Hoje vou lhe dizer o que é modelagem 3D, como é, onde é usada e com que é consumida. Este artigo é direcionado principalmente para aqueles que acabaram de ouvir de perto o que é a modelagem 3D ou apenas tentando isso. Portanto, explicarei o máximo "nos dedos".
Eu próprio sou um especialista técnico e trabalho com modelos 3D há mais de 10 anos, trabalhei em mais de 10 programas diferentes de diferentes classes e propósitos, bem como em vários setores. Nesse sentido, uma certa visão de helicóptero se acumulou nesse setor, com o qual eu queria compartilhar com você.
A modelagem 3D entrou firmemente em nossas vidas, reconstruindo parcial ou completamente alguns tipos de negócios. Em cada setor em que a modelagem 3D trouxe suas mudanças, existem padrões próprios e regras não ditas. Mas mesmo dentro do mesmo setor, o número de pacotes de software pode ser tão grande que é muito difícil para um iniciante descobrir e navegar por onde começar. Portanto, para iniciantes, vejamos quais são os tipos de modelagem 3D e onde são usados.
Podemos distinguir três grandes indústrias que hoje são impossíveis de imaginar sem o uso de modelos tridimensionais. Isto é:
- Setor de entretenimento
- Medicina (cirurgia)
- Indústria
Com o primeiro, encontramos quase todos os dias. São filmes, animação e 90% dos jogos de computador. Todos os mundos e personagens virtuais são criados usando o mesmo princípio -
modelagem poligonal .
Os polígonos são chamados de triângulos e quadrângulos.
Quanto mais polígonos por área do modelo, mais preciso o modelo. No entanto, isso não significa que, se o modelo contém poucos polígonos (baixo poli), esse é um modelo ruim e as mãos da pessoa não são de lá. A mesma coisa, não se pode dizer que, se o modelo Over999999 tiver polígonos (poli alto), isso é legal. Tudo depende do destino. Se, por exemplo, estamos falando de jogos multijogador maciços, imagine como será o seu computador quando você precisar processar 200 caracteres, se todos eles forem de alta qualidade?
A modelagem poligonal ocorre manipulando polígonos no espaço. Puxar, girar, mover etc.
A Autodesk (conhecida por muitos por seu produto AutoCAD, mas sobre isso mais tarde) é pioneira neste setor.
O Autodesk 3Ds Max e o
Autodesk Maya se tornaram o padrão de fato do setor. E eu comecei a me familiarizar com modelos 3D quando adolescente de 15 anos com o 3Ds Max.
O que obtemos quando fazemos esse modelo? Temos uma
imagem visual. Os jogadores às vezes dizem: "Eu caí nas texturas" do jogo. De fato, você passa pelos polígonos sobre os quais essas texturas são sobrepostas. E a queda no infinito ocorre precisamente porque não há nada por trás da imagem. Basicamente, as imagens resultantes são usadas para
RENDER (renderização final da imagem), no jogo / no filme / para imagens na área de trabalho.
Na verdade, uma vez eu também tentei "cegar" algo para fazer uma renderização interessante (então era muito mais difícil).
Falando em modelagem. Existe uma direção como
a escultura em
3D. De fato, a mesma modelagem poligonal, mas destinada a criar organismos biológicos basicamente complexos. Ele usa outras ferramentas de manipulação de polígonos. O processo em si é mais como cunhagem do que modelagem 3D.
Se o modelo poligonal é feito na forma de um volume fechado, como as mesmas esculturas, graças à moderna tecnologia de impressão 3D (que pode ser encontrada em quase qualquer forma), eles podem ser realizados.
De fato, essa é a
única maneira de os modelos 3D poligonais estarem no mundo real. Do exposto, pode-se concluir que a modelagem poligonal é necessária exclusivamente para pessoas criativas (artistas, designers, escultores). Mas isso não é único. Por exemplo, outra grande área de aplicação para modelos 3D é a
medicina , a cirurgia. Você pode cultivar um osso protético em vez de um osso esmagado. Por exemplo, a mandíbula inferior de uma tartaruga.
