигональное, а также процедурное моделирование в среде ICE;
  • физика и динамика частиц и геометрии;
  • нелинейная анимация;
  • инструменты лицевой анимации Autodesk Face Robot;
  • встроенный MentalRay.

В 2008 году компания Autodesk выкупила Softimage у Avid за 35 млн. долларов. В 2015 Autodesk объявила о прекращении продаж лицензий на Softimage и фактически избавилась от одного из самых сильных игроков на рынке. На официальном сайте предлагается перейти на 3Ds Max или Maya.

LightWave

Lightwave 3D - инструмент для 3D анимации и визуальных эффектов от компании NewNek. С давних пор является промышленным стандартом в кино и телевидении.

Новый усовершенствованный пакет LightWave 2015 предлагает огромные возможности: от динамического моделирования, персонажной анимации, визуальных эффектов до разработки игр и архитектурной визуализации.

Возможности:

  • интуитивный двойной интерфейс (modeler и layout);
  • мощное полигональное моделирование;
  • развитая система анимации;
  • система частиц;
  • система снаряжения персонажа Genoma 2;
  • усовершенствованный рендеринг;
  • интерактивное динамическое наследование (Interactive Dynamic Parenting);
  • гибкая система Bullet Dynamics;

Плюсы: огромный функционал, удобный двойной интерфейс.

Минусы: не так популярен в нашей стране и странах СНГ, мало информации.

Blender

Единственный в списке бесплатный 3D пакет, который практически не уступает по функционалу платным приложениям. Blender включает в себя средства для 3D моделирования, анимации, а также набор опций для создания игр, визуальных эффектов и скульптинга. Отличная альтернатива «монстрам» 3D анимации. Благодаря поддержке Blender Foundation, программа очень быстро и стабильно развивается.

Возможности:

  • полигональное моделирование, сплайны, NURBS-кривые и поверхности;
  • режим лепки;
  • система частиц;
  • динамика твердых и мягких тел: жидкость, шерсть/волосы и т.д.;
  • скелетная анимация;
  • встроенные механизмы рендеринга и интеграция со сторонними визуализаторами;
  • редактор видео;
  • функции создания игр и приложений (Game Blender).

Плюсы: доступность, открытый код, кроссплатформенность, небольшой размер (около 50 мегабайт), широкий функционал, возможность создания игр.

Минусы: отсутствие документации в базовой поставке.

Итак, если коротко:

  • 3Ds Max - компьютерные игры, интерьеры, визуализация.
  • Maya - анимация, киноиндустрия, телевидение, клипы.
  • Cinema 4D - спецэффекты в кино и телевидении, моушен-дизайн, реклама.
  • Modo - реклама, игры, спецэффекты в кино.
  • Houdini - визуальное программирование, спецэффекты в кино.
  • Softimage - анимация и спецэффекты в кино, телевидении, играх.
  • LightWave - спецэффекты в кино, телевидении.
  • Blender - персонажная анимация, создание игр.

В заключение хочется отметить: 3D редактор - всего лишь инструмент, раскрыть потенциал которого может только сам дизайнер, CG художник. Освоив в полной мере один пакет, изучить другие не составит труда.

Удачи Вам в обучении и работе!

"Что нам стоит дом построить?
Нарисуем - будем жить!"

Допустим, вы решили создать собственную компьютерную игру. Например, космическую аркаду. По статьям "Мании" сделали графическое ядро на основе Genesis 3D, создали уровни, прописали скрипты, сочинили музыку, создали текстуры для моделей космических кораблей и астероидов... Стоп! А самих-то моделей и нет! И вообще, что это за звери такие - 3D модели? С чем их едят и где их производят? Так как эти вопросы будоражат умы многих начинающих игроделов, сегодня мы поговорим о 3D моделлинге.
Казалось бы, все знают, что такое трехмерная модель. Каждый день
большинство из нас сталкивается с ними, управляет ими или поливает свинцом из многоствольных орудий, а может быть, холит и лелеет (The Sims ). Так что же это такое? С точки зрения разработчика игр трехмерная модель представляет собой совокупность точек в трехмерном пространстве. Точки образуют пространственные многоугольники - полигоны. Именно эти полигоны
Другие технологии создания 3D в играх

