Триде моделирование что это
Что такое 3D-графика и как она устроена
Мы каждый день видим 3D-графику, но не задумываемся, как она устроена изнутри. Давайте заглянем за ширму.
Современные компьютеры генерируют графику, которая почти неотличима от того, как видим жизнь мы. И если вам всегда было интересно, как создаются реалистичные шедевры (или вы занимаетесь чем-то похожим), то будет полезно узнать, как вообще работает 3D.
Давайте разберёмся, как обычные точки превращаются в 3D-графику:
Пишет о программировании, в свободное время создает игры. Мечтает открыть свою студию и выпускать ламповые RPG.
Создание 3D-моделей
Кажется, что это просто гладкий шар, но на самом деле он состоит из множества точек — вершин (англ. vertices — вершины):
Чем больше вершин, тем более детализированной выглядит модель и тем больше ресурсов требуется компьютеру, чтобы отрисовать такой объект на экране.
Вершины соединяются друг с другом и образуют рёбра (англ. edge) и грани (англ. face):
Всё это образует полигональную сетку (англ. polygon mesh или просто меш, геометрия) —- совокупность вершин, рёбер и граней (плоскостей), которая определяет форму объекта.
У каждой вершины есть свои координаты по осям X, Y и Z. А то, как грань отображается на мониторе, зависит от её положения относительно камеры и источников света:
Изменяя меш, добавляя вершины и меняя их положение, мы можем создавать любые сложные объекты:
Для создания твёрдых объектов (англ. hard surface) 3D-художники обычно меняют положение граней вручную, как это показано выше.
При работе с персонажами чаще используется скульптинг (англ. sculpting) — напоминает лепку из пластилина:
Но геометрия — не последний этап создания 3D-модели. Например, у моделей, созданных скульптингом, плохая топология (то, как именно устроен меш) — слишком много задействовано вершин:
Чтобы исправить это, используют специальные инструменты для ретопологии — это когда удаляют лишние грани, чтобы оптимизировать модель.
Также нужно подготовить материал — это то, как окрашены разные грани или вся модель. Возможен как и простой цвет, так и изображение или паттерн.
Есть множество других важных моментов: анимирование, запекание текстур, составление карт нормалей и так далее. Всё это стоит вплотную изучить тем, кто собирается моделировать 3D. Сейчас же мы поговорим о более техническом вопросе.
Отображение 3D-моделей на экране
Как на двумерном экране показать трёхмерную модель? В этом вопросе столько математики, что может показаться, будто это какая-то магия.
Пространство, в котором находятся объекты, называется сценой. Всё, что на ней, существует пока только в памяти компьютера в виде данных о геометрии, материалах и прочем.
Чтобы компьютер понял, как это всё отобразить, нужен наблюдатель, чьими глазами он будет смотреть на сцену, — камера. А чтобы мы могли хоть что-то разглядеть, нужен источник света.
Вот тут и начинается магия: компьютеру предстоит определить, как бы выглядела эта сцена с точки зрения камеры. Вот так это устроено:
Мы видим только то, что расположено между областями отсечения. Всё остальное, как можно догадаться, отсекается. Компьютер должен понять, какие цвета отобразить на мониторе в каждом из пикселей. Для этого он отправляет из камеры лучи и смотрит, во что они ударяются.
Если луч попадает в объект, то дальше компьютер проверяет, в какой именно полигон было попадание, какой материал у объекта, как падает свет, на каком расстоянии находится объект от камеры и многие другие переменные.
Всё это транслируется на плоскость проекции (англ. viewport) — двумерный квадрат в трёхмерном пространстве. Эта плоскость уже используется для того, чтобы составить изображение, которое будет показано на мониторе.
Процесс перевода 3D-сцены в 2D-изображение называется рендерингом (англ. rendering) или отрисовкой.
Движение в 3D
Мы узнали, как выводится одно изображение, но ведь 3D бывает ещё и в фильмах и играх, где постоянно происходит какое-то движение. На самом деле мы до сих используем тот же принцип анимации, что и несколько веков назад.