Não tenho formação médica e nunca modelei nada para medicina, mas, dada a natureza das formas do modelo, tenho certeza de que a modelagem poligonal é usada lá. A medicina já deu um passo muito longo e, como mostra o vídeo a seguir, quase tudo pode ser reparado (haveria dinheiro).
Obviamente, usando modelagem poligonal, é possível construir todos esses elementos de restauração e reforço, mas é impossível controlar as folgas, seções, levando em consideração as propriedades físicas do material e a tecnologia de fabricação (especialmente a articulação do ombro). Para esses produtos, são utilizados métodos de design industrial.
Eles são chamados corretamente:
CAD (Computer Aided Design System) ou em inglês
CAD (Computer Aided Design Design) . Este é um tipo de simulação fundamentalmente diferente. É nele que me especializo há 8 anos. E é sobre ele que eu lhe direi no futuro. Como esse método é diferente do poligonal? O fato de não haver polígonos. Todas as formas são integrais e são construídas com base no princípio de
perfil + direção.
O tipo básico é
modelagem sólida . Pelo nome, você pode entender que, se cortarmos o corpo, ele
não estará vazio por dentro. A modelagem sólida está disponível em qualquer sistema CAD. É ótimo para projetar quadros, engrenagens, motores, prédios, aviões, carros e tudo o que é obtido através da produção industrial. Mas nele (ao contrário da modelagem poligonal)
é impossível fazer um modelo de uma embalagem com produtos de um supermercado, uma cópia do cachorro de um vizinho ou coisas amassadas em uma cadeira.
O objetivo deste método é obter não apenas uma imagem visual, mas também informações mensuráveis e úteis sobre o produto futuro.
O CAD é uma ferramenta precisa e, ao trabalhar com CAD, você deve primeiro representar a
topologia do modelo em sua cabeça
. Este é um algoritmo de ação que forma a forma do modelo. Aqui, apenas em termos de topologia, é possível distinguir um especialista experiente de um especialista em curvas. Nem sempre a topologia e a complexidade do formulário concebidas podem ser implementadas em um corpo sólido e, em seguida, uma parte integrante do design industrial vem ao nosso auxílio -
modelagem de superfície .
A topologia em superfícies é 10 vezes mais importante que a modelagem em estado sólido. Topologia inválida - falha no modelo. (Lembro que este artigo também é uma visão geral para iniciantes, não pintei as nuances aqui). O domínio da topologia de superfícies em um nível alto fecha 70% dos problemas em modelagem industrial. Mas para isso você precisa praticar muito e constantemente. Por fim, as superfícies ainda estão bloqueadas em um modelo sólido.
Com o tempo, chega uma compreensão do método mais conveniente ao modelar um produto específico. Está cheio de hackers, e cada especialista tem o seu.
IMPORTANTE: usar CAD sem uma educação especializada não é produtivo! Eu próprio já assisti muitas vezes como pessoas criativas ou trabalhadores manuais tentaram projetar. Sim, é claro, eles modelaram algo, mas tudo isso foi um "cavalo esférico no vácuo".
Ao modelar em CAD, além da topologia, você deve ter habilidades de design. Conheça as propriedades dos materiais e a tecnologia de produção. Sem isso, é o mesmo que martelar pregos com um travesseiro ou passar com um aspirador de pó.
No CAD, obtemos um
modelo geométrico-eletrônico do produto .
(Lembro que, com a modelagem poligonal, obtemos uma imagem visual)
A partir dele você pode:
- Fazer desenhos
- Com ele, você pode escrever um programa para máquinas CNC,
- Pode ser parametrizado (isto é, ao alterar 1 parâmetro, você pode alterar o modelo sem alteração)
- É possível realizar força e outros cálculos.
- Também pode ser enviado para impressão 3D (e a qualidade será melhor)
- Faça uma renderização.
Eu acho que por enquanto isso é o suficiente para você. Nós descobrimos:
- 2 principais tipos de modelagem.
- Desmontou o aplicativo da indústria.
- Examinamos as capacidades de cada método e sua finalidade.
- Examinamos os tipos básicos de modelagem em CAD e algumas nuances.
Espero que você esteja interessado!