Aujourd'hui, je vais vous dire ce qu'est la modélisation 3D, à quoi elle ressemble, où elle est utilisée et avec quoi elle est mangée. Cet article est principalement destiné à ceux qui viennent d'entendre du fond de l'oreille ce qu'est la modélisation 3D, ou tout simplement à essayer. Par conséquent, je vais vous expliquer le maximum "sur les doigts".
Je suis moi-même un spécialiste technique et je travaille avec des modèles 3D depuis plus de 10 ans, j'ai travaillé dans plus de 10 programmes différents de classes et de buts différents, ainsi que dans diverses industries. À cet égard, une certaine vue d'hélicoptère s'est accumulée dans cette industrie, avec laquelle je voulais partager avec vous.
La modélisation 3D est fermement entrée dans nos vies, reconstruisant partiellement ou complètement certains types d'entreprises. Dans chaque industrie où la modélisation 3D a apporté ses changements, il existe à la fois ses propres normes spécifiques et des règles tacites. Mais même au sein d'une même industrie, le nombre de progiciels peut être si important qu'il est très difficile pour un débutant de comprendre et de savoir par où commencer. Par conséquent, pour commencer, regardons quels types de modélisation 3D sont et où ils sont utilisés.
On peut distinguer 3 grandes industries aujourd'hui impossibles à imaginer sans l'utilisation de modèles tridimensionnels. C’est:
- Industrie du divertissement
- Médecine (chirurgie)
- L'industrie
Avec le premier, nous rencontrons presque tous les jours. Ce sont des films, des animations et 90% des jeux informatiques. Tous les mondes et personnages virtuels sont créés selon le même principe - la
modélisation polygonale .
Les polygones sont appelés ces triangles et quadrangles.
Plus il y a de polygones par zone de modèle, plus le modèle est précis. Cependant, cela ne signifie pas que si le modèle contient peu de polygones (low poly), alors c'est un mauvais modèle et les mains de la personne ne sont pas de là. La même chose, on ne peut pas dire que si le modèle Over999999 a des polygones (High poly), alors c'est cool. Tout dépend de la destination. Si, par exemple, nous parlons de jeux massivement multijoueurs, alors imaginez à quoi cela ressemblera pour votre ordinateur lorsque vous aurez besoin de traiter 200 caractères, si tous sont en high poly?
La modélisation polygonale se produit en manipulant des polygones dans l'espace. Tirer, tourner, déplacer, etc.
Autodesk (connu de beaucoup pour son produit AutoCAD, mais à ce sujet plus tard) est un pionnier dans cette industrie.
Autodesk 3Ds Max et
Autodesk Maya sont devenus de facto la norme de l'industrie. Et j'ai commencé à me familiariser avec les modèles 3D à l'adolescence de 15 ans avec 3Ds Max.
Qu'obtenons-nous lorsque nous fabriquons un tel modèle? Nous obtenons une
IMAGE visuelle. Les joueurs disent parfois: "Je suis tombé à travers les textures" dans le jeu. En fait, vous tombez à travers les polygones sur lesquels ces textures sont superposées. Et la chute dans l'infini se produit précisément parce qu'il n'y a rien derrière l'image. Fondamentalement, les images résultantes sont utilisées pour
RENDER (rendu d'image final), dans le jeu / dans le film / pour les images sur le bureau.
En fait, à un moment donné, j'ai aussi essayé de "rendre aveugle" quelque chose pour faire un rendu cool (alors c'était beaucoup plus difficile).
En parlant de modélisation. Il y a une telle direction que
la sculpture 3D. En fait, la même modélisation polygonale, mais visant à créer des organismes biologiques fondamentalement complexes. Il utilise d'autres outils de manipulation de polygones. Le processus lui-même ressemble plus à la frappe qu'à la modélisation 3D.
Si le modèle polygonal est réalisé sous la forme d'un volume fermé, comme les mêmes sculptures, alors grâce à la technologie d'impression 3D moderne (qui peut être trouvée dans presque toutes les formes), ils peuvent être réalisés.
En fait, c'est le
seul moyen pour les modèles 3D polygonaux d'être dans le monde réel. De ce qui précède, nous pouvons conclure que la modélisation polygonale est nécessaire exclusivement pour les personnes créatives (artistes, designers, sculpteurs). Mais ce n'est pas unique. Par exemple, un autre domaine d'application majeur pour les modèles 3D est la
médecine , à savoir la chirurgie. Vous pouvez faire pousser un os prothétique au lieu d'un écrasé. Par exemple, la mâchoire inférieure pour une tortue.
