Понятие «3D» тесно вписалось в нашу повседневную жизнь и активно используется в различных областях, таких как 3D-графика, 3D-моделирование, 3D-фильмы, 3D-звук, 3D-принтеры и другие. Термин «3D» означает трехмерность или пространственность и применяется для описания реалистичных и объемных объектов.
В данной статье мы рассмотрим понятие 3D-моделирования, различные его виды, области применения и возможности стать профессиональным 3D-моделлером.
Artstation — zbs
Что такое 3Д-моделирование
3D-моделирование — это процесс создания трехмерной модели, которая обладает не только высотой и шириной, но и глубиной. Такая модель позволяет точно воссоздать объекты и сцены в трехмерном пространстве. Одним из примеров применения 3D-моделирования является игра God of War: Ragnarök, где оно используется для создания трехмерных моделей персонажей, локаций и отдельных игровых объектов, таких как ассеты. Это позволяет игрокам наслаждаться реалистичными и детализированными визуальными эффектами в игре.
Artstation — God of War: Ragnarök
Здесь ты можешь увидеть форму, объем и размер объектов. Поэтому простыми словами можно сказать, что 3D-моделирование — это создание объемных моделей с помощью специальных компьютерных программ.
Виды 3D-моделирования
Использование трехмерных моделей нашло свое применение во многих сферах жизни. Поэтому неудивительно, что и видов такого моделирования большое количество. Ниже мы их разберем: их отличия, области применения и др.
Полигональное моделирование, также известное как классическое моделирование, широко применяется во многих областях. Оно основано на использовании полигонов — поверхностей, состоящих из вершин, ребер и граней. Гранями являются многоугольники, образованные соединением точек и ребер, и наиболее простой гранью является треугольник.
Все полигональные объекты могут быть разделены на две категории:
High-poly (высокополигональные модели) — это детализированные модели, которые не имеют ограничений по количеству полигонов. Однако их использование в играх не всегда возможно из-за ограничений вычислительных мощностей компьютеров и мобильных устройств.
Low-poly (низкополигональные модели) — это модели, которые используют минимальное количество полигонов, при этом сохраняя достаточную понятность и определенность объекта для человека.
Количество полигонов в моделях не имеет строгих ограничений. Например, игры для мобильных устройств часто используют от 2 до 9 тысяч полигонов, в то время как для проектов класса AAA (высокобюджетные проекты) может использоваться от 50 000 до 200 000 полигонов.
Несмотря на использование меньшего количества полигонов, low-poly модели в компьютерных и мобильных играх могут обладать множеством деталей.
Artstation — Karin Dvorakova
Artstation — Joe Stachnik (Stachmo)
Middle-poly — это что-то среднее между high-poly и low-poly. Такие полигональные модели достаточно детализированы, но при этом не требуют таких технических мощностей. Чаще всего используются в фильмах и рекламе.
Artstation — Yuriy Zadorozhny | Aeron
Отдельно можно выделить один из подвидов полигонального моделирования — скульптинг. Он сравним с процессом лепки из «цифровой глины». Инструменты, которые используются в данном процессе, дают возможность создать модель с высокой детализацией.
Artstation — Kate Pfeilschiefter
Параметрическое моделирование
К сожалению, с помощью полигонального моделирования невозможно создать объекты, которые будут учитывать свойства материалов и максимально соответствовать оригиналу. Здесь на помощь приходят методы промышленного проектирования. Название такого вида — система автоматизированного проектирования, сокращенно САПР (англ. CAD).
Artstation — Snehal S Gopal
Основное отличие — это способ твердотельного моделирования. То есть при разделении на части объект внутри не будет пустым, как в случае полигонального моделирования.
САПР используется в промышленности и строительстве.
Воксельное моделирование
Этот вид моделирования представляет объекты в трехмерном пространстве в виде 3D-кубиков. Чаще всего используется для создания стилизованных игр и иллюстраций.
Artstation — Phil Clark
Еще может применяться в медицине (УЗИ, томография, МРТ) и науке, а также использоваться в создании более реалистичных игр, но в этом случае, на данный момент, является очень требовательным к техническим характеристикам.
