Выбираем идеальную систему для 3D-проектирования / DassaultSystèmes corporate blog / Habr

3D-проектирование на промышленных предприятиях давно не воспринимается как что-то необычное. 3D-системы постепенно становятся де-факто стандартом в конструкторских бюро, а развитие технологий 3D-печати еще больше стимулирует интерес инженеров и технологов к трехмерным инструментам. Хотя некоторые конструкторские задачи по-прежнему эффективнее решать в 2D, число новых покупателей трехмерных САПР будет только расти.

Эта статья для тех, кто еще не сделал свой выбор, но хочет понять, по каким критериям сравнивать 3D-системы и какие характеристики продуктов самые важные.

1. 3D-возможности и эффективность внутренних процессов

Прежде всего, 3D-модель должна математически точно воспроизводить каждую деталь в составе вашего изделия и взаимосвязи между ними. А для максимальной эффективности проектного процесса нужно, чтобы 3D-модель создавалась за как можно меньшее количество шагов (разумеется, не в ущерб качеству проекта). Рассматривая возможности каждой системы, постарайтесь понять, насколько хорошо она справляется с моделированием именно того типа изделий, которые выпускает ваша компания. Например, если в состав вашего изделия входят детали из листового материала, поинтересуйтесь, способна ли система моделировать плоские детали и автоматически генерировать развертки. Если для ваших изделий важны стиль и дизайн, обратите внимание на инструменты создания поверхностей произвольной формы и плавных переходов между ними.

2. Обмен информацией с партнерами и поставщиками

Узнайте, какие в системе имеются возможности по обмену 3D-моделями с другими организациями, участвующими в проекте. Эти возможности будут полезны независимо от того, какую роль играет ваша компания в цепочке поставок: исполнитель, заказчик или и то и другое. Если выяснится, что для передачи моделей в другие системы нужно преобразовывать файлы из одного формата в другой — это повод для сомнений: преобразование может отнимать много времени и не всегда завершается успешно. Возможность нескольким командам совместно работать над проектами в 3D помогает снизить себестоимость разработки и одновременно повысить качество продукции.

3. Наличие инструментов для черчения и оформления чертежей

Даже если вы приобретаете систему для трехмерного конструирования, вашим партнерам, например, заводим-изготовителям комплектующих, могут понадобиться классические чертежи. Правильно оформленный чертеж способен мгновенно донести информацию, которую порой непросто извлечь из трехмерной модели. Узнайте, способна ли рассматриваемая система генерировать из моделей 2D-чертежи и оформлять их по действующим стандартам, включая размеры, допуски, надписи и спецификации.

4. Средства инженерного анализа и расчетов

Отдавайте предпочтение программным системам, которые помогают не только проектировать или чертить, но и проверять конструкции на прочность, моделировать кинематику механизмов и имитировать поведение изделия в реальных условиях. Испытывать физические прототипы дорого и трудоемко, а возможности инженерного анализа помогают уменьшить потребность в натурных испытаниях, заменяя их экспериментами на цифровых моделях. Выбирайте систему, в которой имеются встроенные инструменты для инженерного анализа и расчетов или хотя бы эффективные интерфейсы для передачи моделей в специализированные расчетные программы.

5. Управление данными

Если в вашей команде больше десятка инженеров, то дополнительным плюсом для вас будет наличие в системе модуля управления данными об изделии (PDM). Поскольку взаимосвязи между многочисленными файлами в трехмерных системах весьма сложны, будет лучше, если задачи их хранения и организации возложить на автоматизированную систему. Без PDM инженеры могут случайно перезаписывать работу друг друга, тратить время на разработку уже спроектированных узлов и передавать на производство неправильные версии чертежей. Хорошая PDM-система — это больше, чем упорядоченное хранение файлов. Она помогает конструкторам быстро находить в электронном архиве детали для повторного использования, генерировать спецификации для расчета потребности в материалах и передавать данные в систему планирования производственных ресурсов (MRP-систему). Более продвинутые PDM-системы способны автоматизировать процессы управления изменениями, следя за тем, чтобы неактуальная или неутвержденная документация не поступила на производство или поставщику.

6. Политика разработчика в отношении выпуска обновлений и новых версий

Компьютерные технологии постоянно меняются. Если софтверная компания не будет идти в ногу со временем, то есть опасность, что через несколько лет ваша организация останется один на один с устаревшей и неоправданно дорогой в эксплуатации программной системой. Поэтому покупать нужно у тех компаний, которые заслужили репутацию технологических лидеров и располагают сильной командой разработчиков. Хорошо, если компания регулярно выпускает обновления и новые версии, а также прислушивается к пожеланиям пользователей.

7. Легкость изучения продукта

В ходе внедрения 3D-процессов придется обучать сотрудников. С этой точки зрения лучшей будет та система, которая проще других в освоении и при этом делает все, что от нее требуется. Желательно, чтобы пользовательский интерфейс был последовательным и одинаковым во всех модулях системы. Логика системы должна соответствовать процессам разработки изделий от начала и до конца. Выбирайте продукт со встроенной справочной системой, учебными пособиями и активным сообществом пользователей в интернете. Еще лучше, если обучение этому продукту входит в программы технических вузов — в этом случае серьезно облегчается задача поиска специалистов с нужной квалификацией.

