Arten der 3D-Modellierung. Was ist das Beste für Sie?

3D-Modellierung kann einfach als das Erstellen eines digitalen und dreidimensionalen Objekts definiert werden. Wie in unzähligen Hollywood-Blockbustern, Computerspielen und der Digitaldruckindustrie weltweit zu sehen ist, gibt es keinen Zweifel, dass die 3D-Modellierung zunimmt.

Der Aufstieg der 3D-Modellierung bedeutet, dass es einfacher wird, oder? nicht wirklich. 3D-Modellierung ist ziemlich komplex.

Designer und 3D-Künstler integrieren verschiedene Arten der 3D-Modellierung, um in der hart umkämpften Branche Fuß zu fassen.

Sowohl Anfänger als auch Profis nutzen 3D-Modellierung in VR (Virtual Reality) und AR (Augmented Reality), Spieledesign, 3D-Druck, Architektur-Rendering, Produktmarketing, Animation und sogar Filme.

Dieser Blogbeitrag versucht, die Frage nach den besten Arten von 3D-Modellierungstechniken zu beantworten, also lassen Sie uns fortfahren!

Geschichte der 3D-Modellierung

Ein großer Durchbruch in der Modellierungsbranche war die kommerzielle Einführung computergestützter Konstruktionssysteme (CAD) in den 1960er Jahren.

1963 stellte Ivan Sutherland, der Kopf hinter dem Skizzenblock, den „Robot Draftsman“ vor, der einen Revolutionär hatte Schnittstelle. Dies bedeutete, dass Computer in der Technik und möglicherweise auch in der Interaktion von Designern und Künstlern nützlich sein könnten.

Im folgenden Jahr entwickelten IBM und General Motors den DAC 1 (Design Augmented Computer) mit dem Ziel, die Fahrzeugherstellung zu beschleunigen. Der Rollout war positiv.

1968 gründeten Sutherland und David Evans das erste 3D-Grafikunternehmen.“ „Evans und Sutherland ” konzentrierte sich hauptsächlich auf die Hardwareproduktion zum Betrieb der Systeme, begann aber später mit der Produktion der Software für die besagten Systeme.

Was ist 3D-Modellierung?

3D-Modellierung wird als eine Technik in der Computergrafik beschrieben, die mithilfe von Software in einem virtuellen Raum eine dreidimensionale digitale Darstellung eines beliebigen Objekts oder einer beliebigen Oberfläche erzeugt. Die 3D-Modellierung kann manuell oder automatisch mit computergestützter Software erfolgen.

3D-Modellierung wird hauptsächlich in Videospielen, Ingenieurwesen, kommerzieller Werbung, Illustrationen und Architekturdarstellungen verwendet.

Extrem detaillierte Modelle mit komplexen Formen (Spiele-Anzeigen-Animation) können zur Verfeinerung in andere Software exportiert werden, während einige Situationen es Künstlern ermöglichen, 2D-Bilder in einem als 3D-Rendering bezeichneten Prozess zu rendern.

Was ist der Zweck der 3D-Modellierung?

Neben der offensichtlichen Aufgabe, Objekte in eine digitale Form umzuwandeln, hat die 3D-Modellierung verschiedene Zwecke sowohl auf persönlicher als auch auf organisatorischer Ebene.

1. Produktpräsentation – 3D-Modellierung hilft Designteams dabei, ihr Produkt realistisch zu präsentieren. Interessenten können das Produkt aus verschiedenen Blickwinkeln bewerten.
2. Flexibilität - Funktionen und Designs können auf Knopfdruck hinzugefügt/entfernt werden.
3. Mehr Effizienz und Qualität. Die Kombination von handgezeichneten Skizzen und 3D-Effekten sorgt für weniger Nacharbeit und eine begrenzte Vorlaufzeit zwischen Konzept und Endprodukt.
4. Gut für Projektgenehmigung und Marketing. Kleine Details sind sehr überzeugend. Im Gegensatz zu 2D bleiben die lebhaften Bilder von 3D potenziellen Kunden lange im Gedächtnis.
5. Lebensechte Merkmale (Möbel, Dekor, überzeugende Ausblicke und Wandfarben) sind ein Segen für Innenarchitekten.

Was sind die wichtigsten Arten der 3D-Modellierung?

Primitive Modellierung

Die primitive Modellierung verwendet Grundformen, um die gewünschten digitalen Objekte zu erstellen. Es kombiniert bereits vorhandene Formen, indem es grundlegende boolesche Prozessoren verwendet, um die verschiedenen Formen und Umrisse durch Subtrahieren und/oder Kombinieren zu erzeugen.