Сегодня полигоны царят во всех трехмерных играх. Но есть и другие технологии создания 3D окружения. И кто знает, какой стандарт будет лидировать завтра?
Спрайты - наиболее известная "альтернатива" полигонов. Спрайт - плоская картинка, помещенная в 3D пространство. При изменении угла камеры спрайт вращается. В некоторых играх картинка спрайта меняется через определенный шаг угла. Так создается впечатление трехмерности объекта. Но при приближении к спрайту он может распасться на пиксели. Вблизи ощущение трехмерности исчезает, уступая место разочарованию. Это вымирающая технология. Раньше она повсеместно использовалась в 3D играх (например, в Duke Nukem 3D нет полигонов - одни спрайты). Потом старались спрайтами делать только многочисленные сложные объекты (деревья, траву - это стандарт). Теперь стараются вообще отказаться от спрайтов (вспомните технологическую демку от nVidia про дерево с полигонными листьями).
Ray Trace - экзотическая и сомнительная технология, при которой точки на экране образуются отсечением виртуальных лучей каркасами объектов. Вроде бы при этом снимается проблема с реалистичным освещением. Но затраты ресурсов процессора колоссальны. Насколько я знаю, эту технологию пробовали применять только в одной игре - Seed - четыре года назад, но проект канул в лету. Сегодня никто эту технологию возрождать не собирается.
Воксельная графика. Воксель - трехмерный аналог пикселя. Из вокселей строятся все трехмерные объекты. Это позволяет получить потрясающие результаты, особенно с биологическими объектами. Довольно много игр сделано по этой технологии. Наиболее известная - Outcast . Это довольно перспективная технология. Возможно, воксели станут преемниками полигонов. Единственная проблема - акселераторы пока не поддерживают воксели на аппаратном уровне.
NURBS - математически рассчитываемые трехмерные кривые плоскости. Позволяют создавать объекты высокой сложности (опять же - в основном биологические). NURBS применяются в некоторых играх, но по-настоящему они проявят себя в будущем. Основной недостаток - высокая ресурсоемкость.
Не стоит думать, что одна из этих технологий исключает другую. Например, до недавних лет был широко распространен симбиоз полигона со спрайтом. В некоторых играх полигоны совмещаются с вокселями (Delta Force, например). В Quake 3 используются NURBS (вспомните развевающиеся на ветру флаги). Но уже на данном этапе развития технологии понятно, что будущее компьютерных игр - в вокселях и NURBS.

так любят считать ценители качественного изображения и въедливые игровые критики в только что вышедших 3D играх. В большинстве современных игр все персонажи - машины, дома, собаки и кошки, лестницы и лампочки, гвозди и ядерные боеголовки, бабочки и бронетранспортеры - состоят сплошь из полигонов. Есть, правда, и исключения (о других методах вывода графики в 3D играх читайте на врезке ).
Модели хранятся в файлах особых форматов. Файлы самых распространенных форматов умеют экспортировать большинство современных графических движков (в частности, GLScene и Genesis 3D ). Обычно в этих файлах хранятся не только данные о каркасе объекта, но и некоторая дополнительная информация: координаты текстур, источники освещения, атмосферные явления, объекты-пустышки и т.д. Для создания трехмерных моделей предназначены специальные программы - 3D редакторы. Одним из самых известных и функциональных 3D редакторов на сегодняшний день является профессиональный 3D пакет 3D Studio MAX . Большинство профессиональных разработчиков трехмерных игр пользуются именно им. Несмотря на массу возможностей, 3D Studio MAX довольно прост и может использоваться дизайнерами-любителями. И если вы задумали создать свою игру, я вам рекомендую именно этот пакет для 3D моделирования.
Изначально 3D Studio MAX предназначался для создания спецэффектов и компьютерных вставок в современных фильмах и 3D мультфильмах (кто смотрел "Титан. После гибели Земли" или Shrek , тот меня поймет). Например, в сериале Star Trek задние декорации внутри кораблей сделаны вовсе не из картона и пластика. Этих декораций попросту не существует. Помещения космических кораблей моделировались в MAX"е, а потом на них накладывался видеоряд актеров, снятый на однородном фоне. А космические баталии вообще целиком смоделированы в этой замечательной программе. Но впоследствии этому пакету нашлось еще море применений - от создания заставочных роликов до моделирования всех объектов 3D окружения.
А как же использовать этот пакет на практике? Нет ничего проще. Программа умеет экспортировать трехмерные объекты в формат 3ds , который могут импортировать практически все 3D движки. Вам только остается смоделировать объект в 3D Studio MAX, перевести его в формат 3ds, загрузить через интерфейс используемого вами движка и свободно работать с этим объектом в самой игре.

