Alp22.ru

Промышленное строительство
0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Виды 3D-моделирования

В иды 3D-моделирования

3D-моделирование

Сфера 3D-моделирования сегодня безгранична, и с каждым днём появляются новые области её применения. Постараюсь простым языком рассказать о том, что такое 3D-моделирование, сравнить основные виды моделирования, сферы их применения и используемые для этого 3D-редакторы.

Это краткий экскурс для тех, кто интересуется 3D-тематикой и возможностью заняться моделированием. Поэтому заострим внимание только на ключевых моментах, по возможности опуская специфичную терминологию. Прежде всего, нужно определиться с видами 3D-моделирования. В интернете встречается немало способов их классификации, одни и те же виды моделирования носят порой различные названия. Но проще всего классифицировать их по способам реализации.

  1. Параметрическое моделирование
  2. Воксельное моделирование
  3. Полигональное моделирование
  4. Сплайновое моделирование (NURBS)
  5. Скульптинг

П араметрическое моделирование

Параметрическое моделированиеРис.1 Модель компрессора из программы Компас 3D

Для данного вида моделирование используют САПР — Системы Автоматизированного Проектирования (англ. CAD — Computer-Aided Design). Они приспособлены для проектирования деталей, двигателей, автомобилей, вертолётов и ракет, зданий, и применяются в основном в промышленности, строительстве и 3D-печати. Можно выделить поверхностные и твердотельные модели; а также каркасные, которые удобно использовать для визуализации или имитации траектории движения объекта, чтобы сэкономить ресурсы.

В CAD-программах мы получаем не только визуальный образ, как в случае с полигональным моделированием, а точный электронно-геометрический прототип изделия. Он сохраняет измеримую и рабочую информацию, что позволяет: получать расчёты, чертежи, производить изделие на станках ЧПУ или 3D-принтерах. Как правило, работа с САПР (Компас 3D, AutoCAD, SolidWorks, Inventor) подразумевает наличие профильного инженерного образования. Это не касается желающих напечатать на 3D-принтере какую-нибудь хреновину, полезную в хозяйстве.

В оксельное моделирование

Воксельное моделирование

Воксель (англ. Voxel — новообразование из слов: объёмный и пиксель) — это 3D-кубик, из которых сложен объект в 3D-пространстве. Это аналог двухмерных пикселей, только воксель имеет 6 квадратных граней. Воксельные модели — объёмные объекты, в отличие от полигональных, где полигоны составляют лишь оболочку объектов с полостью внутри. Воксельное моделирование используют в науке и в медицине: компьютерная томография, УЗИ и МРТ. В некоторых армиях мира используют томографию для создания идеально подогнанной обуви для военнослужащих.

Наверняка вы сталкивались с тем, что заказанная в интернет-магазине одежда, не подходит по размеру, росту, фасону. Сегодня с помощью 3D-сканера создают трёхмерные модели человека, и это не занимает много времени. Надо полагать, что в ближайшей перспективе, у каждого человека будет такая модель, что облегчит выбор одежды онлайн. Мы просто сможем заранее оценить, как на нас сидит та или иная вещь в виртуальной «примерочной».

Воксельное моделирование применяют и в разработке игр, но сдерживающим фактором здесь выступает высокое требование к компьютерному «железу». Изюминкой воксельного моделирования в играх считается великолепие ландшафтов, замковых интерьеров и их динамичная трансформация или разрушение. Даже разработчики Minecraft не оставили это без внимания. В целом это невероятно перспективный вид моделирования.

П олигональное моделирование

Полигональное моделирование

В подавляющем числе случаев виртуальная среда и персонажи в играх, анимационных роликах и кино созданы с использованием полигонального моделирования. Полигоны — это треугольники и четырехугольники (в зависимости от программы), которые составляют сетку на поверхности объекта.

Всё просто: выполнением несложных манипуляций с вершинами и рёбрами полигонов изменяется форма модели. Понятно, что хорошо детализированная модель потребует больших ресурсов.

Для справки: чаще всего в мобильных играх используются модели с небольшим числом полигонов, примерно до 10 тысяч. Высокополигональные модели для AAA проектов могут иметь более миллиона полигонов. Но в большинстве игр для консолей и компьютеров модели содержат среднее количество полигонов.

Наиболее популярные 3D-редакторы: 3Ds Max, Maya, Cinema 4D и Blender.

С плайновое моделирование

Сплайновое моделирование

Отличительная особенность сплайновых моделей — это плавность формы, возможность сгладить острые края. Поэтому сплайновое моделирование (NURBS-моделирование) применяют при создании биологических объектов: людей, монстров, животных, а также органических объектов; ещё в архитектуре и машиностроении (от простых деталей и элементов фюзеляжа самолётов до космических станций) — везде, где требуются плавные формы.