8. Хорошие деловые отношения с разработчиком

Нередко главной причиной трений между разработчиком программного продукта и его потребителем являются вовсе не технические моменты. Подобно тому, как некоторые авиакомпании раздражают клиентов дополнительными сборами за провоз багажа, выбор кресла или питание, некоторые софтверные компании так запутывают правила и условия продажи, что покупатель не сразу понимает, что попал на скрытые расходы. Ищите поставщиков, которые предлагают простые прайс-листы и понятные тарифные планы. Обратите внимание на наличие плавающих лицензий — они позволяют гибко распределять лицензии и помогают хорошо сэкономить, если ваши конструкторы проводят в данном пакете не весь свой рабочий день. Многие разработчики разрешают использовать каждую лицензию не на одном, а на двух компьютерах — на рабочем и домашнем.

9. Наличие дилерской сети

Покупка 3D-системы у дилера — только первый шаг в истории взаимовыгодных отношений с ним. Хорошо, если дилер предложит вам не только лицензию на продукт, но и консультации, услуги обучения и техподдержку — все это поможет успешно внедрить 3D в проектный процесс. Узнайте, сколько 3D-клиентов прошли обучение у этого дилера, сколько организаций у него на поддержке. Поинтересуйтесь, какие учебные курсы он предлагает, познакомьтесь с преподавателями этих курсов. Свяжитесь с теми клиентами, которых дилер перечисляет в своих историях успеха, и спросите, насколько хорошо его технические специалисты справлялись со сложными вопросами. Сильная поддержка со стороны местного дилера может стать решающим фактором успеха внедрения 3D на вашем предприятии.

Конечно, критерии, которые мы здесь перечислили, нельзя считать универсальными, подходящими для любого случая и любой организации. Чтобы сделать разумный выбор, необходимо сначала изучить потребности своей компании. Неправильный выбор оборачивается напрасной тратой времени и денег. Не принимайте эмоциональных решений, основанных на симпатии к тому или иному бренду. Не ограничивайтесь рассмотрением вариантов по двум или трем критериям. Оцените весь спектр возможностей, которые понадобятся вам для того, чтобы быстрее выводить продукцию на рынок.

Подписывайтесь на новости Dassault Systèmes и всегда будьте в курсе инноваций и современных технологий.

Dassault Systèmes официальная страница

Подписывайтесь на Dassault Systèmes в соцсетях:

Facebook
Vkontakte
Linkedin
3DS Blog WordPress
3DS Blog on Render
3DS Blog on Habr

Трехмерное моделирование в современном мире / Habr

Сегодня я расскажу вам о том, что такое 3D-моделирование, каким оно бывает, где его применяют и с чем его едят. Эта статья в первую очередь ориентирована на тех, кто только краем уха слышал, что такое 3D-моделирование, или только пробует свои силы в этом. Поэтому буду объяснять максимум «на пальцах».

Сам я технический специалист и уже более 10 лет работаю с 3D-моделями, поработал более чем в 10ке различных программ разных классов и назначений, а также в различных отраслях. В связи с этим накопился определенный helicopter view на эту отрасль, с чем и хотел с вами поделиться.

3D-моделирование прочно вошло в нашу жизнь, частично или полностью перестроив некоторые виды бизнеса. В каждой отрасли, в которую 3D-моделирование принесло свои изменения, имеются как свои определенные стандарты, так и негласные правила. Но даже внутри одной отрасли, количество программных пакетов бывает такое множество, что новичку бывает очень трудно разобраться и сориентироваться с чего начинать. Поэтому, для начала давайте разберем какие же бывают виды 3D-моделирования и где они применяются.

Можно выделить 3 крупные отрасли, которые сегодня невозможно представить без применения трехмерных моделей. Это:

• Индустрия развлечений
• Медицина (хирургия)
• Промышленность

С первой мы сталкиваемся почти каждый день. Это фильмы, анимация и 90% компьютерных игр. Все виртуальные миры и персонажи созданы с помощью одного и того же принципа — полигонального моделирования.

Полигонами называются вот эти треугольники и четырехугольники.

Чем больше полигонов на площадь модели, тем точнее модель. Однако, это не значит, что если модель содержит мало полигонов (low poly), то это плохая модель, и у человека руки не оттуда. Тоже самое, нельзя сказать про то, что если в модели Over999999 полигонов (High poly), то это круто. Все зависит от предназначения. Если, к примеру, речь идет о массовых мультиплеерах, то представьте каково будет вашему компьютеру, когда нужно будет обработать 200 персонажей вокруг, если все они high poly?

Полигональное моделирование происходит путем манипуляций с полигонами в пространстве. Вытягивание, вращение, перемещение и.т.д.

Пионером в этой отрасли является компания Autodesk (известная многим по своему продукту AutoCAD, но о нем позже).
Продукты Autodesk 3Ds Max, и Autodesk Maya, де-факто стали стандартом отрасли. И свое знакомство с 3D моделями, будучи 15-летним подростком, я начал именно с 3Ds Max.

Что же мы получаем на выходе сделав такую модель? Мы получаем визуальный

ОБРАЗ. Геймеры иногда говорят: «я проваливался под текстуры» в игре. На самом деле вы проваливаетесь сквозь полигоны, на которые наложены эти текстуры. И падение в бесконечность происходит как раз потому, что за образом ничего нет. В основном, полученные образы используются для РЕНДЕРА (финальная визуализация изображения), в игре / в фильме / для картинки на рабочем столе.