От теории к практике
Мы не ставим себе задачу
научить вас профессионализму в MAX"е, для этого существуют учебники, которые можно купить в магазине или скачать из Сети. Но... практически все "буквари" грешат последовательностью подхода. Зачастую излишней последовательностью. Вам приходится изучать тонны операций, которые, вполне возможно, вам никогда не понадобятся. Особенно если "Максика" вы будете использовать только для создания каркасов моделей в своей игре. В итоге, осваивая учебник, к созданию простенького самолетика вы придете, в лучшем случае, через месяц-полтора от начала занятий. Мы же предлагаем вам проскочить мимо всей этой рутины (если будет нужно, купите учебники) и непосредственно перейти к созданию моделей. Для примера смоделируем космический истребитель. Его вполне можно будет использовать в космической аркаде в качестве "главного героя" или врага.
Запустите 3D Studio MAX. Перед вами предстанет главное окно программы. Оно состоит из меню, панели инструментов (вверху), палитры объектов, утилит и модификаторов (справа), панели управления анимацией и навигацией (внизу справа), строки состояния и области ввода команд (внизу) и четырех изображений сцены под разными ракурсами в центре. В этих четырех окошках показывается одна и та же трехмерная область. Первое окно - вид сверху, второе - вид спереди (фронтальный вид), третье - вид слева (вспомните уроки черчения) и четвертое - свободная перспектива. Работа в 3DSM очень похожа на работу в каком-нибудь графическом редакторе, например Photoshop или даже Paint, только с поправкой на третье измерение.
Для начала нам нужна база для космического истребителя. Этой базой будет служить элементарный параллелепипед . Чтобы создать параллелепипед, кликните по кнопке "Бокс" на панели слева. После этого кликните где-нибудь на перспективном виде и растяните прямоугольник. Отпустите кнопку мыши и ведите курсор вверх, пока параллелепипед не достигнет требуемой высоты. После этого кликните еще раз, и параллелепипед готов. Возможно, его размеры и положение оказались не совсем удачными, но это можно легко поправить.
Для успешной работы в "Максе" необходимо усвоить приемы навигации в 3D видах. Внизу справа есть панель управления камерами и видами . Для увеличения или уменьшения изображения сцены (или приближения/удаления - в 3D все зависит от точки зрения) служит кнопка "лупа" . Работать с лупой можно так же, как и в графических редакторах - просто кликните на перспективе и ведите курсор вперед или назад. Кнопка с кистью служит для панорамного перемещения изображения сцены. Просто попробуйте, и сразу поймете, что это такое. Кнопка с кругом и стрелками служит для вращения изображения сцены. Для вращения сцены кликните на окне перспективной проекции и ведите курсор в ту сторону, куда надо вращать изображение. Если немного потренироваться, работа с этими инструментами не представляет никакой сложности даже для новичков. Все эти инструменты работают и на других видах.
Теперь, когда вы освоились с навигацией, можно приступать к превращению простого параллелепипеда в красивый истребитель. Для начала кликните правой кнопкой мыши по надписи "Перспектива" и выберите пункт меню "Сеточный каркас" . Эта опция временно отключит закраску плоскостей. Так работать гораздо
