Три д модели: 3D-модели для профессионалов :: TurboSquid

Ниже приведен полный список журналов Taylor & Francis, которые в настоящее время поддерживают онлайн-публикацию в формате 3D, а также ссылки на соответствующие страницы с инструкциями для авторов.

Если вам нужен совет по созданию 3D-моделей, то отличным местом для начала станут практические руководства (см. ссылки выше). Для получения более конкретных советов в блоге Sketchfab публикуются полезные статьи, а на форуме Sketchfab активное сообщество моделистов (как профессионалов, так и любителей) с темами, которые часто связаны с конкретными 3D-приложениями или предметными областями.

Как извлечь максимальную пользу из публикации 3D-моделей

1. Следуйте рекомендациям

Существует все больше доступных руководств и руководств по передовой практике. Они часто адаптированы к конкретной области, поэтому соответствующие профессиональные организации часто являются хорошим местом для начала. Например, и Historic England, и Historic Environment Scotland составили подробное руководство по использованию 3D-моделирования и геопространственных изображений в области наследия и смежных областях.

2. Старайтесь быть максимально прозрачными

Независимо от того, какой метод вы используете для построения своих моделей или их основное назначение, важно, чтобы читатель мог быть уверен в их точности. Поэтому рекомендуется указать аппаратное и программное обеспечение, которое вы использовали, а также базовый рабочий процесс любых важных процессов, которые могли повлиять на окончательный результат.

Лондонская хартия часто используется специалистами по культурному наследию, работающими с компьютерной визуализацией и трехмерными моделями, и устанавливает краткую основу для документирования методов и практики.

Особенно важно уточнить, оптимизирована ли ваша модель для публикации. Таким образом, ваши читатели не будут приравнивать уменьшенную визуализацию к фактическому результату вашей работы.

3. Подумайте о том, как вы представляете свои модели

Подумайте о цели вашей модели . Вы пытаетесь показать результаты определенного метрического теста, предоставить артефакт для сравнения или показать реконструированное здание или интерьер?

Для разных целей потребуются разные способы презентации. Взгляните на других пользователей Sketchfab через вкладку «Исследовать», например, Getinsitu, ориентированную на археологию и наследие, чтобы получить некоторые идеи о том, как представить различные типы моделей.

Некоторый уровень форматирования, скорее всего, будет возможен в программном обеспечении, которое вы использовали для построения модели, но, возможно, стоит уточнить вашу модель в отдельном пакете, таком как Meshlab или Blender. Оба бесплатны для использования и имеют открытый исходный код, но есть также множество платных опций, таких как ZBrush.

Убедитесь, что вы четко подписали свою модель , как и любую цифру, чтобы пользователи могли получить максимальную отдачу от своего взаимодействия. Например, указывая на особенности или конкретные моменты, которые поначалу могут быть неочевидными.

Попробуйте добавить масштабную линейку. Людям, не знакомым с объектом или структурой, иногда трудно визуализировать их относительные размеры. Поскольку это не всегда просто, вы можете указать масштаб в подписи к модели. Например, укажите общую длину объекта или здания.

Вы также можете использовать Sketchfab для визуализации более традиционных данных, как это было сделано mjlegg для плотности населения и ctech. com для скорости просачивания.

4. Расскажите всем

Вы подготовили привлекательный и доступный цифровой продукт, так что расскажите!

• Поделитесь ссылкой в ​​социальных сетях. Направляйте людей на страницу вашей модели в Sketchfab (где также будет ссылка на вашу статью). Взгляните на сообщение об использовании Twitter, чтобы поделиться своими исследованиями и получить еще несколько советов.
• Добавление видеоклипа вашей модели или даже неподвижного изображения может помочь привлечь внимание людей.
• Узнайте о других подходах, которые вы можете использовать для продвижения своей исследовательской статьи 

Журналы, публикующие 3D-модели

Возможность включения 3D-моделей в статьи в настоящее время доступна для следующих изданий. Посетите страницу «Инструкции для авторов» выбранного журнала, чтобы узнать больше о том, как отправить модель:

• Австралийская археология
• Картография и геоинформатика
• Компьютерные методы в биомеханике и биомедицинской инженерии
• Компьютерные методы в биомеханике и биомедицинской инженерии: визуализация и визуализация
• Исследование соединительной ткани
• Сохранение археологических памятников и управление ими
• Датский археологический журнал
• Цифровая журналистика
• Международная биомеханика
• Международный журнал исследований наследия
• Международный журнал нейронаук
• Журнал координационной химии
• Журнал полевой археологии
• Журнал Американского института охраны природы
• Журнал Института консервации
• Журнал статистических вычислений и моделирования
• Журнал систематической палеонтологии
• Журнал палеонтологии позвоночных
• Журнал визуальных коммуникаций в медицине
• Журналистская практика
• Журналистика
• Ортодонтические волны
• Наука и технологии перспективных материалов
• Исследования в области охраны природы
• Супрамолекулярная химия

