"Что нам стоит дом построить..."

     Поэтому я сначала всегда спрашиваю заказчика, для какой цели ему нужна 3D модель. Если он говорит, что ему нужна 3D модель для того, чтобы покупатель мог в интернете покрутить ее и посмотреть товар со всех сторон, я рекомендую ему позвонить нашим коллегам в другую фирму и там ему сделают все быстро, качественно и не дорого.

     Каждый тип 3D моделирования имеет свою группу заказчиков, исполнителей, инструментов (программ) и методов проектирования. Эти два направления существуют параллельно и почти независимо друг от друга, хотя деление условное и, конечно, бывают пересечения.     Заказчиками визуального 3D моделирования, как правило, являются сотрудники интернет магазинов, рекламных агентств, производственных компаний, которые хотят показать свою продукцию «со всех сторон» в буквальном смысле этого слова, а также разработчики компьютерных игр.     Исполнителями таких проектов являются художники-дизайнеры, которые хорошо чувствуют стиль, цвет, свет и тень. И современные компьютерные программы (типа 3ds Max и подобные) позволяют получить очень красивое фотореалистичное изображение. Единственный недостаток – эту модель нельзя взять в руки или поставить на стол.     Заказчиками твердотельного 3D моделирования являются, как правило, инженеры, конструкторы, технологи, изобретатели, работники макетных или ремонтных мастерских, а также небольшие фирмы или частные лица, которые хотят заказать какие-то не стандартные детали, приспособления, заменить сломанную деталь и т.п. Здесь меньше художественного дизайна, а больше технических вопросов – прочности, эргономичности, удобства обслуживания и т.п. Обычно используются другие программные средства. Эти модели по художественному оформлению будут уступать визуальным моделям, но зато их можно взять в руки или поставить на стол.     Итак, в первую очередь нужно определиться, для каких целей Вы хотите заказать разработку 3D модели – для визуализации на экране компьютера или для последующего изготовления материального объекта с помощью 3D принтера, станка с ЧПУ, литья из пластмассы и т.п.

     Кто не хочет вникать в технические подробности, может дальше не читать. Достаточно определить, для каких целей вам нужна 3D модель.

А для тех, кто хочет разобраться более детально в различиях в проектировании этих двух типов 3D моделирования и почему один способ может стоить в 10 раз дороже, чем другой, я покажу на реальных примерах.     «Что нам стоит дом построить, нарисуем – будем жить!» Это крылатое выражение как нельзя лучше подошло для названия этой статьи. И раз в нем речь идет о доме, то я и возьму для примера создание 3D модели загородного дома.     Представим себе, что этот дом должен быть кирпичным. При визуальном 3D моделировании кирпичной стены (например, для сайта или интернет магазина) рисуем плоскость нужных размеров, находим фотореалистичную бесшовную текстуру кирпичной стены и применяем ее к плоскости. Ву а ля! Кирпичная стена готова.

Проблема только в том, что ее нельзя напечатать на 3D принтере. Толщина текстуры равна 0! Это все равно, что самоклеящуюся пленку с изображением кирпичей наклеить на бетонную стенку - стена от этого не станет кирпичной!

Посмотрим, что нужно сделать, чтобы кирпичную стену можно было напечатать на 3D принтере (я выберу один из нескольких способов, которые примерно равны по трудоемкости)

Теперь получилась 3D модель, которую можно напечатать на 3D принтере или изготовить на станке ЧПУ.    

Но тут заказчик решил, что лучше дом будет не кирпичный, а обшивка из вагонки. При визуальном 3D моделировании заменяем текстуру кирпича на текстуру вагонки и готово. Потребуется 1 – 2 минуты. А что нужно сделать, чтобы создать печатаемую модель, думаю, понятно: нарисовать профиль доски, выдавить его на заданную длину и размножить результат.

Аналогично создаются другие регулярные текстуры – рустовка, металлочерепица и пр.

 А как быть, если требуется получить печатаемую модель нерегулярных текстур? Например, вот таких. При визуальном 3D моделировании, естественно, никаких проблем не возникнет, заменим на новую текстуру и все.

Для примера возьмем левую текстуру. Нам потребуется программа, которая умеет из картинки растровых форматов выдавливать рельеф на заданную высоту в зависимости от яркости элементов рисунка. Такая функция встречается во многих программах.Итак, возьмем бесшовную текстуру и размножим ее до получения нужной длины. Я возьму для примера 3 шт.

Поскольку программы строят рельеф по уровням яркости, то лучше преобразовать текстуру в черно-белое изображение и скорректировать яркость и контраст из расчета, что самые темные элементы будут внизу, а светлые наверху. Теперь загрузим полученную текстуру в программу, выдавим рельеф, например, на 2 мм и установим толщину основания 1 мм. Полученную модель сохраним в формате STL. На картинке результат проделанной работы.

Посмотрим на сечение: высота текстуры составляет 2 мм и подложка 1 мм, т.е. в самом тонком месте толщина составит 1 мм, а в самом толстом 3 мм.    

Использование таких методов и пластиков разных цветов позволяет создавать довольно привлекательные сложные модели для печати на 3D принтере.

С двумя правыми текстурами при визуальном 3D моделировании тоже не возникнет никаких проблем. Потребуется одна минута, чтобы заменить кирпичи на камушки. А вот как сделать из этих камушков твердотельную модель придется еще поломать голову и потратить не один час, а может и не один день, чтобы получить такой каменистый рельеф, который можно будет напечатать на 3D принтере. Ну и бюджет, соответственно, возрастет в разы.    

Например, для правой текстуры нужно будет обрисовать каждый камушек(!), выдавить на какую-то толщину, создать мелкую сетку и наложить на поверхность случайный шум, подобрав его параметры.

А превратить среднюю текстуру в твердотельную 3D модель будет еще сложнее. Метод выдавливания по уровням яркости здесь не подойдет, т.к. есть темные и светлые камушки, и те и другие должны быть выпуклыми. Нужно будет либо перерисовывать текстуру либо использовать другие методы.    

Думаю, теперь должно быть понятно, почему разработка твердотельной 3D модели для последующей печати на 3D принтере или изготовления на станке ЧПУ может стоить в несколько раз дороже, чем разработка аналогичной визуальной 3D модели для сайта или интернет магазина.

А.М.

"Коста 3D"

06.02.2023