удобнее. На панели слева кликните на вкладке "Модификаторы" (значок с полусогнутым стержнем). Модификаторы - это аналоги фильтров в Photoshop, только в более широком смысле. Они позволяют изменять структуру объектов. Выделите наш параллелепипед (просто кликните по нему). На панели модификаторов кликните на кнопке "Дополнительно" и выберите из списка "Редактирование каркаса" . Прокрутите вниз панель модификаторов и нажмите на кнопку с квадратом . Это позволит выделять не весь объект, а конкретные плоскости. Выделите переднюю плоскость параллелепипеда. Кликните на кнопке "Выдавить" , потом на выделенной плоскости и, удерживая кнопку мыши, тяните плоскость, потом отпустите. Часть параллелепипеда вытянулась, образовав новую группу полигонов.
На панели инструментов кликните на кнопке "Масштабирование" и стяните выделенную плоскость (для этого протягивайте курсор от края полигона к центру). Мы получили параллелепипед с суженной частью. Теперь, повторяя предыдущие действия, вытяните нос будущего истребителя и масштабируйте конечный полигон до точки. Мы получили заготовку фюзеляжа и носа истребителя. Затем вытяните боковые полигоны параллелепипеда с двух сторон. Немного сузьте их и снова вытяните. Потом сузьте таким образом, чтобы это напоминало крылья. Выделите конечный полигон крыла, потом кликните по кнопке "Перемещение" на панели инструментов и тяните крыло вверх. У нас получился истребитель с залихватски загнутыми крыльями.
Немного вытяните скошенный полигон сверху у основания носа и сузьте его. Получилась кабина. Дважды вытяните и "приплюсните" (комбинируя перемещение и масштабирование полигонов) задний полигон параллелепипеда - получился хвост. Истребитель практически готов. Но он еще далек от идеала. Когда вы освоите остальные модификаторы "Макса", сможете моделировать по-настоящему красивые вещи. Но и сейчас можно кое-что сделать, чтобы истребитель не казался набором коробок. Переключитесь на первую вкладку панели слева, потом снова на вкладку модификаторов. Из списка модификаторов выберите "Каркасное сглаживание" . Установите параметр "Гладкость" около 0,5-0,7. Этого должно хватить. Снова включите отрисовку полигонов. Теперь все углы сглажены, и истребитель кажется более обтекаемым. Но что-то не то с крыльями. На панели модификаторов нажмите кнопку "Подобъект" . Растяните рамку выделения на крыле истребителя. Выделятся только "точки" крыла. Снимите галочку "Применять ко всему каркасу" и установите параметр "Гладкость" в 1,0. Вот теперь все в порядке. Модель еще далека от идеала, но выглядит неплохо.
Остается только наложить текстуру. Переключитесь на вкладку создания объектов. Выделите истребитель. Нажмите клавишу M (в латинской раскладке). Появится редактор материалов объекта. Нажмите квадратную кнопку около цветного прямоугольника с надписью "Рассеивание". В списке выберите пункт "Растровый рисунок" . Найдите и выберите файл с вашей текстурой. Нажмите кнопку с клетчатым кубиком. Потом курсором перетяните текстуру с шарика в левом верхнем углу экрана на объект. Закройте редактор материалов. Добавьте на объект модификатор "Карта UVW" . Теперь текстура появилась на истребителе. Но она наверняка неправильно сидит. На панели модификаторов поиграйте с параметрами "Длина" , "Ширина" , "Высота" , "Смещение по основным координатам" и добейтесь, чтобы текстура заняла положенное ей место.
Вот теперь истребитель готов. Его можно смело вставлять в игру. В меню "Файл" выберите пункт "Экспорт в другие форматы" и сохраните истребитель в файл с расширением 3ds. Эту модель можно загрузить через Genesis 3D. Таким образом можно легко создавать астероиды, оружие, модели врагов и главных персонажей, даже спецэффекты (хотя там принцип совсем другой). Я советую вам получше изучить 3D Studio MAX, и тогда вашими играми будут восхищаться. С этим пакетом можно творить чудеса.