Сплайновое моделирование
Объемная модель создается в этом случае с помощью трехмерных кривых, которые называются сплайнами. Данный вид моделирования отличают плавные формы, что позволяет создавать людей, животных, растения, архитектурные объекты, украшения и пр.
Artstation — Dmytro Voroniuk
Чаще всего такие модели для дальнейшей работы преобразовывают в полигональные.
Примеры трехмерных моделей
Теперь, когда тебе стали знакомы виды моделирования, давай посмотрим на визуализацию таких объектов.
Artsation — Sergey Kolesnik
Artstation — RAF RAY
Artstation — Giacomo Bonanno
Artstation — Louise Melin
Где применяется 3д-моделирование
Выше мы уже раскрыли некоторые сферы, в которых применяется 3D-моделирование. Но сделали это кратко, поэтому сейчас давай рассмотрим каждое из направлений подробнее.
Индустрия игр
Геймдев (англ. GameDev) дословно переводится как «разработка игр». Направление, которое с каждым годом набирает все больший оборот. В 2021 году количество человек, которые играют в игры, возросло до 3 миллиардов.
Так что индустрия игр растет и будет расти еще долго. А 3D-моделирование лишь помогает ей с этим. Персонажи, локации, оружие, техника, предметы — все это создается с его помощью.
Artstation — Molly Warner
В крупных проектах 3D-разработчики закреплены на отдельных участках. Например, есть художники по персонажам, по окружению, по механизмам и т.д. Есть также возможность работать на определенных процессах: текстурированию, освещению и проч.
Но если мы говорим о небольших компаниях или инди-разработчиках (один человек или команда независимых разработчиков, создающих игру самостоятельно), то чаще всего здесь необходим 3D-дженералист. Такой человек умеет работать на каждом из процессов: от блокинга до текстурирования.
Кинематограф
Сейчас трудно найти фильм, к которому не приложил руку 3D-разработчик. Конечно, в первую очередь, речь идет о спецэффектах. Сейчас дешевле и проще снять сцены на зеленом фоне, а после добавить взрывы, пожар, наводнения и другие природные катаклизмы.
Artstation — Skorobogatko Yevgen
Но работа 3D-художников включает и другие области:
Motion capture (захват движения) применяется для создания необычных существ. В этом процессе актер надевает специальный костюм с точками, которые считываются программой. Затем специалист работает с моделью на экране, используя записанные данные о движении.
Matte painting (цифровая живопись) позволяет добавлять дополнительные элементы в реальные сцены. 3D-художники создают красивые пейзажи, звездное небо, просторные равнины и другие элементы для создания желаемой картинки.
Промышленность: 3D-моделирование используется для расчетов, проверки гипотез, проведения испытаний и других целей в промышленности. Это позволяет экономить время и ресурсы, которые обычно требуются для создания физических прототипов и деталей оборудования.
Медицина и наука: 3D-моделирование применяется в исследованиях, обследованиях и протезировании. Оно используется для создания моделей органов, протезов (конечностей, зубов и т. д.) и индивидуальных слуховых аппаратов. Технологии моделирования, такие как воксельное моделирование, также используются в методах образования, таких как ультразвуковое исследование (УЗИ), магнитно-резонансная томография (МРТ) и другие.
Дизайн: 3D-моделирование широко применяется в интерьерном и ландшафтном дизайне. Оно позволяет визуализировать и изучать различные концепции с разных точек зрения и при различном освещении. Также оно используется при проектировании зданий.
Реклама: Трехмерная графика используется в рекламе для создания маскотов, анимированных персонажей, 3D-объектов и других элементов. Развитие формата рекламных 3D-билбордов расширило возможности использования объемных моделей в рекламной индустрии.
Artstation — Ankit Shrivastva
Что нужно для 3D-моделирования
Чтобы стать 3D-художником, необходимо обладать определенными техническими навыками, а также личными качествами.