В 1877 году был изобретён праксиноскоп — барабан, обклеенный изнутри последовательностью изображений. В его центре есть ещё один барабан поменьше, обклеенный зеркалами. Если смотреть в центр устройства, когда оно вертится, можно увидеть иллюзию движения:
Сейчас это выглядит так:
Большинство современных мониторов могут выводить 60 картинок (кадров) в секунду (англ. Frames Per Second, FPS), благодаря чему создаётся ощущение плавности.
В случае с играми все кадры отрисовываются в реальном времени. То есть, пока пользователь играет, положение объектов на сцене меняется, компьютер 60 раз в секунду проверяет, как это всё выглядит, и обновляет изображение на мониторе.
Разумеется, это накладывает ограничения на качество изображения. Например, в играх только недавно появилась технология трассировки лучей (англ. Ray Tracing), которая позволяет программно рассчитывать рассеивание лучей света.
Вот, например, как выглядит сцена из Minecraft без RTX (технология трассировки лучей в видеокартах Nvidia):
Что такое 3D моделирование?
Как эффектнее провести презентацию товара или технологии? Как нагляднее продемонстрировать устройство продукта заказчику? Как проанализировать объект до запуска в производство? Нужно заказать 3D моделирование! И результат впечатлит всех!
3D моделирование — это процесс визуализации объекта в трехмерном пространстве с помощью компьютерных программ. Возможности современной компьютерной графики позволяют демонстрировать внешний и внутренний вид объекта с максимальной реалистичностью.
Где применяется 3D моделирование
Создание 3D-моделей, визуализация объектов и анимация процессов используются сегодня практически во всех сферах деятельности.
Промышленность
Современное производство невозможно представить без проектирования 3D-моделей приборов, механизмов, технологических схем.
Создание корпусов и деталей приборов в виде 3D-моделей используется для:
Применение трехмерного моделирования способствует скорейшей реализации инновационных разработок и технологий в производственном процессе.
Медицина
При проведении пластики тела и других хирургических вмешательств, где требуется максимально точный расчет, трехмерные графические модели позволяют продемонстрировать пациенту планируемый ход операции и прогнозируемый результат. В области протезирования также рекордными темпами растет применение 3D моделей.
Создание интерьерных решений
Позволяет сформировать полноценное представление о размещении объектов и оборудования внутри помещения. С помощью трехмерной модели модно продемонстрировать все элементы представленной экспозиции — расстановка мебели, расположения систем отопления и водоснабжения, электропроводки. Это позволяет минимизировать затраты и избежать возможных ошибок в процессе строительства и отделки. 3D моделирование помогает создавать наборы мебели и лестницы различной конфигурации, оценивать уровень освещенности интерьера.
Создание объектов недвижимости
Создание трехмерной модели промышленного корпуса, торгового центра или кинотеатра позволяет:
3D моделирование дает возможность визуализировать объекты в высоком качестве. Потребители могут не только оценить будущие конструкции, но и взаимодействовать с предметами внутри квартир, добавлять собственные предметы интерьера, менять визуальный стиль интерьера.
Для уже построенных объектов создается модель с функцией панорамного обзора, который позволяет человеку своими глазами увидеть готовое к заселению здание.
Определив место физического объекта в 3D пространстве, можно спроектировать и реализовать сложнейшие инновационные идеи в области ландшафтного дизайна.
Создание симуляторов и видеоигр
Трехмерные технологии создания виртуальной реальности предоставляют широчайшие возможности по созданию программ, суть которых заключается в имитации управления каким-либо процессом или аппаратом. Пилоты, машинисты поездов и даже космонавты приобретают и оттачивают свои навыки с помощью устройств, отображающих реальные явления или их часть в виртуальной среде.
Симулирование с применением 3D моделей также используется для прогнозирования динамики различных процессов в природных системах.
Современная киноиндустрия и производство компьютерных видеоигр сегодня немыслимы без технологий 3D моделирования, поскольку и там, и там активно используются трехмерные персонажи.
