Создание 3д моделей по. Определение понятий «3D-моделирование» и «визуализация»

1

Для начала вам потребуется сделать от 20 до 40 снимков объекта с разных точек, используя камеру с матрицей в 3–6 мегапикселей. Фотографируйте модель по кругу; следите за тем, чтобы объект занимал большую часть пространства кадра. После каждого кадра делайте небольшой шаг влево, чтобы разница между углами от центра объекта составляла около 15 градусов. За один обход модели съёмки по кругу вам нужно сделать около 20–30 кадров. После того как вы закончили снимать с низкой точки, отснимите модель сверху с захватом макушки.

Фотографируемый человек должен
сидеть абсолютно неподвижно
и должен быть хорошо освещён

3

Отсняв объект, загрузите одну из популярных программ по захвату, самая доступная из которых, - 123D Catch компании Autodesk. Эта простая программа сама сделает практически всю работу.

4

После загрузки в 123D Catch все снимки автоматически конвертируются в 3D-модель в облаке. Однако если вы посмотрите на получившуюся модель с разных сторон, обязательно найдутся искажения. Они появляются из-за того, что программа не смогла в автоматическом режиме правильно выстроить точки.

Придётся расставлять дополнительные точки вручную. Для этого выбираем фотографию, расположенную ближе всего к искажённой зоне, выбираем пункт Check manual points. В новом окне появятся три фотографии: на главной нужно выбрать точки, на вспомогательных показать их местоположение. Далее вспомогательные фотографии необходимо пролистать и также выставить на них точки.

Обычные снимки, как бы ни были они хороши, никогда не дадут возможности наглядно представить себе демонстрируемые объекты, так как показанный на них, например, товар нельзя повернуть и увидеть с обратной стороны. Иное дело - объемные представления объектов - модели, которые позволяют рассмотреть предмет со всех сторон. Такие объемные модели незаменимы для демонстрации товаров, предлагаемых компаниями в интерактивных каталогах продукции, публикуемых на web-сайтах, в Интернет-магазинах или прилагаемых к корпоративным презентациям - здесь модели позволяют покупателю получить наиболее полную информацию о товаре. Не менее часто интерактивные объемные модели применяются в энциклопедиях и обучающих программах, где обеспечивают наглядное представление того или иного предмета, состояния, вещества и т.п. Однако на этом список областей, где применяются 3D-модели, конечно, не исчерпывается, - они необходимы при разработке различных строительных объектов, проведении реставрационных работ, создании новых моделей автомобилей и самолетов и совершенно незаменимы в компьютерных играх и анимациях.

В большинстве случаев объемные модели строятся с нуля в соответствующих программах для 3D-моделирования. Данный способ создания очень трудоемок и требует немалых знаний, поскольку требуется построить каркасное представление модели, затем на цифровой каркас наложить специально созданные материалы и на последнем этапе создать иллюзию объемности путем манипуляций с тенями и светом. Гораздо быстрее и проще создавать модели не с чистого листа, а на основе фотографий при помощи особых программных средств, которые могут выполнить часть операций автоматически, анализируя представленную на снимках двумерную информацию и создавая возможный вариант объемной модели - это позволяет существенно ускорить процесс разработки. Правда, таким способом можно построить не любую модель, но для ряда направлений данный вариант генерации моделей открывает весьма широкие перспективы.

Классы программ для создания объемных моделей из фотографий

Теоретически существует два подхода, обеспечивающих получение объемных моделей объектов на основе обычных двумерных снимков. Первый позволяет создавать так называемые псевдотрехмерные модели - им присуща иллюзия объемности, но в действительности они не являются трехмерными. Данный подход в большинстве случаев реализуется путем сшивания фотографий специальными программами-сшивателями в 360-градусные панорамы и актуально применяется при создании круговых обзоров, когда поворот объекта вокруг своей оси позволяет получить достаточно полное представление о его внешнем виде. Круговые обзоры широко используются в Интернете, где придают интерактивность web-страницам, и совершенно незаменимы в интерактивных каталогах, а также применяются в интерактивных презентациях, энциклопедиях, образовательных программах и т.п.

Второй подход обеспечивает создание настоящих трехмерных моделей, которые можно экспортировать в популярные 3D-форматы и в дальнейшем продолжить их обработку в программах трехмерного моделирования. При желании такие модели обычно могут быть экспортированы в Java Applet для просмотра в Интернет-браузерах.

