3D-моделирование – что это такое и зачем его используют
Когда речь идёт о создании какого-то нового продукта, всегда стоит вопрос о представлении товара перед экспертами, партнерами и конечно же инвесторами. Этих людей стоит удивить и точно расположить свое внимание за несколько секунд. Но, для этого нужно правильно визуализировать товар. Самый традиционный способ, который может помочь, состоит в чертежах и рисунках, которые идут в качестве основы. Но, чаще всего они просто не могут составить полную картину чтобы человек мог представить продукт в действие.
Как вариант, конечно можно сделать конструктор одной модели, но, стоит понимать, что она обойдется в достаточно круглую сумму. К тому же, не факт, что всем все понравится и модель не будет нуждается в доработке. И вам снова нужно будет тратить много денег. 3D-моделирование может легко и просто решить эту проблему. Курсы онлайн по моделированию также могут помочь вам обрести какие-то знания для дальнейшей работы.
Этот реалистичный прототип, который при необходимости можно поменять, внести правки или изменить полностью дизайн. Также метод моделирования обладает и другими плюсами, о которых стоит рассказать более детально.
Какие преимущества можно выделить
- 3D-моделирование изображает реалистично продукт. Объект имеет детальный рисунок, который показывает все особенности. Если нужно создать рисунок в движение, то это может быть скелет, который точно сможет показать все перемещение и движения предмета, а также по каким принципам это все происходит.
- Модель можно рассмотреть с разной стороны. Для этого вам не потребуется создание макета с разных ракурсов. Модель в 3д можно повернуть с разных уголков для того чтобы посмотреть все детально. Для того чтобы сразить партнёров, например, можно найти лучшее и выгодное положение для показа. курсы по 3D-моделированию научат вас работать с разными предметами правильно.
Чем выгодно моделирование и инфо о курсах
Очень важно отметить ещё и то, что при создании моделирования в 3д формате, у вас будет возможность заменить все минусы проекта еще на стадии разработки. Это хорошо, потому что так вы не потратите силы и средства для решения других проблем и на изготовление прототипа. 3D моделирование выходит намного дешевле по стоимости, чем созданный образец для демонстрации, который вы хотите показать прямо сейчас. Моделирование 3д выгодно со всех сторон.
Если же вы хотите обучиться этому мастерству для себя или же для того чтобы работать в фирме мечты, то курсы по графическому дизайну станут для вас лучшим решением.
Что такое 3D-моделирование и где оно применяется
Понятие «3D» плотно вошло в нашу жизнь и используется со множеством слов: 3D-графика, 3D-модели, 3D-фильмы, 3D-звук, 3D-принтер и многие другие. Само это обозначение расшифровывается как 3 измерения или размера. Оно используется, когда нужно сказать о чем-то реалистичном и объемном. В этой статье мы расскажем, что такое 3D-моделирование, какие бывают его виды, где оно используется и как стать 3D-моделлером. Artstation — zbs
Что такое 3Д-моделирование
Этот процесс представляет собой создание трехмерной модели. То есть такой объект имеет не только высоту и ширину, но и глубину. Например, в игре God of War: Ragnarök используется 3д моделирование для создания персонажей, локаций и отдельных игровых объектов (ассетов).
Artstation — God of War: Ragnarök Здесь ты можешь увидеть форму, объем и размер объектов. Поэтому простыми словами можно сказать, что 3D-моделирование — это создание объемных моделей с помощью специальных компьютерных программ.
Виды 3D-моделирования
Использование трехмерных моделей нашло свое применение во многих сферах жизни. Поэтому неудивительно, что и видов такого моделирования большое количество. Ниже мы их разберем: их отличия, области применения и др.
Полигональное моделирование
- вершины (англ. vertex) — точки, заданные в пространстве;
- ребра (англ. edge), которые соединяют вершины;
- грани (англ. polygon) — это участки в виде многоугольников, которые образуются при соединении точек и ребер. Самый простой полигон — это треугольник.
Все полигональные объекты можно разделить на:
High-poly — это детализированные модели, которые не имеют ограничений по количеству полигонов. Для игр их использовать нельзя, так как производительные мощности компьютеров, а тем более телефонов, просто не выдержат такой нагрузки.
Low-poly — это модели, которые используют минимально возможное количество полигонов, но при этом объект должен оставаться понятным и определяемым для человека.
При этом нет каких-то строгих границ по количеству полигонов. Например, для игр на мобильных телефонах используется в среднем от 2 до 9 тысяч таких многоугольников, а для объектов класса AAA (высокобюджетные проекты) может быть задействовано и 50 000, и 100 000, и даже 200 000 полигонов!
