Co to jest modelowanie 3D?

Modelowanie 3D to proces tworzenia trójwymiarowych modeli obiektów za pomocą odpowiedniego oprogramowania. Dzięki modelowaniu trójwymiarowemu możliwe jest projektowanie obiektów w wirtualnej przestrzeni trójwymiarowej, co pozwala na uzyskanie realistycznych wizualizacji oraz animacji.

Jest to proces znacznie usprawniający pracę inżynierów, konstruktorów, architektów czy projektantów.

Na czym polega modelowanie 3D?

Modelowanie 3D polega na tworzeniu trójwymiarowych modeli obiektów, które mogą być wykorzystane w różnych celach. Jest to proces, który wykorzystuje różne techniki i znajduje zastosowanie w wielu branżach, takich jak architektura, inżynieria, projektowanie gier, projektowanie przemysłowe czy druku 3D.

Jednym ze sposobów modelowania 3D jest tworzenie brył 3D na podstawie geometrii 2D i użycie operacji tworzenia brył na podstawie szkicu 2D. Inny sposób to wykorzystanie prymitywów, czyli podstawowych kształtów takich jak np. sześcian, kula, walec i użycie operacji logicznych, takich jak dodawanie czy odejmowanie brył. W przypadku zastosowań artystycznych jednym ze sposobów tworzenia modeli 3D jest rzeźbienie.

Celem modelowanie 3D jest utworzenie cyfrowej reprezentacji tego, co projektujemy. Może to być część maszyny, całe urządzenie, wystrój wnętrza czy cały budynek. Jak i wiele innych rzeczy.

Jakie są zastosowania modelowania 3D?

Modelowanie 3D znajduje zastosowanie w wielu dziedzinach, obejmujących projektowanie architektoniczne, inżynierię, produkcję filmową, animację, projektowanie gier komputerowych, a także w medycynie, tworząc modele anatomiczne oraz w druku 3D, pozwalając na tworzenie fizycznych obiektów na podstawie wirtualnych modeli. Tak naprawdę, w praktycznie każdej branży można zastosować modelowanie 3D.

Co więcej, modelowanie 3D nie ogranicza się tylko do zastosowań profesjonalnych. Z powodzeniem można to wykorzystać w zastosowaniach hobbystycznych czy w małych firmach i warsztatach.

Jakie są korzyści z modelowania 3D?

Korzyścią z modelowania 3D jest możliwość tworzenia realistycznych wizualizacji, ułatwienie procesu projektowania części czy lepsza percepcja przestrzeni. Modelowanie trójwymiarowe pozwala również na animowanie obiektów oraz ich wizualizację w sposób niemożliwy w przypadku projektowania dwuwymiarowego.

Pozwala to na przeprowadzenie całkiem szczegółowej analizy projektu jeszcze na etapie projektowania, przed wytworzeniem gotowego wyrobu. A to niesie za sobą kolejne korzyści w postaci ogromnych oszczędności w przypadku wykrycia błędów, które mogłyby pojawić się w produkcie.

Modelowanie przestrzenne daje też ogromną frajdę i może wpłynąć na rozwój kreatywności, rozwój wyobraźni czy poprawę logicznego myślenia. Dlatego nawet w zastosowaniach amatorskich może przynieść to wiele korzyści.

Etapy procesu modelowania 3D

Proces tworzenia trójwymiarowych modeli obejmuje kilka etapów, które składają się na kompleksowy proces modelowania 3D. W zależności od branży i zastosowania poszczególne etapy mogą się różnić. Jednak kluczowe kroki projektowania obejmują opracowanie koncepcji i modelowanie z użyciem wybranych technik modelowania.

Bardzo często kluczowym etapem jest utworzenie projektu lub szkicu 2D, który stanowi koncepcję lub podstawę do utworzenia modelu 3D. Następnie wykorzystując odpowiednie narzędzia i operacje tworzenia obiektów 3D, tworzymy modele 3D.

Co więcej, modelowanie obiektów trójwymiarowych odbywa się na komputerze, co umożliwia i ułatwia wykonanie kolejnego etapu, jakim jest wprowadzanie zmian w projekcie. Co często jest kluczowym etapem procesu. Po utworzeniu modelu 3D, na jego podstawie może być wykonany rzeczywisty obiekt lub pojedynczy model jest składany w całość z kilkoma innymi modelami. I może się okazać, że nie wszystko pasuje, tak jak powinno. Wtedy, w zależności od użytego oprogramowania, nie trzeba od nowa tworzyć modelu. Wiele programów pozwala na wprowadzanie zmian, nawet w początkowych etapach modelowania, które będą miały zastosowanie w całym projekcie.