В обоих случаях основой моделей является набор фотографий (количество снимков, как правило, не меньше восьми и зависит от используемого ПО и желаемого результата), а процесс их создания можно разделить на два этапа: непосредственно фотосъемка объекта и генерация модели. Съемка объекта для модели представляет собой очень трудоемкий и крайне ответственный процесс, так как от ее результатов напрямую будет зависеть качество модели. Для получения высококачественных моделей следует придерживаться ряда правил:

  • камеру нужно устанавливать таким образом, чтобы при выбранной диафрагме все кадры в серии оказались в фокусе - лучше всего, если камера всегда будет в центре снимаемой окружности; при этом в ходе съемки объект должен вращаться вокруг камеры;
  • если объект не может вращаться вокруг камеры (например, при съемке дома, автомобиля и т.п.), то вращаться должна камера, что сложнее, так как нужно строго выдерживать расстояние от камеры до объекта; кроме того, в этом случае съемку следует проводить рано утром или ближе к вечеру, когда разница между особенностями освещения объекта при различных положениях камеры окажется минимальной;
  • головка штатива должна быть оснащена «уровнями», которые предназначены для строгого позиционирования камеры в пространстве; для всех трех снимков обязательна синхронизация камеры в горизонтальной и вертикальной плоскостях (выравнивание камеры осуществляется с помощью «уровней»);
  • углы кругового поворота камеры должны быть строго одинаковы, что регулируется шкалой поворотника;
  • снимаемый объект (по возможности) должен располагаться на однотонном фоне - такой фон затем гораздо проще удалить, поскольку фоновое изображение для трехмерных моделей не требуется;
  • созданные снимки должны быть сохранены в одном из популярных графических форматов, например в jpg (он поддерживается любым ПО); все изображения должны иметь одинаковую высоту и ширину и должны быть последовательно пронумерованы;
  • если предполагается получение настоящих трехмерных моделей, то для съемки нередко требуется поместить объект в центре специального калибровочного стенда, представляющего собой обычный белый лист бумаги с определенной маркировкой (это необходимо для нормального распознавания объекта программой); вариант подобного калибровочного стенда в таком случае всегда приведен в документации к программе.

Псевдотрехмерные модели теоретически могут быть получены в любом пакете для создания виртуальных туров из панорамных фотографий, так как представляют собой особый вариант виртуального тура, в ходе которого осуществляется вращение 360-градусной панорамы. Однако удобнее и быстрее получить их в более узкоспециализированных приложениях, таких как 360 Degrees Of Freedom 360.3D, 3D Photo Builder Professional, Easypano Modelweaver и т.п. Генерация псевдотрехмерных моделей в их среде - процесс достаточно быстрый, простой и не требующий какой-то специальной подготовки. Более того, в таких пакетах могут быть предусмотрены те или иные возможности автоматизации процесса, что актуально, так как число моделей, например для интерактивных каталогов, достаточно велико.

Настоящие трехмерные модели создаются совершенно иным способом: с помощью особых встроенных алгоритмов приложения преобразуют двумерную информацию, содержащуюся в фотографиях, в точно рассчитанные трехмерные точки, линии и плоскости, генерируют полигональную модель, а затем осуществляют ее текстурирование. При этом далеко не все операции проводятся программами в полностью автоматическом режиме - нередко требуется подключение пользователя, которому, возможно, придется поучаствовать в том или ином этапе моделирования - в маскировании и удалении фона, формировании каркаса модели и/или ее текстурировании. Поэтому данный процесс быстрым не назовешь, хотя в целом времени на генерацию 3D-модели таким способом требуется на порядок меньше, чем при обычном трехмерном моделировании. Среди решений подобного рода наиболее интересными нам представляются пакеты 3D Software Object Modeller, PhotoModeler, D Sculptor и REALVIZ ImageModeler.

Программы для создания псевдотрехмерных моделей

Разработчик: 360 Degrees Of Freedom

Способ распространения: shareware (демо-версия, добавляющая водяной знак, - http://www.360dof.com/survey/survey.php?dl=3603dproject)

Цена : 360.3D Lite - 69 долл., 360.3D Project - 199 долл.

Работа под управлением: Windows 98/Me/NT/2000/XP

Профессиональный пакет 360.3D продается отдельно либо в составе пакета 360 Degrees Of Freedom Developer Suite и предназначен для генерации интерактивных псевдотрехмерных моделей объектов, незаменимых для демонстрации товаров, предлагаемых компаниями в интерактивных каталогах продукции. Пакет отличается интуитивно понятным, аскетичным и в то же время удобным интерфейсом, видоизменяющимся в зависимости от установленного уровня работы с программой («новичок», «профессионал» и «разработчик»), а подробная документация, дополненная полезными примерами, позволит потратить на его освоение минимум времени. Это в совокупности с простотой и удобством работы, а также широкими возможностями в плане индивидуализации результата позволяет считать приложение 360.3D одним из лучших в своем классе.

Основой круговых обзоров являются фотографии в формате jpg, полученные с любой стандартной цифровой камеры, - число снимков обычно колеблется в интервале от 8 до 14. Процесс разработки обзора на их основе предполагает создание нового проекта, импорт снимков в проект, корректировку параметров обзора и генерацию трехмерной модели объекта, при этом сшивание отдельных снимков производится полностью автоматически. Полученные трехмерные иллюстрации просматриваются в Интернет-браузере при наличии Java-аплета. Они позволяют получить полное представление о демонстрируемых товарах, причем не только за счет автоматического вращения моделей, но и благодаря наличию у пользователя возможности управлять моделью с помощью мыши (вариант интерактивности определяется установленной схемой): например, перетаскивание мыши по горизонтали может приводить к вращению объекта, а по вертикали - к его масштабированию.