Как сказано выше, такие модели используются в компьютерных и мобильных играх благодаря своей «легкости» по сравнению с high-poly. Здесь ты можешь возразить: погоди, но ведь мы видим множество деталей на объектах в играх. Да, согласны, но все это добавляется с помощью текстурирования, о котором мы рассказывали в этой статье.
Middle-poly — это что-то среднее между high-poly и low-poly. Такие полигональные модели достаточно детализированы, но при этом не требуют таких технических мощностей. Чаще всего используются в фильмах и рекламе.
Отдельно можно выделить один из подвидов полигонального моделирования — скульптинг. Он сравним с процессом лепки из «цифровой глины». Инструменты, которые используются в данном процессе, дают возможность создать модель с высокой детализацией.
Параметрическое моделирование
К сожалению, с помощью полигонального моделирования невозможно создать объекты, которые будут учитывать свойства материалов и максимально соответствовать оригиналу. Здесь на помощь приходят методы промышленного проектирования. Название такого вида — система автоматизированного проектирования, сокращенно САПР (англ. CAD).
Основное отличие — это способ твердотельного моделирования. То есть при разделении на части объект внутри не будет пустым, как в случае полигонального моделирования.
САПР используется в промышленности и строительстве.
Воксельное моделирование
Этот вид моделирования представляет объекты в трехмерном пространстве в виде 3D-кубиков. Чаще всего используется для создания стилизованных игр и иллюстраций.
Еще может применяться в медицине (УЗИ, томография, МРТ) и науке, а также использоваться в создании более реалистичных игр, но в этом случае, на данный момент, является очень требовательным к техническим характеристикам.
Сплайновое моделирование
Объемная модель создается в этом случае с помощью трехмерных кривых, которые называются сплайнами. Данный вид моделирования отличают плавные формы, что позволяет создавать людей, животных, растения, архитектурные объекты, украшения и пр.
Чаще всего такие модели для дальнейшей работы преобразовывают в полигональные.
Примеры трехмерных моделей
Теперь, когда тебе стали знакомы виды моделирования, давай посмотрим на визуализацию таких объектов.
Где применяется 3д-моделирование
Выше мы уже раскрыли некоторые сферы, в которых применяется 3D-моделирование. Но сделали это кратко, поэтому сейчас давай рассмотрим каждое из направлений подробнее.
Индустрия игр
Геймдев (англ. GameDev) дословно переводится как «разработка игр». Направление, которое с каждым годом набирает все больший оборот. В 2021 году количество человек, которые играют в игры, возросло до 3 миллиардов.
Так что индустрия игр растет и будет расти еще долго. А 3D-моделирование лишь помогает ей с этим. Персонажи, локации, оружие, техника, предметы — все это создается с его помощью.
В крупных проектах 3D-разработчики закреплены на отдельных участках. Например, есть художники по персонажам, по окружению, по механизмам и т.д. Есть также возможность работать на определенных процессах: текстурированию, освещению и проч.
Но если мы говорим о небольших компаниях или инди-разработчиках (один человек или команда независимых разработчиков, создающих игру самостоятельно), то чаще всего здесь необходим 3D-дженералист. Такой человек умеет работать на каждом из процессов: от блокинга до текстурирования.
Подробнее о 3D Generalist мы говорили здесь.
Кинематограф
Сейчас трудно найти фильм, к которому не приложил руку 3D-разработчик. Конечно, в первую очередь, речь идет о спецэффектах. Сейчас дешевле и проще снять сцены на зеленом фоне, а после добавить взрывы, пожар, наводнения и другие природные катаклизмы.
- Motion capture используется при создании необычных существ. Для этого актер надевает специальный костюм, а на лицо ему наносят точки, которые считывает программа. А уже с перенесенной на экран моделью работает специалист.
- Matte painting можно описать, как «дорисовывание» реальности. Красивые виды, звездное небо, просторные равнины и многое другое воссоздает 3D-художник для создания желаемой картинки.
Промышленность
3D-моделирование используется для расчетов, проверки гипотез, проведения испытаний и многого другого. Это позволяет не тратить временные и денежные ресурсы для производства механизмов и деталей оборудования в реальности.
Медицина и наука
В этих сферах применяется для исследований, обследований и протезирования. Как уже было сказано выше, с помощью воксельного моделирования возможно проведение УЗИ, МРТ и томографии.Кроме этого моделирование используется для создания протезов (конечностей, зубов, органов), а также индивидуальных слуховых аппаратов.
Дизайн
3D-моделирование получило широкое распространение в интерьерном и ландшафтном дизайне. Любую задумку можно визуализировать и рассмотреть с разных сторон и при любом освещении. Помимо этого используется также при проектировании зданий.
Реклама
Здесь трехмерная графика применяется для создания маскотов, анимированных персонажей, 3D-объектов и много другого. Также развитие такого формата, как рекламные 3D-билборды расширили область использования объемных моделей.