Сэм Бромейдж

Сэм — финансируемый WRoCAH аспирант кафедры археологии Шеффилдского университета. В настоящее время он работает с Taylor & Francis, чтобы лучше понять масштабы и потенциал 3D-публикаций для археологии и наследия.

10 Различные методы 3D-моделирования

Я сидел с открытой сценой в Blender и думал о своем следующем проекте. Затем меня поразило, насколько обширной стала область 3D-моделирования, и большинство людей даже не представляют, сколько 3D-контента они видят каждый день. На сегодняшний день существует множество видов 3D-моделирования. Все, от моделирования коробок до фотограмметрии.

В этой статье я перечислю 10 различных типов 3D-моделирования. Возможно, вы сможете получить представление о том, куда пойдет ваш следующий проект, или, может быть, вы будете так же поражены, как и я, тем, насколько много 3D используется в качестве инструмента для визуализации во многих отношениях. Вот типы моделирования, которые мы обсудим и изучим:

• Box modeling
• Polygon modeling
• Nurbs and curve modeling
• Digital 3D sculpting
• Photogrammetry
• Simulation
• Procedural modeling
• Boolean modeling
• Сборка комплектов
• Модульное моделирование

Можно утверждать, что существует столько же видов моделирования, сколько и инструментов. Тем не менее, я решил ограничиться методами, которые признаны немного более широкой аудиторией, чем я сам. Есть методы, которые я нашел, которые, кажется, общеприняты как методы или типы 3D-моделирования.

Все они так или иначе жизнеспособны. Это просто зависит от того, какую форму и детали вы хотите создать. Большинство из этих типов можно использовать в Blender. Но это не эксклюзивная статья о Blender, даже если это мой любимый инструмент. Вместо этого я хочу поощрять более широкий взгляд и видеть, что каждый тип моделирования приносит с собой.

Здесь я перечислю некоторые области, в которых мы могли бы захотеть использовать эти типы моделирования, просто чтобы дать вам общий обзор.

• Дизайн продукта и подготовка производства
• Marketing and commercials
• VR and AR
• architectural visualization
• 3D printing
• Games and real time applications
• animation and movies
• VFX, visual effects
• Mobile applications
• Industry and engineering

We most вероятно, обнаружат, что некоторые типы моделирования используются гораздо чаще в одних из этих областей, чем в других. Давайте углубимся в типы моделирования, с которыми мы можем столкнуться.

Моделирование коробок

Начнем с моделирования коробок. Что делает блочное моделирование самостоятельным типом, так это то, что мы начинаем с некоторого примитивного объекта, такого как куб или сфера, и используем классические инструменты моделирования, чтобы создать из него форму.

Связанное содержимое: Объяснение более 30 инструментов моделирования Blender

У нас есть отправная точка, и мы работаем с низкополигональными формами для создания нашего объекта. Это распространенный способ моделирования, который является довольно механическим, поскольку мы контролируем отдельные грани, ребра и вершины. При блочном моделировании мы делаем упор на одновременное управление целыми формами и большими частями объекта.

Большую часть времени мы работаем с гранями, имеющими четыре стороны, мы называем их четырехугольниками. С ними легко работать, поскольку большинство инструментов моделирования предназначены для работы с четырехугольниками. Но прежде чем мы используем модель, она часто подвергается триангуляции либо пользователем заранее, либо автоматически скрытым программным обеспечением.

Этот тип моделирования лучше всего работает с объектами с твердой поверхностью, такими как архитектурная визуализация и искусственные объекты или продукты.

Мы используем такие инструменты, как выдавливание, создание петель и скос. Коробчатое моделирование часто используется вместе с поверхностью подразделения.

Поверхность подразделения — это метод, который добавляет дополнительную геометрию между ребрами, вершинами и гранями, которыми мы манипулируем с помощью традиционных инструментов моделирования. Геометрия, которой мы управляем, становится похожей на клетку, которую мы использовали для формирования разделенной версии нашего объекта.

