Typen 3D-modellering. Wat is het beste voor jou?

3D-modellering kan eenvoudig worden gedefinieerd als het creëren van een digitaal en driedimensionaal object. Zoals te zien is in talloze Hollywood-kaskrakers, computerspellen en de digitale printindustrie over de hele wereld, lijdt het geen twijfel dat er een toename is in 3D-modellering.

De opkomst van 3D-modellering betekent dat het steeds eenvoudiger wordt, toch? nou niet echt. 3D-modellering is behoorlijk complex.

Ontwerpers en 3D-artiesten gebruiken verschillende soorten 3D-modellering om terrein te winnen in de zeer competitieve industrie.

Zowel beginners als professionals omarmen 3D-modellering in VR (virtual reality) en AR (augmented reality), gamedesign, 3D-printen, architecturale weergave, productmarketing, animatie en zelfs films.

Deze blogpost probeert de vraag te beantwoorden over de beste soorten 3D-modelleringstechnieken, dus laten we doorgaan!

Geschiedenis van 3D-modellering

Een grote doorbraak in de modelleringsindustrie was te zien toen Computer-aided design systems (CAD) in de jaren zestig commercieel werden uitgerold.

In 1963 introduceerde Ivan Sutherland, het brein achter het schetsblok, de "Robot Draftsman", die een revolutionaire had koppel. Dit betekende dat computers nuttig konden zijn in engineering en mogelijk ook in interactie door ontwerpers en kunstenaars.

Het jaar daarop kwamen IBM en General Motors met de DAC 1 (Design augmented computer) om de fabricage van voertuigen te versnellen. De uitrol was positief.

In 1968 richtten Sutherland en David Evans het eerste 3D-grafische bedrijf op.” "Evans en Sutherland ” waren voornamelijk gericht op hardwareproductie om de systemen te laten draaien, maar later begon het met het produceren van de software voor de genoemde systemen.

Wat is 3D-modellering?

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

3D-modellering wordt voornamelijk gebruikt in videogames, engineering, commerciële advertenties, illustraties en architecturale weergave.

Extreem gedetailleerde modellen met complexe vormen (gameadvertentie-animatie) kunnen worden geëxporteerd naar andere software voor verfijning, terwijl in sommige situaties kunstenaars 2D-afbeeldingen kunnen renderen in een proces dat 3D-rendering wordt genoemd.

Wat is het doel van 3D-modellering?

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

1. Productpresentatie-3D-modellering helpt ontwerpteams hun product realistisch te presenteren. Potentiële klanten kunnen het product vanuit verschillende hoeken beoordelen.
2. Flexibiliteit - Functies en ontwerpen kunnen met een druk op de knop worden toegevoegd/verwijderd.
3. Meer efficiëntie en kwaliteit. De combinatie van handgetekende schetsen en 3D-effecten zorgt voor minder nabewerking en een beperkte doorlooptijd tussen concept en eindproduct.
4. Goed voor projectgoedkeuring en marketing. Kleine details zijn zeer overtuigend. In tegenstelling tot 2D blijven de levendige beelden van 3D lange tijd in de gedachten van prospects.
5. Levensechte kenmerken (meubels, decor, boeiende uitzichten en muurverf) zijn een zegen voor interieurontwerpers.

Wat zijn de belangrijkste soorten 3D-modellering?

Primitieve modellering

Primitieve modellering gebruikt basisvormen om de gewenste digitale objecten te bedenken. Het combineert reeds bestaande vormen door elementaire booleaanse processors te gebruiken om de verschillende vormen en omtrekken te produceren door middel van aftrekken en/of combineren.

Veelhoekige modellering

Door de X-, Y- en Z-dimensies op te nemen om vormen en oppervlakken te definiëren, gebruikt polygonale modellering de polygonale mesh-theorie als richtlijn.

Een draadgaas wordt gebruikt om de gewenste vormen te krijgen en wordt meestal gebruikt bij het renderen van scanlijnen. Veelhoekig modelleren kan een uitdaging zijn voor beginners.

Rationele B-Spline-modellering

Rationele B-Spline-modellering is een van de meest voorkomende vormen van 3D-modellering. Gebaseerd op het combineren en aanpassen van geometrische vormen, is deze methode gemakkelijker te leren en te beheersen en populair bij mensen met verschillende achtergronden.

Niet-uniforme rationale basisspline (NURBS)

De NURBS-modelleringsmethode onderscheidt zich als ELEGANT en is gebaseerd op wiskundige vergelijkingen. De onafhankelijke functionaliteit biedt flexibiliteit en zorgt ervoor dat ontwerpers menselijke tussenkomst kunnen toevoegen om de gewenste vorm te bereiken.

Oppervlaktemodellering

Oppervlaktemodellering valt onder de Computer-aided design (CAD)-methoden en is een stap voorwaarts als het gaat om het definiëren van verschillende oppervlakken. Modelleringssoftware berekent het gladde oppervlak en gebruikt bedieningspunten en bedieningspanelen in het geval van raakvlakken.