Polygonale Modellierung

Durch die Einbeziehung der X-, Y- und Z-Dimensionen zur Definition von Formen und Oberflächen verwendet die polygonale Modellierung die Polygonnetztheorie als Richtlinie.

Ein Drahtgitter wird verwendet, um die gewünschten Formen zu erhalten, und es wird hauptsächlich beim Scanline-Rendering verwendet. Die polygonale Modellierung kann für Anfänger eine Herausforderung darstellen.

Rationale B-Spline-Modellierung

Die rationale B-Spline-Modellierung gehört zu den häufigsten Arten der 3D-Modellierung. Basierend auf dem Kombinieren und Anpassen geometrischer Formen ist diese Methode leichter zu erlernen und zu beherrschen und bei Menschen mit unterschiedlichem Hintergrund beliebt.

Non-Uniform Rational Basis Spline (NURBS)

Die NURBS-Modellierungsmethode zeichnet sich durch ELEGANT aus und basiert auf mathematischen Gleichungen. Seine unabhängige Funktionalität bietet Flexibilität und stellt gleichzeitig sicher, dass Designer menschliche Eingriffe hinzufügen können, um die gewünschte Form zu erreichen.

Oberflächenmodellierung

Die Oberflächenmodellierung fällt unter die CAD-Methoden (Computer Aided Design) und ist ein Schritt nach vorne, wenn es darum geht, verschiedene Oberflächen zu definieren. Die Modellierungssoftware berechnet die glatte Oberfläche und verwendet bei tangentialen Ebenen Kontrollpunkte und Kontrollfelder.

Die Oberflächenmodellierung bietet die Möglichkeit, visuelle Darstellungen komplexer Oberflächen zu erstellen, die in realen Situationen nicht möglich sind. Die Modellierungsmethode ist etwas komplex und erfordert ein hohes Schulungsniveau.

Drahtgittermodellierung

Die Drahtgittermodellierung repräsentiert die reale Welt durch die Formen eines Netzes von Scheitelpunkten. Eine einzelne Fläche hat mindestens 3 Scheitelpunkte, und jeder Scheitelpunkt muss mindestens einmal vorkommen. Wireframe-Modellierung erfordert höhere Rechenanforderungen und formales Training.

Volumenmodellierung

Die Volumenkörpermodellierung funktioniert durch die Einbeziehung grober Formen wie Kugeln, N-förmige Prismen und Würfel. Designer beginnen mit 2D-Skizzen von Volumenmodellen und liefern dann 3D-Figuren.

Die Volumenkörpermodellierung ist praktisch, wenn komplexe Objekte mit flachen Oberflächen und konsistenten Radien erforderlich sind. Die Volumenkörpermodellierung ist sehr benutzerfreundlich und es ist keine umfangreiche Schulung erforderlich. Es hat aufgrund der niedrigen Dreieckszahlen geringe Rechenanforderungen.

7 Verfügbare Techniken für erweiterte 3D-Modellierung

Die unten besprochenen Arten der 3D-Modellierung hängen nicht stark von den Modellen ab, sondern vom Zweck des Modellstücks.