Изготовление эксклюзивных украшений
Профессиональные художники и ювелиры используют специальные программы, которые позволяют создать оригинальный и неповторимый эскиз ювелирных изделий и арт-объектов. 3D-моделирование позволяет изготовить пресс-форму и восковку будущего изделия оценить количество и стоимость используемых материалов.
Создание 3D-моделей для сайтов и интернет-магазинов
Размещенные в интернете 3D-изображения стимулируют потенциального клиента к приобретению продукта, поскольку:
Наличие 3D-изображения позволяет более максимально полно представить потенциальному клиенту преимущества продукта.
Примеры использования 3D моделирования можно найти на https://videozayac.ru/3d-modelirovanie/
Создание трехмерной модели
Качество 3d модели оценивается прежде всего её реалистичностью и функциональностью, поэтому проектировщик должен владеть не только специальными знаниями в области программирования, но и обладать творческими навыками художника. Это относится и к инженеру, разрабатывающему на компьютере будущее изделие, и к дизайнеру, моделирующему интерьер. Без профессионального глазомера, чувства цветовой гармонии и пластики не получится создать персонажа игры и поместить его в локацию.
В начале процесса создания модели, как правило, объект детально прорабатывается в 2D. Например, этот этап обязателен перед моделированием в строительстве. Затем следует этап импорта в программу для 3D моделирования.
После создания формы начинается процесс рендеринга — объект обретает цвет, текстуру и светотени. Этот трудоемкий этап выполняется специальными компьютерными программами.
Выполнение рендера
В зависимости от требуемой скорости процесса и финального качества изображения существует два типа визуализации модели.
При производстве рендера в реальном времени основная нагрузка приходится на графические карты. В предварительном рендере за результат отвечает центральный процессор, а скорость зависит от количества ядер и производительности техники.
Тщательный подход и внимание к деталям при моделировании и грамотный выбор программного обеспечения позволят сделать рендеры максимально реалистичными.
Методы визуализации
Scanline
Сканлайн рендер за счет своей скорости используется в видеоиграх и интерактивных сценах. С мощным видеоадаптером данный тип рендера может выдавать стабильную картинку в реальном времени с частотой выше 30 кадров в секунду.
Принцип действия рендера заключается в работе по принципу «ряд за рядом». Сначала сортируются нужные для рендера полигоны по высшей Y координате. Затем каждый ряд изображения просчитывается за счет пересечения ряда с ближним к виртуальной камере полигоном. Полигоны, которые больше не являются видимыми, удаляются при переходе одного ряда к другому.
Raytrace (метод трассировки лучей)
Рейтрейс-рендеринг создан с целью получить картинку с высоким разрешением и детализированной прорисовкой. Данный алгоритм является очень медлительным и не может использоваться для производства графики с движением объектов в реальном времени.
В алгоритме рейтрейс для каждого пикселя на условном экране от виртуальной камеры проецируются несколько лучей до ближайшего трехмерного объекта. Программа вычисляет цвет точки в зависимости от взаимодействия воображаемого светового луча с объектами на его пути.
Raycasting (метод бросания лучей)
Алгоритм является упрощенным рейтрейс-методом. В нем просчитывается только первая поверхность на пути луча. Используя свойства объекта и освещение сцены, рендер определяет цвет пикселя картинки. Последующая обработка преломленных от объекта лучей в этом методе отсутствует.
Radiosity
Идея обработки заключается в том, что освещение, поступающее на поверхность объекта, исходит не только непосредственно от источников света, но и от других поверхностей, отражающих свет. Процесс рендеринга не зависит от точки обзора. Это увеличивает объем обработки, но в результате получаются мягкие цветовые отражения от соседних объектов. Совместное использование Radiosity и Raytrace приводит к получению максимально реалистичных рендеров.
Компьютерные программы для 3D моделирования
Сегодня на рынке представлен ряд популярных 3D программы для работы с графикой:
К любой из этих программ можно подключить рендер движок:
Некоторые 3D программные пакеты уже имеют установленные рендер движки в комплекте.
Применение в коммерческих проектах технологий трехмерного моделирования заметно влияет на рост продаж товаров и услуг и на прибыль предприятия.