Oppervlaktemodellering heeft de mogelijkheid om visuele representaties van complexe oppervlakken te creëren die in echte situaties niet mogelijk zijn. De modelleringsmethode is een beetje ingewikkeld en vereist een hoog opleidingsniveau.

Wireframe-modellering

Wireframe-modellering vertegenwoordigt de echte wereld door de vormen van een netwerk van hoekpunten. Een enkel vlak heeft minimaal 3 hoekpunten en elk hoekpunt moet minstens één keer voorkomen. Wireframe-modellering vereist hogere rekenbehoeften en formele training.

Solide modellering

Solid-modellering werkt door ruwe vormen zoals bollen, n-vormige prisma's en kubussen op te nemen. Ontwerpers beginnen met 2D-schetsen van solide modellen en verdrijven om 3D-figuren te leveren.

Solide modellering is handig wanneer complexe objecten met vlakke oppervlakken en consistente radii vereist zijn. Solide modellering is vrij gebruiksvriendelijk en er is geen uitgebreide training vereist. Het heeft lage rekenkundige vereisten vanwege de lage driehoeksgetallen.

7 Beschikbare technieken voor geavanceerde 3D-modellering

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

1. 3D-beeldhouwen – 3D-beeldhouwen is populair geworden onder 3D-kunstenaars. Met 3D-sculpting kunnen meerdere detailniveaus worden gemodelleerd, waardoor hypergedetailleerde en niet te onderscheiden objecten worden weergegeven. Beeldhouwen vereist een ongelooflijke vaardigheid die tijd kost om onder de knie te krijgen.
2. Polygoonmodellering – Polygoonmodellering is niet voor niets de meest gebruikte en meest veelzijdige techniek. Polygonale modellering is geschikt voor het maken van nauwkeurige afmetingen en kan worden gecombineerd met 3D-sculpting om prachtige resultaten te produceren.
   90% van de modelleringssoftware is geschikt voor deze techniek. Een extra laag op de originele geometrie van objecten beperkt het polygoonnetwerk van een onderverdeeld laag poly-object.
3. Weefselvisualisatie – fotorealistisch visualiseren is vrij moeilijk vanwege de texturen van verschillende objecten en de passende funderingen. Programma's zoals de Marvelous Designer hebben verschillende sjablonen en databases van alle leersoorten en stoffen die ooit zijn ontworpen, waardoor zelfs de meest ingewikkelde ontwerpen die ooit zijn gemaakt, worden gesimuleerd.
4. Spline-modellering – Ook bekend als de NURBS modelleringstechniek, het is bekend dat spline-modellering gekromde oppervlakken creëert vanaf controlepunten, waardoor verbindingen worden gemaakt tussen meerdere krommen in plaats van randen. NURBS gedijt goed in het hanteren van modellen met meerdere modulaire onderdelen zoals tafels, kasten, laden, enz.
5. Procedureel modelleren – Procedurele modellering is gericht op het maximaliseren van automatisering. Het resulteert in organisch ogende objecten. De oorsprong van een model is gebaseerd op reeds bestaande richtlijnen en niet op ingebeelde vormen en concepten.
   Procedurele modellering is algoritmisch van aard en is gekoppeld aan arcering. Houdini 3D-suite is een voorbeeld van veelgebruikte software die in deze techniek wordt gebruikt.
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 algoritmen.
   Deze algoritmen die in deze techniek worden gebruikt, zijn echter gevoelig voor bugs en zijn onvolmaakt.
7. Boxmodellering – doosmodellering legt de nadruk op het manipuleren van hele vormen van objecten tegelijk. Klassieke gereedschappen worden gebruikt om vormen te maken van primitieve objecten zoals bollen en kubussen. Laag poly-vormen zijn behoorlijk mechanisch omdat we individuele hoekpunten en vlakken besturen. Het werkt het beste met architecturale visualisaties van harde oppervlakken en door de mens gemaakte producten. In combinatie met onderverdelingsmodellering van oppervlakken en hulpmiddelen zoals extruderen, lussneden maken en afschuinen, wordt eenvoudige geometrie kooiachtig.

Andere technieken

Simulatie

Simulatie wordt voornamelijk gebruikt voor andere objecten zoals oceanen, stoffensimulatie, vuur en rook, vloeistof, zacht lichaam en natuurkundige simulatie zoals een auto-ongeluk. Computers berekenen wat er per frame gebeurt als instellingen met verschillende fysieke objecten en verschillende parameters in de loop van de tijd op elkaar inwerken.

Kit-bashing

Kit Bashing wordt voornamelijk gebruikt bij het detailleren van objecten die met andere modelleringstechnieken zijn gemaakt.

Fotogrammetrie

Fotogrammetrie maakt gebruik van camera's die foto's maken vanuit alle mogelijke hoeken bij gelijkmatige lichtomstandigheden en deze in een programma invoeren dat een 3D-model interpreteert en genereert.