Что нужно для 3D-моделирования
Чтобы стать 3D-художником, необходимо иметь определенные технические навыки, а также личные качества.
- креативным мышлением;
- терпением и усидчивостью;
- быстрым усвоением новой информации;
- хорошим воображением;
- желанием самосовершенствоваться.
- Программа 3ds Max предназначена для создания высококачественных моделей. Софт обладает всеми необходимыми инструментами для моделирования, текстурирования, рендеринга и проч.
- Программа ZBrush предназначена для скульптинга, не имеющая достойных аналогов.
- Программное обеспечение Maya предназначено для создания качественных моделей для игр и кинематографа.
- Программа Blender — софт, который отлично подойдет и для новичков, и для профи. Большой функционал для различных целей 3D-моделирования.
- Substance Painter и Substance Designer — программные обеспечения с большим выбором кистей для работы с текстурами и материалами.
- Программа Marmoset Toolbag предназначена для запекания карт, рендеринга и текстурирования.
- Процессор: не ниже Intel Core i7-4770K с 3,5 GHz.
- Операционная система: Windows 10.
- Оперативная память: 8 Гб.
- Видеокарта: с поддержкой OpenGL 4.3 на 4 Гб памяти.
- Свободное место на диске: 50 Гб.
- Full HD монитор 1920х1080.
Где можно изучить 3Д-моделирование новичку
- Во-первых, ты будешь обучаться по отработанной программе с актуальной информацией.
- Во-вторых, при любой возникшей сложности тебе всегда придут на помощь кураторы.
- В-третьих, самостоятельное изучение — это долгий путь с риском потерять мотивацию на середине и забросить совсем.
В Timart School есть годовое обучение 3D Developer, состоящее из 4 уровней:
- 3D-художник игровых локаций и окружения,
- 3D-художник игровых ассетов,
- 3D-художник персонажей,
- начинающий 3D-аниматор.
По итогу обучения ты станешь профессиональным 3D-разработчиком, который сможет работать в крутых компаниях на крупных ААА-проектах.
Также ты можешь начать изучение индустрии с одной программы, которая позволит тебе зарабатывать уже через пару месяцев. Специально для этого был разработан курс по Blender.
3D-моделирование — это направление, которое используется во многих сферах нашей жизни. Разные виды моделирования, огромная вариативность работ и задач, возможности, которые открываются перед 3D-разработчиком, — это все отличает данное направление от других.
А в чём ты моделишь? Статья для новичков, которая может помочь определиться с софтом.
Компьютерная графика, то направление искусства, которому почти нигде не учат на территории стран СНГ, поэтому новичок, решивший овладеть навыком 3D моделирования, вынужден искать информацию из сети. Главной проблемой становится отсутствие структурированного материала на русском языке, а обширное количество программ только больше сбивают с толку. Эта статья будет полезна только новичкам, в ней я хочу поделиться своим опытом использования программ 3D моделирования и поверхностно, но структурировано, рассказать о том, какие они бывают.
Часть 1. Поиск референсов (вспомогательное изображение: рисунок или фотография, которые художник или дизайнер изучает перед работой, чтобы точнее передать детали, получить дополнительную информацию, идеи.) Любой пайплайн (конвейер разработки 3D модели) начинается с идеи и подбора референсов. Начиная свой путь моделирования, я часто пренебрегал их поиском или использовал недостаточное количество, что приводило к низкому качеству конечной работы.
Пожалуй, лучшей программой для хранения и быстрого доступа к своим изображениям будет бесплатная pureref. Данный софт позволяет загружать в него неограниченное количество изображений и иметь быстрый доступ к ним.
Ссылка на скачивание Часть 2. Софт для 3D моделирования
С референсами мы определились, но в чем же мы буде моделировать?
Программ для 3D моделирования большое количество но все их можно поделить на три условные группы:
1. Программы для полигонального моделирования
2. Программы CAD использующие нурбсовые математические формулы
3. Программы для скульптинга Начнём по очереди.
Полигональное моделирование.
В полигональном моделировании объекты строятся при помощи полигонов, которые задаются несколькими вершинами.
Выделим несколько самых популярных программ:
1. Autodesk 3dsMax — профессиональное программное обеспечение для 3D-моделирования, анимации и визуализации при создании игр и проектировании.
В основном используют для визуализации интерьера и архитектуры
Как и большинство программ Autodesk является платной.
2. Autodesk Maya — редактор трёхмерной графики, обладает широкой функциональностью 3D-анимации,
моделирования и визуализации.
На данный момент является стандартом геймдева, большинство студий работает именно в ней. Как и 3D Max является платной 3. Cinema 4D является универсальной комплексной программой для создания и редактирования двух- и трехмерных эффектов и объектов.
