De juiste 3D-modelleringsmethode kiezen: Een gids voor ontwerpers

3D-modellering kan simpel gedefinieerd worden als het maken van een digitaal en driedimensionaal object. Zoals getuigd in talloze Hollywood-blockbusters, computergames en de digitale printindustrie wereldwijd, is er geen twijfel dat er een toename is in 3D-modellering.

De toename in 3D-modellering betekent dat het makkelijker wordt, toch? Nou, niet echt. 3D-modellering is tamelijk complex.

Ontwerpers en 3D-artiesten incorporeren verschillende typen 3D-modellering om voorsprong te krijgen in de sterk concurrerende industrie.

Zowel beginners als professionals omarmen 3D-modellering in VR (virtuele realiteit) en AR (augmented reality), gameontwerp, 3D-printen, architecturale rendering, productmarketing, animatie en zelfs films.

Deze blogpost zal proberen de vraag te beantwoorden wat de beste typen 3D-modelleringstechnieken zijn, dus laten we doorgaan!

Geschiedenis van 3D-modellering

Een grote doorbraak in de modelleringindustrie werd getuigd toen Computer-aided design systemen (CAD) in de jaren '60 commercieel uitgerold werden.

In 1963 introduceerde Ivan Sutherland, de brein achter het sketchpad, de "Robot Draftsman", die een revolutionaire interface had. Dit betekende dat computers nuttig konden zijn in de ingenieurswetenschappen en potentiëel ook in interactie door ontwerpers en artiesten.

Het volgende jaar kwamen IBM en General Motors met de DAC 1 (Design augmented computer) met als doel de voertuigproductie te versnellen. De uitrol was positief.

In 1968 richtten Sutherland en David Evans de eerste 3D-graphicsbedrijf op. "Evans and Sutherland" waren voornamelijk gericht op hardwareproductie om de systemen te draaien, maar later begonnen ze ook software voor de genoemde systemen te produceren.

Wat is 3D-modellering?

3D-modellering wordt beschreven als een techniek in computergraphics die een driedimensionale digitale representatie van elk object of oppervlak produceert met behulp van software in een virtuele ruimte. 3D-modellering kan handmatig of automatisch gedaan worden met computer-aided software.

3D-modellering wordt vooral gebruikt in videogames, ingenieurswetenschappen, commerciële advertenties, illustraties en architecturale rendering.

Extreem gedetailleerde modellen met complexe vormen (games en animatie) kunnen geëxporteerd worden naar andere software voor verfijning, terwijl sommige situaties artiesten toestaan om 2D-afbeeldingen te renderen in een proces dat 3D-rendering heet.

Wat Is Het Doel Van 3D-modellering?

Naast de duidelijke rol van het omzetten van objecten in een digitale vorm, heeft 3D-modellering verschillende doelen zowel op persoonlijk als op organisatorisch niveau.

1. Productpresentatie - 3D-modellering helpt ontwerkteams hun product realistisch te presenteren. Potentiële klanten kunnen het product uit verschillende hoeken evalueren.
2. Flexibiliteit - Kenmerken en ontwerpen kunnen met een druk op de knop worden toegevoegd/verwijderd.
3. Meer efficiëntie en kwaliteit. Het combineren van handgetekende schetsen en 3D-effecten zorgt voor minder herwerk en een beperkte looptijd tussen concept en eindproduct.
4. Goed voor projectgoedkeuring en marketing. Kleine minuutdetails zijn erg overtuigend. In tegenstelling tot 2D, blijft 3D's levendige beeldure lang in het geheugen van prospects.
5. Levensnae kenmerken (meubels, decor, overtuigende uitzichten en muurschilderingen) zijn een zegen voor interieurontwerpers.

Wat Zijn De Hoofdtypen Van 3D-modellering?

Primitieve Modelleren

Primitieve modelleren gebruikt basisvormen om de gewenste digitale objecten te creëren. Het combineert vooraf bestaande vorm door basisbooleanprocessoren te benutten om de verschillende vormen en outlines te produceren door aftrekken en/of combineren.