Подразделенный низкополигональный объект становится более округлым в соответствии с алгоритмом Кэтмулла-Кларка. Это может показаться техническим, но по сути мы просто добавляем геометрию, которая закругляет поверхность нашего объекта.

Существуют разные школы использования поверхности подразделения. Поскольку это своего рода слой, который добавляется поверх нашей исходной геометрии, некоторые люди говорят, что вы никогда не должны моделировать с видимой поверхностью подразделения только потому, что исходная сетка может стать непригодной для использования без добавления поверхности подразделения. Ограничение использования оригинальной сетки.

Другие утверждают, что гораздо легче увидеть, что вы делаете, и в любом случае намерение состоит в том, чтобы использовать объект с поверхностью подразделения.

Полигональное моделирование

Полигональное моделирование — это тип 3D-моделирования, очень похожий на блочное моделирование. Разница здесь в том, что мы обычно начинаем с одной вершины или простой формы без нее и глубины. Затем мы строим нашу модель по частям. Мы часто используем те же инструменты, что и при блочном моделировании, но используем их в некотором роде для детализации.

Особое внимание здесь уделяется работе с ребрами и вершинами. Объекты, которые мы создаем с помощью этой техники, все еще довольно часто имеют твердую поверхность, но имеют более органичные формы.

Полигональное моделирование, как и блочное моделирование, часто делает акцент на использовании четырехугольников в топологии. Это связано с тем, что многие инструменты предназначены для работы с четырехъядерной топологией.

То, что мы создаем с помощью полигонального моделирования, может относиться к категории жестких поверхностей. Но часто модели, которые мы создаем, обладают некоторыми органическими характеристиками. Например, это может быть статуя или строительные украшения.

Но это также может быть какой-то аксессуар, инструмент или другое снаряжение, которое мы создаем с помощью этой техники.

Поверхность подразделения также часто используется здесь, чтобы сгладить геометрию объекта.

По сути, инструменты, используемые в блочном и полигональном моделировании, одинаковы, мы просто используем их по-разному.

Нурб и моделирование кривых

Нурб означает неравномерный рациональный b-сплайн. Неудивительно, что у нас есть аббревиатура. При таком моделировании мы переходим на совершенно другой вид моделирования. Мы создаем изогнутые поверхности, которыми мы управляем на основе контрольных точек. Мы можем использовать его для создания очень гладких изогнутых поверхностей.

Мы можем интерпретировать точки одной и той же кривой, а также создавать мосты между несколькими кривыми. Мы можем настроить сеть кривых, которые действуют как края объекта, а затем заполнить геометрию между ними, чтобы создать объект.

Этот тип моделирования в основном используется в разработке и программном обеспечении САПР. Не так много, когда речь идет о визуальных эффектах и ​​художественной стороне 3D.

Представьте, что у вас есть объект, который вы хотите распечатать в 3D. В этом случае, если у вас есть полигональная модель, которую мы создали с помощью блочного или полигонального моделирования, и вы масштабируете ее. Все эти грани и треугольники станут видны, как если бы вы увеличили растровое изображение.

С другой стороны, с помощью nurbs мы можем масштабировать модель вверх и вниз, а кривые останутся плавными. Можно сказать, что это эквивалент векторной графики в 2D-графике.

Так как мы больше не работаем с вершинами, гранями или ребрами и вместо этого используем кривые. Это означает, что инструменты очень разные.

У нас могут быть инструменты, которые открывают или закрывают кривую или создают новую кривую, интерпретирующую между двумя другими кривыми. Но у нас также есть очень похожие инструменты, такие как перемещение контрольных точек, масштабирование и вращение.

Цифровая 3D-скульптура

Скульптура возвращает нас от инженерной части 3D-моделирования к более художественной стороне. В скульптинге используются вершины, грани и ребра, точно так же, как в блочном и полигональном моделировании. Мы используем лепку, чтобы отделить процесс формирования от более технических деталей, связанных с заботой об отдельных элементах. Вместо манипуляций на основе выбора у нас есть кисти. Кисть имеет область влияния и более органично изменяет геометрию в зависимости от типа кисти и настроек.

Скульптура обычно используется для создания персонажей, животных или существ. Но его также можно использовать для создания деталей, которые было бы трудно создать с помощью традиционного блочного и полигонального моделирования.

Существуют разные виды лепки. Мы можем скульптить сетку как есть, и это будет перемещать вершины, ребра и грани, придавая им форму в соответствии с кистью. Используя этот метод, нам нужно иметь очень много геометрии с самого начала, иначе мы скоро достигнем предела того, сколько деталей может содержать наша геометрия.