4. Blender — профессиональное свободное и открытое программное обеспечение для создания трёхмерной компьютерной графики, включающее в себя средства моделирования, скульптинга, анимации, симуляции, рендеринга, постобработки и монтажа видео со звуком, компоновки с помощью «узлов», а также создания 2D-анимаций.
Программа, с которой и начался мой путь.
Довольно дружелюбный софт для новичка, обладающий высокой стабильностью и весьма широким функционалом И самое вкусное то, что программа абсолютно бесплатная и доступна в Стиме.
Это самые распространённые, но далеко не все программы полигонального моделирования.
Какую же программу стоит выбрать?
Если ваша главная цель добиться успеха в геймдеве, то без сомнения ваш выбор это MAYA, главный котируемый пакет большинства студий.
Если вы не хотите платить за софт и быстро освоить моделирование то ваш выбор это Blender, к тому же, просматривая вакансии на территории России, многие студии всё чаще начинают работать с блендером.
CAD моделирование CAD программы используют математические формулы для задания геометрии.
Их главным плюсом является отсутствие полигональной сетки, что даёт возможность не волноваться о топологии (это то, как полигоны формируют 3D модель) во время процесса моделирования.
Изначально эти программы предназначены для использования промышленными станками и 3D принтерами, но и в игровой индустрии им удалось обрести славу.
Выделим наиболее подходящие из них для наших задач.
1. Fusion 360
Это программа CAD моделирования от Autodesk.
Ее главными плюсами для меня стало:
-наличие слайдеров для выставления высот, фасок и т.п
-бесплатная версия для не коммерческого использования
-наличие истории проделанных операций.
Минусом является:
-не высокая стабильность работы
-высокое требование к железу компьютера.
2. MoI3D (Moment of Inspiration)
Программа, использующая нурбсовые математические формулы для задания форм и поверхностей.
Главными ее достоинствами является:
-высокая стабильность
-невысокие системные требования
-полная адаптация для графического планшета
-возможность экспорта high poly (модели с плотной высокополигональной сеткой) модели.
Недостатки:
-отсутствие слайдеров для регулирования фасок
-высокая стоимость софта
На данный момент я использую в качестве основного инструмента Fusion 360, но со временем планирую изучить и Moi3D
Для геймдева CAD программы используют относительно недавно, но тем неимение они являются очень полезным софтом для изготовления hard-surface (твердотельных, не органических) моделей и легки в освоении. За два часа вполне возможно выучить базовый функционал Fusion360 и сделать свою первую модель.
Скульптинг Скульптинг — это один из способов моделирования объектов, который позволяет интуитивно придавать форму и добавлять детали, подобно лепке из пластилина или глины.
Манипуляции с объектом осуществляются за счёт передвижения вершин, на высокополигональном меше (совокупность вершин, рёбер и полигонов, которые составляют один 3D объект), или вокселей (элемент объёмного изображения, содержащий значение элемента растра в трёхмерном пространстве).
Выделю три программы для скульптинга:
1. Blender
Да, в бесплатном блендере по мимо полигонального моделирования есть еще огромная гора всевозможного функционала, в его чилсе и скульптинг.
Плюсы:
— одна программа совмещает в себе большой функционал
-относительно интуитивный интерфейс
Минусы:
-Ограниченный набор инструментов
-Невысокая производительность ( в программах-конкурентах можно использовать мэши с намного более плотной полигональной сеткой)
Хоть блендер и не позиционирует себя как софт для профессионального скульптинга, но это не мешает людем делать в нем шедевры, как пример работа Pablo Dobarro.
2. Zbrush
Программа для 3D моделирования, созданная компанией Pixologic. Отличительной особенностью данного ПО является имитация процесса «лепки» трёхмерной скульптуры, усиленного движком трёхмерного рендеринга в реальном времени, что существенно упрощает процедуру создания требуемого трёхмерного объекта.
Мастодонт игровой индустрии. Именно «зеброй» пользуются почти все игровые девелоперы при создании персонажей или органических объектов.
Плюсы:
-Высокая производительность при скульптинге
-Наличие истории и возможность переключаться между ней
-Огромное количество кистей и их вариаций
-Наличие невероятно мощного функционала, позволяющего упростить моделирование high poly моделей. Например наличие функции polish, создающей фаски для запекания ( об этом дальше в статье). Возможность из high poly сделать хорошую low poly (низкополигональную) модель
-Наличие других встроенных плагинов.
Минусы:
-Тяжелая программа для освоения новичку.