Polygonaal Modelleren

Door de X-, Y- en Z-dimensies te incorporeren om vormen en oppervlakken te definiëren, gebruikt polygonale modelleren de polygonale mesh-theorie als gids.

Een draadmesh wordt gebruikt om de gewenste vormen te verkrijgen, en het wordt meestal gebruikt in scanline-rendering. Polygonale modelleren kan uitdagend zijn voor beginners.

Rationale B-spline Modelleren

Rationale B-spline modelleren is een van de meest voorkomende typen 3D-modellering. Gebaseerd op het combineren en aanpassen van geometrische vormen, is deze methode makkelijker te leren en te beheersen en populair bij mensen van diverse achtergronden.

Non-Uniform Rational Basis Spline (NURBS)

NURBS-modelleermethode staat uit als ELEGANT en is gebaseerd op wiskundige vergelijkingen. De onafhankelijke functionaliteit biedt flexibiliteit terwijl het ervoor zorgt dat ontwerpers menselijke interventie kunnen toevoegen om de gewenste vorm te bereiken.

Oppervlakte Modelleren

Oppervlakte modelleren valt onder de Computer-aided design (CAD)-methoden en is een stap vooruit wanneer het gaat om het definiëren van verschillende oppervlakken. Modelleringssoftware berekent het gladde oppervlak en gebruikt controlepunten en controlepanelen in gevallen van raakvlakken.

Oppervlakte modelleren heeft de mogelijkheid om visuele representaties van complexe oppervlakken te maken die niet mogelijk zijn in real-world situaties. De modelleermethode is wat complexer en vereist hoge trainingsniveaus.

Wireframe Modelleren

Wireframe modelleren vertegenwoordigt de echte wereld door de vormen van een netwerk van vertices. Een enkel vlak heeft minimaal 3 vertices, en elke vertex moet minstens één keer voorkomen. Wireframe modelleren vereist hogere computationele behoeften en formele training.

Solid Modelleren

Solid modelleren werkt door ruwe vormen te incorporeren zoals spheren, n-vormige prisma's en kubussen. Ontwerpers beginnen met 2D-schetsen van solide modellen en extruderen om 3D-figuren te leveren.

Solid modelleren komt van pas wanneer complexe objecten met vlakke oppervlakken en consistente stralen vereist zijn. Solid modelleren is tamelijk gebruiksvriendelijk, en geen uitgebreide training is vereist. Het heeft lage computationele eisen vanwege lage driehoektelling.

7 Geavanceerde 3D-modelleringsbeschikbare Technieken

De typen 3D-modellering die hieronder besproken worden, zijn niet zwaar afhankelijk van de modellen, maar van het doel van het modelstuk.