Собственно, я в свое время и пытался что-то «слепить», чтобы сделать крутой рендер (тогда это было значительно сложнее).
Кстати о лепке. Есть такое направление как 3D-sсulpting. По сути, тоже самое полигональное моделирование, но направленное на создание в основном сложных биологических организмов. В ней используются другие инструменты манипуляций с полигонами. Сам процесс больше напоминает чеканку, чем 3D моделинг.

Если полигональная модель выполнена в виде замкнутого объема, как например, те же скульптуры, то благодаря современной технологии 3D-печати (которая прожует почти любую форму) они могут быть воплощены в жизнь.

По сути, это единственный путь для полигональных 3D моделей оказаться в реальном мире. Из вышеописанного можно сделать вывод, что полигональное моделирование нужно исключительно для творческих людей (художников, дизайнеров, скульпторов). Но это не однозначно. Так, например, еще одной крупной сферой применения 3D моделей является медицина, а именно- хирургия. Можно вырастить протез кости взамен раздробленной. Например, нижняя челюсть для черепашки.

У меня нет медицинского образования и я никогда ничего не моделил для медицины, но учитывая характер форм модели, уверен, что там применяется именно полигональное моделирование. Медицина сейчас шагнула очень далеко, и как показывает следующее видео, починить себе можно практически все (были бы деньги).

Конечно, используя полигональное моделирование, можно построить все эти восстанавливающие и усиливающие элементы, но невозможно контролировать необходимые зазоры, сечения, учесть физические свойства материала и технологию изготовления (особенно плечевого сустава). Для таких изделий применяются методы промышленного проектирования.

По правильному они называются: САПР (Система Автоматизированного ПРоектирования) или по-английский CAD (Computer-Aided Design). Это принципиально другой тип моделирования. Именно на нем я специализируюсь уже 8 лет. И именно про него я буду вам в дальнейшем рассказывать. Чем этот метод отличается от полигонального? Тем, что тут нет никаких полигонов. Все формы являются цельными и строятся по принципу профиль + направление.

Базовым типом является твердотельное моделирование. Из названия можно понять, что, если мы разрежем тело, внутри оно не будет пустым. Твердотельное моделирование есть в любой CAD-системе. Оно отлично подходит для проектирования рам, шестеренок, двигателей, зданий, самолётов, автомобилей, да и всего, что получается путем промышленного производства. Но в нем (в отличии от полигонального моделирования) нельзя сделать модель пакета с продуктами из супермаркета, копию соседской собаки или скомканные вещи на стуле.

Цель этого метода — получить не только визуальный образ, но также измеримую и рабочую информацию о будущем изделии.

CAD – это точный инструмент и при работе с CAD, нужно предварительно в голове представлять топологию модели. Это алгоритм действий, который образует форму модели. Вот, как раз по топологии, можно отличить опытного специалиста от криворукого. Не всегда задуманную топологию и сложность формы можно реализовать в твердотелке, и тогда нам на помощь приходит неотъемлемая часть промышленного проектирования — поверхностное моделирование.

Топология в поверхностях в 10 раз важнее, чем при твердотельном моделирование. Неверная топология – крах модели. (напоминаю, что это статья обзорная и для новичков, я не расписываю тут нюансы). Освоение топологии поверхностей на высоком уровне, закрывает 70% вопросов в промышленном моделировании. Но для этого нужно много и постоянно практиковаться. В конечном итоге, поверхности все равно замыкаются в твердотельную модель.

Со временем приходит понимание наиболее удобного метода при моделировании того или иного изделия. Тут полно лайф-хаков, причем у каждого специалиста есть свои.

ВАЖНО: использование CAD без профильного образования не продуктивно! Я сам много раз наблюдал, как творческие люди, или мастера на все руки пытались проектировать. Да, конечно они что-то моделировали, но все это было «сферическим конем в вакууме».
При моделировании в CAD, помимо топологии, необходимо иметь конструкторские навыки. Знать свойства материалов, и технологию производства. Без этого, все равно, что подушкой гвозди забивать, или гладить пылесосом.

В CAD мы получаем электронно-геометрическую модель изделия.

(Напоминаю, что при полигональном моделировании мы получаем визуальный образ)

С нее можно:

• Сделать чертежи
• По ней можно написать программу для станков с ЧПУ,
• Ее можно параметризировать (это когда изменяя 1 параметр можно изменить модель без переделки)
• Можно проводить прочностные и другие расчеты.
• Ее так же можно послать на 3д печать (и качество будет лучше)
• Сделать рендер.

Думаю, пока этого вам хватит. Мы разобрали:

• 2 основных вида моделирования.
• Разобрали отрасли применения.
• Разобрали возможности каждого метода и его назначение.
• Разобрали базовые типы моделирования в CAD и некоторые нюансы.

Надеюсь, вам было интересно!

самые популярные программы для 3D-моделирования

Создание модели – первый важный шаг на пути к изготовлению изделия, но вот незадача: у всех имеется свое мнение на счет выбора программы для 3D-моделирования. Ну что же, сколько людей, столько и мнений. В этой статье мы подготовили для вас список 25 самых лучших, на наш взгляд, программ для 3D-моделирования. Устраивайтесь поудобнее – и приступим! Возглавляют список – естественно – Blender и SketchUp!

Да, это так: у Blender самое большое и активное сообщество, и это сообщество не устает делиться информацией. В результате у Blender самые объемные форумы, самые познавательные ролики на YouTube и больше всего завязок на Google поиск.

Своей популярностью Blender обязана двум причинам: во-первых, в этой программе столько инструментов для работы, что перед пользователями открываются просто безграничные возможности; во-вторых, это бесплатная программа с открытым исходным кодом. С другой стороны, Blender сложновата для новичков, и на ее освоение требуется время.