Такая модель состоит не из полигонов, а из трёхмерных кривых (сплайнов), из которых строится каркас 3D-объекта. Для его создания применяют редактируемые сплайновые примитивы, такие как линия, окружность, дуга, многоугольник, текст и др. Рано или поздно сплайновую модель преобразовывают в полигональную, однако возможность модификации кривых у неё сохраняется.

Если полигональное моделирование можно условно сравнить с растровой графикой, то сплайновое моделирование имеет сходство с векторами. Для чего это сравнение? Сплайновые модели, как и векторные изображения, при увеличении масштаба не теряют в качестве. Отсюда ещё один плюс сплайнового моделирования — более высокая точность.

Используется в CAD-программах, 3Ds Max, Maya.

С кульптинг

Скульптинг

Совсем не случайно понятие скульптинг прочно закрепилось в 3D-моделинге, это прямая аналогия. Если взглянуть примитивно, то создание персонажей действительно напоминает работу скульптора. По сути, это не что иное, как полигональное моделирование, но наличие дополнительных инструментов позволяет создавать персонажи и сцены с высокой детализацией и фотореалистичностью. В программах для скульптинга можно заметно улучшить внешний вид низкополигональных моделей, созданных в сторонних 3D-редакторах.

Программы: Zbrush, 3D Coat, Mudbox, Blender, Modo.

Кстати, для полноценного занятия скульптингом понадобится графический планшет, который многократно ускорит процесс работы над моделью. Возможно, он у вас уже есть. Понятно, здесь не обойтись и без творческих навыков. Помните людей, у которых получалось красочно оформить школьную стенгазету, которые украшали ближайшие заборы затейливыми граффити, «возводили» замки с древними рыцарями в сияющих доспехах в тетрадках по физике или химии? Такие люди всегда встречаются в нашем окружении. Когда они обращаются к созданию 3D-моделей, то достигают на этом поприще больших высот. Всем успехов!

Читайте так же:
Фреза для вагонки на циркулярку

Общие принципы создания 3D объектов

Image1 Image2 Image3 Image4

По своей форме все объекты делятся на сложные и простые. Примером простого объекта может являться, например, лампочка. Сложным объектом можно считать, например, дерево. Как известно, существует два подхода к созданию объектов — первый: создание объектов из примитивов — наиболее простой и понятный метод, не требующий особых навыков, второй — рисование объектов, не прибегая к примитивам, а выполняя моделлинг при помощи лофтинга и других приемов. Давайте разберемся, когда же нужно использовать первый подход, а когда второй.

Рисование объектов при помощи примитивов.
Данный метод применяется, когда вы можете мысленно разбить объект на несколько примитивов, которые могут накладываться друг на друга, пересекаться и тому подобное. Для того чтобы проделывать подобные операции над объектом необходимо иметь хорошее пространственное мышление, постоянно представлять себе объект во всех его основных деталях. Зато процесс моделирования значительно упрощается. На основе примитивов можно изобразить практически любой объект, единственное ограничение в том, что после определенного предела изображение примитивами теряет смысл. При желании можно изобразить при помощи примитивов и такой объект (например, при помощи маленьких кубов или сфер, которые, по сути, будут являть собой что-то подобное точкам).
Сам процесс создания объектов на основе примитивов можно разбить на следующие этапы:

мысленное разбиение исходного объекта на примитивы

рисование этих примитивов

расположение их по форме объекта (на основе мысленного разбиения, сделанного ранее)

подгонка размеров и расположения объектов

Таким образом, мы выяснили, что примитивами лучше всего пользоваться при изображении относительно простых, регулярных объектов. Применение их для отображения сложных нерегулярных объектов нежелательно.

Создание сложных объектов нерегулярной формы
Основная проблема при создании подобных объектов — постоянное «видение» объекта. Можно использовать некие начальные наброски объекта, еще лучше иметь перед глазами его модель.
После выбора предмета моделирования и детального изучения его формы можно приступать к моделированию. Писать исходный текст для подобных объектов вручную крайне не рекомендую, так как ничего хорошего из этого не выйдет. Для создания данных объектов лучше воспользоваться средствами визуального проектирования: системами моделирования: 3D Studio MAX, Maya, LightWave, RayDream Studio и им подобными. При создании нужно уделять большое внимание равновесию между детализацией объекта и количеством вершин и граней (вышеперечисленные системы моделирования позволяют проверять количество использованных вершин). В идеале количество вершин и граней должно быть минимально, тогда размер выходного файла будет меньше, и скорость скачивания и отображения возрастет. Кроме того, по мере возможности старайтесь использовать и примитивы.
Еще одной сложной проблемой является расположение, и связь частей сложного объекта, по этому есть несколько систем, которые упрощают создание подобных объектов. Примерами могут служить системы автоматической генерации внешнего вида таких объектов как: человеческое тело, дерево, различные ландшафты. При генерации чаще всего требуется ввести несколько характерных параметров (например, рост, вес, пол). Чаще всего в данных программах используются различные алгоритмы, позволяющие создавать относительно различные объекты. Так при создании ландшафтов и деревьев используются фракталы, с их помощью наиболее просто и быстро достигается нужный результат. Недостатком подобных систем является усредненность получаемых результатов. Но зато огромен выигрыш в скорости моделирования.
Итак, для создания объектов сложной формы необходимо иметь развитое трехмерное воображение или модель объекта, который мы собираемся моделировать. Кроме того, желательно иметь систему визуального моделирования, которая обладает возможностями по созданию подобных объектов.