Чтобы создать трехмерную модель для 3D-печати, необходимо специальное программное обеспечение. Существуют простые и сложные приложения и онлайн-ресурсы для разработки и редактирования 3D-объектов. В этом обзоре мы предлагаем подборку программ по 3D-моделированию, которые могут использовать и начинающие, и профессионалы.

Далеко не у всех приложений из этого списка прямая связь с 3D-печатью, иногда для создания качественной модели необходимо совмещать ряд пакетов. Старые и новые приложения, которые мы рассмотрим в обзоре, подходят для разработки 3D-моделей разных степеней сложности.

Для программ по 3D-моделированию характерны такие функции и возможности:

  • создание трехмерной графики - трехмерные модели сцены и 3D-объектов для нее;
  • рендеринг (визуализация) - разработка проекции модели;
  • обработка и коррекция изображений;
  • подача готового изображения на устройство вывода: принтер или дисплей.

У разных программ и приложений своя степень сложности и специфика. Некоторые из них разработаны, чтобы создавать анимацию, другие подходят, чтобы проектировать сложные механизмы.

Также программы различаются подходами к моделированию, предлагая пользователю твердотельное, скульптурное или процедурное. Твердотельное позволяет создавать простые геометрические фигуры и объекты на их основе, скульптинг хорош для проектирования арт-объектов и фигур, где не нужна высокая точность. Самый продвинутый вариант для создания 3D-моделей - процедурный. Он используется профессионалами, которые проектируют сложные механизмы, машины, точные детали. Результат обычно записывается с помощью специального алгоритма.

Лучшие программы для «чайников»:

Autodesk Viewer . Это ПО, которое помогает открыть любую трехмерную модель в окошке браузера. Используется как просмотрщик с расширенными функциями. Загрузив в программу изображение объекта, его можно вращать, измерять, масштабировать. Также возможен совместный просмотр.

ShareCAD . Бесплатный ресурс для просмотра трехмерных моделей в CAD, 3D, векторном или растровом форматах. Позволяет создавать ссылки на изображения. Но поддерживает небольшой размер файлов - до 50 Мб.

3dviewer.net - сайт не только для просмотра, но и для редактирования загруженных моделей. Его интерфейс простой и понятный, сам ресурс работает быстро. 3dviewer предоставляет пользователям несколько простых инструментов, которые помогут изменить изображение.


Autodesk 123D Tinkercad - редактор в браузере, который позволяет создать 3D-модель онлайн. После этого она полностью готова к печати.

Autodesk 123D Sculpt представляет собой простую программу для скульптинга, то есть создания 3D-моделей арт-объектов, людей, животных.

Autodesk 123D Catch - приложение для мобильных телефонов, с помощью которого можно совершать 3D-сканирование.

Autodesk 123D Design - легкая в использовании программа, с помощью которой можно разрабатывать 3D-модели для ряда популярных 3D-принтеров.

Autodesk 123D Meshmixer - ее предназначение - подготовка моделей к 3D-печати и их доработка.

3DTIN - редактор в браузере, функционально похож на Tinkercad.

Sculptris - программа от создателей Zbrush, доступная для бесплатного скачивания. В ней можно потренировать свои навыки 3D-скульптинга.

Google SketchUp - достаточно простая 3D-программа, созданная гигантом IT-индустрии. С ее помощью можно начать осваивать 3D-графику.

Wings 3D представляет собой утилиту для простых и сложных 3D-моделей. С ней создание трехмерных моделей будет похоже на детскую игру. В программе есть набор болванок, которые можно сложить в необходимую вам фигуру.

Art of Illusion - простая, удобная, а главное, бесплатная программа для 3D-моделирования, анимации и рендеринга. У нее широкий набор функций и возможностей, традиционно характерных для коммерческих приложений.

RaySupreme 3D - приложение, которое упрощает 3D-графику. Пользователи ПК могут создавать 3D-сцены, введя текстовое описание на английском языке. Функциональность RaySupreme также представлена полигональным моделированием, созданием тел вращения, экструдированием, булевыми операциями.


Программы для тех, кто в теме:

Приложения 2018 года для создания 3D-моделей:

Makerpad . Продукт, созданный учеными из Индианы. Позволяет делать 3D-модели с помощью планшета или смартфона. Приложение с простым и понятным интерфейсом использует в работе камеру телефона, а также встроенный в него гироскоп и сенсорный экран.

Clara.io . 3D-моделирование онлайн с этим редактором практически ничем не отличается от работы в программе. Правда, для получения полного набора инструментов необходимо будет купить хотя бы базовый пакет. Чтобы начать им пользоваться, нужно зарегистрироваться. Доступен бесплатный тарифный план.

