3D-Modellierung: Wie man das futuristische Designkonzept erfasst

Es gibt viele Konzepte, die wir einst für zu futuristisch hielten, um sie jemals zu glauben. Selbstfahrende Autos. Fliegende Drohnen. 3D-Modelle. Aber jetzt existieren alle drei Konzepte, und 3D-Modellierung wird dank fortschrittlicher 3D-Modellierungssoftware beliebter und häufiger genutzt als je zuvor. Was ist 3D-Modellierung? 3D-Modellierung ist der Prozess der Erstellung dreidimensionaler (3D) Objekte mit spezieller Software. Das 3D-Objekt kann durch Manipulation einfacher Formen, komplexer Modelle und Polygone erstellt werden. Die Darstellung, ein 3D-Modell genannt, vermittelt die Form, Größe und Textur eines Objekts. Die Technologie verändert, wie wir 3D-Modelle erstellen, und macht es zu einem weit verbreiteten Konzept in verschiedenen Branchen. Während die Wurzeln der 3D-Modellierung in Videospielen und der Filmproduktion liegen, kann sie in fast jeder Branche eingesetzt werden. Die Software, die ein 3D-Modell erzeugt, tut dies durch die Verwendung verschiedener Komponenten. Einige davon sind: - Einfache Dreiecke, auch Polygone genannt - 3D-Primitiven, die einfache Formen wie Kegel, Zylinder, Würfel, Kugeln und Pyramiden sind - Gebogene Linien - Nicht-uniforme rationale B-Splines (NURBS), die glatte Formen sind, die durch Kurven definiert werden Wie funktioniert 3D-Modellierung? 3D-Modellierung beginnt immer mit einer Idee. Dann wird 3D-Modellierungssoftware verwendet, um ein primitives Objekt zu erzeugen, typischerweise eine einfache Form wie ein Würfel oder eine Kugel. Dieses Primitive wird verwendet, um die Form zu beginnen und mit der Modellierung zu beginnen. Das Programm manipuliert bestimmte Punkte im virtuellen Raum, sogenannte Vertices, um ein Mesh zu bilden, das eine Sammlung von Vertices ist, die das 3D-Objekt bilden. Mit verschiedenen Design-Tools und Formaten innerhalb der Software wird der Benutzer dann das Primitive gestalten. Es ist immer am besten, einfach zu beginnen und zu komplexeren Designs überzugehen. Dieser präzise Arbeitsablauf kann mühsam erscheinen, da individuelle Platzierungen für die korrekten Maße und Konturen des gewünschten Prototyps erforderlich sind. Die Außenseite des Objekts besteht typischerweise aus verschiedenen Polygonen, die dann in kleinere Formen unterteilt werden, um dem Objekt mehr Details zu verleihen. Diese zusätzlichen Polygone sind besonders notwendig, wenn das 3D-Modell verwendet wird, um etwas zu erstellen, das sich biegen oder bewegen muss, wie der Ellbogen oder das Knie eines Videospielcharakters. Arten der 3D-Modellierung Obwohl es mehrere Arten der 3D-Modellierung zur Auswahl gibt, die je nach der bevorzugten Software des Benutzers variieren können, gibt es drei Hauptarten der 3D-Modellierung. Die Art, die ein 3D-Künstler wählt, hängt oft von seinem Erfahrungsgrad und der Art des Objekts ab, das er erstellen möchte. Solid Modeling Diese Art der 3D-Modellierung arbeitet mit dreidimensionalen Formen wie Würfeln und Kugeln. Während die Formen in Größe und Aussehen variieren können, fungieren sie als Bausteine, um ein Objekt zu erstellen. Solid Modeling ist relativ einfach für den Benutzer und in Bezug auf die benötigte Software. Da Solid Modeling am besten verwendet wird, wenn flache Oberflächen oder einfache Kurven beteiligt sind und wenn genaue Maße und Winkel benötigt werden. Vor- und Nachteile des Solid Modeling Vorteile: - Der Benutzer benötigt keine umfangreiche Schulung, da die Werkzeuge leicht zu verstehen und zu verwenden sind. - 3D-Modellierungswerkzeuge und Computergrafiken sind einfacher zu entwickeln für Solid Modeling, da es nicht mit Tausenden von Formen und Texturen arbeiten muss. Nachteil: - Es kann schwierig sein, hohe Realismus in der Darstellung organischer Formen zu erreichen. Wireframe Modeling Ein Benutzer kann auf Wireframe Modeling zurückgreifen, wenn eine Oberfläche komplex und gekrümmt ist. Während Solid Modeling ideal für die Modellierung bestimmter Objekte wie