Jakie są zasadnicze różnice między projektem 2D a 3D?

Zasadniczą różnicą jest to, że projekt 2D jest projektem „płaskim”, opisanym w dwóch wymiarach. W przypadku projektów 3D dochodzi trzeci wymiar i projekt jest trójwymiarowy. W tym przypadku pracujemy na obiektach 3D, którym dodatkowo, poza kształtem możemy nadawać własności materiałowe czy tekstury. Często ułatwia to proces projektowania.

Nie oznacza to jednak, że projekty 3D, wykluczają projekty 2D. Często to geometria 2D jest podstawą modelu 3D, a w wielu branżach to rysunek i projekty 2D są podstawą do wytwarzania fizycznych obiektów. Oba rodzaje projektów bardzo często się uzupełniają.

Oprogramowanie do modelowania 3D

Do modelowania 3D wykorzystuje się dedykowane oprogramowanie, które pozwala na tworzenie, projektowanie oraz animowanie trójwymiarowych obiektów. Wybór odpowiedniego narzędzia do modelowania 3D ma kluczowe znaczenie dla efektywnego procesu tworzenia trójwymiarowych modeli.

Jakie oprogramowanie jest wykorzystywane do modelowania 3D?

Do modelowania 3D wykorzystuje się różnorodne programy i narzędzia, takie jak AutoCAD, Blender, 3ds Max, Maya, SketchUp, Fusion 360, SolidWorks, Inventor czy FreeCAD, które pozwalają na kompleksowe projektowanie obiektów w trzech wymiarach. Są to zarówno programy do grafiki 3D, jak i oprogramowanie CAD 3D.

W jaki sposób wybrać odpowiednie narzędzia do projektowania 3D?

Wybór odpowiednich narzędzi do projektowania 3D zależy od konkretnych potrzeb oraz specyfiki projektu. Ważne jest uwzględnienie funkcji, interfejsu oraz możliwości danego oprogramowania w kontekście planowanych projektów 3D.

Jeden program będzie przeznaczony do projektowania postaci czy animacji, inny do aranżacji wnętrz, a jeszcze inny do projektowania technicznego. Dlatego to specyfika projektu odgrywa zasadniczą rolę przy wyborze oprogramowania.

Poznaj darmowy program do modelowania 3D

Na przykład Blender będzie odpowiedni do projektowania części nieregularnych, swobodnych – jak figurki czy postaci, a Fusion 360 lub FreeCAD będą odpowiednie np. do projektowania części maszyn, urządzeń, konstrukcji czy różnego rodzaju produktów.

Bardzo ogólnie, narzędzia do projektowania 3D można podzielić na programy do grafiki 3D i na systemy CAD 3D. Programy do grafiki 3D będą przeznaczone raczej do zastosowań związanych z modelowaniem 3D części o kształtach swobodnych, do wizualizacji, fotorealistycznych renderingów czy animacji. A systemy CAD 3D będą raczej przeznaczone do projektów technicznych, często do projektowania obiektów, które będę fizycznie wykonywane lub budowane. To jest bardzo ogólny podział, a w niektórych aspektach oba rodzaje programów mogą się przenikać.

Podsumowanie

Modelowanie 3D to proces utworzenia cyfrowego modelu. Ma to bardzo szerokie zastosowanie. Przez projektowanie gier, animacji czy filmów, do projektów budynków, części maszyn, całych urządzeń, samochodów czy samolotów. Praktycznie w każdej dziennie życia może być wykorzystywane modelowanie 3D.

Ja dzielę to na modelowanie 3D artystyczne i modelowanie 3D techniczne. Wtedy dużo łatwiej połapać się w tej bardzo szerokiej definicji. W przypadku modelowania 3D artystycznego będziemy mieli do czynienia z oprogramowaniem do grafiki 3D (np. Blender), w którym można przygotować modele 3D do gier, filmów czy animacji. Możemy tutaj tworzyć kształty swobodne, niekoniecznie z precyzyjnie określonymi wymiarami.

W przypadku technicznego modelowania 3D będziemy mieli do czynienia z oprogramowaniem CAD 3D (np. Fusion 360 lub FreeCAD), czyli oprogramowaniem wspierającym pracę inżynierów, konstruktorów i projektantów. I w tym przypadku bardzo często będą to modele 3D obiektów, które będą fizycznie wykonywane lub budowane.

To jest bardzo ogólne przedstawienie modelowania 3D, ale ten temat będzie kontynuowany w Akademii CAD CAM.