Canvas (на основе Structure Sensor) . Обновленный вариант 3D-сканнера для iOS называется Canvas. Он рассчитан на тех, кто хочет заниматься дизайном интерьера. Приложение подойдет как новичкам, так и тем, кто всерьез занимается строительством, дизайном и архитектурой. Оно позволяет просканировать помещение и получить его полную 3D-модель (формат CAD).


Классика для 3D-моделирования:

Autodesk 3D max . В этой программе есть практически все, что нужно для работы с технологией 3D-печати, а установка дополнительных плагинов позволит существенно расширить ее функциональность. Подходит для трехмерного принтинга, но только если сначала проверить модель с помощью специальных инструментов.

Autodesk Maya тоже имеет обширный набор функций, в индустрии чаще всего применяется для того, чтобы создавать анимации и спецэффекты.

Autodesk Inventor - программа, ориентированная на документацию (проектирование и выпуск). Совместима с AutoCAD и поддерживает формат DWG. Ее используют уже больше 25 лет, чтобы моделировать трехмерные параметрические объекты, для которых характерна высокая степень сложности.

Autodesk Mudbox позиционируется как профессиональная графическая программа, с помощью которой можно моделировать высокополигональные (high poly) цифровые скульптуры и производить текстурное окрашивание 3D-моделей.

Blender - популярная бесплатная программа, для которой создается большое количество расширений, увеличивающих ее возможности. Приложение непросто освоить без специальной подготовки, но возможности программы широки - создание анимаций, проектирование ювелирных изделий, сложных объемных моделей.

Zbrush - программа от компании Pixologic. Для нее характерна имитация процесса «лепки» 3D-скульптуры, который усиливает движок трёхмерного рендеринга в режиме реального времени. Это позволяет существенно упростить процедуру создания 3D-объекта.

Luxology Modo - программа от Luxology LLC, с помощью которой производится создание 3D-моделей и их рендеринг. Работа ведется в среде MacOS X и Microsoft Windows. Над разработкой Modo трудилась группа инженеров, которые ранее работали над LightWave 3D.

Rhinoceros - коммерческое программное обеспечение, которое используется для трехмерного NURBS-моделирования разработки Robert McNeel & Associates. Сферы применения: промышленный дизайн, архитектура, корабельное проектирование.

MAXON Cinema 4D - это универсальная комплексная программа, позволяющая создавать и редактировать трёхмерные эффекты и объекты. Подходит для рендеринга по методу Гуро, а также поддерживает анимацию и высококачественный рендеринг. Интерфейс MAXON Cinema 4D намного проще, чем у аналогов. Также в программу встроена поддержка русского языка, благодаря которой она обрела популярность среди русскоязычной аудитории.

LightWave 3D - полнофункциональный профессиональный редактор трехмерной графики, который разработала компания NewTek. Предназначение последних версий - работа в среде Microsoft Windows и MacOS X, также может функционировать в среде Linux под Wine.

Silo - это программное обеспечение для 3D-моделирования разработала компания Nevercenter. От других подобных пакетов Silo отличается акцентом на быстрое моделирование.

Aartform Curvy 3D - это программа, в которой можно быстро зарисовать фигуры и преобразовать их в 3D-модели. Идеально подходит для начинающих 3D-художников.

3D-Coat дает возможность детализировать и наложить текстуры на объекты, которые были созданы в других программах 3D-моделирования.


Программы для асов


Приложения 2018 года для создания 3D-моделей:

Grasshopper - программа для создания моделей для 3D-принтера на профессиональном уровне (в среде Rihno). С помощью Grasshopper можно сделать буквально все - от простых форм до сложных алгоритмических конструкций. Работа в приложении идет по принципу создания алгоритмов, программа используется в архитектуре и промышленном дизайне.

MeshLab . Программа для обработки и изменения неструктурированных 3D-моделей, которые получены путем трехмерного сканирования. Приложение для 3D-моделирования предоставляет широкий выбор инструментов, позволяет конвертировать файлы и сохранять в разных форматах.

Программа Inspire 2018 от Altair основана на симуляторе, она генерирует и модифицирует дизайн. ПО характеризуется мощностью и понятным интерфейсом. Программа подходит для использования на промышленных предприятиях, а также для среднего и малого бизнеса. Позволяет дизайнерам работать быстро и предоставляет широкий выбор инструментов.