Maschinen ist, kann Wireframe Modeling komplexe Formen wie Tiere, Pflanzen und sogar Menschen erstellen. Wireframe Modeling kann ein Gefühl von Realismus vermitteln. Viele Werkzeuge, die Wireframe Modeling bieten, verwenden ein Dreieck als Basiselement – je mehr Dreiecke verwendet werden, desto höher der Realismus. Die Gesamtzahl der Dreiecke, auch Polygonanzahl genannt, kann anzeigen, wie realistisch das Modell ist. Es ist nicht ungewöhnlich, dass Formen Millionen von Polygonen haben. Vor- und Nachteile des Wireframe Modeling Vorteil: - Ein Benutzer kann komplexere Oberflächen, Kurven und Objekte im Vergleich zu Solid Modeling erstellen. Nachteile: - Ein Benutzer benötigt mehr Schulung und ein höheres Fähigkeitsniveau, um die Kunst des Wireframe Modeling zu meistern. - Millionen von Polygonen benötigen hohe Auflösung und höhere Rechenleistung. Surface Modeling Die fortschrittlichste Technik ist das Surface Modeling, das durch Führungslinien arbeitet, um die Form oder Kurve eines bestimmten Teils eines Objekts zu definieren. Dann berechnet die Software eine glatte Oberfläche, die die Linien verbindet. Surface Modeling wird häufig für aerodynamische und thermodynamische Designs verwendet – denken Sie an Flugzeuge und Boote. Zusätzlich zu Führungslinien verwenden einige Surface Modeling-Programme Kontrollpunkte oder Ebenen. Hier folgt die Oberfläche den Ebenen tangential. Vor- und Nachteile des Surface Modeling Vorteil: - Gibt Benutzern die Möglichkeit, komplexe Oberflächen zu produzieren. Dies ist nützlich, wenn Maße entscheidend sind, wie in der Automobilindustrie. Nachteile: - Die Technik ist sehr komplex und die 3D-Modellierungsprogramme müssen extrem fortschrittlich sein. - Erfordert mehr Schulung und Erfahrung vom Designer, aufgrund der steilen Lernkurve. Branchen, die 3D-Modellierung verwenden 3D-Modellierung kann in fast jeder Branche gefunden werden, dank ihrer wachsenden Beliebtheit. Hier sind nur einige der Branchen, die 3D-Modellierung verwenden: - Film und Fernsehen: In der Unterhaltungsindustrie erstellt die 3D-Modellierung CGI (computer-generierte Bilder) Charaktere, Animationen, Umgebungen und Objekte für Filme, TV-Shows und Werbespots. - Videospielentwicklung: Es ist üblich, dass es eine gesamte visuelle 3D-Komponente von Videospielen gibt, um sie realistischer zu machen. Die Animationstaktiken und visuellen Effekte, die hier verwendet werden, sind die gleichen, die für Film und Fernsehen verwendet werden. - Ingenieurwesen: Diejenigen im Ingenieurwesen können 3D-Pläne komplexer Maschinen erstellen, die für verschiedene Zwecke verwendet werden, wie im Gesundheitswesen und in der Automobilindustrie. - Geologie und Wissenschaft: Wissenschaftler können 3D-Design-Software verwenden, um Erdbeben und Landformen, wie ozeanische Gräben, zu simulieren, um die möglichen Auswirkungen zu sehen. Dies kann auch Wissenschaftlern helfen, das Wetter zu analysieren und vorherzusagen und Wettermuster zu zeigen, bevor sie auftreten. - Architektur: Architekten verwenden 3D-Objekte, um interaktive Darstellungen von Strukturen und Gebäuden zu erstellen. Typischerweise werden architektonische Elemente mit 3D-CAD (computerunterstütztes Design) Modellierung für den realen Bau erstellt. - Produktdesign: 3D-Modellierungssoftware kann verwendet werden, um Modelle von der Konzeptualisierung bis zur Fertigstellung zu bringen. Produktdesigner können Probleme identifizieren, bevor das Modell in die Produktion geht, was Unternehmen sowohl Zeit als auch Geld bei Nacharbeiten spart. - Gesundheitswesen: Alles von Prothesen für amputierte Gliedmaßen bis hin zu Kronen für Zähne kann durch 3D-Modellierung erstellt werden. Zum Beispiel kann ein Zahnarzt ein Röntgenbild eines beschädigten Zahns machen, es durch ein 3D-CAD-Zahnprogramm führen und dann eine Krone 3D-drucken. - Automobilindustrie: Dank der 3D-Modellierung kann die Automobilindustrie die Fahrzeugmontage vereinfachen, sowie die verschiedenen Teile, die benötigt werden, um ein Fahrzeug von Anfang bis Ende zu erstellen. 