SketchUp получает второе место в нашем рейтинге. Эта программа славится своим дружественным интерфейсом (важный плюс для новичков) и обладает целым арсеналом инструментов. И что самое главное, у нее есть бесплатная версия.

Не стоит недооценивать программы для начинающих!

Бесплатные онлайн приложения вроде Tinkercad обладают самыми необходимыми инструментами для моделирования и значительно облегчают процесс работы. Они дают хороший толчок к дальнейшему обучению. После их освоения новички смогут гарантированно освоить и другие, более сложные программы. Таким образом, Tinkercad занимает почетное 8 место после AutoCAD, Maya, 3DS Max, Inventor и SolidWorks.

Не стоит недооценивать нишевые продукты!

Начнем с ZBrush – самой популярной программы для цифрового 3D-скульптурирования, которая надежно обосновалась на 9 месте. Если вам нужно смоделировать фигурку, магическое существо, персонажа компьютерной игры, то это наилучший выбор.

После ZBrush, Cinema 4D, 123D Design и OpenSCAD идет Rhino (13 место). Здесь стоит кое о чем упомянуть. Мы решили разделить Rhinoceros и Grasshopper, так как у этих двух программ разный подход к моделированию, и даже взгляды их сообществ во многом расходятся. С другой стороны, Grasshopper можно рассматривать исключительно как плагин для Rhinoceros. В этом случае наше мнение становится необъективным, и Rhino и Grasshopper следует воспринимать как единое целое. С 14 по 20 строки список выглядит следующим образом: Modo, Fusion 360, Meshmixer (бесплатная программа для обработки цифровой сетки от Autodesk), LightWave, Sculptris (бесплатная программа для скульптурирования от создателей ZBrush), Grasshopper (графический алгоритмический редактор для Rhino) и FreeCAD.

Программа MoI3D (также известная как Moment of Inspiration) занимает 21 строку списка. Ее создатели явно не являются сторонниками агрессивной маркетинговой стратегии. У нее даже нет официальной странички в Facebook или Twitter. Большая часть ее сообщества пришла из дискуссионного клуба MoI и по ссылкам в интернете.

Последние места в списке занимают 3Dtin, Wings3D, K-3D и BRL-CAD.

Итак, какие выводы можно сделать:

• У 3D-моделлеров большой выбор программ, между которыми идет жесткая конкуренция.
• У бесплатных программ (таких как Blender) значительно больше поклонников.

Чтобы понять, какая из этих программ подходит именно вам, загляните на ее официальный сайт, ознакомьтесь с ценами, посмотрите на модели, которые можно создать с ее помощью… И лишь потом принимайте решение. Удачи вам!

сферы применения, этапы, тонкости и ньюансы

Архитектурные формы зданий изначально рождаются в воображении архитектора в виде гармоничных и прекрасных трехмерных образов. История развития архитектуры доказывает, что авторы зданий всех исторических периодов превосходно владели средствами 3D моделирования, безупречно точно перенося монументальные идеи на плоскости чертежей. Просто невозможно возвести строение без понимания и виртуозного оперирования такими элементами трехмерного проектирования, как форма и объем, плоскости и разрезы. Создание 3D архитектурных моделей, пусть даже на примитивном уровне, требует знания основных свойств материалов и полного понимания строительных технологий.

Появление современного компьютера и программного графического комплекса позволяет создавать любые трехмерные модели в архитектурном проектировании. Такой инструментарий дает просто безграничное пространство для творчества архитекторов, дизайнеров, кинопродюссеров.

3D технологии стали для нас привычными. Мы пользуемся ими в повседневной жизни, мы любим развлечения на основе трехмерных симуляций, и мы уже начали обучаться в виртуальной трехмерной среде.

Так давайте разберемся, как с помощью ПО для 3D моделирования вы сможете спроектировать и визуализировать все свои мечты!

Сферы использования 3D моделирования

Согласитесь, сейчас совершенно невозможно даже представить современную архитектуру без трехмерного проектирования и визуализации самых разных объектов. Помимо традиционного применения, эти технологии уже сделали шаг в будущее – в области «3D печати» домов.

Все проекты должны иметь не только, двухмерные чертежи, разрезы, виды, но и полноценный раздел 3D моделирования фасадов и интерьеров.

Разрабатывая, скажем, фасады зданий в программах 3D, архитектор имеет возможность создать виртуальную модель и привязать ее к конкретному участку на местности. Все объекты создаются из выбранной фигуры, которая находится в составе набора примитивов программы 3D моделирования. Библиотека примитивов настолько обширна, что вполне позволяет с помощью необходимого модификатора создавать любую модель реального мира.

Используя геодезические съемки, программа трехмерного проектирования в автоматическом режиме выводит на принтер чертежи генпланов и профили дорог и площадок с красными отметками. Это позволяет сократить сроки разработки и снизить ее себестоимость.

Современный трехмерный дизайн любого пространства позволяет сформировать полноценное представление о расстановке мебели, систем отопления, электропроводки, светильников, выключателей, вида остекления и заполнения проемов. Такой подход минимизирует ошибки в плане строительства, отделки и декорирования. Вы видите еще не построенное здание как на ладони, оно уже почти существует!

