Быстрое развитие IT-технологий в мире сильно сказывается и на развитии программного обеспечения. С каждым годом появляются всё более развитые программные средства в разных компьютерных отраслях, а самые первые и многим полюбившиеся программы с каждым месяцем развиваются и модернизируются. Одной из перспективных направлений в IT-сфере является 3D моделирование.
При просмотре телевизора или сёрфинга интернета можно наткнуться на аббревиатуру 3D и первая ассоциация, приходящая на ум – некое виртуальное нечто, которое не существует в реальности, но которое мы можем видеть в виртуальном мире. По сути в этих словах есть доля правды, с помощью 3D мы можем изобразить что угодно: микромир, который не увидеть обычным глазом, концепт ещё невоплощённых в реальность творений художников, безумные идеи продюсеров. Но с помощью 3D можно и воплотить реальные объекты, которые нас окружаю повседневно: архитектура, биологические сущности, бытовые предметы, электроника и т.п. Можно смоделировать целый город, заселить его людьми и вывести всё на большой экран кинотеатра, компьютера, телевизора. Вся суть: перевод любого объекта из реального мира или чертежа в мир виртуальной реальности.
Для создания 3D модели существует целый алгоритм. Последовательность в каждом из направлений может отличаться, но везде используются практически одни и те же шаги:
- Создание математической модели. Модель создаётся по заданным параметрам тем самым выстраивая каркас 3D-модели.
- UV-преобразование или развёртка в трёхмерной графике — соответствие между координатами на поверхности трёхмерного объекта и координатами на текстуре.
- Текстурирование – наложение реалистичных свойств используемых материалов будь то: метал, кожа, дерево, стекло и т.п.
- Освещение – этот этап один из главных при визуализации модели он придаёт естественный вид модели используя просчёт поверхности текстуры: отражение, преломление, просчёт фотонов и т.д.
- Анимация – это придание модели какое-либо действие, взаимодействие со сторонними объектами, симуляция каких-либо эффектов: дым, вода, огонь.
- Визуализация – это совмещение всех вышесказанных этапов в один, тем самым образуя целостность создаваемого проекта.
- Так же дополнительным этапом может является подготовка к 3D печати.
Все этапы, которые могут использоваться при создании модели практически невозможно передать.
Возникает вопрос, а где же используется 3D моделирование? 3D сфера — это огромное направление, которое применяется в следующих отраслях:
- Создание различных моделей персонажей. Обычно это используется при создании мультфильмов и при проектировании современных компьютерных видеоигр.
– 3D-визуализация зданий. Этим занимаются проектные организации, которые желают оценить для заказчика конструктивные особенности будущего объекта.
– Создание 3Д моделей предметов интерьера. В большинстве случаев их выполняют дизайнерские компании с целью демонстрации эстетических свойств представленных экспозиций.
– Реклама и маркетинг. Часто требуются нестандартные объекты для рекламирования. Важную составляющую трехмерная графика играет при демонстрации какой-либо услуги. Это позволяет произвести более эффектное впечатление на заинтересованных лиц.
– Изготовление эксклюзивных украшений. Профессиональные художники и ювелиры используют специальные программы, которые позволяют создать оригинальный и неповторимый эскиз.
– Производство мебели и комплектующих. Производственные мебельные компании нередко используют разработку трехмерной модели для размещения своей продукции в электронных каталогах.
– Промышленная сфера. Современное производство невозможно представить без моделирования продукта компании. Каждую деталь или полноценный объект проще собирать по готовой и продуманной 3D-модели.
– Медицинская сфера. Например, при проведении пластической операции или же хирургическом вмешательстве, все чаще используют трехмерную графику для того, чтобы наглядно продемонстрировать пациенту, как будет проходить процедура, и каким будет результат.
3D моделирование, анимация и визуализация объектов играет важную роль в современном мире при реализации различных бизнес-процессов и успешном взаимодействии с заказчиком.
В мире 3D большое количество направлений и в каком направлении двигаться – зависит от поставленной задачи. Вот некоторый список направлений:
- моделирование – создание трёхмерных объектов;
- освещение – работа с источниками освещения в фильмах, играх, рекламе;
- текстурирование – работа с UV-картами 3D моделей и наложение на них текстуры;
- анимация – придавать трёхмерной модели движение, эмоции и т.д.;
- динамическая симуляция – работа с частицами, создавать реальные природные силы: ветер, дождь, гравитация и т.п.;
- рендеринг – создание реалистичной поверхности модели;
- композинг – доработка изображения, передача движения, чувств с помощью двухмерного изображения.
Для каждых их этих направлений существует своя программа, со своими специфическими настройками и навыками. Но основой всех этих направлений является 3D моделирование. Без 3D модели невозможно сделать практически ни один шаг для полного завершения какого-либо проекта. Для создания 3D модели также присутствует множество программных средств, но практикуются в основном две – 3Ds Max и Foundry MODO. Если не вникать досконально в программные средства, то они практически выполняют одни и те же функции, но с разным взаимодействием в интерфейсе и с отличием в программном функционале.