3D-Modellierung vs. 3D-Rendering 3D-Modellierung dreht sich alles um die Entwicklung einer mathematischen Darstellung eines Objekts oder einer Oberfläche, wie sie im wirklichen Leben durch spezifische Breiten-, Höhen- und Tiefenmaße wäre. 3D-Rendering verwandelt das Modell in ein hochwertiges, lebensechtes und hochdetailliertes Bild aus dieser Darstellung. 3D-Rendering ist der letzte Schritt im 3D-Designprozess, da zuerst ein 3D-Modell von allen Objekten innerhalb des Renderings erstellt werden muss, um ein realistisches Ergebnis zu erzielen. Sobald die Modelle fertig sind, erstellt die Rendering-Software den endgültigen Prototyp aus dem Design. Die beiden sind separate Schritte bei der Erstellung von CGI-Bildern und Rendering kann nicht ohne Modellierung abgeschlossen werden. 3D-Rendering-Software kann kein fotorealistisches Bild des Objekts erstellen, ohne die Größe, Form und Textur des Modells. Beste 3D-Modellierungssoftware 3D-Modellierungssoftware verfügt über die Funktionen und die Funktionalität, um grundlegende dreidimensionale Modelle verschiedener Objekte zu entwerfen. Diese Werkzeuge können oft Modelle mit realistischen Elementen erstellen, indem sie verschiedene Ansätze und Werkzeuge verwenden, um Texturen und Farben hinzuzufügen. Sie werden häufig in Branchen verwendet, die mit virtueller Realität, Marketing, Fernsehen, Videospielen und Spielfilmen zu tun haben. Um in die Kategorie der 3D-Modellierungssoftware aufgenommen zu werden, muss ein Produkt: - Die Werkzeuge und Funktionen bereitstellen, die benötigt werden, um ein 3D-Grafikmodell zu konstruieren oder zu modifizieren - Die Möglichkeit bieten, fertige 3D-Modelle zu speichern und zu exportieren - Für eine Vielzahl von Zwecken verwendet werden können, nicht nur für Gebäudedesign, Architektur, CAD oder Bauingenieurwesen * Unten sind die fünf führenden 3D-Modellierungssoftwarelösungen aus dem G2 Spring 2022 Grid® Report. Einige Bewertungen können zur Klarheit bearbeitet sein. 1. Unity Unity ist eine Spieleentwicklungsplattform, die sowohl 3D- als auch 2D-Spiele, Modelle, Erfahrungen und Designs erstellt. Ihr globales Team inspiriert und befähigt Echtzeit-Kreativität und kann auf über 25 Plattformen verwendet werden. Was Benutzer mögen: „Ich mag, wie einfach und erschwinglich Unity die Spieleentwicklung für Anfänger macht. Ich habe keine Erfahrung in der Spieleentwicklung, aber Unity hat es zu einem absoluten Kinderspiel und einer Freude gemacht, es zu lernen. Ich war mein ganzes Leben lang sehr an VR (Virtual Reality) interessiert und habe erst kürzlich beschlossen, mit Unity zu experimentieren. Es gab so viele kostenlose Online-Ressourcen, die mir geholfen haben, und das Tool ist sehr anfängerfreundlich, dass ich mich nie überfordert fühlte. Ich denke, was Unity tut, ist großartig, und wenn Sie speziell VR-Entwicklung lernen möchten, ist es die einzige Engine, die Sie verwenden sollten." - Unity Review, Joseph S. Was Benutzer nicht mögen: „Der Startbildschirm der Spiele, die mit der kostenlosen Lizenz entwickelt wurden, ist mit dem Unity-Logo versehen. Außerdem unterstützt Unity keine Verknüpfung mit externen Bibliotheken. Schließlich hat es keine großartig aussehende Benutzeroberfläche." - Unity Review, Nabin P. 2. 3ds Max Design 3ds Max Design von Autodesk ist eine 3D-Modellierungs- und Rendering-Software für Designvisualisierung, Spiele und Animation. Es bietet ein reichhaltiges und flexibles Toolset, um Premium-Designs mit voller künstlerischer Kontrolle zu erstellen und eine lange Liste von Funktionen, um hochwertige Szenen zu entwickeln. Was Benutzer mögen: „Ich liebe die Flexibilität für Skripte, Modifikation und Nutzung für die Modellierung. Das ist praktisch, da ich mich mehr auf Hard-Surface-Modellierung für Szenen und Gebäude konzentriere." - 3ds Max Design Review, Cheryl T. Was Benutzer nicht mögen: „Es ist anfangs etwas knifflig, sich daran zu gewöhnen. Es ist wie das Erlernen einer neuen