1. 3D Sculpting – 3D sculpting is populair geworden onder 3D-artiesten. 3D sculpting kan meerdere detailniveaus sculpteren, wat hyper-gedetailleerde en ononderscheidbare objecten oplevert. Sculpting vereist ongelooflijke vaardigheid die tijd kost om te beheersen.
2. Polygon Modelleren – Polygon modelleren is de meest gebruikte en meest veelzijdige techniek voor een goede reden. Polygonale modelleren is geschikt voor het maken van nauwkeurige afmetingen en kan gecombineerd worden met 3D sculpting om prachtige resultaten te produceren.
   90% van de modelleringssoftware is geschikt voor deze techniek. Een extra laag op de oorspronkelijke geometrie van objecten beperkt de polygon mesh van een gesubdivideerd low-poly object.
3. Stofvisualisatie – fotorealistisch visualiseren is tamelijk moeilijk vanwege de verschillende objecttexturen en passende funderingen. Programma's zoals Marvelous Designer hebben verschillende sjablonen en databases van alle leer en stoffen ooit ontworpen, die zelfs de meest ingewikkelde ooit geproduceerde ontwerpen simuleren.
4. Spline Modelleren – Ook bekend als de NURBS modelleertechniek, spline modelleren is bekend om het maken van gekromde oppervlakken vanuit controlepunten, wat links creëert tussen meerdere curves in plaats van randen. NURBS bloeit in het hanteren van modellen met meerdere modulaire onderdelen zoals tafels, kastjes, lades, etc.
5. Procedurale Modelleren – Procedurale modelleren is gericht op het maximaliseren van automatisering. Het resulteert in organisch ogende objecten. De oorsprong van een model komt uit vooraf bestaande richtlijnen en niet uit verbeelde vormen en concepten.
   Procedurale modelleren is algoritmisch van aard en gelinkt aan shading. Houdini 3D-suite is een voorbeeld van veelgebruikte software in deze techniek.
6. 3D Scannen – Hoewel nog in ontwikkeling, is 3D scannen een van de meest onorthodoxe technieken in de industrie. Ontwerpers scannen foto's met software en maken het object in 3D via algoritmes.
   Echter, deze algoritmes die in deze techniek gebruikt worden, zijn vatbaar voor bugs en imperfect.
7. Box Modelleren – box modelleren benadrukt manipulatie van hele objectvormen in één keer. Klassieke tools worden gebruikt om vormen te maken uit primitieve objecten zoals spheren en kubussen. Low-poly vormen zijn tamelijk mechanisch aangezien we individuele vertices en vlakken controleren. Het werkt het beste met hard-surface architecturale visualisaties en door mensen gemaakte producten. Wanneer gecombineerd met subdivisie-oppervlaktemodellering en tools zoals extruderen, loop cuts maken en afschuinen, wordt simpele geometrie kooiachtig.

Andere technieken

Simulatie

Simulatie wordt voornamelijk gebruikt voor andere objecten zoals oceanen, stofsimulatie, vuur en rook, vloeistof, zacht lichaam, en fysica-simulatie zoals een autobotsing. Computers berekenen wat er per frame gebeurt als setups met verschillende fysieke objecten en parameters over tijd interacteren.

Kit Bashing

Kit Bashing wordt voornamelijk gebruikt bij het detailleren van objecten gemaakt met andere modelleringsmethoden.

Fotogrammetrie

Fotogrammetrie gebruikt camera's die foto's maken vanuit alle mogelijke hoeken in gelijke verlichtingsomstandigheden en voedt ze in een programma dat interpreteert en een 3D-model genereert.

Omdat deze techniek dicht bij realisme ligt, kunnen texturen en UV-mappen ook gegenereerd worden. Een UV-map vereist uitgebreide opschoning vanwege de omgeving. Nieuwe mesh en retopologie worden gebruikt om de mappen te hercreëren.

Booleaanse Modelleren

Start, knip af, of voeg toe om een simpele vorm te maken. Booleaanse modelleren gebruikt verschil, intersectie en unie om de tijd die besteed wordt aan namaken te reduceren.

Hoe Maak Je Een 3D-model?

Ontwerpers en 3D-artiesten hebben twee grote manieren om 3D-modellen te maken omarmd. Eerst, door een object uit een real-world situatie te nemen en om te zetten in een digitaal model met een 3D-scanner, en twee, door software en geometrische data te gebruiken om solide modellen te bouwen.

3D Scannen

3D scannen stelt ontwerpers in staat om een digitale kopie van een echt object, persoon of omgeving te maken. Vaak gebruikt als add-on op pre-existing workflow, inspectie, aanpassingen of bewerken. 3D scannen varieert gebaseerd op scanner-tech en bouw. Meest recente smartphones hebben ingebouwde 3D-mogelijkheden om te scannen.

3D Modelleren

3D modelleren gebruikt gespecialiseerde software om modellen vanaf nul te ontwerpen.

CAD-software

CAD-software wordt voornamelijk gebruikt in ontwerp en technische documentatie, wat handmatige documentatie vervangt door geautomatiseerde. CAD-software helpt conceptvisualisatie op fotorealistische wijze.

CAD-functies omvatten wijzigingsbeheerfuncties, ontwerpdocumentatietools, ontwerpmethoden en een moderne gebruikersinterface.