3д модели объектов растительного и животного реального мира создают как бы виртуальную реальность, где вы можете уже сейчас наслаждаться тем, насколько прекрасен будет ваш сад или насколько стильно будет выглядеть прилегающая территория вашего бизнеса. Определяя место физического объекта в 3D пространстве, можно запроектировать и весьма точно реализовать даже сложнейшие инновационные идеи в области строительства, декорирования, а также в ландшафтном дизайне.

Передовые, самые инновационные разработки в сфере 3D принтеров позволяют буквально печатать дома из цемента. Строительные 3D принтеры пока не совершенны и имеют довольно высокую стоимость, они чувствительны к перепадам погодных условий, требуют прямо-таки трепетного к себе отношения. Они не допускают перерывы в поставке бетонной смеси и не дружат с арматурным каркасом. Монтаж перемычек и перекрытий выполняется дополнительной техникой. Но дома по этой технологии возводятся в рекордно короткие сроки и могут иметь невероятно причудливый дизайн. Естественно, «напечатать» такой дом будущего совершенно нереально без предварительного проектирования в совместимой 3D программе.

Область применения 3D моделирования не ограничивается архитектурой, строительством и благоустройством.

3D-моделирование – это основа современного игрового и мультимедийного пространства.

Еще несколько лет назад трехмерный фантастический фильм был вершиной мастерства в киноиндустрии. Сейчас фильмы, мультфильмы и игры 3D превратились в нечто само собой разумеющееся. Создание трехмерных героев для кино и VR игр – это огромный прибыльный бизнес.

Трехмерные модели широко применяются в рекламе. Причем для их создания используют не только редакторы для моделирования, но и программу Adobe Photoshop.

Самое передовое направление в области VR и трехмерного моделирования пространства – это обучающие симуляции, позволяющие быстро и безопасно готовить специалистов в разных областях. Эту технологию внедряют даже для подготовки кондукторов, проверяющих билеты в автобусах!

3D моделирование в промышленности

В составе САПР (Система Автоматического проектирования) 3D-моделирование может производиться опционально.

Наиболее технологичным и часто применяемым программным комплексом для моделирования считается 3D Max Autodesk.

Графические редакторы этой компании (Maya, Autocad и Mutbox) не имеют конкурентов в три-де моделировании. Таких результатов Autodesk добился, проводя политику доступности программного комплекса для студентов. Компания-разработчик предусмотрела специальную трехгодовую лицензию для студентов, позволяющую полноценно освоить ПО и отточить навыки работы с ним. Естественно, программы 3D MAX являются мультилингвальными – поддерживают разные языки, в том числе и русский язык.

Как производится 3D моделирование для промышленных целей

Промышленное 3Д моделирование выполняется всегда на основании технического задания (ТЗ) выданного заказчиком. Включая в задание раздел трехмерное моделирование, заказчик указывает степень деталировки и количество вариантов с разными текстурами или цветом.

Осуществляя трехмерное моделирование объектов, проектировщик дает представление как об отдельных моделях деталей, так и о позиционировании и функционировании их в составе комплекса-изделия. 3D модели комплектующих, находясь в составе рабочего проекта, показывают итоговый вариант готового продукта (экстерьер или интерьер).

Проектированием инженерных систем в программах 3D моделирования решается задача автоматизации трудоемких процессов, например, таких, как создание рабочих чертежей линейно вытянутых объектов.

Средствами 3D-моделирования производится конструирование и тестирование деталей разнообразных устройств, механизмов, в том числе высокотехнологичных. Распечатав их на принтере в натуральную величину и оттестировав, конструкторы могут приступать к заводскому производству.  Трехмерные технологии остро востребованы в автомобильной промышленности, где создаются 3D модели не только деталей, но и корпуса машин. Только так можно выпускать на рынок инновации и передовые решения – конструктивные и для целей автодизайна.

Огромный спрос на объемное 3D-моделирование наблюдается в фармацевтическом секторе и, особенно, в области протезирования.  Современные протезы проектируются так, чтобы они прекрасно подходили анатомически и полноценно выполняли бы функции потерянных конечностей.

И, конечно, апогеем в промышленном 3D проектировании является упаковка. Тщательная проработка формы, функциональности и дизайна посредством 3д позволяет колоссально влиять на продажи товаров, а с ними на прибыль предприятий.  Иногда превосходная упаковка (даже посредственных товаров) становится локомотивом продаж.

Этапы создания трехмерной модели

Фотореалистичность

3D проектировщик – это почти художник! В его работе необходим поиск фотореференсов и фиксация сцен естественной природы и окружения. Реалистичность сцен полезно сопоставлять с этими примерами.  Образцы для моделирования и позиционирования выгодно подбирать еще до начала основных работ.

Кроме обеспечения натуральности, идентичности, поиск удачных примеров расширяет видение композиции и дарит вдохновение в работе!

Грамотный выбор необходимого программного обеспечения

Выбор технологии для 3D моделирования объектов реального или вымышленного мира зависит от используемого ПО.  Разнообразие и специфичность программ для создания трехмерной модели, просто впечатляющее. Если требуется выполнить проект в 3D, соотнесите особенности выполнения и функционал программного обеспечения. Это поможет изначально сделать правильный выбор инструментария.

Например, если необходимо создать платье для модели человека, то в 3Ds max сложно выполнить развертку и наложить корректно текстуру на платье. Следовательно, это выполняется в программе, где инструменты 3D моделирования имеют такую возможность. Сложные проекты всегда выполняются с разделением труда на моделирование и визуализацию.  Это связано с необходимостью иметь для этих работ большой объем специальных знаний и навыков. Заказанный проект должен быть выполнен качественно и в срок, поэтому крайне важно изначально работать с подходящим ПО.