Sprache mit all den Tasten und dem Rendering. Man braucht definitiv Tutorials, wenn man anfängt." - 3ds Max Design Review, Aylin A. 3. Maya Maya 3D-Animations-, Modellierungs-, Simulations- und Rendering-Software erweckt Ihre Vorstellungskraft zum Leben. Maya von Autodesk hilft Künstlern, ihre Geschichten mit einem schnellen, kreativen Toolset zu erzählen. Es ist professionelle 3D-Software zur Erstellung realistischer Charaktere und blockbustertauglicher Effekte. Was Benutzer mögen: „Wenn es darum geht, 3D-Modelle für Präsentationen zu erstellen, macht Maya alles so einfach und leicht, indem es Ihnen ermöglicht, die genauesten und detailliertesten Simulationen zu erstellen. Als Bauingenieur ist das beste Feature, das ich gefunden habe, das Bifrost-Ozeansimulationssystem, das es mir ermöglicht, realistische Ozeane mit Wellen, Wellenkämmen und sogar Wellen zu erstellen. Es ist sehr leistungsstark, bis zu dem Punkt, dass es sehr große Datensätze in kurzer Zeit bearbeiten kann." - Maya Review, John P. Was Benutzer nicht mögen: „Maya ist großartige Software, aber sie benötigt viele Ressourcen und ist sehr intensiv auf die GPU für das Rendering. Das macht es auf einem leichten oder tragbaren Gerät unbrauchbar. Maya hat auch Funktionen, die etwas kompliziert sind. Ein Benutzer benötigt Vorerfahrung mit 3D-Modellierung, um es voll auszunutzen." - Maya Review, Subrata S. 4. Blender Blender ist eine Open-Source-3D-Erstellungssuite, die eine Vielzahl von 3D-Funktionalitäten unterstützt, einschließlich Modellierung, Rigging, Animation, Simulation, Rendering und Compositing. Es unterstützt auch Motion-Tracking, Videobearbeitung und Spieleerstellung. Als kostenlose 3D-Software ist Blender gut geeignet für Einzelpersonen und kleine Studios, die von dem profitieren können, was es zu bieten hat. Was Benutzer mögen: „Blender ist ein fantastisches Tool, wenn Sie an 3D-Modellierung, Sculpting, 2D-Animation und 3D-Animation arbeiten. Das Beste an Blender ist, dass es ein kostenloses 3D-Tool für jedermann ist. Ich liebe auch, dass es eine Open-Source-Plattform mit einer einfachen Benutzeroberfläche für Anfänger ist. Blender bietet auch eine lange Liste wertvoller Werkzeuge, um Ihre Renderings super realistisch und surreal aussehen zu lassen, und es verbessert sich ständig mit regelmäßigen Updates." - Blender Review, Rishav R. Was Benutzer nicht mögen: „Einige Zwischenversionen unterscheiden sich stark voneinander. Es könnte knifflig sein, wenn Sie ein neuer Lerner sind. Die Navigation ist ziemlich einzigartig, aber schwer zu gewöhnen, wenn Sie von einer anderen 3D-Software wechseln." - Blender Review, Erdem B. 5. Creo Parametric Creo Parametric ist eine 3D-CAD-Lösung, die es Benutzern ermöglicht, schneller und intelligenter zu entwerfen, indem sie ein digitales Design mit einem physischen Produkt verbindet. Benutzer können Designs mit 2D-CAD, 3D-CAD und parametrischen und direkten Modellierungsfähigkeiten erstellen, analysieren, anzeigen und teilen. Was Benutzer mögen: „Creo Parametric ist sehr benutzerfreundlich und bietet eine Vielzahl von Designfähigkeiten und komplexe Produktleistungsfähigkeiten. Es bietet eine breite Palette von Funktionen, von der Simulation bis zur computergestützten Fertigung und Produktdatenmanagement." - Creo Parametric Review, Zeel S. Was Benutzer nicht mögen: „Mein Hauptproblem mit Creo ist, dass es abstürzt, und wenn Sie Ihre Einstellungen nicht richtig haben, wird die Ansicht manchmal beeinträchtigt oder es wird insgesamt eine schlechte Erfahrung." - Creo Parametric Review, Ian A. Es ist Zeit, dreidimensional zu werden Mit so vielen Anwendungsfällen in verschiedenen Branchen kann das Wissen, wie man ein 3D-Modell erstellt, eine wertvolle Fähigkeit in Ihrem Arsenal sein. Und obwohl es wahrscheinlich einige Zeit und Mühe kosten wird, es zu meistern, wissen Sie nie, was Sie erschaffen können. Gehen Sie einen Schritt weiter in Ihrem Interesse an der dreidimensionalen Welt und erfahren Sie mehr über 3D-Druck.