1. 3D-Modellierung – 3D-Sculpting ist unter 3D-Künstlern populär geworden. 3D-Sculpting kann mehrere Detailebenen formen, wodurch hyperdetaillierte und nicht unterscheidbare Objekte entstehen. Das Bildhauen erfordert unglaubliche Fähigkeiten, deren Beherrschung einige Zeit in Anspruch nimmt.
2. Polygonmodellierung – Die Polygonmodellierung ist aus gutem Grund die am häufigsten verwendete und vielseitigste Technik. Die polygonale Modellierung eignet sich zum Erstellen präziser Abmessungen und kann mit 3D-Sculpting kombiniert werden, um hervorragende Ergebnisse zu erzielen.
   90 % der Modellierungssoftware ist für diese Technik geeignet. Eine zusätzliche Schicht auf der ursprünglichen Geometrie von Objekten begrenzt das Polygonnetz eines unterteilten Low-Poly-Objekts.
3. Stoffvisualisierung – Die fotorealistische Visualisierung ist aufgrund der Texturen verschiedener Objekte und der passenden Fundamente ziemlich schwierig. Programme wie Marvelous Designer verfügen über verschiedene Vorlagen und Datenbanken aller Leder und Stoffe, die jemals entworfen wurden, und simulieren selbst die kompliziertesten Designs, die jemals produziert wurden.
4. Spline-Modellierung – Auch als NURBS bekannt Modellierungstechnik ist die Spline-Modellierung dafür bekannt, gekrümmte Oberflächen aus Kontrollpunkten zu erstellen, wodurch Verbindungen zwischen mehreren Kurven anstelle von Kanten erstellt werden. NURBS gedeiht bei der Handhabung von Modellen mit mehreren modularen Teilen wie Tischen, Schränken, Schubladen usw.
5. Prozedurale Modellierung – Die prozedurale Modellierung zielt darauf ab, die Automatisierung zu maximieren. Das Ergebnis sind organisch wirkende Objekte. Der Ursprung eines Modells ergibt sich aus bereits bestehenden Richtlinien und nicht ausgedachten Formen und Konzepten.
   Prozedurale Modellierung ist algorithmischer Natur und mit Schattierung verbunden. Houdini 3d suite ist ein Beispiel für gängige Software, die bei dieser Technik verwendet wird.
6. 3D-Scannen – Obwohl sich das 3D-Scannen noch in der Entwicklung befindet, gehört es zu den unorthodoxesten Techniken der Branche. Designer scannen Fotos mithilfe von Software und erstellen das Objekt mithilfe von Algorithmen in 3D.
   Diese in dieser Technik verwendeten Algorithmen sind jedoch fehleranfällig und unvollkommen.
7. Box-Modellierung – Die Box-Modellierung betont die gleichzeitige Manipulation ganzer Formen von Objekten. Klassische Werkzeuge werden verwendet, um Formen aus primitiven Objekten wie Kugeln und Würfeln zu erstellen. Low-Poly-Formen sind ziemlich mechanisch, da wir einzelne Scheitelpunkte und Flächen steuern. Es funktioniert am besten mit architektonischen Visualisierungen mit harter Oberfläche und künstlichen Produkten. In Verbindung mit der Unterteilungsflächenmodellierung und Werkzeugen wie Extrudieren, Erstellen von Schleifenschnitten und Abschrägen wird einfache Geometrie käfigartig.

Andere Techniken

Simulation

Die Simulation wird hauptsächlich für andere Objekte wie Ozeane, Stoffsimulationen, Feuer und Rauch, Flüssigkeiten, weiche Körper und Physiksimulationen wie einen Autounfall verwendet. Computer berechnen, was pro Frame passiert, wenn Setups mit verschiedenen physischen Objekten und verschiedenen Parametern im Laufe der Zeit interagieren.

Kit-Bashing

Kit Bashing wird hauptsächlich beim Detaillieren von Objekten verwendet, die mit anderen Modellierungstechniken hergestellt wurden.

Photogrammetrie

Bei der Photogrammetrie werden Kameras verwendet, die Fotos aus allen möglichen Winkeln bei gleichmäßigen Lichtverhältnissen aufnehmen und sie in ein Programm einspeisen, das ein 3D-Modell interpretiert und generiert.

Da diese Technik dem Realismus nahe kommt, werden Texturen und UV-Maps verwendet können auch generiert werden. Eine UV-Karte erfordert aufgrund der Umgebung eine umfangreiche Reinigung. Neues Mesh und Retopologie werden verwendet, um die Karten neu zu erstellen.

Boolesche Modellierung

Beginnen Sie, schneiden Sie weg oder fügen Sie hinzu, um eine einfache Form zu erstellen. Die boolesche Modellierung verwendet Differenz, Schnittmenge und Vereinigung, um den Zeitaufwand für die Nachahmung zu reduzieren.

Wie erstellt man ein 3D-Modell?

Designer und 3D-Künstler haben sich zwei Hauptmethoden zum Erstellen von 3D-Modellen zu eigen gemacht. Erstens, indem ein Objekt aus einer realen Situation genommen und mit einem 3D-Scanner in ein digitales Modell umgewandelt wird, und zweitens, indem Software und geometrische Daten verwendet werden, um solide Modelle zu erstellen.

3D-Scannen

3D-Scannen ermöglicht es Designern, eine digitale Kopie eines realen Objekts, einer Person oder einer Umgebung zu erstellen. Wird häufig als Add-On zu bereits bestehenden Arbeitsabläufen, Inspektionen, Ausbesserungen oder Bearbeitungen verwendet. Das 3D-Scannen variiert je nach Scannertechnologie und -aufbau. Die neuesten Smartphones haben eingebaute 3D-Fähigkeiten zum Scannen.

3D-Modellierung

Bei der 3D-Modellierung wird spezielle Software verwendet, um Modelle von Grund auf neu zu entwerfen.

CAD-Software

CAD-Software wird hauptsächlich in der Konstruktion und technischen Dokumentation verwendet und ersetzt manuelle durch automatisierte Dokumentation. CAD-Software unterstützt die Konzeptvisualisierung auf fotorealistische Weise.

CAD-Funktionen umfassen Änderungsverwaltungsfunktionen, Designdokumentationstools, Designmethoden und eine moderne Benutzeroberfläche.

