مدل سازی سه بعدی هنر ایجاد نمایش‌های دیجیتالی از اشیا یا سطوح با استفاده از نرم افزار مدل سازی سه بعدی است. در ابتدایی‌ترین حالت، مدل های سه بعدی را می‌توان از اشکال ساده مانند مکعب، مستطیل و مثلث ایجاد کرد. سپس این اشکال به طرح‌های پیچیده و چند ضلعی تبدیل می‌شوند.

به عنوان یک مبتدی در مدل سازی سه بعدی، چیزهای زیادی وجود دارد که باید بدانید. در این مقاله به اصول اولیه و انواع مدل سازی سه بعدی و همچنین استفاده و پیشنهادات نرم افزار می‌پردازیم. همچنین نکات و عیب‌یابی‌هایی را به اشتراک می‌گذاریم تا شما را ادامه دهید. در هر مرحله، در پایان به واژه نامه مراجعه کنید.

مدل سازی سه بعدی مرحله میانی بین داشتن یک ایده و واقعی کردن آن است. می‌توان از آن برای ایجاد یک طرح تعاملی از یک شی یا سطح استفاده کرد که نشان دهنده یک طراحی واقعی است.

بسته به کاربرد، می‌تواند گام مهمی برای آزمایش امکان سنجی ساختاری یک طرح نیز باشد. به عنوان مثال، بخشی از یک شی فیزیکی را می‌توان به سرعت ایجاد کرد، ویژگی‌های فیزیکی آن را تجزیه و تحلیل کرد و سپس مدل را در صورت نیاز به روز کرد.

نرم‌افزار مدل‌سازی سه‌بعدی (که گاهی طراحی به کمک رایانه نیز نامیده می‌شود) چه آفلاین و چه درون مرورگر، به طراحان و شرکت‌ها اجازه می‌دهد تا محصولات را مدل‌سازی کرده و آن‌ها را در داخل یا به مشتریان، قبل از ایجاد محصول نهایی ارائه کنند. جای تعجب نیست که مدل سازی سه بعدی می‌تواند هم از نظر زمان و هم مقرون به صرفه باشد.

اکنون که برخی از کاربردهای کلی را می دانیم، بیایید به اصول اولیه مدل سازی سه بعدی بپردازیم!

اصول اولیه

در یک سطح اساسی، شما باید بلوک‌های سازنده مدل سازی سه بعدی را بدانید. در اینجا مهمترین اصطلاحات ذکر شده است:

رأس: یک نقطه و کوچکترین جزء یک مدل سه بعدی.
لبه: یک خط مستقیم که دو راس را به هم متصل می‌کند. لبه‌ها شکل یک مدل سه بعدی را مشخص می‌کنند.
چند ضلعی: هر شکلی که از اتصال خطوط مستقیم تشکیل شود. چند ضلعی (متساوی الاضلاع، منتظم، نامنظم، حلقوی، محدب، مقعر) بسته به تعداد اضلاع و وسعت زوایا وجود دارد.
صورت: اساسی ترین قسمت یک شبکه چند ضلعی. فضای بین لبه هاست.
مش: مجموعه‌ای از چند ضلعی‌ها که در امتداد لبه‌های خود به هم متصل شده‌اند. یک شی سه بعدی از یک یا چند مش سه بعدی تشکیل شده است.
اکنون که برخی از اصطلاحات اساسی را در اختیار داریم، بیایید به محیط‌های سه بعدی برویم. هر برنامه مدل سازی سه بعدی از یک محیط سه بعدی استفاده می‌کند که با استفاده از بردارها و هواپیماها قابل پیمایش می‌شود.

بردار: جهت و جهت را نشان می‌دهد، معمولاً در امتداد 3 محور.
صفحه: سطح دو بعدی در امتداد یکی از 3 محور.

پلی کم و زیاد

مفهوم دیگری که نمی‌توانید در مدل سازی سه بعدی از دست بدهید، مدل‌های کم پلی است. اینها مش‌های چند ضلعی هستند که تعداد کمی چند ضلعی دارند (تصویر بالا را ببینید). تکنیک مدل‌سازی کم‌پلی معمولاً در مدل‌سازی زیربخش، انیمیشن و ریگینگ استفاده می‌شود.

اگر در حال طراحی مدلی هستید که قصد دارید از آن در موتورهای بلادرنگ مانند Unity استفاده کنید، مدل‌های کم پلی عالی هستند. مزایای اصلی آنها سهولت بارگذاری، مشاهده و ویرایش است. با یک مدل ساده، جزئیات زیادی وجود نخواهد داشت، اما می‌توانید به سرعت روی آنها کار کنید.

