سوف أخبرك اليوم عن ماهية النمذجة ثلاثية الأبعاد ، وما هو شكلها ، ومكان استخدامها وما يتم تناولها به. يستهدف هذا المقال في المقام الأول أولئك الذين سمعوا للتو من أسفل آذانهم ما هي النماذج ثلاثية الأبعاد ، أو مجرد تجربة أيديهم في هذا. لذلك ، سأشرح الحد الأقصى "على الأصابع".
أنا نفسي أخصائي تقني وأعمل مع نماذج ثلاثية الأبعاد لأكثر من 10 سنوات ، وعملت في أكثر من 10 برامج مختلفة من فئات وأغراض مختلفة ، وكذلك في صناعات مختلفة. في هذا الصدد ، تراكمت رؤية طائرة هليكوبتر معينة في هذه الصناعة ، والتي أردت مشاركتها معك.
دخلت النماذج ثلاثية الأبعاد حياتنا بثبات ، حيث أعادت بناء جزئي أو كلي بعض أنواع الأعمال. في كل صناعة جلبت فيها النماذج ثلاثية الأبعاد تغييراتها ، هناك معايير خاصة بها وقواعد غير معلن عنها. ولكن حتى داخل نفس الصناعة ، يمكن أن يكون عدد حزم البرامج كثيرًا لدرجة يصعب على المبتدئين اكتشافها والانتقال من أين تبدأ. لذلك ، بالنسبة للمبتدئين ، دعونا ننظر إلى أنواع النماذج ثلاثية الأبعاد وأين يتم استخدامها.
يمكننا التمييز بين 3 صناعات كبيرة يصعب اليوم تخيلها دون استخدام نماذج ثلاثية الأبعاد. هذا هو:
- صناعة الترفيه
- طب (جراحة)
- صناعة
مع أول نأتي كل يوم تقريبا. هذه هي الأفلام والرسوم المتحركة و 90 ٪ من ألعاب الكمبيوتر. يتم إنشاء جميع العوالم والشخصيات الافتراضية باستخدام نفس المبدأ -
النمذجة المضلعة .
تسمى المضلعات هذه المثلثات والرباعي.
كلما زادت المضلعات في مساحة النموذج ، زاد دقة النموذج. ومع ذلك ، هذا لا يعني أنه إذا كان النموذج يحتوي على عدد قليل من المضلعات (بولي منخفض) ، فهذا نموذج سيئ ، ولم تكن يد الشخص من هناك. نفس الشيء ، لا يمكن القول أنه إذا كان النموذج Over999999 يحتوي على مضلعات (High poly) ، فهذا رائع. كل هذا يتوقف على الوجهة. على سبيل المثال ، إذا كنا نتحدث عن ألعاب متعددة اللاعبين على نطاق واسع ، فعندئذ تخيل كيف سيكون شكل جهاز الكمبيوتر الخاص بك عندما تحتاج إلى معالجة 200 حرف حولها ، إذا كانت جميعها عالية الكثافة؟
تحدث النمذجة المضلعة عن طريق معالجة المضلعات في الفضاء. السحب ، الدوران ، الحركة ، إلخ.
تعتبر Autodesk (المعروفة للكثيرين بمنتجها AutoCAD ، ولكن حولها لاحقًا) رائدة في هذه الصناعة.
أصبح Autodesk 3Ds Max و
Autodesk Maya معيار الصناعة الفعلي. بدأت تعرفي على النماذج ثلاثية الأبعاد عندما كنت مراهقًا يبلغ من العمر 15 عامًا مع برنامج 3Ds Max.
ما الذي نحصل عليه عندما نصنع مثل هذا النموذج؟ نحصل على
صورة مرئية. يقول اللاعبون أحيانًا "لقد سقطت على القوام" في اللعبة. في الواقع ، أنت تقع من خلال المضلعات التي يتم تركيبها على هذه القوام. ويحدث السقوط في اللانهاية على وجه التحديد لأنه لا يوجد شيء وراء الصورة. بشكل أساسي ، يتم استخدام الصور الناتجة في
RENDER (تقديم الصورة النهائية) ، في اللعبة / في الفيلم / للصور على سطح المكتب.
في الواقع ، في وقت ما حاولت أيضًا "إعماء" شيء ما لتقديم عرض رائع (ثم كان الأمر أكثر صعوبة).
الحديث عن النمذجة. هناك اتجاه مثل
النحت ثلاثي الأبعاد. في الواقع ، نفس النمذجة المضلعة ، ولكن تهدف إلى إنشاء الكائنات البيولوجية المعقدة أساسا. ويستخدم أدوات التلاعب المضلع الأخرى. العملية نفسها أشبه بالسكك والنمذجة ثلاثية الأبعاد.
إذا تم تصميم النموذج المضلع في شكل وحدة تخزين مغلقة ، مثل نفس المنحوتات ، فبفضل تقنية الطباعة ثلاثية الأبعاد الحديثة (التي يمكن العثور عليها في أي شكل تقريبًا) ، يمكن تحقيقها.
في الواقع ، هذه هي
الطريقة الوحيدة لنماذج 3D المضلعة لتكون في العالم الحقيقي. مما سبق يمكن استنتاج أن النمذجة المضلعة ضرورية حصريًا للأشخاص المبدعين (الفنانين والمصممين والنحاتين). لكن هذه ليست فريدة من نوعها. على سبيل المثال ، هناك مجال رئيسي آخر لتطبيق النماذج ثلاثية الأبعاد هو
الطب ، وهو الجراحة. يمكنك أن تنمو عظمًا اصطناعيًا بدلًا من العظم المسحوق. على سبيل المثال ، الفك السفلي للسلحفاة.