Пакет представлен в двух редакциях - 360.3D Lite и 360.3D Project. Вторая отличается бо льшей функциональностью: позволяет использовать эффекты (растворение, динамическое освещение/затемнение, сепия, изменение прозрачности и др.), а также расширять степень интерактивности обзоров за счет более тонкого управления событиями.

Разработчик : Anything3d

Способ распространения: http://download.anything3d.com/3DPhotoBuilder/3DPBTrialPro2_2.exe)

Цена: 109,95 долл.

Работа под управлением: Windows 98/Me/2000/XP/2003 Server

3D Photo Builder Professional - удобное решение для генерации интерактивных круговых обзоров, формируемых на основе серий снятых в разных ракурсах фотографий. Пакет отличается дружественным и удобным в работе интерфейсом и требует минимума усилий, специальных знаний и времени на создание обзора (все действия выполняются под руководством мастеров) и в то же время обеспечивает получение профессиональных результатов. Кроме того, его можно настроить на работу в пакетном режиме. Все это позволяет считать данное приложение эффективным инструментом для обеспечения наглядного представления товаров в интерактивных каталогах продукции посредством круговых обзоров.

3D Photo Builder Professional может работать с любыми камерами и поддерживает широкий набор разнообразных инструментов для хранения, редактирования, предварительного просмотра, экспорта и публикации изображений в Интернете. Использование интеллектуального алгоритма сшивания фотографий в автоматическом режиме, дополненное ручной коррекцией и настройкой параметров представления обзора (размера экрана, фона, скорости вращения и пр.), а также возможностью предварительного просмотра обзора, позволяет добиваться профессионального качества создаваемых псевдотрехмерных изображений. Встроенный графический редактор дает возможность осуществлять цветовую коррекцию, искажение и обрезку исходных изображений, а работа в режиме Web Designer позволяет внедрить в обзоры гиперссылки. Широкий диапазон форматов импорта и экспорта обеспечивает импорт снимков со сканеров, камер и TWAIN-источников и экспорт полученных круговых обзоров в форматы Flash, QTVR, AVI, EXE и др. Кроме того, в программе предусмотрены сохранение изображений в виде zip-архивов, анимационных gif’ов, скринсейверов, а также HTML-файлов и загрузка на ftp-сервер при помощи специального встроенного модуля web-загрузки.

Разработчик : Easypano, Inc.

Способ распространения: shareware (демонстрационная версия - http://www.easypano.com/download/download.aspx?pname=modelweaver&pversion=2.00&key=Free_Trial)

Цена: 99,95 долл.

Работа под управлением: Windows 9х/Me/2000/XP

Пакет Easypano Modelweaver представляет собой инструмент для быстрого создания круговых обзоров, в котором удачно сочетаются широкие функциональные возможности, простота и удобство работы. Он предназначен для профессионалов, но благодаря дружественному интерфейсу программы и подробной справочной системе с ней смогут работать и новички.

Easypano Modelweaver совместим с широким диапазоном камер и позволяет применять основные графические форматы (jpg, gif и png). Кроме того, программа может извлекать изображения из видеофайлов и также использовать их в качестве основы для обзора. Импортированные тем или иным способом снимки вставляются в проект, затем для них определяется базовая точка (уникальная точка, присутствующая на всех фотографиях), задаются параметры обзора и осуществляется автоматическое сшивание снимков в 360-градусную панораму, а затем генерируется обзор. Созданные круговые обзоры обычно экспортируются в Java Applet и просматриваются в Интернет-браузере, а также могут сохраняться в формате QTVR, например в случае включения их в интерактивные презентации, распространяемые на компакт-дисках. Особенности просмотра полностью настраиваются разработчиком: можно задать размеры окна просмотра, изменить дизайн панели управления, определить список отображаемых кнопок, задать функциональные клавиши, добавить логотип и гиперссылку, установить допустимые границы изменения скорости вращения и т.д. Выбор максимально возможного набора кнопок позволяет пользователю при просмотре не только управлять поворотом демонстрируемого объекта, но и изменять его масштаб и регулировать скорость вращения.

Разработчик : Real2Virtual

Сайт программы : http://www.real2virtual.com/modspec3.htm

Способ распространения: shareware (демонстрационная версия - http://www.real2virtual.com/download/r2vdemo.exe)

Цена: персональная лицензия - 95 долл., коммерческая лицензия - 180 долл.

Работа под управлением: Win9x/Me/2000/NT/XP

Пакет Real2Virtual3D предназначен для создания псевдотрехмерных иллюстраций, основой которых могут служить как цифровые фотографии (поддерживаются все камеры), так и отсканированные изображения или рисунки. Возможно создание объемной иллюстрации даже из одной фотографии, хотя полноценный круговой обзор предполагает использование серии фотографий, снятых с различных ракурсов.