10 популярных программ для 3D-моделирования
С чего начать
Autodesk TinkerCAD
Назначение: обучение моделированию, создание простых моделей.
Стоимость: бесплатно.
Пожалуй, самая простая программа для 3D моделирования, самая настоящая песочница. TinkerCAD взаимодействует с Minecraft и Scratch, имеет специальные программы для обучения разным дисциплинам, так что если думаете, чем полезным можно увлечь своего ребёнка 一 выбор перед вами. Вишенкой на торте служит возможность экспортировать созданную модель для 3D-печати, так что на базовом уровне она будет полезна и взрослым.
DesignSpark Mechanical
Назначение: моделирование инженерных конструкций.
Стоимость: бесплатно.
Mechanical ориентирован в первую очередь на начинающих специалистов и просто любителей в части 3D моделирования. Возможности по сравнению с AutoCAD куда скромнее, зато бесплатно, и эффективно 一 без труда можно создать почти любую объёмную деталь для дальнейшего использования в более сложных композициях или отправки на 3D-печать. О сложных текстурах и динамическом представлении здесь речи не идёт, но техническим специалистам они особо и не нужны.
SketchUp
Назначение: быстрая визуализация архитектурных идей.
Стоимость: бесплатно для личного пользования и профессионально от 119 долларов в месяц.
SketchUp очень распространен среди простых пользователей в качестве программы 3D моделирования дизайна, быстрой визуализации моделей квартир, комнат и внутренних коммуникаций. Однако возможности программы куда шире, благо несколько лет продукт разрабатывался командой Google. На профессиональном уровне SketchUp позволяет решать сложные архитектурные задачи, будь то конструирование целых зданий и даже районов, не затрачивая на это много времени и сил.
FreeCAD
Назначение: моделирование деталей и конструкций.
Стоимость: бесплатно.
FreeCAD 一 классический представитель свободного ПО, с помощью которого любой пользователь может сделать первые шаги в мире 3D-моделирования, не углубляясь в тонкости визуализации. Будет очень полезна и тем, кто не понаслышке знаком с Python 一 продукт позволяет создавать и интегрировать собственные модули, написанные на этом языке. Так что если вы мечетесь в будущей специализацией между программированием и дизайном, FreeCAD станет идеальный помощником.
Продвинутый уровень
Autodesk AutoCAD
Назначение: моделирование инженерных конструкций.
Стоимость: от 10250 рублей в месяц.
Программа, изначально заточенная под создание двухмерных инженерных чертежей, сегодня имеет очень мощные возможности для 3D-моделирования. Во всяком случае, это касается всего за пределами конечной визуализации и наложения текстур. Будь то техническая деталь с множеством маленьких элементов или модель огромного здания 一 AutoCAD справится одинаково хорошо. Поэтому работникам технических специальностей освоить эту программу надо едва ли не в обязательном порядке. Также он будет полезен для работы с 3D-печатью или резкой.
Cinema 4D
Назначение: графическая визуализация сцен.
Стоимость: от 5350 рублей в месяц.
Несмотря на простой интерфейс Cinema4D имеет достаточно широкие возможности по скульптурированию, рендерингу, созданию текстур и эффектов в анимации. Плюс здесь есть целый ряд инструментов, призванных упростить и ускорить процесс создания сцен. При этом не стоит думать, что с программой справится любой пользователь 一 опыт хотя бы базового 3D моделирования крайне необходим, да и сцены сами себя не построят.
ZBrush
Назначение: скульптурирование моделей.
Стоимость: от 40 долларов в месяц.
Все, кто в реальном мире любит возиться с глиной и гипсом, от работы с ZBrush получат колоссальное удовольствие. Здесь точно также основная область творчества лежит в области скульптурирования. После получения желаемых очертаний лица или тела, программа поможет вам добавить нужные текстуры, блики и тени для достижения финального результата. Работать с ZBrush настолько комфортно, что можно его воспринимать не только, как профессиональный инструмент, но и полноценное развлечение. Посетив любое из многочисленных сообществ программы вы сами в этом убедитесь.
Blender
Назначение: скульптурирование моделей и анимация.
Стоимость: бесплатно.