-Не интуитивный интерфейс
-Высокая цена
3. 3D Coat
Коммерческая компьютерная программа для моделирования различных органических объектов и грубых низкополигональных 3D-моделей; предоставляет широкий набор инструментов, которые позволяют пользователям создавать скульптуры, добавляя топологию, создавать UV-карты, интерактивно текстурировать поверхность модели, производить визуализацию статичных сцен и круговую анимацию модели.
Во время скульптинга программа использует не полигоны, а воксели, что делает геометрию не полой внутри.
С 3D Coat я мало знаком, но некоторые его достоинства и недостатки выделить попытаюсь.
Плюсы:
-Программа подойдёт для быстрого создания концепта
-Дружелюбный к новичкам интерфейс
-Широкий функционал по мимо скульпта
-Наличие уникальных возможностей
-Неплохие возможности текстурирования
Минусы:
-Высокая цена
Если вы настроены всерьёз овладеть скульптингом, я бы посоветовал выучить ZBrush, все его недостатки полностью нивелируются огромным функционалом и вариативностью.
Часть 3. Развёртка и запекание
Итак, мы сделали свою первую модель и хотим раскрасить ее, что для этого нужно?
Для начала нам нужно две, почти одинаковых, модели. Одна high poly, на ней будет максимальное количество полигонов и большая детализация, другая low poly, на ней мало полигонов, именно эта модель используется в игровом движке.
Первое, что необходимо сделать перед началом текстурирования, это произвести UV развертку для low poly модели.
UV развертка — это проецирование трёхмерного объекта на двухмерную плоскость.
Выглядит это примерно так.
Правильно развернуть модель это целая наука, но об этом не в нашей статье.
Программы для полигонального моделирования обладают достаточно хорошим функционалом для разворачивания меший, но есть и отдельный софт для этого с более обширным функционалом.
Рассмотрим здесь программу rizomuv, специально разработанную для этих целей.
На ютуб канале videosmile есть неплохой мини курс по этой программе, советую к ознакомлению.
Самой главной и, пожалуй, решающей, для меня, функцией стала возможность удобной упаковки развёртки.
А минус в том, что она платная.
Мы развернули low poly, что теперь?
Теперь необходимо перепечь на него информацию с high poly меша, для создания карт нормалей.
Звучит странно, не так ли? Но обо всем по порядку.
Карты нормалей нужны для создания мнимой геометрии на низкополигональном объекте, а для их получения и производится запекание или по английские bake.
Карта нормалей — это такая текстура, которая позволяет за счет игры света эмулировать дополнительные (не существующие изначально) детали на 3d модели.
Ну как у UV развёртки, у карт normal map очень много подводных камней, которых касаться мы сейчас не будем.
На наглядном примере я вам покажу, как выглядят карты, и какой результат мы получаем.
И так на изображении мы видим три плоскости (на самом деле это кубы).
Две из них имеют одинаковые количества вершин и являются одинаковыми мешами. Какие именно?
Правильно, первый и третий! (Но стоп, как, ведь второй и третий одинаковые?!)
В этом и есть вся магия запекания карт нормалей. Мы взяли геометрию со второго высокополигонального куба и перенесли ее на первый, а результатом этой манипуляции стал наш третий объект.
А так это выглядит в режиме редактирования.
Хорошо, с теорией покончено, но где лучше запекать?
Канал Блендер Павлова очень хорошо ответил на этот вопрос. Ссылка
Спойлер. В программе marmoset toolbag 4. В ней и я запекал карты для этого примера.
А вот так это выглядит наглядно
Вернёмся к тулбагу.
Плюсы:
-Настройка параметров карт нормалей.
-Печёт огромное количество разновидностей карт нормалей
-Возможность фикса багов запечки
-Программа подходит не только для запекания.
Из минусов только то, что она платная, а так прекрасный софт.
Глава 4. Текстурирование модели
В этой главе речь пойдёт о создании PBR текстур на модели.
PBR или Физически корректный рендеринг — метод компьютерной графики, который позволяет отображать объекты более достоверно, моделируя поток света в реальном мире.
Конечно затекстурить модель можно и в Blender и в Maya, но мы рассмотрим специализированный для этого софт.
Начнём мы с бесплатной программы от разработчиков Unreal Engine.
Quixel mixer. Эта программа работающая с библиотекой megascans ( отсканированными реальными материалами, перенесёнными в цифровой вид )
Плюсы:
-Работа с огромной библиотекой отсканированных материалов megascans
-Свободный доступ
Минусы:
-Не особо подходит для текстурирования моделей
Вы могли подумать что программа плохая, но это не так, в ней можно делать очень реалистичные тайловые (бесшовные ) текстуры.
Вот, например текстура, которую я сделал, для старой кирпичной стены.
А вот корявый нож, который я разукрасил в процессе изучения программы. Не судите строго, я только начинал свой путь в то время.