Классика для 3D-моделирования:

Autodesk Softimage|XSI . Многие студии используют ее для решения широкого круга задач. Главная особенность программы - Interactive Creative Environment (ICE), интерактивная творческая среда, позволяющая расширять ее возможности даже без навыков программирования.

Side Effects Houdini - это программа для создания 3D-моделей высокой сложности. Подходит для процедурного моделирования.

CATIA . Система проектирования, которую разработала фирма DassaultSystemes. В ней можно описывать изделия, после чего моделировать их на разных этапах. По сути, CATIA - это линейка программных продуктов, которая соответствует требованиям основных промышленных отраслей.

SolidWorks - утилита, основанная на трехмерном твердотельном и поверхностном параметрическом проектировании. С ее помощью конструкторы создают объемные детали и составляют сборки в виде трехмерных электронных моделей. В дальнейшем их можно применять для того, чтобы делать двухмерные чертежи и спецификации в соответствии с требованиями ЕСКД.

Обучающие видео помогут сориентироваться, как создавать 3D-модели с помощью специальных программ и ресурсов. Сайты, где можно найти такие уроки: videotuts.ru, 3dshka.ru, 3ddd.ru, c4dru.info, render.ru.

Программы для 3D моделирования могут быть интересны широкому кругу пользователей, а не только тем, кто планирует стать 3D дизайнером. Можно использовать бесплатные программы для 3d моделирования.

Среди них есть программа, которую даже не надо скачивать и устанавливать, а прямо “бери и моделируй” из своего браузера.

Возможно, Вы уже используете какую-либо программу и с ее помощью у Вас набор текста упростился. Теперь почему бы не попробовать себя в качестве 3D дизайнера?

3D моделирование – довольно сложный, но увлекательный процесс.

Где применяется 3D моделирование

Моделировать можно все, что угодно: от простеньких предметов вроде настольной вазы или светильника до сложных технических устройств типа автомобилей. При желании и наличии времени можно смоделировать хоть целый город.

3D моделирование широко применяется для создания интерьера в квартире или в комнате. С помощью компьютера у Вас появляется возможность увидеть, как будет выглядеть ваше помещение еще до начала ремонта. Что-то можно изменить на стадии проектировки, убрать или добавить по своему желанию.

При заказе кухни или мебели на заказ также обычно используются программы 3D моделирования. Дизайнер может создать 3D макет комнаты, кухни, коридора с мебелью. Такие объемные макеты изготовляются по размерам каждого помещения в присутствии заказчика. При этом все долго подбирается, тщательно обсуждается практически каждая деталька: материал, цвет, шурупы, ручки и т.д. Все это по отдельности выбирается из массы каталогов, предоставленных различными производителями. В итоге заказчик, уставший от необходимости что-то выбирать и постоянно принимать решения, выходит выжатый как лимон в прямом и переносном смыслах. И с тоской вспоминает, как было просто и легко выбирать в эпоху дефицита (точнее сказать, и выбора-то тогда не было).

С помощью 3D-редакторов можно нарисовать декорации для локаций к компьютерной игре или создать анимированного персонажа, тщательно проработать движения героя и его взаимодействие с предметами и окружением. Достаточно занятное дело для пользователей, .

Рассмотрим актуальные бесплатные программы для 3D моделирования и не только бесплатные.

Бесплатная программа Tinkercad и список видео-уроков

Tinkercad стоит попробовать в начале знакомства с процессом моделирования. В программе есть базовые инструменты для создания простеньких моделей из примитивных фигур.

Преимущество программы в том, что нет необходимости устанавливать ее на свой компьютер или на иное устройство: она работает прямо в вашем браузере.

Программа сделана с упором на печать деталей , если он у вас имеется. Попробуйте нарисовать что-нибудь в Tinkercad, и если Вам понравится, то можно переходить к более серьезным программам.

Но сначала нужно зарегистрироваться. сохранения своих будущих проектов под собственной учетной записью. Регистрацию проходят один раз, потом можно будет входить по кнопке «Вход в систему».

Для регистрации кликаем по указанной выше ссылке, в правом верхнем углу нажимаем на синюю кнопку «Зарегистрироваться».