Aangezien deze techniek dicht bij realisme, texturen en UV-kaarten ligt kan ook worden gegenereerd. Een UV-kaart vereist een uitgebreide reiniging vanwege de omgeving. Nieuwe mesh en retopologie worden gebruikt om de kaarten opnieuw te maken.

Booleaans modelleren

Begin, snij weg of voeg toe om een ​​eenvoudige vorm te creëren. Booleaanse modellering maakt gebruik van verschil, intersectie en unie om de tijd die wordt besteed aan het nabootsen te verminderen.

Hoe maak je een 3D-model?

Ontwerpers en 3D-artiesten hebben twee belangrijke manieren omarmd om 3D-modellen te maken. Ten eerste door een object uit een echte situatie te nemen en er een digitaal model van te maken met een 3D-scanner, en twee, door software en geometrische gegevens te gebruiken om solide modellen te bouwen.

3D-scannen

Met 3D-scannen kunnen ontwerpers een digitale kopie maken van een echt object, persoon of omgeving. Vaak gebruikt als aanvulling op een reeds bestaande workflow, inspectie, retouchering of bewerking. 3D-scannen varieert op basis van scannertechnologie en build. De nieuwste smartphones hebben ingebouwde 3D-mogelijkheden om te scannen.

3D-modellering

3D-modellering maakt gebruik van gespecialiseerde software om modellen helemaal opnieuw te ontwerpen.

CAD-software

Cad-software wordt voornamelijk gebruikt in het ontwerp en de technische documentatie, waarbij de handleiding wordt vervangen door geautomatiseerde documentatie. CAD-software helpt conceptvisualisatie op een fotorealistische manier.

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

Digitaal beeldhouwen

Digitaal beeldhouwen wordt voornamelijk gebruikt om hyperrealistische modellen te maken met gladde en organische oppervlakken. Het manipuleert het veelhoekige gaas door te draaien, duwen, trekken of extra geometrie toe te voegen om een ​​organische structuur na te bootsen. Digitaal beeldhouwen is tijdrovend en vereist een nauwgezette vaardigheid om een ​​uitstekend gebeeldhouwd object te maken.

Organische vormen beeldhouwen

Het concept van het beeldhouwen van organische vormen lijkt veel op het beeldhouwen in klei. Organische scans kunnen worden gerepareerd met behulp van fotogrammetrie om objecten een natuurlijk tintje te geven. d.w.z. deuken en krassen

Hoe begin ik met 3D-modellering?

3D-modellering heeft een groot aantal veelvoorkomende misvattingen over barrières op instapniveau. Een laptop met een degelijke processor en een goede grafische kaart is alles wat je nodig hebt om je reis naar de virtuele wereld te beginnen.

Gratis software-opties zoals blender bieden ook kwaliteitstools.

Veelgestelde vragen

Wat is de rol van een 3D-ontwerper?

De belangrijkste taak van een 3D-ontwerper is het maken van modellen op basis van de instructies en vereisten van de klant. Ontwerpers gebruiken een combinatie van handtekentechnieken, verschillende software en 3D-computermodelleringstechnieken om het eindproduct te creëren.

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

Wat zijn de meest gebruiksvriendelijke 3D-modelleringssoftware?

Bioscoop 4D- Met enorme aanpasbare en intuïtieve functies is Cinema 4D misschien wel de meest beginnersvriendelijke 3D-modelleringssoftware, waarmee gebruikers het kunnen aanpassen aan hun behoeften.

Z-penseel- Z Brush heeft een breed scala aan 2D- en 3D-modelleringstools. Het onderscheidt zich door zijn overlappende functies die overbelasting van de processor tot een minimum beperken.

Blender- Blender is oorspronkelijk gemaakt voor artiesten en kleine teams, en blender is een gratis en open source programma met een breed scala aan tools.

Wat is de gemakkelijkste 3D-modelleringssoftware om te leren?

Om de beste software voor uw behoeften te kiezen, identificeert u de modelleringsvaardigheden die u bezit. Voor beginners geldt:hoe eenvoudiger de soorten 3D-software, hoe beter.

Tinker CAD – Tinker CAD is een GRATIS en populaire software met zeer intuïtieve functies. Het begeleidt de gebruiker bij de basis en is niet alleen snel en gemakkelijk.

Vectair – Als een op slepen en neerzetten gebaseerd platform ondersteunt Vectary weergave met tools die zijn geïnspireerd op het ontwerp van videogames, grafisch ontwerp en productontwerp.

Morphi – Ontwerpers die vertrouwd zijn met het gebruik van een tablet via een computer, zullen dit als een zegen ervaren. Morphi is gemakkelijk te leren en heeft een enorme database met functionele modellen.

Hoe kan CAD Crowd u helpen?

Het CAD Crowd-platform heeft een mogelijkheid geboden waar individuen en bedrijven tegen betaling 3D-ontwerpers kunnen inhuren om een ​​deel van hun modelleringswerklasten af ​​te handelen. Ontwerpwedstrijden en inzendingsrecensies kunnen wereldwijd worden geplaatst.

Conclusie

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

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

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