Blender является уникальным симбиозом качества и доступности. Здесь есть инструменты для создания качественных 3D-моделей, наложения на них текстур, в том числе волос и тканей, дальнейшей анимации и постобработки видео. И всё это запаковано в менее 200 мегабайт пространства. При этом, как и любой крупный проект с открытым кодом, Blender имеет мощное комьюнити и постоянно обрастает всё новыми возможностями.
Для профессионалов
Autodesk 3ds Max
Назначение: создание качественных графических 3D-моделей.
Требуемый уровень подготовки: профессионал.
Стоимость: от 9790 рублей в месяц.
Пожалуй, одна из наиболее мощных программ для 3D моделирования, используемая повсеместно: в играх, киноиндустрии, архитектуре, интерьерном и ландшафтном дизайне, презентациях любых продуктов. Здесь на высочайшем уровне реализованы возможности обработки текстур, рендеринга, трассировки лучей, взаимодействия объектов, что позволяет реализовать задумки любой сложности. Строго рекомендуется для всех специалистов, кто отвечает за визуальное представление объектов, как в статике, так и динамике.
Autodesk Maya
Назначение: графическая визуализация сцен.
Требуемый уровень подготовки: профессионал.
Стоимость: от 9800 рублей в месяц.
Maya идеально подойдёт для всех, кому предстоит создавать отрисовать сюжеты с максимальной реалистичностью, то есть представителям кино, мультипликации и игр. Возможности для создания эффектов здесь ограничены только вашей фантазией. К примеру, используя только встроенные модули, вы сможете реализовать взаимодействие ветра, дождя, тканей, взрывов, волос и много другого. Одновременно и в одной сцене. Разумеется, для этого придётся потратить много времени на обучение Maya и грамотное планирование сцен, но это того стоит.
Заключение
Безусловно, это не полный список программ для 3D-моделирования, однако он содержит самые востребованные инструменты для дизайнеров и конструкторов. Поэтому неважно, хотите ли вы найти что-то для визуализации интерьера будущей квартиры или построить с нуля успешную карьеру 一 здесь вы найдёте эффективное решение.
Подготовить эффектный рекламный ролик, сконструировать проект интерьера, создать анимацию для приложения или просто яркую презентацию — всё это позволяет делать 3D-графика. Чтобы создать качественную объемную визуализацию, понадобятся специальные программы. Ниже мы перечислили наиболее популярные программы для 3D-моделирования. Они подойдут как новичкам — например, для быстрой визуализации своего дизайна интерьера, так и продвинутым специалистам, которые хотят отрисовать видео с максимальной реалистичностью. Выбирать программу для изучения советуем по своему уровню:
Что такое 3D-моделирование
Невозможно представить какую-либо значимую сферу производства, в которой на этапе конструирования не применяют объемную графику. Разработка любого объекта становится доступнее при трехмерном представлении каждого элемента, значимой детали. На каждом этапе создания продукта, будь это несложный механизм или ракетный двигатель, ориентируются на многогранный макет. Он представляет собой многовекторный чертеж, имеющий не только номинальную высоту, длину и ширину, но и визуальное воплощение. В этой статье мы расскажем, как появилась первая компьютерная реалистичная фигура, в каких сферах технология нашла свое применение и какие программы используют проектировщики.
Где используют трехмерное моделирование
Мы часто слышим это сочетание – 3D. Оно является сокращением английского 3-dimensional, что дословно переводится как «три размера». К этой фразе прибавляют дополнительные слова: звук, изображение, шутер, шоу, принтер и так далее – вариантов масса. Но остается основной смысл: при употреблении этого метода происходит переход из схематического, однолинейного пространства в более реалистичное. Эта способность «одухотворять» неживое ставится в основу многих начинаний. Но визуализация нашла свое начало и получила наибольшую востребованность именно в конструировании объемного образа.
Оно широко применяется в следующих отраслях:
Расскажем о каждой группе подробнее.