Digitaal Sculpten

Digitaal sculpten wordt voornamelijk gebruikt om hyper-realistische modellen met gladde en organische oppervlakken te maken. Het manipuleert de polygonale mesh door te draaien, duwen, trekken of extra geometrie toe te voegen om een organische structuur na te bootsen. Digitaal sculpten is tijdrovend en vereist accurate vaardigheid om een uitstekend gesculpteerd object te maken.

Sculperen Van Organische Vormen

Het concept van het sculpten van organische vormen is tamelijk vergelijkbaar met klei-sculpten. Organische scans kunnen gerepareerd worden met fotogrammetrie om die natuurlijke touch aan objecten toe te voegen. bv., dents en krassen.

Hoe Begin Ik Met 3D-modellering?

3D-modellering heeft zijn gerechtelijke aandeel aan veelvoorkomende misverstanden over instapbarrières. Een laptop met een fatsoenlijke processor en een goede grafische kaart is alles wat je nodig hebt om je reis in de virtuele wereld te starten.

Gratis softwareopties zoals Blender bieden ook kwaliteitstools.

Veelgestelde Vragen

Wat Is De Rol Van Een 3D-ontwerper?

De hoofdtaak van een 3D-ontwerper is het maken van modellen op basis van de instructies en vereisten van de klant. Ontwerpers gebruiken een combinatie van handtekeningtechnieken, diverse software en 3D-computermodelleeringstechnieken om het eindproduct te creëren.

Handgetekend of gebruik van meer geavanceerde programma's kan gecombineerd worden om het gewenste resultaat te bereiken. Ontwerpers moeten ook deelnemen aan conceptpitches voor potentiële klanten.

Wat Zijn De Meest Gebruiksvriendelijke 3D-modelleringssoftware?

Cinema 4D – Met massive aanpasbare en intuïtieve functies, is Cinema 4D wel de meest beginner-vriendelijke 3D-modelleringssoftware, waarmee gebruikers het kunnen aanpassen aan hun behoeften.

ZBrush – ZBrush heeft een breed scala aan 2D- en 3D-modelleertools. Het onderscheidt zich door overlappende functies die processoroverbelasting minimaliseren.

Blender – Blender was oorspronkelijk gemaakt voor artiesten en kleine teams, en Blender is een gratis en open-source programma met een grote verscheidenheid aan tools.

Wat Is De Makkelijkste 3D-modelleringssoftware Om Te Leren?

Om de beste software voor je behoeften te kiezen, identificeer de modelleervaardigheden die je bezit. Voor beginners, hoe makkelijker de typen 3D-software, hoe beter.

TinkerCAD – TinkerCAD is GRATIS en populaire software met zeer intuïtieve functies. Het begeleidt de gebruiker door de basis naast het feit dat het snel en gemakkelijk is.

Vectary – Als een drag-and-drop-platform, ondersteunt Vectary rendering met tools geïnspireerd op videogame-ontwerp, grafisch ontwerp en productontwerp.

Morphi – Ontwerpers die comfortabel zijn met het gebruik van een tablet boven een computer zegen dit als een zegen. Morphi is gemakkelijk te leren en heeft een enorme database van functionele modellen.

Hoe Kan CAD Crowd Je Helpen?

Het CAD Crowd-platform heeft een avenue geboden waar individuen en corporaties 3D-ontwerpers kunnen inhuren om een deel van hun modelleringswerkbelasting tegen een fee te hanteren. Ontwerpwedstrijden en inzendingreviews kunnen wereldwijd geplaatst worden.

Conclusie

De verschillende typen 3D-modelleringstechnieken zijn bedoeld om fotorealistische digitale objecten en resultaten te creëren. Het komt allemaal neer op ontwerpers en hun vaardighedenset.

Een combinatie van twee of meer typen 3D-modellering garandeert uitstekende resultaten gebaseerd op het object.

3D-modelleurs hebben een arsenal aan tools om uit te kiezen om gewenste resultaten te bereiken. Het is aan jou om de juiste tools te vinden die aan je behoeften passen. Onthoud, hoe meer een techniek kan, hoe complexer het is om te leren.