مدل های High-poly، همانطور که از نام آن پیداست، مدل‌هایی هستند که تعداد چند ضلعی بالایی دارند و جزئیات بیشتری را ارائه می‌دهند. با توجه به تراکم چنین مدلی، ویرایش و حرکت در اطراف دیدگاه زمان بر است و می‌تواند بسیار سخت‌تر باشد. بنابراین، جای تعجب نیست که رندر کردن مدل‌های با پلی بالا به طور قابل توجهی بیشتر از مدل‌های کم پلی طول می‌کشد.

انواع اصلی

سه نوع اصلی از مدل سازی سه بعدی در نرم افزار CAD استفاده می‌شود. بعداً در مقاله، به نحوه عملکرد این انواع مدل‌سازی خواهیم پرداخت.

مدل سازی جامد

جای تعجب نیست که این تکنیک مدل سازی سه بعدی برای تولید اشکال جامد استفاده می‌شود. هدف آن اطمینان از صحیح بودن مدل‌های سه بعدی از نظر هندسی است. در مقایسه با دو نوع دیگر، مدل سازی جامد پیچیده‌تر است، زیرا نیاز به شبیه سازی بیرونی و داخلی مدل دارد.

مدل سازی جامد برای ایجاد، متحرک سازی، طراحی و تجسم مدل‌های کاربردی مفید است. طراح از همان ابتدا می‌تواند ببیند که طراحی چگونه به نظر می رسد و چگونه کار می‌کند.

مدل سازی سطح

مدل سازی سطح یک روش ریاضی برای نمایش یا ارائه اشیاء سه بعدی جامد است. بر روی جنبه خارجی یک مدل سه بعدی تمرکز می‌کند و به شما امکان می‌دهد مدل سه بعدی را از زوایای مختلف مشاهده کنید.

کار با مدل‌سازی سطح آسان‌تر از مدل‌سازی جامد است، اگرچه پیچیده‌تر از وایرفریم است. بیشتر در تصویرسازی‌های معماری و انیمیشن‌ها در بازی‌های ویدیویی استفاده می‌شود.

مدل سازی وایرفریم

مدل‌سازی Wireframe بر اساس تولید یک مدل سه‌بعدی با “خم کردن یک سیم” و دنبال کردن لبه‌های یک شی است. این مدل‌های سه بعدی کاملاً از نقاط، کمان‌ها، دایره‌ها، منحنی‌ها و خطوط تشکیل شده‌اند.

یک جسم Wireframe به عنوان جامد تشخیص داده نمی‌شود. در عوض، مرز جسم به عنوان نقاط و اتصالات آنها ثبت می‌شود.

در مقایسه با مدل‌سازی سطحی و جامد، وایرفریم پیچیده‌ترین روش برای نمایش اشیاء سه بعدی است. به طور معمول، مثلث‌ها عناصر اساسی در مدل سازی وایرفریم هستند. هر چه مثلث بیشتر باشد، واقع گرایی بالاتر است.

گزینه های دیگر

مجسمه سازی می‌تواند مدل‌های کاملا واقعی بسازد. علاوه بر سه روش اصلی، روش‌های دیگری نیز برای مدل سازی سه بعدی وجود دارد که در اینجا به اختصار به آنها اشاره می‌کنیم:

مجسمه سازی از برس‌ها و ابزارهای دیگر برای صاف کردن، گرفتن، فشار دادن و دستکاری سطوح به مدل های ارگانیک‌تر استفاده می‌کند.
مدل سازی جعبه با یک شی بدوی مانند یک مکعب یا شکل شروع می‌شود. سپس این شی به یک مدل تبدیل می‌شود. بخش بزرگی از یک شی یا کل شی در یک زمان دستکاری می‌شود. مدل سازی باکس با مدل سازی سطوح سخت بهترین کار را دارد.
NURBS مخفف غیر یکنواخت پایه منطقی spline است، یک تکنیک مدل سازی سه بعدی که برای تولید سطوح و منحنی ها استفاده می‌شود. انعطاف پذیری و دقت آن، تولید اشکال را آسان‌تر می‌کند.
NURMS مخفف غیر یکنواخت منطقی مش صاف، یک تکنیک مدل سازی سه بعدی است که برای صاف کردن مش‌ها استفاده می‌شود.
مدل سازی چند ضلعی از چهره‌ها، لبه‌ها و رئوس برای ویرایش قسمت‌های یک مدل سه بعدی استفاده می‌کند. شکل یک جسم با تغییر مختصات یک یا چند راس تغییر می‌کند.

منبع: فناور اوج مکانیک

teigenmillimanrjqx