Кинематограф, компьютерные игры и анимация: заслуги 3D моделирования
Все виртуальные пространства и несуществующие герои созданы с помощью особой техники использования полигонов. Так называются обыкновенные геометрические фигуры с тремя или четырьмя гранями, которые соединяются под разными углами в один объект. Чтобы он пришел в движение, необходимо менять параметры у составляющих – вытягивать, перемещать, вращать. Так как все они связаны, то действие похоже на натяжение паутины – остальные сегменты деформируются в соответствии с первым.
Чем меньше площадь каждого отдельного куска, тем больше их общее количество, а значит, выше точность изображения. В таких случаях принято говорить о качестве графики – в некоторых играх можно ее делать выше и ниже. Это актуально в тех случаях, когда мощность компьютера не позволяет быстро отображать все фрагменты. Нельзя сказать, что небольшое количество полигонов – модели low poly, хуже чем High poly, когда деталей во много раз больше. Для части анимации достаточно общего вида героя, если он второстепенный или один из многих. Главного персонажа, как правило, рисуют более подробно. Сверху графических фигур накладываются текстуры, которые завершают образ.
Первым САПРом для профессионального и любительского пользования стал AutoCAD. Со временем стали появляться его качественные аналоги и второсортные подделки. Сводный список софтов мы приведем ниже, сейчас ограничимся указанием на очень удобную для 3D моделирования программу – ZWCAD Professional.
Она не уступает «Автокаду» в функционале, но существенно отличается по стоимости, которая у популярного бренда выше. Это разработка компании ZWSOFT, которая поддерживает свои позиции на рынке ПО с 1993 года и реализует свои продукты более чем в 80 странах мира. В 2017 году появилась новая усовершенствованная версия «ЗВкада». Основное направление разработки – это трехмерное конструирование. Которое, кстати, применяется не только в индустрии развлечения, но и здравоохранении.
Визуализация в медицине
Она развивается в двух основных направлениях:
точечная или комплексная томография;
конструирование и создание протезов.
Современные 3D-сканирования позволяют обнаружить дефекты органов и тканей, которые скрыты при простом рентгене или УЗИ. Появление таких технологий сделало возможным определение заболевания в тех ситуациях, когда ранее проводились диагностические операции. Широкое распространение они приобрели в стоматологии и челюстно-лицевой хирургии. Для удобства обращения с новшеством больницы не ограничиваются компьютерными макетами, а приобретают принтеры для объемной печати.
Воплощенный в жизнь результат томографии может стать основой для создания импланта, например, зуба, который будет идеально подходить по размерам пациенту. В более сложном варианте технология помогает смоделировать протез конечности, слуховой аппарат, вены, нервы и даже искусственный сердечный клапан. Активно развивается биопечать – в ней вместо красок используются живые человеческие клетки. Но первый этап конструирования остается за компьютерными 3D программами. Здесь, как и при построении мультипликационных героев, используется полигональное моделирование. Искривление пластин показывает дефекты тканей. Воздействие на фрагменты позволит создать объемную фигуру идеального импланта, а вращение и передвижение частей покажет, как будет двигаться протезированная рука.
Методы промышленного проектирования
Главными пользователями являются инженеры, электрики, строители, работники дорожных служб – специалисты технической направленности. Их инструмент – это твердотельные или полые конструкции, обладающие математически точными параметрами, расчетными данными и реальной направленностью на работу. Поэтому, особенно важным для этой категории пользователей является не внешний вид модели, а возможность применения формул, работы с ними, срезовые чертежи, графика, а также проверка всего механизма на любом этапе разработки. Таким образом, цель проектировщика – это не только визуализация объекта, но, в большей степени, измеримая и рабочая информация о нем.
Работа в CAD (русскоязычная аббревиатура – САПР) предполагает профильное образование. Она будет эффективна, когда специалист не только видит образ, но знает материал, с которым ведется макет, особенности использования изделия и многие другие нюансы. Поэтому программы разряда ZWCAD с широким спектром действий и большим количеством инструментов, компании заказывают комплектами, чтобы обеспечить ПО весь отдел. Их же устанавливают на компьютеры студентов технических и архитектурных ВУЗов, чтобы будущие специалисты сразу конструировали в удобной и многофункциональной среде. Ориентируясь не только на индивидуального покупателя, но и на массовые поставки, ZWSOFT разработал гибкую политику лицензирования и существенно снизил цены на серийные закупки.
