ПО для создания 3D графики

Для создания трехмерной графики используются специальные программы, которые называются редакторы трехмерной графики, или 3D-редакторы. 3ds max 7 является одной из таких программ. Результатом работы в любом редакторе трехмерной графики, в том числе и в 3ds max 7, является анимационный ролик или статическое изображение, просчитанное программой. Чтобы получить изображение трехмерного объекта, необходимо создать в программе его объемную модель.

Модель объекта в 3ds max 7 отображается в четырех окнах проекций. Такое отображение трехмерной модели используется во многих редакторах трехмерной графики и дает наиболее полное представление о геометрии объекта. Если вы видели чертежи деталей, то могли заметить, что на чертеже объект представлен сверху, сбоку и слева. Интерфейс 3ds max 7 напоминает такой чертеж. Однако в отличие от чертежа на бумаге, вид объекта в каждом окне проекций можно изменять и наблюдать: как выглядит объект снизу, справа и т. д. Кроме этого, можно вращать все виртуальное пространство в окнах проекций вместе с созданными в нем объектами. Работа в 3ds max 7 напоминает компьютерную игру, в которой пользователь передвигается между трехмерными объектами, изменяет их форму, поворачивает, приближает и т. д.

Виртуальное пространство, в котором работает пользователь 3ds max 7, называется трехмерной сценой. То, что вы видите в окнах проекций — это отображение рабочей сцены. Работа с трехмерной графикой очень похожа на съемку фильма, при этом разработчик выступает в роли режиссера. Ему приходится расставлять декорации сцены (то есть создавать трехмерные модели и выбирать положение для них), устанавливать освещение, управлять движением трехмерных тел, выбирать точку, с которой будет производиться съемка фильма и т. д.

Любые трехмерные объекты в программе создаются на основе имеющихся простейших примитивов — куба, сферы, тора и др. Создание трехмерных объектов в программе 3ds max 7 называется моделированием. Для отображения простых и сложных объектов 3ds max 7 использует так называемую полигональную сетку, которая состоит из мельчайших элементов — полигонов. Чем сложнее геометрическая форма объекта, тем больше в нем полигонов и тем больше времени требуется компьютеру для просчета изображения. Если присмотреться к полигональной сетке, то в местах соприкосновения полигонов можно заметить острые ребра. Поэтому чем больше полигонов содержится в оболочке объекта, тем более сглаженной выглядит геометрия тела. Сетку любого объекта можно редактировать, перемещая, удаляя и добавляя ее грани, ребра и вершины. Такой способ создания трехмерных объектов называется моделированием на уровне подобъектов.

В реальной жизни все предметы, окружающие нас, имеют характерный рисунок поверхности и фактуру — шершавость, прозрачность, зеркальность и др. В окнах проекций 3ds max 7 видны лишь оболочки объектов без учета всех этих свойств. Поэтому изображение в окне проекции далеко от реалистичного. Для каждого объекта в программе можно создать свой материал — набор параметров, которые характеризуют некоторые физические свойства объекта.

Чтобы получить просчитанное изображение в 3ds max 7, трехмерную сцену необходимо визуализировать. При этом будут учтены освещенность и физические свойства объектов.

Созданная в окне проекции трехмерная сцена визуализируется либо непосредственно из окна проекции, либо через объектив виртуальной камеры. Виртуальная камера представляет собой вспомогательный объект, обозначающий в сцене точку, из которой можно произвести визуализацию проекта. Для чего нужна виртуальная камера? Визуализируя изображение через объектив виртуальной камеры, можно изменять положение точки съемки. Подобного эффекта невозможно добиться, визуализируя сцену из окна проекции. Кроме этого, виртуальная камера позволяет использовать в сценах специфические эффекты, похожие на те, которые можно получить с помощью настоящей камеры (например, эффект глубины резкости).

Качество полученного в результате визуализации изображения во многом зависит от освещения сцены. Когда происходят съемки настоящего фильма, стараются подобрать наиболее удачное положение осветительных приборов таким образом, чтобы главный объект был равномерно освещен со всех сторон, и при этом освещение съемочной площадки выглядело естественно.

Программа 3ds max 7 позволяет устанавливать освещение трехмерной сцены, используя виртуальные источники света — направленные и всенаправленные. Источники света являются такими же вспомогательными объектами, как виртуальные камеры.

Их можно анимировать, изменять их положение в пространстве, управлять цветом и яркостью света. Еще одна важная деталь, благодаря которой источники света придают сцене большую реалистичность, — отбрасываемые объектами тени.

Работать с источниками света бывает порой очень сложно, поскольку не всегда удается правильно осветить трехмерную сцену. Например, слишком яркие источники света создают сильные и неправдоподобные блики на трехмерных объектах, а большое количество теней, направленных в разные стороны, выглядят неестественно.

Лучшие программы для начинающих:

· Autodesk 123D Tinkercad является редактором в браузере, который позволяет создавать простые модели, готовые к печати.

· Autodesk 123D Sculpt представляет собой простую программу для скульптинга.

· Autodesk 123D Catch - приложение для мобильных телефонов, с помощью которого можно совершать 3D-сканирование.

