Разработка проекта промышленного, строительного объекта значительно ускоряется, если разработчик владеет современными средствами инженерного моделирования. В отличие от двухмерной графики, оно позволяет реалистично, в масштабе увидеть результат работы до ее практической реализации. Современные программы для 3D моделирования разделены на несколько категорий, каждая из которых удобна в определенной сфере. Например, в арсенале практикующего архитектора, конструктора редко можно обнаружить приложения типа ZBrush, где проектировщик не сможет отобразить характеристику деталей в стандарте ЕСКД.

Программы для 3D моделирования

Что такое 3D моделирование

Для визуализации объема нужна программная среда, которая работает одновременно в трех измерениях. Чертеж статичен, отражает деталь со строго регламентированных ракурсов: сверху, с боку. Получить полное представление о конфигурации изделия сложно. Выполнение аксонометрических изображений трудоемкий процесс, но и такой чертеж не дает объемного, цельного представления. Особенно если это не простая деталь, а проект промышленного объекта.

Используя программы для создания 3D моделей эмулируют многовекторное пространство, в котором можно повернуть проектируемую деталь в любом направлении, редактировать ее по трем координатам. Интерфейс любой программы трехмерного моделирования имеет 4 основных окна:

  • вид сверху (Top);
  • вид спереди (Front);
  • вид слева (Left);
  • перспектива (Perspective).

Первые три являются отображением стандартной системы координат X, Y, Z. Каждую плоскость можно редактировать встроенными инструментами. Все изменения показываются и на объемной модели в окне Perspective. Профессиональные конструкторы и проектировщики предпочитают использовать программы, формат файлов которых импортируется в другие программы. Например, чертеж удобнее делать в популярном пакете для создания векторной графики CorelDraw. Затем его можно перенести на нужную проекцию с сохранением точных размеров в Autodesk 3Ds Max, где он воплотится в объемный объект.

Профессиональные программы дороги, но дают возможность полного контроля над процессом создания объектов любой сложности с выводом на печать, в нужный формат. Предусмотрен рендеринг изображения с любой ориентацией в пространстве, возможна анимация процесса. Многие бесплатные пакеты ограничены в инструментах моделирования, но больше всего неудобств связано с форматом файлов, которые невозможно импортировать в нужную среду. Полноценный просмотр возможен лишь внутри программы. Делать презентации, рекламные ролики проблемно.

Применение 3D моделирования

Работа в трехмерном пространстве дает проектировщику оптимальный инструмент для реализации проектов и представлении результатов работы в удобной форме. Ошибки в традиционных чертежах могут остаться незамеченными вплоть до их обнаружения при монтаже уже готовых элементов конструкции. Подобное невозможно в программах 3D моделирования. Система покажет при виртуальной сборке взаимное положение деталей. Проверка по точкам привязки выявит неточности. Система автоматизированного проектирования САПР (CAD) при создании 3D объектов и их развертки во много раз точнее и надежнее традиционных методов разработки объектов и передачи информации о них.

Объемное моделирование сегодня широко применяется в машиностроении, строительстве, производстве техники различного назначения.

Для проектирования в авиационной, космической, высокотехнологичных отраслях технология оказывается незаменимой. 3D модель по классу точности превосходит все ранее применявшиеся образцы предварительной разработки. Совместимость с обрабатывающим программируемым оборудованием выводит на новый уровень возможности производства.

Процесс 3D моделирования

Особое внимание заслуживает твердотельное моделирование в системе САПР. После внесения данных о размерах, плотности материалов получают результаты о физических свойствах объекта. Программа просчитывает массу, центр тяжести, прочность и другие характеристики. Специальные приложения могут прогнозировать аэродинамические свойства будущего изделия, прогнозировать поведение, характеристики в различных средах.

Выбираем инструмент для 3D моделирования

Работа в системе САПР требует специфических знаний. Понимание программного обеспечения для 3D моделирования по мнению специалистов приходит не ранее чем через год регулярных занятий. Огромное количество функций, каждая из которых заслуживает детального изучения требует от обучающегося терпения, желания и способностей. Не всегда продукт предлагается на русском языке, что также осложняет процесс усваивания информации.

Простые программы по 3D моделированию для дизайна помещений можно бесплатно скачать и установить на свой компьютер. Практически все они русифицированы и не представляют особых сложностей при изучении. Особой популярностью пользуются пакеты «Дизайн интерьера 3D», Sweet Home 3D 5.6. Растет спрос на программное обеспечение для принтеров объемной печати. Это направление активно развивается, вовлекая все больше новых участников движения. Для них предназначены приложения для 3D моделирования TinkerCAD, 3DSlash, 123D Design, Sketchup и особенно Blender, где есть расширенные возможности для редактирования модели. Не трудно найти обучающие видео с подробным описанием разработки и печати 3D объектов.

 

Создание деталей на принтере не ограничивается хобби для любителей. Технология используется для изготовления высокоточных деталей и элементов в производстве, медицине. Важно, что полную информацию об объекте печати можно легко передать в интернете в любую точку мира, а затем воспроизвести ее в реальном исполнении.

Профессиональные программы проектирования просчитывают огромное количество параметров и характеристик объекта. Поэтому затрачивается большое количество системных ресурсов. Облегчить нагрузку на процессор, разгрузить оперативную память помогают специальные форматы, разработанные производителями программ. Поверхностям назначают качество фактуры, рисунок, шероховатость. Однако они отражаются лишь условно. Получить реалистичную картинку или анимацию можно посредством установки дополнительного программного обеспечения визуализации.