Для того, чтобы профессия приносила удовольствие, важно обладать следующими личными качествами:
— Креативное мышление: Наличие креативного мышления позволит генерировать уникальные и инновационные идеи в вашей работе.
— Терпение и усидчивость: 3D-моделирование требует внимания к деталям и часто включает в себя сложные процессы. Терпение и усидчивость необходимы для преодоления трудностей и достижения желаемых результатов.
— Быстрое усвоение новой информации: Область 3D-искусства постоянно развивается, и регулярно появляются новые технологии и техники. Быстрая способность к обучению и адаптации к новой информации важна для того, чтобы быть в курсе последних тенденций в отрасли.
— Хорошее воображение: Возможность визуализации и представления объектов и сцен в трехмерном пространстве является важным качеством для 3D-художника.
— Желание к самосовершенствованию: Сфера 3D-искусства постоянно меняется и развивается, и важно быть готовым постоянно улучшать свои навыки и знания.
Теперь перейдем к техническим навыкам, которые понадобятся в работе 3D-художника. Для создания полноценных моделей 3D-разработчик использует различные программы и инструменты:
— 3ds Max: Эта программа предназначена для создания высококачественных моделей. Она обладает всеми необходимыми инструментами для моделирования, текстурирования, рендеринга и других задач.
— ZBrush: Это программное обеспечение предназначено для скульптинга и не имеет достойных аналогов. Оно позволяет создавать высокодетализированные модели с помощью интуитивных инструментов.
— Maya: Программа Maya используется для создания качественных моделей для игр и кинематографа. Она предлагает широкий спектр функций и инструментов для моделирования, анимации, рендеринга и других задач.
— Blender: Это программное обеспечение отлично подходит как для новичков, так и для профессионалов. Оно предлагает обширный функционал для различных целей 3D-моделирования, включая моделирование, анимацию, текстурирование и рендеринг.
— Substance Painter и Substance Designer: Эти программы обеспечивают большой выбор кистей и инструментов для работы с текстурами и материалами, позволяя создавать реалистичные и высококачественные текстуры.
— Marmoset Toolbag: Это программное обеспечение предназначено для запекания карт, рендеринга и текстурирования. Оно обладает простым и интуитивным интерфейсом и предлагает широкие возможности для создания визуально привлекательных результатов.
Овладение этими программами и инструментами позволит вам создавать качественные 3D-модели и реализовывать свои творческие идеи.
Artstation — Abhinav SK
Чтобы комфортно работать со всем этим софтом, необходимо проверить характеристики своего компьютера. Минимальные системные требования, чтобы ничего не «лагало» выглядят примерно так:
- Процессор: не ниже Intel Core i7-4770K с 3,5 GHz.
- Операционная система: Windows 10.
- Оперативная память: 8 Гб.
- Видеокарта: с поддержкой OpenGL 4.3 на 4 Гб памяти.
- Свободное место на диске: 50 Гб.
- Full HD монитор 1920х1080.
Где можно изучить 3Д-моделирование новичку
Освоить профессию 3D-разработчика лучше не в одиночку, а в онлайн-школе:
- Во-первых, ты будешь обучаться по отработанной программе с актуальной информацией.
- Во-вторых, при любой возникшей сложности тебе всегда придут на помощь кураторы.
- В-третьих, самостоятельное изучение — это долгий путь с риском потерять мотивацию на середине и забросить совсем.
В Timart School есть годовое обучение 3D Developer, состоящее из 4 уровней:
- 3D-художник игровых локаций и окружения,
- 3D-художник игровых ассетов,
- 3D-художник персонажей,
- начинающий 3D-аниматор.
По итогу обучения ты станешь профессиональным 3D-разработчиком, который сможет работать в крутых компаниях на крупных ААА-проектах.
Также ты можешь начать изучение индустрии с одной программы, которая позволит тебе зарабатывать уже через пару месяцев.
3D-моделирование — это направление, которое используется во многих сферах нашей жизни. Разные виды моделирования, огромная вариативность работ и задач, возможности, которые открываются перед 3D-разработчиком, — это все отличает данное направление от других.