Je n'ai pas de formation médicale et je n'ai jamais rien modélisé pour la médecine, mais étant donné la nature des formes du modèle, je suis sûr que la modélisation polygonale y est utilisée. La médecine a maintenant franchi une étape très longue et, comme le montre la vidéo suivante, presque tout peut être réparé (il y aurait de l'argent).
Bien sûr, en utilisant la modélisation polygonale, il est possible de construire tous ces éléments de restauration et de renforcement, mais il est impossible de contrôler les lacunes, les sections nécessaires, en tenant compte des propriétés physiques du matériau et de la technologie de fabrication (en particulier l'articulation de l'épaule). Pour ces produits, des méthodes de conception industrielle sont utilisées.
Correctement, ils sont appelés:
CAD (Computer Aided Design System) ou en anglais
CAD (Computer-Aided Design) . Il s'agit d'un type de simulation fondamentalement différent. C'est sur lui que je me spécialise depuis 8 ans. Et c'est à propos de lui que je vous le dirai à l'avenir. En quoi cette méthode est-elle différente de polygonale? Le fait qu'il n'y ait pas de polygones. Toutes les formes sont intégrales et sont construites sur le principe du
profil + direction.
Le type de base est
la modélisation solide . D'après le nom, vous pouvez comprendre que si nous coupons le corps, il
ne sera
pas vide à l'intérieur. La modélisation solide est disponible dans n'importe quel système de CAO. Il est idéal pour concevoir des cadres, des engrenages, des moteurs, des bâtiments, des avions, des voitures et tout ce qui est obtenu grâce à la production industrielle. Mais là-dedans (contrairement à la modélisation polygonale),
il est impossible de faire un modèle d'un emballage avec des produits d'un supermarché, une copie du chien d'un voisin ou des choses froissées sur une chaise.
Le but de cette méthode est d'obtenir non seulement une image visuelle, mais aussi des informations mesurables et fonctionnelles sur le futur produit.
La CAO est un outil précis et lorsque vous travaillez avec la CAO, vous devez d'abord représenter la
topologie du modèle dans votre tête
. Il s'agit d'un algorithme d'action qui forme la forme du modèle. Ici, juste en termes de topologie, il est possible de distinguer un spécialiste expérimenté d'un spécialiste incurvé. La topologie et la complexité de la forme ne peuvent pas toujours être mises en œuvre dans un corps solide, puis une partie intégrante de la conception industrielle vient à notre aide -
la modélisation de surface .
La topologie des surfaces est 10 fois plus importante que la modélisation à l'état solide. Topologie non valide - plantage du modèle. (Je vous rappelle que cet article est aussi un aperçu pour les débutants, je ne peins pas les nuances ici). La maîtrise de la topologie des surfaces à un niveau élevé clôt 70% des enjeux de la modélisation industrielle. Mais pour cela, vous devez vous entraîner beaucoup et constamment. En fin de compte, les surfaces sont toujours verrouillées dans un modèle solide.
Au fil du temps, une compréhension de la méthode la plus pratique lors de la modélisation d'un produit particulier arrive. Il est plein de hacks de vie, et chaque spécialiste a le sien.
IMPORTANT: l' utilisation de la CAO sans formation spécialisée n'est pas productive! J'ai moi-même vu à plusieurs reprises comment des créatifs ou des bricoleurs ont essayé de concevoir. Oui, bien sûr, ils ont modélisé quelque chose, mais tout cela était un "cheval sphérique dans le vide".
Lors de la modélisation en CAO, en plus de la topologie, vous devez avoir des compétences en conception. Connaître les propriétés des matériaux et la technologie de production. Sans cela, c'est la même chose que de marteler les ongles avec un oreiller ou de repasser avec un aspirateur.
En CAO, nous obtenons un
modèle électronique-géométrique du produit .
(Je vous rappelle qu'avec la modélisation polygonale nous obtenons une image visuelle)
De là, vous pouvez:
- Faire des dessins
- En l'utilisant, vous pouvez écrire un programme pour les machines CNC,
- Il peut être paramétré (c'est en changeant 1 paramètre que vous pouvez changer le modèle sans altération)
- Il est possible d'effectuer des calculs de résistance et autres.
- Il peut également être envoyé à l'impression 3D (et la qualité sera meilleure)
- Faites un rendu.
Je pense que pour l'instant, cela vous suffit. Nous avons établi:
- 2 principaux types de modélisation.
- Démonté l'application industrielle.
- Nous avons examiné les capacités de chaque méthode et son objectif.
- Nous avons examiné les types de base de modélisation en CAO et certaines nuances.
J'espère que vous étiez intéressé!