Лидерами на рынке в области вывода специальных расширений в общепринятые форматы являются продукты V-Ray и Corona. Интегрируются они почти во все качественные программы 3D. Процесс реалистичной визуализации проекта получил название рендеринг. После обработки, которая в некоторых случаях может длиться часами, получают детализированное изображение высокого качества. Трудно однозначно сказать, какие продукты лучшие для рендеринга 3D моделей.

Рендеринг при помощи V-Ray

По общему объему использования лидирует V-Ray. Однако некоторые функции и скорость обработки некоторых проектов (превью) выше у Corona. Важнее мастерство проектировщика. Используя любой их этих продуктов, специалист получит изображение не уступающего по качеству фотографии в высоком разрешении. Развивается и направление независимого рендеринга, программного обеспечения, которое не надо интегрировать в стандартные 3D пакеты. Например, Octane Render работает самостоятельно.

Краткий обзор лучших программ 3D моделирования

Попытки завоевать пользователя делают многие компании. В той или иной степени, это удается. Предлагаемые опции нравятся одним и не воспринимаются другими. Однако лидеров в производстве профессиональных программ, использующихся для проектирования серьезных объектов не так много. Первым в этой гонке идет компания Autodesk. Сразу две программы разработчика крайне востребованы у профессионалов. Это пакеты Maya и 3Ds max. Сложно определить какая из них лучше.

Движок и интерфейс у программ существенно отличаются, но после рендеринга и вывода результатов работы на печать отличить проекты сможет лишь профессионал высокого класса.

Считается, что Maya более удобна для создания анимации, персонажей, но сложнее в изучении. 3Ds max более прикладной пакет. Облегченная система назначения материалов поверхности и широкие возможности проектирования сложных технических объектов делает ее популярной среди производственников, дизайнеров. Однако споры о преимуществах и недостатках программного обеспечения среди почитателей этих двух приложений не утихают.

SolidWorks — первая программа на платформе Windows, поддерживающая все стандарты САПР и стала пионером в сфере твердотельного моделирования. Многофункциональный пакет для создания образов 3D высокого качества, обработки информации по инженерным сетям с анализом их состояния. Прикладная программа, решающая не только графические задачи, но и способная создавать конструкторские документы по правилам САПР и ЕСКД. Популярна во многих областях реальной производственной деятельности.

Cinema 4D — обладает схожими с Autodesk 3Ds max опциями и функциями. Изначально разрабатывалась для визуализации художественных проектов, что отразилось на названии. Однако в процессе эволюции разрослась в полноценную программу высококачественного проектирования 3D моделей, по возможностям не уступающую продуктам Autodesk. Имеются некоторые преимущества в области анимации, реалистичности в реальном времени без рендеринга. Но до популярности 3Ds max далеко.

Sculptris — оптимальный вариант для новичка. Интуитивно понятный интерфейс не перегруженный специальными функциями. Фактически это виртуальный пластилин, из которого можно лепить модель любой формы. В практике профессиональных проектировщиков используется редко, только для создания свободных, художественных объектов в архитектуре, дизайне интерьеров.

Ashampoo Home Designer Pro 4 — качественный пакет для реализации проектов домов, интерьеров, ландшафтов. Достаточный функционал для решения сложных задач. Встроенные готовые 3D модели облегчают и ускоряют создание объектов. Хорошая поддержка от производителя и содружества. Участники программы со всего мира обмениваются проектами и технологиями работы. Отличный способ влиться в число профессиональных дизайнеров.

IClone — набор инструментов программы позволяет быстро воздавать анимационные сценарии. Для обучения навыков объемного моделирования хороший помощник. Популярна программа среди создателей мультфильмов в домашних условиях. Однако по функционалу существенно уступает более продвинутой Cinema 4D.

AutoCAD — один из старейших продуктов в области трехмерной графики. Более 20 лет успешного использования в практике инженеров, проектировщиков. Функционал позволяет реализовывать идеи как в двухмерном, так и в трехмерном пространстве. Программа от Autodesk используется и сегодня на некоторых предприятиях и в проектных организациях. Однако стремительно сдает позиции более продвинутым продуктам этого же разработчика.

Sketch Up — бесплатный проект, широко использующийся на практике. Значительно проще, чем более авторитетные конкуренты. Но продукт имеет заслуженную репутацию в сфере быстрой визуализации проектов. Любят программу за то, что можно не загружая системные ресурсы создать эскиз средней сложности, что бывает необходимо в компаниях, работающих непосредственно с заказчиками. Любят ее строители, ремонтники специалисты ландшафтного дизайна. Простой, интуитивный интерфейс дает возможность формировать пространство на глазах клиента в течение нескольких минут.

Sketch Up

Перечень программ объемного моделирования можно продолжать, но в списке упомянуты лидеры в отдельных категориях и направлениях проектирования. Не затрагивались приложения чисто развлекательного характера, которые не имеют прикладного значения. Каждый год появляются новые разработчики в области 3D моделирования, количество продуктов сотни. Некоторые из них заслуживают внимание, но популярности они сильно уступают лидерам продаж. Отчасти это связано с репутацией. Конкуренция в этой сфере крайне жесткая.

Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.

 
Порекомендуйте эту статью:
Оцените статью:
Очень плохоПлохоСреднеХорошоотлично (голосов: 3, в среднем: 4,67 из 5)
Загрузка...
 
 
Наверх!

Сообщить об опечатке

Текст, который будет отправлен нашим редакторам:

Подпишитесь на нашу рассылку! Будьте в курсе новинок, современных трендов, технологий!