Подготовка моделей к 3D-печати: самый полный гид по Magics

Аддитивное производство начинается с моделирования объектов, которое выполняется в различных программах, таких как CATIA, SketchUp, SolidWorks, Inventor, Siemens NX и другие. Для того чтобы напечатать изделие, необходимо подготовить его цифровую модель, и на этот процесс может уходить до 32% времени всего цикла аддитивного производства, в зависимости от технологии и сложности объекта.

Для изготовления детали на 3D-принтере прежде всего требуется получить STL-файл. Для этого мы конвертируем твердое тело в полигональную модель, а затем выполняем операции исправления, улучшения, редактирования, подготовки платформы, нестинга, генерации поддерживающих структур, измерений и анализа.

Следующий этап – слайсинг (разделение на слои), заключающийся в создании управляющей программы для 3D-принтера. Модель разбивается на слои с определенным шагом, и на каждом слое мы получаем замкнутый контур, по которому будет проходить экструдер или лазерный луч принтера. Каждый слой – это обычно 2D-изображение в формате DXF.

Далее объект печатается и проходит необходимую постобработку. Этапы работы от конвертирования в STL до слайсинга выполняются в специализированном программном обеспечении, о котором и пойдет речь в нашем обзоре.

Materialise Magics: универсальная программа 3D-печати

Наиболее гибкое и комплексное решение для этих целей предлагает компания Materialise, разработавшая для профессионалов 3D-печати программный продукт Magics. Он позволяет с высокой скоростью и точностью создавать отдельные слои компонентов на основании трехмерных данных САПР либо данных 3D-сканирования. ПО обеспечивает полный цикл аддитивного производства – от импорта данных (в STL и другие форматы) и анализа качества до подготовки платформы и постобработки.

Materialise Magics уникален тем, что оснащен максимально разнообразным набором функций, доступным на сегодняшний день. Это своеобразный конструктор, гибкий и адаптируемый практически под любые задачи аддитивного производства. ПО работает с любыми типами 3D-принтеров, и многие производители встраивают Magics в свое оборудование.

Что входит в состав ПО

Базовый модуль RP

  1. Имеет широкий набор специальных функций для редактирования моделей.
  2. Работает с большим количеством форматов импортируемых файлов.
  3. Быстро, точно и геометрически правильно исправляет ошибки загруженных файлов.
  4. Сохраняет оригинальный цвет, текстуры и фактуры объектов после «лечения» загруженных файлов в зависимости от настроек.
  5. Осуществляет удобную настройку процессов на всех этапах подготовки к печати.
Читайте так же:
Формула расчета модуля шестерен

Дополнительные модули для выполнения специфических функций

К примеру, Import Module обеспечивает импорт множества различных форматов; Structures позволяет проектировать и печатать ячеистые структуры и слои; Slice служит для передачи объектов на уровне слоев в форматах CLI, F&S, SLC, SSL; Tree Support представляет собой наборы поддержек, и так далее.

Рассмотрим подробнее возможности этих программных продуктов.

Magics RP

Самый важный этап моделирования для 3D-принтера – исправление ошибок. RP позволяет автоматически исправлять ошибки в полигональных моделях, такие как инвертированные нормали, отверстия, открытые границы, шумы, самопересечения треугольников, нахлесты и др.

  1. автоисправление наиболее распространенных проблем геометрии в один клик;
  2. пошаговый мастер исправлений для выборочной корректировки определенных категорий ошибок;
  3. ручные инструменты исправления для восстановления наиболее сложных участков.

1. Редактирование моделей:

  • опустошение деталей (создание стенок) для экономии материала, снижения веса и скорости построения;
  • перфорирование для извлечения неиспользованного материала;
  • добавление толщины к тонким стенкам или изменение детали с использованием инструмента Offset & Extrude;
  • преобразование тонкостенной поверхности в объемную модель с помощью Surface to Solid.

Проект 3D печати костей мамонта

Поскольку некоторые 3D-принтеры имеют ограничения по объему загружаемых данных, для облегчения веса файла используется следующий функционал:

  • редукция треугольников;
  • сглаживание острых кромок;
  • глобальное перестроение полигональной сетки.