При работе в Системах Автоматизированного Проектирования инженер получает электронно-геометрическую модель. Что это такое в объемном 3D моделировании поможет понять список действий, который с ней можно совершить:
Выполнить чертежи любого среза, в любом изображении под выбранным углом. Таким образом необходим один макет вместо массы разрозненных графиков. Поэтому с одним файлом, используя разные слои, могут одновременно работать разные специалисты, и даже разные отделы.
Подогнать параметры всего изделия, изменив ввод одной данной величины.
Производить расчеты любого показателя или коэффициента. Как в статичном положении, так и в прогнозируемом движении.
Написать пакет для компьютерного управления станком или другим техническим оборудованием (ЧПУ).
Использовать 3D-принтер и воссоздать объемную модель для презентации или показательного конструирования.
Сделать рендеринг, то есть провести визуализацию макета – наложить несколько слоев текстуры, чтобы представить финальный внешний вид.
Первая в истории программа 3д моделирования SketchPad: что это такое
Третье измерение появилось благодаря трудам Ивана Сазерленда и Дэвида Эванса, которые в 1960-х открыли кафедру векторной и растровой графики и создали ПО, в котором можно было изучать пространство во всех его направлениях. Под эгидой этих ученых развивался студент Эд Катмулла – он создал первый 3D-макет, это был образ его собственной кисти руки. Развиваясь дальше, сисадмины, как бы мы теперь их назвали, создали свою компанию, где активно использовали свой продукт – софт SketchPad для рекламных логотипов.
Спустя время объемными чертежами заинтересовались физики, занимающиеся радиацией. Они с математической точностью воплотили способ трассировки лучей в расчет расстояний до той или иной точки объекта.
Но результаты моделирования оставляли желать лучшего, пока не появился более мощный компьютер. В 1981 году вышла линейка ЭВМ, оснащенных пакетом Geometry Pipelines, который существенно облегчил и ускорил работу с 3D моделями. С тех пор системы проектирования становились все лучше, но основной упор все еще уделялся автоматизированию стандартных чертежей. В этом преуспела компания Autodesk, появившаяся в 1982 году. Она выпустила ряд версий САПР, но функция трехмерного конструирования появилась лишь в AutoCAD Release 11 в 1990 году.
В течение 20 – 25 лет она занимала лидирующее место на рынке компьютерного моделирования, пока не ввела жесткую политику лицензирования и завышенные параметры ценообразования.
С тех пор каждый инженер ищет достойную альтернативу старой программе и находит ее.
Среди многообразия новинок есть достойные конкурентоспособные продукты:
Проверенный ZWCAD, который имеет встраиваемые модули для любой сферы деятельности:
Среди всех версий «ЗВкада» для объемного конструирования больше всего подходит пакет Professional. В нем вместе с базовыми функциями интегрированы дополнительные: это возможность взгляда на 3-д объект в перспективе – DVIEW и рендеринг части сцены.
Для более детального анализа трехмерной модели предназначен CADbro – это полностью настроенная на совместную работу всех отделов компании утилита, имеющая широкие функции правок, комментирования и проверок.
ZW3D – подготовлен для больших проектов со сложной геометрией. Мощное ядро – Overdrive – позволяет работать с тяжелыми файлами в режиме реального времени.
Встраиваемый модуль «ИНЖКАД» работает на базе ZWCAD Pro, но предназначен для инженеров, оснащен узкоспециализированным инструментарием.
Не очень функциональный, но небесплатный Компас-3D.
Упрощенная программа NanoCAD, которая хорошо подойдет для обучения и новичков, но не для профи.
Софт BricsCAD, который имеет широкую базовую 2D комплектацию, но для объемной графики необходимо покупать расширение.
Среди всего многообразия каждый находит подходящий вариант ПО. Поэтому «Автокад» теряет свои прежние позиции, уступая место набирающим силу и приносящим свежие идеи компаниям.