Начинаем с 2D

Перед началом трехмерной разработки, как правило, выполняются детальные чертежи 2D. Например, этот этап обязателен перед моделированием в строительстве. Здания изначально проектируются в формате двухмерных чертежей с размерами, которые затем импортируются в программы, работающие с трехмерной графикой. Такой порядок подготовки позволяет избежать ошибок и неточностей, так как тот же 3Ds max лучше работает с готовыми полилиниями.

Импортировав чертежи 2D в программу для 3D, проектировщик настраивает папку проекта и присваивает текущее название. В папке проекта будут сохраняться резервные копии файла, референсы, дополнительные библиотеки материалов с текстурами, текстуры новых создаваемых программой материалов и дополнительные сцены для проекта. Такой порядок учета файлов выполняют программы для визуализации 3D моделей и прописывают пути их определения на дисках компьютера.  Изменение места нахождения текстур или других файлов проекта приводит к потере их для программы. Требуется дополнительное действие для прописи путей поиска и мест расположения текстур и файлов.

Создав папку проекта в 3Ds max, выполняем сохранение основного файла в папку сцен. Маршрутизация и классификация проекта на этом завершены! Можно переходить непосредственно к работе с 3D.

Простое 3D моделирование выполняется в четырех проекциях

Эти проекции составляют рабочую среду программного обеспечения для 3D моделирования. Для навигации разработан качественный интерфейс, позволяющий быстро и эффективно переключаться между проекциями и получать доступ к инструментарию программы.

Основой для работы можно считать примитивы. Примитивы – это комплекс простых форм (бокс, сфера и т.д.). Набор примитивов в программе представляет собой некий конструктор для создания 3D моделей. Также есть необходимые модификаторы – инструменты для трансформации простых форм.

Используя простейшее, можно создать великое!

Для моделирования здания прямоугольной формы выбирается бокс. Применяя модификаторы, можно выполнить оконные и дверные проемы в стенах. Работа с нужными простыми формами, а также их модификация, собственно, и есть создание трехмерных 3D моделей в необходимом количестве и качестве.

В современных программах заложено достаточное количество инструментов для продвинутого моделирования.

Одним из основных инструментов считается полигональное моделирование. Используя точки, ребра и полигоны выполняется модификация любого примитива и придание необходимой формы модели. Выполнять такие трансформации требуется с использованием определенного порядка действий. Для этого необходимы знания правил программы полигонального моделирования. После выполнения модификации проверяется расположение ребер — так называемая сетка с четырьмя точками у каждого полигона.

При моделировании с использованием нескольких примитивов (стены + пол + потолок) тщательно проверяются точки их соприкосновения. Расположенные рядом точки необходимо «сварить» специальной командой.  Максимально приближая места стыка, добиваются точного касания полигонов. Так получается единая, монолитная модель, без каких-либо «щелей» и прочих дефектов.

Отлично помогает в работе с моделями временная изоляция объекта в пространстве программы.

Обучение полигональному моделированию, как правило, следует строго после изучения интерфейса. Это в прямом смысле базис, необходимый для успешного освоения 3D технологий. По сути, этот навык дает практически безграничную свободу. Это важно даже при наличии огромного количества готовых качественных моделей.

Выполнение рендера

Собрав сцену из моделей, ставится задача отчитаться перед заказчиком рендером. Если требуется первичное согласование, то выполняется черновой рендер, дающий наглядное представление о проделанной работе, концепции проекта. Для финальной отчетности и для презентационных целей выполняется фото реалистичный рендер.

Визуализатор устанавливает и настраивает камеру под заданный ракурс. Если визуализируется ландшафтный проект, то устанавливаются несколько камер (общий план с птичьего полета или вид на входную группу). Особое внимание обращается на качественное освещение сцены.

Кроме освещения необходимо выбрать размер кадра финальной картинки. При необходимости вывода результата на печать задается размер бумаги (А1, А2, А3, А4) и размер фреймбуфера программы. Расчет необходимо выполнить сначала в сером цвете для постановки освещения. Если освещение сцены выполнено HDR картами и солнцем, то необходимо совместить их друг с другом для корректного падения теней. Самые простые в плане визуализации – это статические сцены (интерьер или экстерьер). Много времени занимает визуализация анимации различных сцен. Закончив просчет, выполняется сохранение и постобработка полученного результата.

Грамотный подход к моделированию, внимание к деталям и правильное ПО – залог, того что рендеры будут реалистичными и в соответствии с ТЗ заказчика.

Программное обеспечение

На сегодня разработано солидное многообразие программ для моделирования.  Для детализации их можно разделить на несколько групп, согласно тем задачам, на которые это ПО ориентировано:

1. Максимально детальное отображение фактуры строительных материалов и конструкций 3D моделей зданий и сооружений (3Ds max Autodesk).
2. Максимально детальное выполнение рабочих чертежей 3D моделей зданий и сооружений, в том числе с расчетами нагрузок и размеров (BIM Building Information Modeling в Autodesk Revit).
3. Максимальная реалистичность моделей в киноиндустрии и играх (Maya Autodesk).
4. Цифровой скульптинг (ZBrush, Mudbox).

Компьютеры делятся по назначению:

1. Универсальные.
2. Специальные.
3. Для решения узкой задачи.

По мощности делятся:

1. Супер ЭВМ.
2. Большие.
3. Малые.
4. Микро ЭВМ.