Пакет Real2Virtual3D компактен, отличается дружественным интерфейсом, удобен в работе и практически не требует времени на освоение. Создание объемной иллюстрации в нем предполагает выполнение трех этапов: импорт исходных изображений (bmp, jpg), последовательное задание опорных точек, ограничивающих вращаемый в обзоре предмет на всех снимках (для достижения наилучших результатов точки должны быть размещены на всех ключевых участках изображений), а затем автоматическая генерация кругового обзора. Для публикации в web дополнительно производится экспорт в VRML-формат (в процессе экспорта изображения сжимаются, что обеспечивает их быструю загрузку в web). Просмотр объемных иллюстраций может осуществляться как встроенными средствами Интернет-браузера, так и в специальном просмотрщике Real2Virtual Viewer, входящем в поставку. Созданные интерактивные изображения могут не только вращаться, но и просматриваться с разной степенью масштабирования, так что покупатели смогут получить более полное представление о внешнем виде товара.

Разработчик : Iseemedia, Inc.

Способ распространения:

Цена: 99,95 долл.

Работа под управлением: Windows 95/98/2000/NT 4.0/XP

Photovista 3D Objects продается отдельно либо в составе пакета Reality Studio и обеспечивает быстрое создание компактных круговых обзоров для web-сайтов, которые просматриваются в любом Интернет-браузере и интерактивны, что позволяет пользователям управлять вращением демонстрируемых объектов и масштабировать их при помощи мыши.

Основу обзоров составляют фотографии, снятые с разных точек обзора и сохраненные на диске в форматах jpeg или bmp, импортированные с цифровой камеры или извлеченные из avi- или QuickTime-файлов. Снимки загружаются в проект и сшиваются в 360-градусную панораму, которая затем автоматически преобразуется в круговой обзор, - при этом программа самостоятельно удаляет фон, маскируя области снимков, относящиеся к объекту. Встроенные инструменты редактирования позволяют добиться более точного маскирования объекта (если результаты автоматического маскирования оказались недостаточно хороши) и обеспечивают контроль над наклоном изображений, модуль Frame Adjust позволяет регулировать положение осей X и Y на отдельных снимках, а модуль Image Stabilization избавит от проблемы колебаний трехмерного объекта при вращении, вызываемых неверным центрированием при съемке. Круговые обзоры сохраняются в VRML-формат для просмотра их в web, а также могут быть экспортированы в собственный формат программ Reality Studio и/или сохранены в avi-файлах.

Программы для создания трехмерных моделей

Разработчик : Creative Dimension Software Ltd

Сайт программы : http://www.3dsom.com/

Способ распространения: shareware (демонстрационная версия - http://www.3dsom.com/protrialvx/3DSOMProTrial.exe)

Цена: 2700 долл.

Работа под управлением: Windows 2000(Service Pack 4)/XP

Пакет 3D Software Object Modeller (или 3DSOM Pro) - профессиональное решение для быстрого создания трехмерных моделей реальных объектов по фотографиям. Модели могут применяться в интерактивных каталогах, трехмерных компьютерных играх, мультимедийных презентациях и пр. Кроме того, пакет может представлять интерес для музеев (демонстрация старинных предметов утвари, представителей вымершей фауны и пр.) и может оказаться полезным в процессе моделирования одежды и ювелирных украшений (демонстрация образцов изделий) и т.п. 3D Software Object Modeller использует усовершенствованную технологию 3DSOM 1.0, разработанную Canon, обеспечивает гораздо более быстрый путь создания моделей, чем классические пакеты для 3D-моделирования, и не требует серьезной технической подготовки, а потому позиционируется в качестве альтернативного инструмента для трехмерного моделирования. Пакет ориентирован на 3D-дизайнеров, web-дизайнеров и фотографов и позволяет моделировать разнообразные типы объектов, за исключением прозрачных и отраженных объектов, а также объектов с глубокими отверстиями.

Для получения трехмерной модели объекта необходимо иметь порядка 20 его фотографий (в форматах jpeg, png, ppm или bmp), сделанных обычной цифровой камерой в разных ракурсах. Обязательным условием съемки является помещение объекта в центр специального калибровочного стенда, представляющего собой обычный белый лист бумаги со специальной маркировкой. Полученные снимки загружаются в программу, которая автоматически маскирует все изображения, отделяя объект от фона, - недостатки автоматического маскирования (они вполне возможны, если съемка производилась не в идеальных условиях: не совсем однотонный фон, неравномерное освещение и др.) могут быть легко исправлены при помощи целого набора ручных и полуавтоматических маскирующих инструментов. Затем программа самостоятельно генерирует каркас модели, а специальные инструменты позволяют при необходимости вручную откорректировать окончательную геометрию, после чего создаются текстурные материалы и осуществляется текстуризация модели - на этой стадии можно также вмешаться в процесс и видоизменить автоматически созданные материалы и принципы их наложения. По окончании модель либо экспортируется в один из 3D-форматов для дальнейшей обработки в пакетах для 3D-моделирования, либо в Java Applet, если предполагается ее использование в Интернете.

Разработчик : Eos Systems, Inc.