ليس لديّ تعليم طبي ولم أعد أبدًا نموذجًا للطب ، لكن بالنظر إلى طبيعة أشكال النموذج ، أنا متأكد من استخدام النمذجة المتعددة الأضلاع هناك. لقد اتخذ الطب الآن خطوة طويلة للغاية ، وكما يوضح الفيديو التالي ، يمكن إصلاح كل شيء تقريبًا (سيكون هناك أموال).
بالطبع ، باستخدام النمذجة المضلعة ، يمكن بناء كل عناصر الاستعادة والتعزيز هذه ، لكن من المستحيل التحكم في الفجوات والأقسام اللازمة ، مع مراعاة الخصائص الفيزيائية لتكنولوجيا المواد والتصنيع (خاصة مفصل الكتف). لمثل هذه المنتجات ، يتم استخدام أساليب التصميم الصناعي.
صحيح أنها تسمى:
CAD ( نظام التصميم بمساعدة الكمبيوتر ) أو باللغة الإنجليزية
CAD (التصميم بمساعدة الكمبيوتر) . هذا نوع مختلف تمامًا من المحاكاة. لقد كنت متخصص في ذلك لمدة 8 سنوات. ومن حوله سأخبرك في المستقبل. كيف تختلف هذه الطريقة عن المضلعة؟ حقيقة أنه لا توجد مضلعات. جميع الأشكال متكاملة ومبنية على مبدأ
الاتجاه + الشخصي.
النوع الأساسي هو
النمذجة الصلبة . من الاسم يمكنك أن تفهم أنه إذا قطعنا الجسد ، فلن يكون داخله فارغًا. النمذجة الصلبة متوفرة في أي نظام CAD. إنه أمر رائع لتصميم الإطارات والتروس والمحركات والمباني والطائرات والسيارات وكل ما يتم الحصول عليه من خلال الإنتاج الصناعي. لكن في ذلك (على عكس النمذجة المتعددة الأضلاع) ،
من المستحيل صنع نموذج لحزمة تحتوي على منتجات من سوبر ماركت أو نسخة من كلب الجيران أو الأشياء المنهارة على كرسي.
الغرض من هذه الطريقة هو الحصول ليس فقط على صورة مرئية ، ولكن أيضًا على معلومات قابلة للقياس وعملية حول المنتج المستقبلي.
CAD أداة دقيقة وعند العمل مع CAD ، يجب أولاً تمثيل
طوبولوجيا النموذج في رأسك
. هذا هو خوارزمية العمل التي تشكل شكل النموذج. هنا ، فقط من حيث الطوبولوجيا ، من الممكن التمييز بين أخصائي ذي خبرة وأخصائي منحني. لا يمكن دائمًا تنفيذ طوبولوجيا النموذج وتعقيده في هيكل صلب ، ومن ثم يأتي جزء لا يتجزأ من التصميم الصناعي في
نمذجة سطح المساعدة.
طوبولوجيا في السطوح هو 10 مرات أكثر أهمية من نمذجة الحالة الصلبة. طوبولوجيا غير صالحة - تعطل الطراز. (أذكرك أن هذه المقالة هي أيضًا نظرة عامة للمبتدئين ، وأنا لا أرسم الفروق الدقيقة هنا). إن إتقان طوبولوجيا الأسطح على مستوى عالٍ يؤدي إلى إغلاق 70٪ من مشكلات النمذجة الصناعية. ولكن لهذا تحتاج إلى ممارسة الكثير وبشكل مستمر. في نهاية المطاف ، لا تزال الأسطح مغلقة في نموذج صلب.
بمرور الوقت ، يأتي فهم الطريقة الأكثر ملاءمة عند تصميم منتج معين. إنه مليء بالاختراقات الحياتية ، ولكل اختصاصي خاصته.
هام: إن استخدام CAD دون تعليم متخصص ليس مثمرًا! لقد شاهدت نفسي عدة مرات كيف حاول المبدعون أو العاملون في التصميم. نعم ، بالطبع ، صمموا شيئًا ما ، لكن كل هذا كان "حصانًا كرويًا في فراغ".
عند وضع النماذج في CAD ، بالإضافة إلى الهيكل ، يجب أن تكون لديك مهارات تصميم. معرفة خصائص المواد ، وتكنولوجيا الإنتاج. وبدون ذلك ، يكون الأمر مثل إبرة المسامير باستخدام وسادة ، أو كي مكنسة كهربائية.
في CAD ، نحصل على
نموذج هندسي إلكتروني للمنتج .
(أذكرك بأننا مع النمذجة المضلعة نحصل على صورة مرئية)
من ذلك يمكنك:
- جعل الرسومات
- باستخدامه ، يمكنك كتابة برنامج لآلات CNC ،
- يمكن أن تكون معلمة (وهذا هو عند تغيير المعلمة 1 يمكنك تغيير النموذج دون تغيير)
- من الممكن القيام بالقوة والحسابات الأخرى.
- يمكن أيضًا إرسالها إلى الطباعة ثلاثية الأبعاد (وستكون الجودة أفضل)
- جعل تقديم.
أعتقد أن هذا يكفي بالنسبة لك الآن. قدمنا:
- 2 أنواع رئيسية من النمذجة.
- تفكيك تطبيق الصناعة.
- درسنا قدرات كل طريقة والغرض منها.
- درسنا الأنواع الأساسية للنمذجة في CAD وبعض الفروق الدقيقة.
آمل أن تكونوا مهتمين!