Особое место в трехмерном моделировании занимает визуализация (получение реалистичной картинки).

Процесс формирования визуализации называется рендер (анл. глагол render – представлять, отображать, англ. rendering —визуализация).

Для рендера используются вспомогательные программы. Часть из них являются штатными в 3D программах. Успеха в этом направлении добились также и сторонние производители рендер программ. Особую популярность имеет Chaos Group, которая имеет две самые прогрессивные программы для рендера VRay и CORONA.

Независимо от вида используемой программы и ЭВМ создание модели для постановки сцены используют раздел программы:

1. Моделирования с применением необходимых модификаторов.
2. Шейдинга для назначения материалов на готовые модели.
3. Визуализация.

Чтобы грамотно выбрать ПО, необходимо полноценное и квалифицированное понимание ТЗ и всех этапов трехмерного моделирования.  Вам понадобится проанализировать софт с точки зрения специфики и функционала, чтобы на выходе получить высшее качество.

Например, чтобы эффективно выполнить чертежи, софт нужен такой: 3Ds max, AUTOCAD и Adobe Photoshop. Это ПО обеспечит качество моделирования, рендеринга и соблюдение сроков сдачи работы заказчику.

В программе Autodesk AUTOCAD чертится 2d план объекта или здания в масштабе с указанием всех необходимых для 3D моделирования размеров.  Иногда для аналогичных целей используются cad для 3D моделирования — типа Autodesk Revit или AUTOCAD 3D для архитекторов.

Когда выбрана программа для 3D моделирования, необходимо определиться с дополнительной программой для рендеринга. Это, как правило, дополнительный плагин (расширение), которое обязано полностью отвечать требованиям ТЗ по качеству визуализации и презентационным свойствам рендеров.

Существуют приложения, которые считаются лучшими для рендеринга: Iray, V-Ray, Arion, Oktane, Corona, Mental ray и Arnold. Все они имеют широкий функционал и дружелюбный интерфейс, который дает возможность визуализатору успешно выполнить финальный расчет.

Технологии визуализации постоянно совершенствуются

В настоящее время Corona вместе с Chaos Group выпустила модель программы за номером 3. За это время в ее составе появилась своя камера и светильники. Усовершенствовалась система назначения материалов при помощи своих процедурных карт. Простота рендера в реальном времени позволила ПО от Corona стать самым популярным для начинающих визуализаторов. Особенно это проявилось после создание мощной библиотеки материалов в составе самой программы. Слабым местом программ Corona – Chaos считается процесс преобразования сцен, созданных в V-Ray, в Corona и обратно. Из-за дефектов данного импорта-экспорта часто требуется корректировка материалов и освещения.

V-Ray от Chaos Group также серьезно продвинулся в плане развития ренедеринга. Поделившись своими наработками с Corona Render, Chaos Group выпустила V-Ray 5 и сразу вернула себе лидерство на рынке программ для визуализации. Созданные ранее библиотеки моделей для V-Ray разных моделей (начиная от 1.5 до 3.3) за десятилетия существования трехмерного моделирования корректны до настоящего времени. Сложные проекты визуализации выполняются только с материалами V-Ray Chaos Group. Основной причиной появления новых визуализаторов считается моральное устаревание материалов и рендера, созданного в составе основной программы.

Создатели 3Ds max также предусмотрели собственные библиотеки материалов (Autodesk). Существует довольно прогрессивный порядок присвоения (назначения) конкретного материала той или иной модели – эта технология стала новым витком развития уже имеющейся.

Начиная с 1997 года, появляется в продаже редактор трехмерной графики 3D Studio Max 2 имеющий в составе все современные блоки интерфейса.

Autodesk ежегодно выпускает новую версию программы в двух вариантах— 3Ds Max и 3Ds Max Design. Первый вариант предназначен для специалистов в области моделирования. Второй вариант программы используется дизайнерами и архитекторами.

Все это разнообразие инструментов и технологий в сфере 3D моделирования и проектирования, дает огромные возможности специалистам из разных областей! Освоение трехмерной графики двигает вперед целые промышленные направления, а также делает нашу жизнь динамичнее, интереснее. Мы уверены, что будущее 3D моделирования почти не имеет горизонтов и пределов, что эти передовые технологии скоро станут еще более доступными, востребованными и незаменимыми!

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

Проектное бюро BIM проект — 3D проектирование

Сегодня строительство представляет собой одной из перспективных и востребованных отраслей бизнеса. В городах появляются новые микрорайоны, но для того, чтобы построенные здания и сооружения прослужили долго, создания проекта и их возведения следует доверять только мастерам своего дела.

Такими мастерами являются наши проектировщики и благодаря отлаженным действиям в проектировании мы быстро и точно работаем с любым проектом попавшим к нам. При этом Вы получите полный комплект технической документации в очень короткие сроки, а так же Вы можете определить его рентабельность и сразу приступить к его выполнению учитывая сроки строительства.

Помимо всего, все чаще возникает необходимость сдачи в экспертизу 3D модели, поэтому в ближайшем будущем без 3D проектирования невозможно будет выиграть тендер и приступить к проектированию.

Преимущества 3D проектирования

1. Возможность указать объемы на ранних стадиях проектирования, что дает возможность, не прорабатывая детальный проект, указать точные объемы, и подсчитать стоимость объекта строительства.

2. Экономия материалов. Используя пространственную расчетную схему, появляется возможность более точно узнать усилия в элементах, что позволяет заложить оптимальные сечения.