Способ распространения: shareware (демонстрационная версия программы - http://www.photomodeler.com/demo01.html)

Цена: определяется вариантом лицензирования

Работа под управлением: Windows 2000/NT 4.0(sp6+)/XP

Одно из наиболее известных в мире приложений в сфере фотограмметрического ПО - пакет PhotoModeler - предназначен для получения трехмерных моделей-эскизов на основе фотографий. Он хорошо зарекомендовал себя в самых разных областях компьютерного моделирования: механике, архитектуре и реставрации зданий, археологии и антропологии, видео и мультипликации, судебной экспертизе, машиностроении и др. Например, при реставрации зданий с его помощью можно по сохранившимся рисункам в 3D-модели воссоздать облик архитектурного сооружения, а в судебной практике данное приложение очень активно используется для воссоздания картины места происшествия. Пакет позволяет работать с любым количеством фотографий, полученных при съемке самыми разными камерами, в том числе и одновременно в одном проекте. При необходимости можно создать модель даже по одной-единственной фотографии, что не редкость в археологии и антропологии (при недостатке исходного материала), хотя качество, конечно, будет хуже. Если в ходе работы над проектом появился новый исходный материал, то в любой момент можно добавить новые снимки. Результат работы программы зависит от множества факторов: разрешения и числа исходных фотографий, углов между ними, числа опорных точек и четкости описания камер.

Создание трехмерной модели в PhotoModeler - операция трудоемкая в силу того, что многие действия приходится выполнять вручную, и осуществляется в несколько этапов. Вначале необходимо получить и отсканировать фотографии. Идеальный вариант - наличие такого числа фотографий, чтобы каждая большая отдельная плоскость объекта была запечатлена не менее чем с двух разных точек. Затем определяются параметры камеры, при этом допускается использование разных камер для различных снимков, определяются размеры объекта, для которого создается 3D-модель, и задается местоположение каждой из камер. После этого также вручную расставляются ключевые опорные точки и устанавливается тип связи между отдельными группами точек в виде линий или плоскостей. На последнем этапе на основе опорных точек, линий и плоскостей программа генерирует трехмерную модель, которую можно будет экспортировать в CAD-программу. Оценить полученный результат позволяет модуль 3D Viewer, благодаря которому несложно рассматривать и вращать любые модели.

PhotoModeler поддерживает импорт изображений в форматах bmp, cal, jpg, mac, pcd, pct, pcx, png, ppm, psd, rbg, sgi, tga и tif и экспорт в форматы dxf (2D и 3D), 3ds, Wavefront Obj, vrml (1&2), iges, raw, 3dm и stl. Дружественный интерфейс в совокупности с возможностью использования мастера проектов позволяет сравнительно быстро разобраться с принципами работы программы, хотя работа в ней менее трудоемкой, конечно, не становится. В освоении программы помогут подробный Help и серия мультимедийных уроков, входящих в комплект поставки.

Разработчик : D Vision Works Limited

Способ распространения: shareware (демонстрационная версия - http://www.d-vw.com/download/files/DS2demo.exe)

Цена: Standard - 500 евро, Professional - 900 евро

Работа под управлением: Windows 95/98/Me/NT/2000/XP

Пакет D Sculptor позволяет быстро создавать текстурированные 3D-модели объектов реального мира на основе обычных фотографий. По сравнению с аналогичными программами исходные объекты могут иметь сложную структуру (например, сложные органические формы), процесс разработки осуществляется гораздо быстрее, а технология создания модели напоминает работу в двумерных графических пакетах, что упрощает процесс освоения программы. Поэтому D Sculptor было бы удобно иметь в списке графических решений тем дизайнерам, которые работают преимущественно в 2D-пакетах, но иногда нуждаются и в трехмерных моделях. По замыслу разработчиков, D Sculptor больше подходит для генерации 3D-моделей для каталогов продукции и Интернет-приложений, а также в ряде случаев может применяться для создания моделей для компьютерных игр.

Создание трехмерной модели осуществляется в пять шагов. Сначала нужно сфотографировать объект с разных ракурсов - при съемке объект должен располагаться в центре специальной плоскости с круговой маркировкой, а число снимков должно быть не менее восьми - и загрузить jpg-изображения в проект. На втором этапе D Sculptor анализирует снимки и самостоятельно обнаруживает маркеры. Затем при помощи стандартных инструментов создания выделенных областей требуется вручную маскировать объект в каждой фотографии, тем самым разграничив для программы области снимка, относящиеся к модели и расположенные вне ее. По окончании следует выбрать команду Generate Model, и программа создаст модель. Количество полигонов в модели можно изменять в интерактивном режиме, что весьма удобно, так как для Интернета требуются модели с небольшим числом полигонов, в то время как для работы в 3D-приложениях, наоборот, необходимо создание высококачественных многополигональных моделей. На финише модель экспортируется в один из распространенных 3D-форматов (например, для дальнейшего редактирования в 3D Studio) или в Java Applet для просмотра в Интернет-браузере. D Sculptor также поддерживает формат Macromedia’s Shockwave для совместимости с Macromedia Director 8.5 и выше.