Ну и перейдём к моему любимчику. Программа от легендарного Adobe, стандарт игровой индустрии substance painter.
Данный софт обладает огромными возможностями по текстурированию 3D моделей, но печёт он паршиво, именно им я пользуюсь на постоянной основе.
Разберём его достоинства и недостатки.
Плюсы:
-Большое количество встроенных генераторов
-Возможность использования умных материалов, созданных другими юзерами
-Большая гибкость в настройке генераторов и фильтров
-Возможность экспортировать большое количество различных карт нормалей.
-Банально, но невысокая стоимость стиме.
-Совместимость (мост) с фотошопом
-Ну и просто интуитивно понятная программа.
Минусы:
-Сабстенс требовательный, очень требовательный. Для работы с большим количеством текстурных сетов вам нужен не слабый такой компьютер, желательно с 32 гб ОЗУ и больше.
P.S. Пока открывал проект, чтобы сделать скриншот, эта зараза успела зависнуть три раза.
Глочёк для мастерской контры ( кстати, движок Source не работает с pbr текстурами, по крайней мере со скинами, и тут только карта нормали) Ладно, победитель очевиден, Substance Painter лидирует по всем параметрам. Но главное при текстурировании уделять большое внимание референсам и помните: никогда не используйте бездумно генераторы, если вы сделали поцарапанный корпус того же пистолета, не ленитесь ручками почитсить места где царапин физически быть не может.
Теперь мы экспортируем текстурки и наша модель полностью готова. Поздравляю!
Не забудьте правильно презентовать свою работу. Хорошо отрендерите ее ( для презентации работы проще всего использовать Marmoset ) и довести до идеала в Photoshop.
Ну что ж, мой дорогой друг, спасибо за прочтение. Буду рад любому фитбеку и пожеланиям, так же жду конструктивной критики и советов.
От себя хочу добавить, что работа 3D художника это очень тяжкий и недооценённый, незнающими людьми, труд и мне хотелось бы, чтобы у тебя, читатель, все получилось в нашей нелёгкой деятельности.
3D-моделирование: старт для начинающих
Человечество давно на пути из материального мира в цифровой, хайп вокруг метаверса лишь показал очевидность тренда. Неудивительно, что 3D-моделирование становится популярнее — должен же кто-то создавать объекты новой реальности! Но трёхмерное моделирование — не только про виртуальные миры, область его применения ещё шире и увлекательнее.
Ликбез по 3D-моделированию
Что это
3D-моделирование — раздел компьютерной графики, посвященный созданию трёхмерных визуальных объектов при помощи профильного ПО. Простыми словами, в специальных программах делаются объемные картинки.
Для чего нужно
- Индустрия развлечений. 3D-моделирование применяется в фильмах, для создания анимации и видеоигр. Ну и, конечно же, какое без этого обустройство метавселенных?
- Создание прототипов. Современную 3D-графику трудно отличить от фото, поэтому с её помощью можно создавать эффектные презентации проектов для клиентов, партнёров и инвесторов. Например, её используют для визуализации зданий и интерьеров, для моделирования результатов пластических операций.
- Производство. Детали, украшения и даже медицинские протезы — всё, что будет воплощено в реальном мире может быть смоделировано, а потом напечатано на 3D-принтере или произведено на другом устройстве.
3D-модель бионического протеза руки MAXBIONIC
Два метода моделирования и их суть
Подходы настолько отличаются, что специалист по моделированию персонажей для игр, может никогда не открывать ни одной САПР-программы (системы автоматизированного проектирования). Хотя речь всё о том же 3D-моделировании.
Узнай, какие ИТ — профессии
входят в ТОП-30 с доходом
от 210 000 ₽/мес
Павел Симонов
Исполнительный директор Geekbrains
Команда GeekBrains совместно с международными специалистами по развитию карьеры подготовили материалы, которые помогут вам начать путь к профессии мечты.
Подборка содержит только самые востребованные и высокооплачиваемые специальности и направления в IT-сфере. 86% наших учеников с помощью данных материалов определились с карьерной целью на ближайшее будущее!
Скачивайте и используйте уже сегодня:
Павел Симонов
Исполнительный директор Geekbrains
Топ-30 самых востребованных и высокооплачиваемых профессий 2023
Поможет разобраться в актуальной ситуации на рынке труда
Подборка 50+ бесплатных нейросетей для упрощения работы и увеличения заработка
Только проверенные нейросети с доступом из России и свободным использованием
ТОП-100 площадок для поиска работы от GeekBrains
Список проверенных ресурсов реальных вакансий с доходом от 210 000 ₽
Получить подборку бесплатно
Уже скачали 25868
Полигональное моделирование
Суть метода в том, что модели создаются с помощью полигонов — поверхностей, задающихся точками. Точки можно двигать, тем самым формируя модель, ориентируясь на внешний вид и интуицию. Это в большей мере творческая работа, здесь зачастую нет привязки к реальным единицам измерения.