Следующую технологию мы называем множественным разрешением. Это похоже на Subdivision Surface, разница в том, что мы можем хранить скульпт между каждым уровнем multires. Как только мы достигаем предела детализации нашей геометрии, мы увеличиваем уровень мультиразрешения. Таким образом, мы получаем больше геометрии по мере необходимости и можем хранить скульпт на нескольких уровнях детализации.

Следующая итерация технологии называется динамической топологией. По крайней мере в Блендере. Эта функция динамически разделяет сетку на треугольники по мере того, как мы рисуем, в зависимости от уровня масштабирования или предопределенного абсолютного уровня. Таким образом, мы просто продолжаем лепить, и геометрия будет адаптироваться.

Когда мы закончим скульптинг, нам нужно снова сделать сетку пригодной для использования. После сеанса скульптинга сетка часто находится в очень плохом состоянии с точки зрения производительности и работоспособности.

Иногда мы можем автоматически создать более качественную сетку с помощью различных алгоритмов пересоздания сетки, которые могут обрабатывать поверхность объекта и накладывать новую сетку поверх нее. Много раз думали, что нам нужно пройти через процесс, называемый ретопологией, и вручную воссоздать сетку поверх скульптурного объекта.

Фотограмметрия

Фотограмметрия — это еще один совершенно другой способ создания 3D-моделей. С помощью этой техники мы используем камеру и фотографируем объект несколько раз со всех сторон при максимально ровном освещении. Затем мы загружаем эти изображения в программу, которая интерпретирует их и создает трехмерное представление объекта.

Здесь есть очевидные преимущества и недостатки. Мы получаем данные реального мира, а это означает, что все, что мы создаем, должно быть близко к реализму. Много раз мы получаем текстуры и UV-карты, созданные в процессе, поэтому нам не нужно тратить столько времени на эти области.

Однако, как и при скульптинге, сетку необходимо переработать либо путем пересоздания, либо с помощью ретопологии. Это означает, что нам также может понадобиться воссоздать UV-карту.

Также предстоит большая работа по очистке, так как камера будет захватывать не только рассматриваемый объект, но и окрестности.

Другим недостатком является то, что нам нужно иметь доступ к объекту, чтобы сфотографировать его, и нам нужно положить его на поверхность, что означает, что часть объекта будет для нас недоступна. Например, камень должен лежать, когда мы его фотографируем, а его нижняя сторона недоступна во время одной фотосессии. Это приведет к дырам в нашей сетке, с которыми нам придется каким-то образом справиться.

Фотограмметрия — относительно новое изобретение, которое в последнее время получило широкое распространение. Мы не можем фотографировать только маленькие объекты. Мы также можем использовать дрон, чтобы сфотографировать всю территорию и воссоздать более крупные структуры.

Хорошая новость для сохранения старых построек или для более быстрого изучения местности.

Существуют также сканеры, которые можно использовать для сканирования объекта или области, подобно работе гидролокатора. Затем данные можно передать через программное обеспечение для воссоздания 3D-карты.

Моделирование

Существует множество видов цифровых симуляций. Здесь я перечислю несколько.

• Физика
• Ткань
• Мягкое тело
• Жидкость
• Огонь и дым
• Океан
• Частицы

Каждый из них имеет свое назначение. Большинство из них также имеют несколько целей, как вы, вероятно, можете себе представить. Когда мы что-то моделируем, мы создаем установку с различными объектами и параметрами, которые со временем будут взаимодействовать друг с другом. Компьютер рассчитывает, как все будет двигаться и что произойдет для каждого кадра, для которого мы запускаем симуляцию.

Затем мы можем использовать результат для создания анимации, а также для создания сцены или объектов на основе моделирования, а не необработанного ручного ввода с помощью других методов моделирования. Представьте, если бы вы создали волну, плещущуюся о камень. Вы можете смоделировать или использовать фотограмметрию для создания камня, но с волной сложнее. Вы можете вылепить его, но было бы гораздо удобнее запустить симуляцию и заставить его плескаться о камень самостоятельно, создавая форму на основе таких параметров, как угол, под которым волна ударяется о камень, размер и скорость. волна и так далее.

Точно так же мы могли бы использовать физическую симуляцию в сочетании с объектом с мягким телом, чтобы создать автомобильную аварию. Вместо того, чтобы моделировать каждый кадр вручную.

Другим примером может служить имитация ткани. Вы можете вылепить подушки для своей следующей сцены архитектурной визуализации или использовать симуляцию ткани, чтобы создать ее со всеми складками.