Digitale Bildhauerei

Digital Sculpting wird hauptsächlich verwendet, um hyperrealistische Modelle mit glatten und organischen Oberflächen zu erstellen. Es manipuliert das polygonale Netz durch Drehen, Drücken, Ziehen oder Hinzufügen zusätzlicher Geometrie, um eine organische Struktur nachzuahmen. Die digitale Bildhauerei ist zeitaufwändig und erfordert akribisches Geschick, um ein hervorragendes Bildhauerobjekt zu erstellen.

Organische Formen formen

Das Konzept der Bildhauerei organischer Formen ist der Tonbildhauerei sehr ähnlich. Organische Scans können mithilfe von Photogrammetrie repariert werden, um Objekten diese natürliche Note zu verleihen. D.h. Dellen und Kratzer

Wie starte ich die 3D-Modellierung?

Die 3D-Modellierung hat einen fairen Anteil an häufigen Missverständnissen über Einstiegsbarrieren. Ein Laptop mit einem anständigen Prozessor und einer guten Grafikkarte ist alles, was Sie brauchen, um Ihre Reise in die virtuelle Welt zu beginnen.

Kostenlose Softwareoptionen wie Blender bieten ebenfalls hochwertige Tools.

Häufig gestellte Fragen

Was ist die Rolle eines 3D-Designers?

Die Hauptaufgabe eines 3D-Designers besteht darin, Modelle basierend auf den Anweisungen und Anforderungen des Kunden zu erstellen. Designer verwenden eine Kombination aus Handzeichnungstechniken, verschiedener Software und 3D-Computermodellierungstechniken, um das Endprodukt zu erstellen.

Handgezeichnete oder fortgeschrittenere Programme können kombiniert werden, um das gewünschte Ergebnis zu erzielen. Designer sollten auch an Konzept-Pitches für potenzielle Kunden teilnehmen.

Was sind die benutzerfreundlichsten 3D-Modellierungssoftwares?

Cinema 4D- Mit zahlreichen anpassbaren und intuitiven Funktionen ist Cinema 4D wohl die anfängerfreundlichste 3D-Modellierungssoftware, die es Benutzern ermöglicht, sie an ihre Bedürfnisse anzupassen.

Z-Pinsel- Z Brush verfügt über eine große Auswahl an 2D- und 3D-Modellierungswerkzeugen. Es zeichnet sich durch seine überlappenden Funktionen aus, die die Prozessorüberlastung minimieren.

Mixer- Blender wurde ursprünglich für Künstler und kleine Teams entwickelt, und Blender ist ein kostenloses Open-Source-Programm mit einer Vielzahl von Tools.

Was ist die am einfachsten zu erlernende 3D-Modellierungssoftware?

Um die beste Software für Ihre Anforderungen auszuwählen, identifizieren Sie Ihre Modellierungsfähigkeiten. Für Anfänger gilt:Je einfacher die Arten von 3D-Software, desto besser.

CAD basteln – Tinker CAD ist ein KOSTENLOSES Programm und beliebte Software mit sehr intuitiven Funktionen. Es führt den Benutzer durch die Grundlagen und ist nicht nur schnell und einfach.

Vectary – Als Drag-and-Drop-basierte Plattform unterstützt Vectary das Rendern mit Tools, die von Videospieldesign, Grafikdesign und Produktdesign inspiriert sind.

Morphi – Designer, die mit der Verwendung eines Tablets über einem Computer vertraut sind, werden dies als Segen empfinden. Morphi ist leicht zu erlernen und verfügt über eine riesige Datenbank mit Funktionsmodellen.

Wie kann CAD Crowd Ihnen helfen?

Die CAD-Crowd-Plattform hat einen Weg geschaffen, auf dem Einzelpersonen und Unternehmen gegen eine Gebühr 3D-Designer einstellen können, um einige ihrer Modellierungsarbeitslasten zu bewältigen. Designwettbewerbe und Einreichungsbewertungen können weltweit gepostet werden.

Schlussfolgerung

Die verschiedenen Arten von 3D-Modellierungstechniken sollen fotorealistische digitale Objekte und Ergebnisse erstellen. Es hängt alles von den Designern und ihren Fähigkeiten ab.

Eine Kombination aus zwei oder mehr Arten der 3D-Modellierung garantiert hervorragende Ergebnisse je nach Objekt.

3D-Modellierer haben ein Arsenal an Werkzeugen zur Auswahl, um die gewünschten Ergebnisse zu erzielen. Es liegt an Ihnen, die richtigen Tools zu finden, die Ihren Anforderungen entsprechen. Denken Sie daran, je leistungsfähiger eine Technik ist, desto komplexer ist sie zu erlernen.