3. Исключение ряда ошибок. Наличие 3D модели позволяет автоматически найти коллизии. Например, пересечение прогона и связи, нахождение конструкций каркаса в дверных или оконных проемах.Необходимость применения 3D-проектирования

Необходимость применения методов 3D-проектирования была продиктована современными требованиями к разрабатываемым проектам и срокам их реализации, красота может и должна быть рентабельной. При создании проектов наша компания создает объемное изображение объекта и наглядно демонстрирует оптимальный вариант его решений; показывает как улучшить качество выполнения проекта, сведя к минимуму риск ошибок, связанных с человеческим фактором; сократить сроки на создания проекта; снизить себестоимость выпускаемой продукции.

Создание проекта промышленных, общественных или административных зданий требует от проектировщиков большой концентрации, организованности и ответственности, особенно это касается вопросов надежности и функциональности. Именно по этому каждый этап нашей работы всегда проходит под контролем и согласованием с заказчиком. Мы понимаем, насколько важно для вас время, поэтому вы всегда будете в курсе о этапе выполнения работ и их качестве, в строго установленном порядке и сжатых сроках.

 

Наши преимущества

В создании 3D-проекта зданий общественного или промышленного назначения принимают участие только специалисты, имеющие соответствующее образование, и при этом имеют огромный опыт и квалификацию в проектировании. В результате чего, работа над создания проекта происходит: профессионально, в полном соответствии с требованиям заказчика. Вопросы надежности и функциональности всегда были и остаются на главном месте, поэтому мы готовы принять заказ на выполнение проекта реконструкции или возведения новых зданий, что позволит вам не только визуально посмотреть на внешний вид здания, но и увидеть как будет выглядеть здание или отдельные его конструкции и узлы.

 

3D проектирование что это такое?

3D-проектирование или трёхмерная графика это один из разделов компьютерной графики. 3D проектирование незаменимо при создании проектов зданий и сооружений. Вы помните, те времена, когда увидеть конструкцию или же само здание можно было лишь при помощи чертежей. Но теперь, появилась другая возможность компьютерное 3Д-проектирование, следуя своей потребности и целесообразности создаются объемные модели Ваших будущих проектов. Она помогает лучше представить увидеть какой будет вид у будущего здания или отдельного его узла.

Еще не приступая к работе над проектом, вы имеете возможность внести конкретные коррективы. позволяющие вам значительно сэкономить материал. 3D-проектирование просто незаменимо для работы с подрядчиком, чтобы они могли наглядно увидеть конечный результат.

 

Конструкторская графика

3D-проектирование используется в работе инженеров-проектировщиков, архитекторов и представляет собой объемную модель проекта. Для создания такой модели достаточно чертежей или подробного описания, схемы, рисунка либо другой способ передачи. По средствам конструкторской графики можно получать как плоские изображения (проекции, сечения), так и пространственные 3D-изображения.

3D-проектирование позволяет производить визуализацию и поиск оптимальных конструкций, наиболее удачной компоновки деталей зданий и сооружений, а так же спрогнозировать последствия, к которым может привести изменения в конструкции.

C помощью 3D-проектирования можно со всех сторон рассмотреть проект, при необходимости встроив в него ту или другую деталь. Кстати, такая графика может быть разной сложности, все зависит от того, хотите ли вы спроектировать здания для размещения в нем склада, или это будет проект высотного здания или много-уровневого торгового центра. В первой случае можно обойтись низкой детализацией и упрощенными формами, а во втором проект, как более сложный, потребует проработки даже самых мельчайших нюансов, фактур, использования профессиональных приемов.

 

Программное обеспечение для 3D проектирования

Наиболее популярные расчетные комплексы на территории СНГ:

1. Лира Софт — расчет каркаса здания
2. SCAD office — расчет каркаса здания
3. Autodesk Robot Structural Analysis — расчет каркаса здания
4. SAP 2000 — расчет каркаса здания
5. Midas Civil — расчет пролетных строений (мостов и транспортных сооружений).
6. Plaxis — расчет фундаментов и оснований

 

Наиболее популярное программное обеспечение для моделирования:

1. Trimble Tekla Structures — оптимальное решение для разработки разделов КМ, КМД, КЖ и КЖИ.

Основные преимущества Tekla Structures:

— высокое быстродействия при низким требованиям к ресурсам ПК
— автоматическая нумерация арматурных стержней и деталей
— клонирование подобных чертежей
— гибкость настроек без знания языков программирования
— создание параметрических узлов
— автоматическая генерация ведомость и спецификаций

2. Autodesk Advance Steel — оптимальное решение для разработки разделов КМ и КМД

Основные преимущества Advance Steel:

— автоматическая нумерация деталей
— сравнительно низкая стоимость
— автоматическая генерация ведомость и спецификаций

3. Autodesk Revit — оптимальное решение для разработки разделов АР, КЖ, КМ а так же инженерных разделов.

Основные преимущества Autodesk Revit:

— возможность совмещения инженерных разделов с конструктивными без применении дополнительного ПО.
— автоматическая генерация ведомость и спецификаций
— наличия библиотеки стандартных архитектурных решений
— сравнительно низкая стоимость

4. Allplan — оптимальное решение для разработки КЖ, КЖИ.

Основные преимущества Allplan:

— двухсторонняя связь чертежей и модели
— автоматическая генерация ведомость и спецификаций
— наличие обширной и готовой библиотеки для решений по КЖ и КЖИ