2. Маркировка:

  • простое добавление текста и изображений (DXF) к деталям в виде маркировки.

3. Разрезание (для разделения модели и печати ее по частям, если она не помещается в камеру принтера):

  • зубчатые разрезы для упрочнения сборки;
  • автоматическое создание направляющих пинов для сборки.

4. Булевы операции:

  • так же, как и в любой САПР, ПО дает возможность производить булевы операции, причем прямо в STL-файле.

5. Подготовка платформы:

  • визуализация платформ;
  • автоматическое размещение объектов на платформе;
  • сравнение положений модели по различным параметрам;
  • размещение модели с учетом поверхностей без поддерживающих структур;
  • большая библиотека 3D-принтеров, которую можно пополнять самостоятельно.

6. Импорт:

  • программа 3D-печати позволяет импортировать полигональные модели во все самые распространенные форматы – STL, OBJ, PLY, VRML – и многие другие.

Import Module

С помощью этого модуля можно дополнительно выполнять импорт CAD-форматов, таких как CATIA, NX, SolidWorks, при этом они сразу конвертируются в STL-файл.

Slice Module

Создание управляющей программы для 3D-принтера включает такие возможности, как:

  • предпросмотр каждого слоя печати;
  • сохранение настроек для каждой машины;
  • построение графика распределения слоев, который показывает зависимость высоты от площади данного сечения.

Structures Module

Эта программа для моделирования для 3D-принтера позволяет создавать различные структуры внутри модели для:

  • снижения веса, количества использованного материала и времени построения;
  • придания большей прочности по сравнению с опустошенной деталью;
  • предотвращения деформации и ошибок построения в процессе печати за счет уменьшения площади/объема, которые подвергаются нагреву.

Sinter Module

Специально предназначен для SLS-печати и обеспечивает автоматическое размещение деталей в заданном объеме камеры построения:

  • максимальное использование объема камеры построения 3D-принтера при размещении деталей;
  • создание боксов для хрупких или групп мелких деталей.

SG Module

Выполняет функцию построения поддерживающих структур для печати сложных объектов по различным технологиям (FDM, SLA, DLP):

  • при изменении ориентации можно увидеть, где будут построены поддержки в режиме реального времени;
  • зубчатая форма обеспечивает генерирование прочных, но при этом легко удаляемых поддерживающих структур;
  • перфорированные поддержки помогают экономить время и материал;
  • можно сохранять профиль поддержек с заданными параметрами и использовать его для других изделий;
  • список поверхностей позволяет проанализировать и оптимизировать поддержки, если это необходимо.

Tree Support Module

С помощью данного ПО выполняется построение древовидных поддержек, т.е. структур со «стволом» и «ветками». Tree Support обеспечивает следующие преимущества:

  • возможность строить поддержки в полуавтоматическом режиме;
  • улучшение качества поверхности благодаря минимизации контактных точек;
  • предотвращение деформации изделия за счет отведения тепла;
  • легкое удаление поддерживающих структур путем создания точек разрыва;
  • отсутствие порошка внутри поддержек;
  • определение оптимального диаметра сечения древовидной поддержки в зависимости от материала.

SG+ Module

Специальная программа для моделирования для 3D-принтера, печатающего металлами, позволяет:

  • строить объемные поддерживающие структуры с целью избежать отрыва от платформы и деформации изделия;
  • создавать конусные поддержки в критических местах для улучшения теплоотвода;
  • автоматически формировать угловые и древовидные поддержки.

Simulation Module

Предназначен для симуляции процесса печати металлом и визуального отображения различных механических деформаций или проведения термической симуляции.

Симуляция рисков при 3D-печати:

  • симуляция механических деформаций детали и поддержек;
  • определение зон перегрева;
  • составление поля внутренних напряжений металла на каждом слое и на изделии в целом;
  • определение зон с высокой усадкой;
  • визуализация результатов;
  • получение изделия с компенсирующими размерами.

Также ПО оценивает риски при печати, например, поломки поддерживающих структур, коллизии рекоутера, усадку, перегрев и помогает предотвратить брак.

Подробнее в статье: Обзор Magics Simulation: как предотвратить риски при 3D-печати металлами Программное обеспечение Magics существует также в виде комплекта для образовательных учреждений. Набор содержит все модули Magics и поможет школам, вузам и учебным центрам усовершенствовать процесс обучения аддитивным технологиям. Специальное предложение по образовательному комплекту включает бессрочные лицензии на 20 и более рабочих мест с годовой техподдержкой.

Помимо Magics компания Materialise предлагает программы 3D-печати в виде отдельных базовых модулей.