Пакет представлен в двух редакциях - Standard и Professional, профессиональная редакция обеспечивает более высокую точность моделирования благодаря наличию возможности разделения модели на подобъекты.

Разработчик : RealViz Corp.

Способ распространения: shareware (демонстрационная версия отсутствует)

Цена: 290 долл.

Работа под управлением: Windows 2000(SP2)/XP, Mac OS X 10.2

RealViz ImageModeler - известное решение для создания 3D-моделей по фотографиям. Пакет ориентирован преимущественно на 3D-дизайнеров и может оказаться полезным в самых разных сферах: для моделирования архитектурных сооружений, создания трехмерных круговых обзоров для web, подготовки фотореалистических фонов как основы для дальнейшей дизайнерской работы, а также для создания анимации и спецэффектов. Кроме того, RealViz ImageModeler может применяться для точного распознавания 3D-объема и последующего размещения в этом объеме других трехмерных моделей.

Для создания модели требуется серия фотографий, снятых в разных ракурсах вокруг объекта и сохраненных в одном из форматов: tga, sgi, png, jpg, pict, pgm, ppm или cin. Снимки импортируются в проект, и программа автоматически осуществляет их калибровку, определяя параметры камеры (положение, длину фокуса и пр.), и устанавливает систему координат. На следующей стадии вручную выставляются калибровочные маркеры (они необходимы для определения опорных точек, по которым производится расчет полигонов) и осуществляется автоматическое построение каркасной модели - при этом окончательная доводка геометрии выполняется вручную при помощи стандартных инструментов полигонального редактирования. Затем производится текстурирование модели - текстуры автоматически извлекаются из фотографий и полученные материалы присваиваются отдельным подобъектам, при этом пользователь может изменить параметры проецирования средствами встроенного UV Mapping Editor. Созданная модель экспортируется в 3D-форматы для дальнейшей обработки в пакетах 3D Studio Max, Lightwave 3D, Maya, SOFTIMAGE I XSI, Macromedia Shockwave 3D и др. или в VRML-формат для публикации в web.

Создание объемных виртуальных объектов ещё никогда не было настолько удобным и увлекательным процессом. Благодаря современным программам, сегодня, каждый желающий, может построить уникальную трехмерную модель прямо на своем компьютере.

С каждым днем трехмерная графика становится все более востребованной и доступной. 3D-модели широко используются в игровой индустрии, монтаже фантастических фильмов, архитектуре, дизайне и даже археологии. Широкая доступность 3D-принтеров, только повышает тягу к этому чудесному виду творчества.

Подходящее железо

Если вы серьезно решили заниматься трехмерным моделированием, то для быстрой и комфортной работы, вам потребуется мощный компьютер.
Рекомендуемые характеристики железа:

  • Процессор: Должен быть многоядерным. Если 2 ядра, то минимум по 3гГц. Если ядер 4 и больше, то по 2.3 гГц.
  • Оперативная память: Для комфортной работы без лагов, будет достаточно 4 Гб свободной оперативки.
  • Видеокарта: Оптимальным вариантом конечно же будет серия FX от GeForce, но если цена такой игрушки покажется великоватой, то можно обойтись бюджетными моделями, например nVidia GTX 430.
  • Операционная система: Здесь подойдет любой 64х-разрядный Windows с которым будет совместима программа для моделирования.

Не переживайте если ваш компьютер менее мощный. Работать в программах 3D моделирования можно и с меньшими характеристиками. Единственный минус, что при ограниченных ресурсах, картинка может притормаживать и со временем эти лаги могут серьезно раздражать. Но если ваш энтузиазм и нервы крепки, то смело приступайте к выбору инструмента для работы.

Вибираем инструмент для 3D-моделирования

С развитием 3D печати, разрабатывается все больше программ для работы с трехмерными объектами. Современные инструменты становятся более функциональными и удобными для рядового пользователя. Сегодня каждый разработчик ПО, старается показать свой продукт в лучшем свете, и новички часто путаются в ярком обилии предложений.

Современную промышленность и дизайн невозможно представить без трехмерного моделирования . Прежде, чем приступить к производству продукции необходимо построить 3д-модель объекта , и, с помощью технологии быстрого прототипирования создать еепрототип . Это необходимо для того, чтобы оценить эргономику будущего изделия (например, вам необходимо изготовить корпус детали или прототип автомобиля ). Кроме того, изготовление прототипа может быть одной из стадий - на пути ксозданию формы для литья - длямелкосерийного производства или выпуска пробной серии продукции .

Трехмерное моделирование - вид компьютерный графики, сочетающий в себе различного рода программные и аппаратныеинструменты для создания трехмерных моделей объектов.3д-моделирование и визуализация широко применяются впромышленном дизайне иинженерии . Спомощью 3д моделирования создаютсяобъемные графические объекты , посредствомрендеринга (размещение 3d-модели на необходимый фон - для визуализации объекта в среде) приобретаютмаксимальную фотореалистичность .