Рис. 1. Выбор страны и даты рождения для бесплатной регистрации в Tinkercad

Выбираем свою страну, дату рождения, кликаем «Далее». Появится окно «Создать учетную запись»:

Рис. 2. Ввод e-mail и пароля для регистрации в Tinkercad

После этого будет создана учетная запись, далее можно моделировать.

Рис. 3. Моделирование в Tinkercad

Для этого можно выбрать какой-то объект, например, параллелепипед и перетащить его на рабочую плоскость. Кроме того, возможно масса других действий, например:

1 на рис. 3 – кликнув по маленькому треугольнику, можно выбрать: основные формы, текст, обозначения, соединители и другие фигуры.

2 – поле для выбора 3d-фигур,

3 – инструменты для копирования выделенных объектов, их дублирования, вставки и удаления, а также стрелки для повтора или отмены действий.

4 – можно рассмотреть свой объект сверху, спереди, сзади, снизу, в общем, со всех сторон.

5 на рис. 3 – увеличение/уменьшение выбранных объектов, исходный вид, ортогональный вид.

Список обучающих видео

К сожалению, в предлагаемых видео русского языка нет, но перемещения объектов – откуда, куда и как – в большинстве своем наглядно показаны.

Бесплатные программы для 3D моделирования на этом не заканчиваются, правда, следующие программы уже требуют установки на компьютер.

Бесплатная программа Wings 3D и 2 урока

Она устанавливается на устройствах с Windows, Linux и Mac OS X. Есть русский язык.

Wings 3D создана для полигонального моделирования и текстурирования моделей.

Термин «полигональное моделирование» происходит от слова «полигон». В математике есть понятие «линейчатые поверхности» – это когда объемную фигуру на самом деле можно воспроизвести с помощью прямых линий, например, так можно построить гиперболический параболоид.

В старые добрые времена делать подобные модели для учебных кабинетов поручали сварщикам: давали им объемный чертеж, а в качестве исходного материала предлагали прямые металлические прутки. Некоторые сварщики отказывались это делать, но те из них, кто вдруг понимал, как это делается, даже с интересом выполняли данную работу.

Вот и тут объемные фигуры моделируются с помощью небольших плоских фигур, так называемых полигонов (пример на рис. 4).

Рис. 4. Дельфин с полигональной сеткой

Недостатком программы является отсутствие анимации.

Однако есть поддержка освещения и материалов, а также имеется возможность рендера сцены (от английского термина rendering – визуализация, создание эффекта объемной картинки на плоскости экрана). Есть возможность экспортировать модели в другие программы, благо программа имеет расширения сохраняемых файлов других редакторов.

Wings 3D уроки

Программа 3DS MAX и серия уроков

3Ds Max – серьезный инструмент для опытного дизайнера. Можно скачать бесплатно демоверсию на 30 дней, которая доступна только для 64-разрядной версии Windows. После окончания срока действия бесплатной версии можно купить платную на месяц или на год.

Программа имеет потрясающее количество инструментов на все случаи.

3ds Max использует полигональный метод моделирования: вы рисуете точки, точки соединяются в полигоны и образуют некую форму объекта. Но рисованием дело не ограничивается.

В программе имеется свой физический движок для просчетов, позволяющий моделировать поведение тел в пространстве. Есть возможность моделировать огонь, воду, волосы и шерсть, накладывать текстуры на полигональную сетку и даже рисовать кистями так же, как это делается в Photoshop.

Благодаря костной системе управления, в программе можно создать полностью анимированного персонажа. Также можно сделать визуализацию объекта и при определенном освещении записать трехмерное видео.

3DS Max уроки

Бесплатный пакет Blender и видео-уроки

Blender – это полностью бесплатный пакет для создания графических и анимационных объектов. Интерфейс программы довольно дружелюбен, имеется возможность полностью перераспределить элементы управления под себя.

В программе можно тщательно проработать модель до мельчайших деталей и добиться натуралистичных эффектов текучей воды или движения волос. Программа, в основном, предназначена для анимации персонажей, так как в ней при должном умении можно передать естественную мимику лица и другие мелкие движения.

.
Уже более 3.000 подписчиков .