3-matic предназначен для моделирования в STL-формате (стандартная триангуляция) и дает возможность выполнять топологическую оптимизацию на уровне микроструктуры, в том числе при помощи многих СAE-программ.

Читайте так же:
Безбашенка регулировка давления видео

e-Stage обеспечивает полностью автоматизированное создание поддерживающих структур и сокращение затрат на постобработку. Создает точки контакта с поддержкой минимальной площади, благодаря чему удалять ее становится проще. ПО доступно в двух конфигурациях: для фотополимеров (SLA) и металлов (SLM).

Преимущества программы для 3D-печати Materialise Magics

Быстрота, оптимизация и высокая надежность работы всех процессов.

Набор практических и эффективных решений для подготовки платформ, построение поддерживающих структур при использовании любых технологий 3D-печати.

Широкий функционал редактирования моделей (добавление логотипов, текстур, изображений).

Возможность производить сложные разрезы (например, со встроенными соединительными штырями), булевы операции и пр.

Наличие обширной библиотеки практически на любое оборудование с прописанными и настраиваемыми параметрами.

Анализ и исправление (быстрое исправление, подготовка и оптимизация полигональной сетки с наилучшим сохранением текстуры, цвета и качества, анализ возможных проблем).

Широкий набор инструментов для проведения бизнес-процессов аддитивного производства.

Интуитивный, легко настраиваемый интерфейс с технической поддержкой от разработчика на русском языке.

У вас есть вопросы? Свяжитесь с iQB Technologies: наши опытные эксперты проконсультируют вас по поводу приобретения Magics, по 3D-моделированию и другим аспектам 3D-технологий.

Общие принципы моделирования. Создание объемной модели в системе КОМПАС-3D

Развивающие: осуществлять межпредметную связь, учить видеть связи между объектами, фактами и процессами реального мира.

Тип урока: комбинированный урок, 45 мин.

Оборудование: проектор, интерактивная доска Panasonic, локальная сеть, раздаточный материал.

Ход урока

I. Организационный момент (2 мин).

Постановка целей и задач данного урока.

Задача. На последнем занятии мы познакомились с элементами графического интерфейса, узнали, что появляется на экране после запуска системы, научились работать с плоскостями системы, создавать основание детали, использовать привязки, добавлять простые объемные элементы путем приклеивания к плоскости основания, добавлять вырезы к детали, создавать зеркальный массив деталей, т.е. начали процесс создания детали. Сегодня на уроке мы продолжим этот процесс, рассмотрим технологию создания канавок, технологии множественного копирования элементов.

А для этого я предлагаю проделать нам следующую работу:

План занятия.

  1. Повторить основные термины и определения пройденного материала.
  2. Изучить операцию копирования элементов детали по концентрической сетке.
  3. Закрепить новые знания в ходе выполнения практических упражнений.
  4. Выполнить практическую работу.

II. Актуализация знаний (18 мин.)

1. Назовите основные элементы графического интерфейса программы КОМПАС-3D.

Ответ Студента: заголовок окна, главное меню, стандартная панель, панель Текущее состояние, панель Вид, Компактная панель, строка сообщений, панель свойств

Задание 1. На электронной доске собрать образ окна программы КОМПАС-3D путем перемещения ее основных элементов управления.

(работа студента у электронной доски)

Остальные студенты в это время выполняют задание 2.

Задание 2. По внешнему виду детали описать этапы построения его трехмерной модели, продемонстрировать это на компьютере

2. Расскажите о назначении Дерева построения чертежа в программе КОМПАС-3D?

Ответ Студента: Дерево модели – это графическое представление набора объектов, составляющих модель. После создания объектов они автоматически появляются в Дереве виде значков

3. Расскажите об общих принципах моделирования объемных деталей

Ответ Студента: Построение твердотельной модели заключается в последовательном выполнении операций объединения, вычитания и пересечения над простыми объемными элементами (призмами, цилиндрами, пирамидами, конусами и д.р.). Многократно выполняя эти операции над различными объемными элементами, можно построить самую сложную модель.

Преподаватель: ребята, примерами вычитания объема из детали могут быть различные отверстия, проточки, канавки, пазы (синие стрелки), а примерами добавления объема – бобышки, выступы, ребра (желтые стрелки) Пример

4. Назовите основные элементы трехмерной модели

Ответ Студента: грань, ребро, вершина, могут присутствовать дополнительные элементы: символ начала координат, плоскости и оси.

Задание 3. На доске напротив каждого определения, описывающего основной элемент модели написать его название. На чертеже трехмерной модели с помощью выносных линий указать эти элементы. (Работа студента с электронной доской) Приложение 2

5. Что в системе КОМПАС-3D называется эскизом, контуром?