· Autodesk 123D Design – легкая в использовании программа, с помощью которой можно разрабатывать 3D-модели для ряда популярных 3D-принтеров.

· Autodesk 123D Meshmixer– ее предназначение – подготовка моделей к 3D-печати и их доработка.

· 3DTIN — редактор в браузере, функционал которого похож на Tinkercad.

· Sculptris — программа от создателей Zbrush, доступная для бесплатного скачивания. В ней можно потренировать свои навыки 3D-скульптинга.

· Google SketchUp – достаточно простая 3D-программа, созданная гигантом IT-индустрии. С ее помощью можно начать осваивать 3D-графику.

· Wings 3D представляет собой утилиту для простых и сложных 3D-моделей. С ней создание трехмерных моделей будет похоже на детскую игру. Программа имеет набор болванок, которые можно сложить в необходимую вам фигуру.

· Art of Illusion является простой, удобной, а главное, бесплатной программой для 3D-моделирования, анимации и рендеринга. Имеет широкий набор функций и возможностей, традиционно характерных для коммерческих приложений.

· RaySupreme 3D - приложение, которое упрощает 3D-графику. Пользователи ПК могут создавать 3D-сцены посредством ввода текстового описания на английском языке. Функционал RaySupreme также представлен полигональным моделированием, созданием тел вращения, экструдированием, булевыми операциями и пр.

Программы для продвинутых:

· Autodesk 3D max имеет практически все, что нужно для работы с технологией 3D-печати, установка дополнительных плагинов позволит существенно расширить этот функционал. Подходит для трехмерной печати в случае наличия инструментов, которые позволяют проверить пригодность модели для печати.

· Autodesk Maya — тоже имеет обширный функционал, в индустрии чаще всего применяется, чтобы создавать анимации и спецэффекты.

· Autodesk Inventor является программой, ориентированной на документацию (проектирование и выпуск). Совместима с AutoCAD и поддерживает формат DWG. Ее используют уже больше 25 лет для трехмерного параметрического моделирования объектов, для которых характерна высокая степень сложности.

· Autodesk Mudbox позиционируется как профессиональная графическая программа, с помощью которой можно моделировать высокополигональные (high poly) цифровые скульптуры и производить текстурное окрашивание 3D-моделей.

· Blender является бесплатной программой, для которой создается большое количество расширений, увеличивающих ее возможности.

· ZBrush — программа от компании Pixologic. Для нее характерна имитация процесса «лепки» 3D-скульптуры, который усиливает движок трёхмерного рендеринга в режиме реального времени. Это позволяет существенно упростить процедуру создания требуемого 3D-объекта;

· Luxology Modo – программа от Luxology LLC, с помощью которой производится трехмерное моделирование и рендеринг. Работа ведется в среде Mac OS X и Microsoft Windows. Над разработкой MODO трудилась группа инженеров, которые ранее работали над LightWave 3D.

· Rhinoceros является коммерческим программным обеспечением, используемым для трехмерного NURBS-моделирования разработки Robert McNeel & Associates. Сферы применения: промышленный дизайн, архитектура, корабельное проектирование.

· MAXON Cinema 4D – это универсальная комплексная программа, позволяющая создавать и редактировать трёхмерные эффекты и объекты. Подходит для рендеринга объектов по методу Гуро, а также поддерживает анимацию и высококачественный рендеринг. Интерфейс MAXON Cinema 4D намного проще, чем у аналогов. Также в программу встроена поддержка русского языка, благодаря которой она обрела популярность среди русскоязычной аудитории.

· LightWave 3D является полнофункциональным профессиональным редактором трехмерной графики, который разработала компания NewTek. Предназначение последних версий - работа в среде Microsoft Windows и Mac OS X, также может функционировать в среде Linux под Wine.

· Silo – это программное обеспечение для 3D-моделирования разработала компания Nevercenter. От других подобных пакетов Silo отличается акцентом на быстрое моделирование.

· Aartform Curvy 3D - это программа, в которой можно быстро зарисовать фигуры и преобразовать их в 3D-модели. Идеально подходит для начинающих 3D-художников;

· 3D-Coat - дает возможность детализировать и наложить текстуры на объекты, которые были созданные в программах 3D-моделирования.

Программы для профессионалов:

· Autodesk Softimage|XSI используют многие студии для решения огромного круга задач. Главной особенностью программы является ICE (Interactive Creative Environment) интерактивная творческая среда, позволяющая расширять ее возможности, даже если вы не владеете навыками программирования.

· Side Effects Houdini — программа с возможностями процедурного моделирования, которая подходит для создания очень сложные моделей.

· CATIA – является системой проектирования, которую разработала фирма DassaultSystemes. В ней можно описывать изделия, после чего моделировать их на разных этапах. По сути CATIA является линейкой программных продуктов, которая соответствует требованиям основных промышленных отраслей.

· Solidworks — утилита, основанная на трехмерном твердотельном и поверхностном параметрическом проектировании. С ее помощью конструкторы создают объемные детали и составляют сборки в виде трехмерных электронных моделей. В дальнейшем их можно применять, чтобы организовать двухмерные чертежи и спецификации.