С помощью технологий3д-моделирования можно воссоздать объекты по чертежам и/или по фотографиям. Стоит отметить, что существует множество программных способов (программ), для создания псевдотрехмерных моделей на основе фотографий.

Мы же говорим о построении по фотографии точной 3д модели , опытным специалистом изкомпании KOLORO . Стоит отметить, что профессиональный 3д-дизайнер должен иметь не только навыки работы с графическими программами, но и специальное техническое образование. Это гарантия того, что построенная им трехмерная модель будет не просто красивой, а иполностью соответствующей техническим требованиям , выдвигаемым к даной категории объектов.


Итак, в качестве основы для создания 3д-модели могут быть использованы:

  • фотографии;
  • чертежи;
  • 3д-сканер (результаты 3д-сканирования);
  • реальный объект (3д-модель созданная по облаку точек);
  • устное описание требуемого объекта;
  • рисунок (или набросок) объекта от руки;

Чертежи выступают в качестве шаблонных изображений. Для того чтобы создать 3д-модель по чертежам необходимо иметь три чертежа объекта - спереди, сверху и сбоку, а в идеале еще и сзади.

Требования к чертежам:

  • указание всех размеров (толщина перегородок, размеры плоскостей, внутренние составляющие объекта и т.д.);
  • правильное расположение всех объектов относительно оси координат;
  • понятность;
  • указание материала, из которого будет сделан объект.


К чертежам желательно приложить следующую информацию:

  • способ создания прототипа (3д печать, фрезеровка, формовка, комбинированный метод прототипирования);
  • требуемый способ изготовления объекта , гарантирующий высокое качество будущего изделия.

Если же чертеж не соответствует требуемым стандартам отрасли, компания KOLORO проведет дополнительные работы по стандартизации изделия. С учетом пожеланий клиента наши специалисты:

  • проведут необходимые исследования;
  • разберутся с вашей задачей и предложат ее решение;
  • создадут чертеж, отвечающий необходимым стандартам;
  • создадут 3д-модель объекта на основе ее чертежа.

3д моделирование по фотографии

3д моделирование по фотографии называется фотограмметрией . Напомним, что существует множество "любительских" программ, создающих 3д-модели по фотографии, но, в большинстве случаев, такие программы строят псевдотрехмерное изображение.

Качественную 3д-модель можно построить лишь в профессиональной программе для работы с трехмерной графикой . При этом, как и в случае с3д-моделированием по чертежам , нам необходимо иметь изображение, как минимум трех граней объекта: вид сверху, сбоку и спереди.

3д моделирование по фотографии используется в случае когда :

  • чертежи объекта утеряны или не существуют;
  • необходимо создать 3д модель человека;
  • в некоторых других случаях, когда необходима фотографическая схожесть модели с оригиналом.

3д-сканирование

Современные 3д-сканеры позволяют провести3д сканирование объекта любого размера и формы. Лазерные 3д сканеры , на основе полученных данных, сами строят 3д-модель объекта . А, в дальнейшем, полученное трехмерное изображение кропотливодорабатывает 3д-дизайнер.

Такой способ 3д-моделирования является одним из наиболее экономически выгодных , ведь временные и технические затраты на создание 3д-модели в таком случае -минимальны . Такой способ можно использовать как длясоздания 3д-модели небольшого объекта (например, создание дизайна бутылки ), так и длятрехмерного моделирования больших объектов (например, архитектурное 3д-моделирование ).


3д моделирование на основе реального объекта

Зачастую данный способ 3д моделирования применяется в случае отсутствия 3д-сканера и невозможности сделать качественную фотографию объекта. Сам объект, в данном случае, должен быть небольшим по размеру и транспортабельным, ведь инженеру придется работать непосредственно с объектом - перемещать и двигать его, а при необходимости и разбирать объект на отдельные части.


Работа с трёхмерным графическим дизайном сегодня используется во множестве сфер человеческой жизнедеятельности, а профессия 3D-дизайнера – человека, на профессиональной основе занимающегося 3D-моделированием, ценится как в России, так и за рубежом. При этом инструментами 3D-дизайна становятся как профессиональные приложения (уровня «3D Studio MAX», «Autodesk 123D», «Google ScketchUp» и других), так и бесплатные онлайн приложения, позволяющие выполнять 3д моделирование прямо в окне вашего браузера. В данном материале я расскажу, как выполнить 3д моделирование онлайн, и какие сетевые инструменты нам в этом помогут.

В сети существуют несколько онлайн-сервисов, позволяющих создать 3д модель онлайн. Большинство из них требуют наличия у пользователя базовых знаний о 3д-моделировании, но есть и ряд ресурсов, позволяющих заняться 3D-моделированием без необходимой предварительной подготовки (особенно это касается 3D дизайна жилищных интерьеров).

При этом работа с большинством данных сервисов строится по следующему алгоритму: вы переходите на ресурс, проходите простейшую регистрацию (при необходимости), и начинаете создание нужной вам модели. При этом вам предлагают или начать моделирование с нуля, или использовать уже готовые модели и шаблоны, что значительно облегчит создание нужных вам 3D-объектов.