Ответ Студента: плоская фигура, в результате перемещения которой образуется объемное тело называется эскизом, а само перемещение – операцией

Ответ Студента: под контуром понимается графический объект (отрезок, дуга, прямоугольник и д.р.) или совокупность последовательно соединенных графических объектов в эскизе.

6. Каким требованиям должен отвечать эскиз в системе КОМПАС-3D?

Ответ Студента: 1) контур в эскизе всегда должен отображаться стилем линии Основная (синие линии); 2) контуры в эскизе не должны пересекаться и не должны иметь общих точек

Задание 4. Да доске представлен чертеж. Можно ли использовать его в качестве эскиза? Обоснуйте свой ответ. Приложение 3.

7. Вспомним алгоритм создания эскиза в системе КОМПАС-3D. Базовые операции построения трехмерной модели.

Проверяем выполнение второго задания.

Ответ Студента: 1) при первом запуске программы получить лицензию командой Сервис-Получить лицензию; 2) выделить в Дереве плоскость на мы собираемся строить эскиз; 3) Выполнить команду в главном меню программы…. эскиза или нажать кнопку Эскиз на панели Текущее состояние; 4) средствами двухмерного черчения построить эскиз; 5) закрыть эскиз (нажать кнопку Эскиз на панели Текущее состояние)

Дополнительные вопросы. Какие операции были использованы вами при построении детали?

Операция выдавливания является в системе базовой. А какие еще базовые операции создания трехмерных моделей вам известны?

Ответ Студента: операция вращения, кинематическая операция, операция по сечениям

Демонстрация преподавателем выполнения этих операций на электронной доске. Приложение 1

III. Объяснение нового материала (6 мин.)

Вспомним процесс создания трехмерной детали из прошлой практической работы. Преподаватель демонстрируем основные этапы создания трехмерной модели прошлого урока

  1. Создали основание
  2. Добавили материал к основанию
  3. Создали проушину
  4. Добавили бобышку
  5. Добавили сквозное отверстие на ней
  6. Создали зеркальный массив
  7. Добавили скругления ребер проушин, ребер основания
  8. Создали конструктивную плоскость и эскиз на ней
  9. Выдавили до ближайшей поверхности
  10. Опять добавили бобышку
  11. Добавили глухое отверстие из библиотеки и обозначение резьбы
Читайте так же:
Маркировка плашек и метчиков

Продолжаем работу над этой трехмерной деталью. Нам нужно построить 4 канавки, 4 бобышки, причем бобышка от канавки находится на угловом расстоянии 45 градусов.

Ребята, может кто-то из вас предложит технологию, которая бы сократила время вычерчивания этих 8 элементов. (Ответ: начертить по одному элементу, далее их скопировать массивом). Т.е. решение задачи сводим к построению 2-х концентрических массивов расположенных относительно друг драга под углом 45 градусов

На столе у каждого из вас приведен этот алгоритм. Давайте его разберем.

Алгоритм создания массива по концентрической сетке.

1. Нажать кнопку Массив по концентрической сетке на Расширенной панели команд создания массивов панели Редактирования детали.

2. В Дереве модели указать исходные элементы массива.

3. Открыть закладку Параметры на Панели свойств. Курсором мыши в пространстве указать ось массива.

4. Убедиться, что поле N2 – Количество по кольцевому направлению на Панели свойств содержит требуемое значение элементов массива.

5. Нажать кнопку Создать объект.

Преподаватель демонстрирует алгоритм выполнения на конкретном примере с помощью электронной доски.

IV. Практическая работа (10 мин.)

Переходим к следующему этапу нашего урока – к выполнению практической работы.

V. Проверка выполненного задания демонстрация работ с использованием сети и электронной доски (2 мин.)

VI. Закрепление материала (5 мин.)

Итак, ребята, мы с вами завершили процесс создания трехмерной детали, выполнили самостоятельное задание. Для закрепления материала я предлагаю вам ответить на вопросы.

Профессия: 3D-моделлер

Профессия: 3D-моделлер

С развитием цифровых технологий появилось много профессий, связанных с созданием визуального контента: компьютерной графики, спецэффектов, объектов виртуальной реальности. Одна из таких профессий — 3D-моделлер.

Где и зачем нужны трёхмерные модели

3D-моделирование — это создание трёхмерных объектов, придуманных или реальных. Например, никто никогда не видел вживую корабли из «Звёздных войн», но их модели для новых эпизодов создавались с помощью 3D-технологий. 3D-моделирование позволяет наглядно представить объект, существующий только в чертежах, например, копию будущего здания или инопланетного пейзажа.

3D-моделлер — специалист, который с помощью специальных программ создаёт цифровой трёхмерный контент.