3Ds Max – большой универсальный пакет с огромными возможностями [1]. И это единственная программа, которая смогла быстро покорить рынок 3D графики. Многие начинают свой путь художника с этой программы. В неё был вложен самый разный функционал, который давал возможность создавать архитектурные сооружения, интерьер помещений, игровые объекты и т.д. Также в неё встроен фотореалистичный визуализатор, который способен создать фотореалистичную сцену. На рисунке 1 показан интерфейс программы.
Из-за такой популярности программа имеет множество фанатов, которые всё время пытаются упростить какой-то процесс, создавая модули, скрипты, плагины, тем самым расширяя и так большой спектр функционала.
Также существует огромное количество видеороликов, которые помогут обучиться азам и не только за короткий срок. Для овладения за короткий период максимальным функционалом программы есть возможность изучить платные видео уроки или посетить специализированные школы, которые заточены на профессиональное обучение в 3D сфере. В программу встроен мощнейший редактор материалов, который поможет добиться максимальной точности в передаче свойств реальных материалов.
Многие программные средства имеют поддержку с 3Ds Max, у пользователя уже точно не возникнет проблем с интеграцией его 3D модели куда-либо.
Одна из примечательных особенностей программы – это анимация толпы, где прорисовывать динамику каждого отдельного статиста и даже групп нет необходимости. Набор специальных утилит имеет функционал для решения таких задач. Также можно отметить толковую интеграцию композитинга и расширенный инструментарий для грамотного экспорта визуальных элементов.
Одной из основных проблем программы является – порог вхождения. Для людей, никогда не занимавшихся 3D моделированием, будет сложно понять без специализированной литературы весь функционал программы и в лучшем случае на всё обучение уйдет несколько месяцев, а в противном – годы.
Программа имеет проблемы с производительностью, в самый ответственный момент у программы может произойди сбой и весь труд будет утерян.
Компания Autodesk продаёт 3Ds Max в трёх вариантах:
- стоимость на 1 месяц пользования составляет – 6 534.60 руб.
- стоимость на 1 год пользования составляет – 51 623.34 руб.
- стоимость на 3 года пользования составляет– 139 383.02 руб.
Foundry MODO – программа для 3D моделирования была создана в 2004 году командой разработчиков Luxology. Программа была сразу же востребована в Голливуде и была принята как программа для фильмейкинга. Modo предназначена для создания сложных геометрических форм, анимации и визуализации. На рисунке 2 показан интерфейс программы.
В MODO, как и в 3Ds Max есть функция подключения сторонних скриптов, тем самым также можно расширить и ускорить функционал программы. Но проблема заключается в малой популярности программы, так как в основном программой пользуются только профессиональные студии в киноиндустрии и скриптов в разы меньше по сравнению с 3Ds Max. Вторая проблема заключается в том, что большинство скриптов платные, их цена варьируется от 600 руб. до 6 000 руб.
На просторах интернета есть множество видеоуроков, но по сравнению с 3Ds Max их в несколько раз меньше и большая их часть на английском языке. Школ, где обучают владением программой достаточно, но большая их часть также на английском языке и ценовая категория варьируется от 50 000 руб. до 1 000 000 руб. и больше.
Главное достоинство данной программы заключается в интуитивно понятном интерфейсе, даже самый неопытный пользователь сможет разобраться и понять базовый функционал данной программы.
Производительность программы в разы лучше, чем у аналогичных пакетов моделирования. Программа запускается за считанные секунды и также быстро откликается на все действия пользователя.
Компания Foundry продаёт Modo в трёх вариантах:
- стоимость на пожизненное пользование составляет – 107 000 руб.
- стоимость на подписку составляет – 36 000 руб.
- стоимость для предприятий обговаривается индивидуально.
Анализ сравнения 3Ds Max и Foundry MODO показал все достоинства и недостатки программных пакетов для 3D моделирования. По результатам исследования можно сделать вывод, что программы разрабатывались для разных сфер деятельности. Foundry MODO – программа подойдёт для дизайнерских решений и киноиндустрии. 3Ds Max – программа более гибкая в сфере компьютерных игр и небольших рекламных роликов. Также большая разница в пороге вхождения, для менее опытного пользователя подойдёт больше Foundry MODO и в дальнейшем будет легче перейти в 3Ds Max, если это потребуется.
Библиографическая ссылка
Леунов Д.В., Прохорович И.М. СРАВНЕНИЕ ФУНКЦИОНАЛА ПРОГРАММНЫХ ПАКЕТОВ ДЛЯ РАБОТЫ С 3D ГРАФИКОЙ // Международный студенческий научный вестник. – 2018. – № 6. ;URL: https://eduherald.ru/ru/article/view?id=19297 (дата обращения: 26.04.2024).