Интернет-ресуры для 3D моделирования в режиме онлайн

Перейдём к рассмотрению ресурсов для 3Д-моделирования. Описываемые мной ресурсы имеют бесплатный характер, довольно функциональны, и могут пригодиться широкому кругу пользователей для решения разнообразных задач в 3Д-моделировании.

«Planner 5D» — ресурс планировщик комнат и дизайн интерьера

«Planner5D» — условно-бесплатный сервис онлайн, позволяющий пользователям без специальных знаний осуществлять проектировку помещений. Разрабатывать дизайн интерьера таких помещений, а затем и просматривать полученный результат с помощью технологии трёхмерной визуализации. Благодаря технологии HTML5 можно работать с сервисом как с помощью браузера на ПК, так и установив мобильное приложение «Planner 5D» на Android или iOS , и с их помощью выполнять 3d моделирование онлайн бесплатно.

  1. Чтобы начать работу с сервисом перейдите на ресурс planner5d.com .
  2. И нажмите на кнопку «Create project» (создать проект).

Нажмите на кнопку «Create a Project» для создания вашего проекта

После того сервис предложит вам сделать выбор из трёх опций:


К примеру, после выбора первого варианта («Start from scratch»), вы перейдёте в экран создания вашей модели. Вначале вы увидите инструкцию на английском языке, и можете с ней ознакомиться (или просто закрыть её, нажав на крестик справа сверху).

Слева вам будут доступны различные модели комнат, окон, дверей, предметов интерьера и так далее, а справа – различные опции работы с файлом, а также возможность просмотра вашего интерьера в 3Д (кнопка «3D»). Для помещения какого-либо элемента в вашу модель нужно выбрать его слева (кликнув на него), и, зажав кнопку, перетащить его в нужное место на создаваемом вами объекте.

Для сохранения полученного вами результата служит кнопка «Save» справа.

Панель инструментов и рабочая площадь сервиса «Planner 5D»

«Clara.io» позволяет моделировать мебель и комнаты

Другой англоязычный ресурс для 3Д-моделирования – это Clara.io. Ресурс позволяет с помощью вашего браузера осуществлять 3Д-моделирование дома, анимацию и рендеринг, а затем делиться своими работами с другими людьми, и это без необходимости установки каких-либо внешних программ..

Рабочее окно сетевого ресурса «Clara.io»

Ресурс проектировщик «Vectary»

«Vectary » – ещё один англоязычный бесплатный сетевой инструмент для 3Д-моделирования кухни, дома и интерьера. Его особенностью является простота и отсутствие длительных процедур регистрации, вы просто переходите на ресурс и начинаете работать.

Редактор состоит из рабочей сцены, панели для инструментов, переключателей, выбора, Центра Помощи (Help Center) и общей статистики по выполняемому проекту. Слева вы можете выбрать инструменты для создания вашей 3Д-модели, а сохранить полученный вами результат вы сможете, нажав на «Save» сверху.

Рабочее окно ресурса «Vectary»

Ресурс kuhni.vardek.ru

Отечественный сетевой ресурс kuhni.vardel.ru, позволяет вам спроектировать вашу будущую кухню в режиме 3д моделирование онлайн на русском. К его плюсам следует отнести, прежде всего, русскоязычный интерфейс, который придётся впору людям, не знакомым с английским языком.

  1. Для работы с данным сервисом перейдите на сайт kuhni.vardel.ru , и нажмите на кнопку «Запустить конструктор».
  2. Перед вами откроется окно редактирования, слева будет расположена панель инструментов с набором необходимых для создания модели кухни элементов, справа – инструменты для сохранения полученного результат, его печати и так далее.

Каталог элементов в «kuhni.vardek.ru»

Flash-программа «Doodl 3D»

Ну и закончить свой обзор сетевых программ для 3Д-моделирования я хочу сетевой флеш- программой, которую вы можете найти на сайте games-flash-online.com . Данная программа позволяет вам попробовать свои силы в 3Д-моделировании с самых азов, позволяя строить и просматривать в 3D-режиме векторные фигуры.

  1. Для работы с ней перейдите по указанной мной ссылке, и нажмите на кнопку «Create a new project». Затем выбираете опцию «Edit model».
  2. Для создания точек и линий имеются клавиши справа («Add point» – «Добавить точку», «Delete point» – «Удалить точку» и так далее).

Рабочее окно «Doodl 3D»

Заключение

Кроме перечисленных мной ресурсов, позволяющих выполнить online 3д моделирование, существует достаточное количество стационарных программ, позволяющих разрабатывать 3Д-графику («Blender», «Sculptris», «Scetchup» и другие). При этом к плюсам упомянутых мной ресурсов я бы отнёс, в первую очередь, отсутствие необходимости скачивать и устанавливать на компьютер лишние программы – вы просто переходите на один из упомянутых ресурсов, проходите быструю регистрацию (при необходимости), и начинаете работать.

Вконтакте