Сферы, в которых используется 3D-моделирование:

  • кино,
  • телевидение (в том числе моушн-дизайн — создание заставок и фонов),
  • компьютерные игры,
  • анимация,
  • VR (виртуальная реальность),
  • реклама,
  • медицина (создание моделей внутренних органов и искусственных конечностей),
  • промышленный дизайн,
  • архитектура,
  • машиностроение (в том числе самолёто- и ракетостроение),
  • лёгкая промышленность (производство игрушек).

Как работает 3D-моделлер

Я работаю в индустрии развлечений и расскажу именно о ней. В кино 3D-моделлер — всегда часть большой команды. Художники разрабатывают концепт — то, как будет выглядеть мир, техника, персонажи в кино или игре. Специальный отдел занимается сканированием машин, зданий, предметов, людей. Но отсканированная копия или концепт художника — это ещё не 3D-модель, её нужно доработать, и тут за неё берутся 3D-моделлеры. Они придают трёхмерным объектам тот вид, который мы видим на экране. Также моделлер делает юви — «разворачивает» 3D-объект в плоскости, как разворачивают картонную коробку. Потом на этой развёртке, как на холсте, рисуют текстуры. Например, на модели дерева рисуют кору, а персонажу раскрашивают одежду. Этим занимаются художники по текстурам.

Мой путь в профессию

Я учился в военном училище в Иркутске, получил инженерное образование и собирался работать по специальности «авиационный инженер». Однако в 2001 году я увидел фильм «Властелин колец» и понял, что хочу работать в киноиндустрии, заниматься созданием визуальных эффектов.

После вуза я работал по контракту, потом уволился из армии и устроился в студию по производству рекламы. Там я освоил видеомонтаж и познакомился с компьютерной графикой. В 2009 году я устроился работать художником по компьютерной графике в Континентальную хоккейную лигу, в департамент телевидения.

Тогда же я пошёл учиться в школу компьютерной графики, на факультет визуальных эффектов и анимации. Школа дала мне многое: я познакомился с разными видами визуальных эффектов и понял, что больше всего мне нравится именно 3D-моделирование. После телевидения я работал в анимационной студии «Да», а потом перешёл в «Анимаккорд» , где участвовал в создании «Маши и медведя».

В 2018 году я стал моделлером в студии CGF, которая делает компьютерную графику для кино. Так спустя несколько лет сбылась моя мечта работать в киноиндустрии. Кроме работы, я преподаю в Animation Club: читаю лекции, проверяю домашние задания, отвечаю на вопросы.

Где учиться на 3D-моделлера

В кино, игровой индустрии или анимации никто не спрашивает диплом. Здесь смотрят на портфолио и навыки. Всё это можно получить, отучившись на очных или онлайн-курсах. Научиться основам 3D-моделирования можно и самому.

В российских вузах нет факультетов и курсов, где учат именно 3D-моделированию. Если вы хотите работать в этой сфере и при этом получать высшее образование, ищите факультеты, где обучают смежным специальностям. Например:

  • Художественные вузы и факультеты.

3D-моделлеру нужно разбираться в технике рисования и скульптуры, понимать, что такое размер, объёмы, форма и перспектива. Работе в специальных программах для 3D-моделирования можно научиться за 4–5 месяцев, а вот художественные навыки нарабатываются гораздо дольше. Художественный вуз будет огромным преимуществом, когда вы придёте в эту профессию.

  • Факультеты дизайна и компьютерной графики

Непосредственно моделированию там не учат, но дают знания по смежным темам. После окончания такого факультета в дипломе у вас будет указана общая специальность — например, «дизайнер».

  • Технические и инженерные факультеты
Читайте так же:
Крюк для провода сип крепление

Это направление для тех, кто хочет работать 3D-моделлером в промышленном дизайне: создавать модели машин и зданий.

  • Очные школы и курсы 3D-моделирования

Школ много, их легко найти в интернете. Преимущества очного обучения:

  • вы знакомитесь с разными направлениями и можете выбрать, что вам интересно;
  • в школе преподают практикующие специалисты из разных студий;
  • вы знакомитесь с преподавателями и сокурсниками из индустрии — в дальнейшем связи помогут найти работу.

Недостатки очной школы — длительность обучения (2 года) и высокая стоимость.

  • Онлайн-курсы 3D-моделирования

На таких курсах можно быстро и относительно недорого получить начальные навыки. Но если вы слабо разбираетесь в этой сфере и не понимаете, чем конкретно хотите заниматься, есть риск выбрать не совсем тот курс и потерять на этом время и мотивацию.

  • Самостоятельное обучение

Если вы уже знаете, чего хотите, можно выбрать онлайн-курс и учиться самостоятельно. Если нет, то полезно найти человека, который этим занимается. Он расскажет о разных направлениях, поможет изучить программы, даст обратную связь.