Симуляции гораздо больше склоняются к визуальным эффектам, чем, например, nurbs. Но мы все еще можем считать это методом моделирования, поскольку с его помощью мы создаем или деформируем объекты.

Моделирование — это гораздо более технический тип 3D-моделирования. Поскольку мы в основном настраиваем и настраиваем параметры, а не фокусируемся непосредственно на форме.

Процедурное моделирование бывает разных форм и размеров. Я разделю это на два разных типа моделирования. Первый основан на инструментах. Мы или кто-то другой создали инструмент, предназначенный для процедурной генерации кучи однотипных объектов. Например, у нас может быть строительный генератор. Затем мы могли бы ввести множество параметров, таких как количество этажей, высота потолка и форма крыши. Затем мы запускаем программу несколько раз, и каждый раз выдается новая модель, соответствующая нашим критериям.

Существует множество таких инструментов для конкретных типов моделей, и мы также можем создавать собственные генераторы моделей и выставлять определенные параметры, которые соответствуют типу модели, которую мы хотим, чтобы инструмент выдавал.

Следующий вид процедурного моделирования тесно связан с затенением. Шейдер может иметь вывод смещения, и через это смещение мы берем простой примитив, такой как сфера или плоскость, и используем математические формулы для деформации поверхности, чтобы она стала сложным объектом или поверхностью.

Эта тенденция усилилась по мере того, как стали доступны все более совершенные инструменты для смещения геометрии посредством затенения. Доступно как традиционное смещение, работающее по одной оси вверх и вниз, так и векторное смещение. Смещение вектора может смещать геометрию во всех направлениях, создавая сложные объекты из простой геометрии.

При логическом моделировании мы начинаем с модели и вырезаем или добавляем к ней другой объект, чтобы создать новую форму. Это тесно связано с блочным моделированием, и мы часто используем эти два метода вместе.

Обычно мы моделируем базовые формы с помощью блочного моделирования, а затем комбинируем различные формы с помощью логических операций. Операции, с которыми нам приходится работать:

• Разность
• Объединение
• Пересечение

Оператор разности является наиболее распространенным. Это оператор, который отсекает форму и объем одного объекта от другого.

Объединение объединит два объекта вместе, а пересечение сохранит только общую геометрию двух объектов.

Логические значения могут помочь нам создавать формы, для имитации которых в противном случае потребовалось бы много времени с помощью других методов моделирования. Мы можем комбинировать круглые или изогнутые формы с квадратными формами с твердой поверхностью и вырезать или складывать их вместе.

Это еще один тип моделирования, при котором мы начинаем с набора объектов, которые мы объединяем в более детализированные объекты. Или мы можем использовать кит-бэшинг для детализации объекта, который был создан с помощью какого-то другого типа моделирования.

Разбивание набора также очень распространено при создании объектов с твердой поверхностью. Это позволяет нам исследовать, как различные части могут сочетаться друг с другом, не нуждаясь в полной картине того, как будет выглядеть окончательная часть.

Избиение комплекта отлично подходит для детализации сцены. При использовании кит-бэшинга следует помнить о соотношении высокочастотной детализации, среднечастотной и низкочастотной детализации. Кадры с хорошей композицией обычно имеют хорошее сочетание и расположение между различными распределениями деталей.

Это верно как для моделирования твердых поверхностей, так и для моделирования органических материалов. Например, у вымышленного робота может быть больше деталей относительно того, что должно восприниматься как голова или точка фокусировки, в то время как в лесу может быть различное распределение растений, деревьев и грибов в зависимости от того, где каждая специя будет расти наиболее эффективно. Некоторые из них равномерно распределены по всей сцене, в то время как другие сгруппированы вместе или сосредоточены в определенной области сцены.

На самом деле это не техника моделирования, а хорошая практика. При создании 3D-ресурсов рекомендуется помнить о модульности. Возможно, мы создаем городской пейзаж. Возможно, нам потребуется смоделировать несколько зданий, которые выглядят одинаково. В этом случае мы должны подумать о модульности, чтобы мы могли повторно использовать определенные части одного здания в другом.

Мы можем даже моделировать различные секции здания, которые мы можем переставлять по-разному, чтобы создать разнообразие.

Принимая решение о том, какой тип моделирования использовать, мы должны подумать о том, к какому конечному результату мы стремимся. Но в большинстве случаев это будет комбинация. Особенно, если мы создаем сцену. В этих случаях у нас могут быть некоторые объекты, требующие одних методов, в то время как другие объекты потребуют других.