Пример низкополигональной модели на 220 полигонов
Процесс создание простой 3D-модели с помощью полигонального моделирования:
Метод зачастую используется, если моделируемый объект не выйдет за пределы экрана, то есть не будет воссоздан в реальном мире. Так, например, создаются игровые и мультипликационные персонажи.
Создавать высокоточные виртуальные объекты с помощью данного метода сложно, ведь процесс скорее напоминает лепку из пластилина, но на компьютере. Но его также можно использовать для проектирования вещей, для которых в производстве не важна высокая точность и соблюдение размеров.
Моделирование в САПРах
САПР или CAD (англ. Computer-Aided Design) — программа, где модели задаются формулами, а не полигонами. Это позволяет достигать точности до долей миллиметра, поэтому метод широко используется для проектирования моделей, которые не только выйдут за пределы экрана, но и пойдут в массовое производство. Например, для создания моделей деталей, которые будут отлиты на заводе, автомобилей, двигателей, зданий, мебели, самолётов.
Процесс моделирования выглядит так:
Если сравнивать этот метод с полигональным моделированием, то разница примерно как с растровой и векторной графикой. Даже предельно высокополигональная модель (с таким количеством рёбер, что самый мощный компьютер виснет при попытке её отобразить), будет иметь неровности при приближении, в САПРах же любая поверхность идеально гладкая.
Для вас подарок! В свободном доступе до 28.01 —>
Скачайте ТОП-10
бесплатных нейросетей
для дизайнера
Помогут находить референсы и изображения в 2 раза быстрее
Чтобы получить подарок, заполните информацию в открывшемся окне
Этот метод также хорош тем, что модели задаются с помощью параметров, поэтому в любой момент можно скорректировать необходимые показатели (например, поменять высоту объекта или диаметр отверстия) и перестроится вся модель. Но с его помощью создавать сложные органические модели крайне нецелесообразно — проектирование идеально гладкого игрового персонажа займёт неоправданно много времени.
Что нужно, чтобы начать
Главное — искренний интерес и вдохновлённость затеей. Самым первым шагом может быть даже скачивание приложения по 3D-моделированию на смартфон — просто чтобы понять, нравится ли вам создавать объемные фигурки на устройстве. На Android можно установить 3D Designer (рейтинг не очень, но что-то понять можно, сделав скидку на сыроватость), а на iOS пойдёт и более серьёзное САПР-приложение — Shapr: 3D modeling CAD.
Комментарий под видео, демонстрирующий правильный настрой и отсутствие возрастных преград
Знания и навыки
Для старта в полигональном моделировании не нужны никакие специфические знания, помимо умения пользоваться компьютером. Полезным, но не обязательным навыком для этапа скульптинга (способа моделирования, когда персонаж лепится как из глины) будет умение рисовать от руки. Для начала продуктивной работы в САПРах большим плюсом будет понимание топологии поверхностей, свойств материалов и технологии производства. Поэтому профильное образование и конструкторские навыки будут очень кстати.
Какой компьютер подойдет для 3D-моделирования
Выбор железа будет зависеть от сложности проектов, над которыми вы будете работать. Так высокополигональное моделирование и работа в САПРах потребует большей мощности компьютера.
Низко-, средне- и высокополигональная модели лица
Минимальные характеристики для 3D-моделирования без сильных тормозов с учётом требования большинства программ такие:
- Full HD экран 1920х1080.
- Процессор — 4 ядра от 3 GHz.
- Оперативная память — 8 Гб (помните, 4х4 быстрее, чем 2х8 Гб).
- Видеокарта — с поддержкой OpenGL 4.3 на 4 Гб памяти.
- Свободное место на диске — 50 Гб (здесь с запасом, но желательно иметь как можно больше свободного места, ведь много памяти будут занимать плагины, наборы материалов, текстур и сами проекты).
Дарим скидку от 60%
на обучение «Дизайнер» до 28 января
Уже через 9 месяцев сможете устроиться на работу с доходом от 150 000 рублей
Разумеется, чем больше, тем лучше. Вот пример топовой сборки, чтобы всё летало на любых проектах:
- Процессор — AMD Ryzen 9 5950X. Он идеально подходит для 3D моделирования по количеству ядер (16) и потоков (32).
- Оперативная память — 32 Гб (Patriot Viper Steel — 2х16 Гб).
- Видеокарта — NVidia RTX 3080 Ti на 12 Гб.
- Материнская плата — MSI MPG B550 GAMING CARBON WIFI.
- Накопители — SSD Samsung 980 Pro 1 TB и HDD Seagate Backup Plus Hub
- Блок питания — Deepcool DQ850.
- Система охлаждения — MSI MAG CORELIQUID 360R.
- Корпус — Cooler Master MasterBox MB511 RGB.
Но и стоимость такой сборки соответствующая — около 3700 долларов.
Конечно, можно позволить себе отличную сборку, на которой будет приятно работать с большинством проектов, за минимум в 2 раза меньшую сумму. Например, она может выглядеть так:
- Процессор — AMD Ryzen 7 3700X.
- Оперативная память — 32 Гб (Corsair Vengeance LPX — 2х16 Гб).
- Видеокарта — GeForce RTX 2070.
- Материнская плата — GIGABYTE X570 GAMING X.
- Накопитель — SSD Samsung 970 PRO.
- Блок питания — Corsair CX550.
- Система охлаждения — AMD Wraith Prism.
- Корпус — Phanteks Full Tower Case ATX.
Главное, если хотите сэкономить, то не берите готовые сборки. Высока вероятность переплатить или взять в таком комплекте староватую деталь. Лучше попросите помощи у понимающего в железе знакомого, обратитесь в специализированную контору за индивидуальной сборкой, а лучше — разберитесь сами. Детально о нюансах и подводных камнях выбора железа для 3D-моделирования рассказывает Digy Zem на своём Youtube-канале:
И да, на ноутбуке тоже можно моделировать, если он соответствует минимальным требованиям программ.
Какой графический планшет подойдёт для 3D-моделирования
Для обычного 3D-моделирования хватит мыши с клавиатурой. Но если вы планируете заниматься скульптингом, то нужно вложить бюджет и на покупку планшета. Начинающему 3D-моделлеру хватит и WACOM Intuos S стоимостью около 7000 рублей.
А стоит ли оно того?
Согласно данным Statista, глобальный рынок дополненной реальности (AR), виртуальной реальности (VR) и смешанной реальности (MR) достигнет 30,7 млрд. долларов в 2021 году, а к 2024 году приблизится к 300 млрд. долларов. То есть за 4 года вырастет в 10 раз, что однозначно приведёт к увеличению востребованности специалистов по 3D-моделированию.
Проектирование виртуальных миров — реальная задача ближайшего будущего. Кроме того, 3D-моделлеры будут стабильно востребованы в промышленности, а количество сфер применения специальности только растёт. Поэтому, если вы в детстве мечтали создавать космические корабли, то вы к этому близки.
Если вернуться на Землю, то уже сейчас на HeadHunter по запросу «3D-моделирование» открыто 643 вакансии. В среднем зарплаты стартуют от 70 тысяч рублей и достигают 300 тысяч рублей, например, для должностей Lead 3D Artist и Motion Designer 2D/3D. Специалисты требуются в самых разных сферах и под самые разные задачи: от создания игровых персонажей и моделей ювелирных изделий в ZBRUSH, проектирования мебели в AutoCAD до моделирования результатов лечения в стоматологии, как дополнения к основной специальности врача.
Поэтому не редкость, что понимая потенциал отрасли, программисты перепрофилируются в 3D-моделлеров. Так что, если вы ощущаете тягу к работе с визуалом, то однозначно стоит попробовать себя в этой сфере.
С чего начать изучение 3D-моделирования
Всё предельно просто — скачать программы для моделирования и начать работу над интересными для себя проектами, которые пополнят портфолио.
Часто рекомендуют начинать с освоения работы в Blender, ведь он бесплатен, не займёт много памяти и по нему много туториалов. Но лучше всего скачать и «пощупать» побольше программ, и выбрать то, что больше всего понравится и подойдёт под ваши задачи. Определиться поможет статья «10 популярных программ для 3D-моделирования».
Только до 29.01
Скачай подборку материалов, чтобы гарантированно найти работу в IT за 14 дней
Список документов:
ТОП-100 площадок для поиска работы от GeekBrains
20 профессий 2023 года, с доходом от 150 000 рублей
Чек-лист «Как успешно пройти собеседование»
Чтобы зарегистрироваться на бесплатный интенсив и получить в подарок подборку файлов от GeekBrains, заполните информацию в открывшемся окне
Когда вы определились с программой, можно приступать к детальному изучению интерфейсов, техник моделирования, текстурирования, в общем погружению в специальность с помощью всевозможных курсов, статей и книг. И не забывать, что просмотр видео о моделировании становится обучением только после применения материала на практике.
Если нет времени собирать знания по крупицам, то вас может заинтересовать Факультет 3D-моделирования и визуализации. За 12 месяцев вы поработаете во всех популярных программах, освоите базовые и профессиональные инструменты, а также сделаете 10 работ для портфолио и получите гарантию трудоустройства.