Знания и навыки

Профессия 3D-моделлера — одновременно техническая и творческая, и для успешной работы нужно развивать и то, и другое. Я бы рекомендовал вот что:

  • Рисование и лепка

3D-модель из реального мира должна полностью соответствовать действительности. Для этого надо уметь рисовать и лепить. Идеи художников тоже иногда нужно дорабатывать,поэтому умение рисовать пригодится. Начинающим 3D-моделлерам я рекомендую рисовать, лепить, развивать глазомер и фантазию.

  • Знание анатомии

Моделлерам, которые занимаются созданием персонажей, нужно знать анатомию. Неважно, воссоздаете вы модель реального человека или выдуманного персонажа — надо правильно передать внешний вид и пропорции. Этим навыкам обучают в художественных школах и вузах.

  • Инженерное мышление и знание техники

Особенно важно для моделлеров, которые работают в сфере промышленного дизайна. Для кино и игр тоже создают 3D-модели техники, и надо знать, как она работает.

  • Креативность и аналитическое мышление

Моделлеру нужно анализировать информацию, которую он получает от художников и специалистов по сканированию. Ему приходится дорабатывать концепты художников, то есть решать творческие задачи.

  • Знание программ

Моделлеры работают в специальных программах, которые позволяют воссоздать объект максимально точно: с соблюдением объёмов, размеров, пропорций.Например, я использую Maya, ZBrush, UVLayout, Houdini, SpeedTree, Mudbox.

Личные качества

  • Коммуникабельность

Даже если работаете на удалёнке, вы всё равно в команде с разными специалистами. Нужно уметь договариваться, быть вежливым, уважать работу других.

  • Терпение

Терпение понадобится, чтобы освоить профессию на высоком уровне. Все, кто начинал, сталкивались с трудностями и ошибались. В кино, анимации, игровой индустрии команда порой работает над проектом несколько месяцев или даже лет, и терпение нужно, чтобы дождаться результата.

  • Умение мотивировать себя

Важно поддерживать в себе энтузиазм и высокую мотивацию к работе. Для этого нужно понять, что вас вдохновляет. Лично я смотрю фильмы или листаю артбуки по играм и фильмам. Я вижу, что делают другие, и хочу сделать не хуже.

Карьера, зарплата, график

Карьера

Примерные ступеньки карьерной лестницы в кино, анимации, игровой индустрии или на телевидении:

  • стажер,
  • джуниор-моделлер,
  • моделлер (или мид-моделлер),
  • сеньор-моделлер,
  • лид-моделлер;
  • руководитель департамента.

Продвигаешься по карьерной лестнице — меняется круг обязанностей. Сейчас я работаю лид-моделлером и проверяю работу других моделлеров, занимаюсь техническими вопросами в департаменте, участвую в обсуждении сложных задач, составляю технические задания, помогаю менее опытным коллегам.

Заработок 3D-моделлера зависит от индустрии. Больше всего платят в игровой индустрии, на втором месте — анимация, на третьем — кино.

Зарплаты моделлеров в кино

Стажеру часто не платят ничего, два месяца работает бесплатно.

Джуниор-моделлер, успешно прошедший стажировку, получает от 35 до 50 тысяч.

Просто моделлер — от 50 до 75 тысяч.

Старший модделлер — до 100 тысяч.

Лид моделлер или глава департамента — больше 100 тысяч в зависимости от функционала и договорённостей.

График работы

В студии моделлер работает по обычному офисному графику — 8 часов, 5 дней в неделю. Но на работу можно приходить не к 9:00–10:00, а позже. У нас в студии, например, все должны быть на работе до 12:00. Сотрудник может договориться об индивидуальном графике, например, есть такие, кто любит работать вечером. Я работаю с 10:00 до 19:00.

Но когда нужно сдать срочный проект, порой приходится трудиться по 10–12 часов. Как правило, в студиях это время оплачивается. Но такие периоды не длятся долго.

3D-моделлер может работать из дома на удалёнке или на фрилансе, тогда он сам определяет свой график.

Работа и перспективы

3D-моделлеры востребованы, но у них высокая конкуренция — выше, чем у других специалистов, которые занимаются созданием визуальных эффектов. Это связано с тем, что многие хотят заниматься именно 3D-моделированием. Чем уже профиль — тем меньше конкуренция. К примеру, есть отдельный специалист, который создает причёски персонажей-людей или шкуры животных, грумер-артист. Их намного меньше, чем 3D-моделлеров. Поэтому когда открывают новый проект, на место грумера-артиста два человека, а на место 3D-моделлера — десять.

Сфер, где используют 3D-моделирование, становится всё больше. Активно развиваются технологии виртуальной реальности с использованием 3D-моделей. Совершенствуются системы сканирования объектов. Уже сейчас можно сканировать не только сами объекты, но и эмоции людей — а потом перенести их в 3D. Так что 3D-моделлерам есть куда двигаться и развиваться.

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

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector