Od szkiców na papierze po oszałamiające rendery na ekranie – jak modelowanie 3D i rendering ożywiają nasze pomysły? Sprawdź, czytając poniższy artykuł. Obecnie umiejętność przekształcania pomysłów w realistyczne wizualizacje jest ważniejsza niż kiedykolwiek. Połączenie modelowania 3D i renderingu pozwala tworzyć immersyjne wizualizacje, które przykuwają wzrok i opowiadają angażujące historie. W tym artykule zgłębimy podstawy modelowania 3D i renderingu, odpowiadając na kluczowe pytania: czym są te procesy, jak działają, czym się różnią, jakie mają zastosowania i jak będzie wyglądać ich przyszłość.

PRZETESTUJ DARMOWĄ WERSJĘ V-RAY PRZEZ 30 DNI

Czym jest modelowanie 3D?

Modelowanie 3D to proces tworzenia cyfrowych obiektów w wirtualnej przestrzeni. Podobnie jak rzeźbiarstwo, polega na kształtowaniu trójwymiarowej reprezentacji obiektu, ale zamiast gliny używa się do tego specjalistycznego oprogramowania.

Rodzaje modelowania 3D i ich zastosowanie

Modelowanie wielokątowe (Polygonal modeling) polega na budowaniu obiektów za pomocą wielokątów. Jest wykorzystywane głównie w wizualizacjach architektonicznych i projektowaniu gier, gdzie szybko trzeba stworzyć szczegółowe środowiska.

Modelowanie NURBS (Non-Uniform Rational B-Splines) służy do tworzenia obiektów o płynnych kształtach, takich jak samochody, urządzenia elektroniczne czy elementy mechaniczne.

Modelowanie powierzchni subdivision (Subdivision surface modeling) jest podobne do NURBS, lecz opiera się na podziale wielokątów w celu uzyskania płynnych, organicznych kształtów, jak np. postaci czy nadwozia pojazdów.

Cyfrowe rzeźbienie (Digital sculpting) wykorzystywane jest do tworzenia realistycznych postaci i detali architektonicznych, takich jak bogato zdobione fasady budynków czy ornamenty.

Modelowanie BIM (Building Information Modeling) znajduje zastosowanie w architekturze, inżynierii i budownictwie. Tworzy się w nim bogate w dane modele budynków, które uwzględniają materiały, koszty i harmonogramy projektowe.

Modelowanie proceduralne i parametryczne pozwala na generowanie obiektów i środowisk na podstawie algorytmów. Modelowanie proceduralne sprawdza się przy tworzeniu dużych terenów i miast, a parametryczne stosowane jest w architekturze i projektowaniu produktów.

Modelowanie wolumetryczne stosowane jest do tworzenia efektów takich jak dym, mgła, chmury czy płyny. Jest szeroko wykorzystywane w symulacjach oraz efektach specjalnych w filmach i grach.

Skanowanie 3D pozwala na digitalizację rzeczywistych obiektów za pomocą skanerów 3D, co znajduje zastosowanie w architekturze, ochronie dziedzictwa kulturowego oraz przemyśle produkcyjnym.

Czym jest rendering 3D?

Rendering to proces przekształcenia modelu 3D w realistyczny obraz lub animację. Polega na symulacji światła, tekstur i materiałów, aby nadać modelowi realistyczny wygląd.

Kluczowe różnice między modelowaniem a renderingiem

Modelowanie 3D koncentruje się na tworzeniu geometrii i kształtu obiektu, podczas gdy rendering to dodawanie oświetlenia, tekstur i materiałów, aby nadać scenie fotorealistyczny wygląd.

Modelowanie wymaga kreatywności i zrozumienia proporcji, podczas gdy rendering jest bardziej techniczny, wymagający znajomości światła, koloru i efektów wizualnych.

W modelowaniu 3D współpraca zazwyczaj odbywa się z projektantami i architektami, natomiast w renderingu współpracuje się głównie z artystami, reżyserami artystycznymi i klientami, aby dopracować wygląd finalnego obrazu.

Oprogramowania do renderowania 3D

V-Ray to oprogramowanie do renderowania 3D, które umożliwia profesjonalistom AEC (architektura, inżynieria i budownictwo) tworzenie wysokiej jakości fotorealistycznych wizualizacji projektów architektonicznych, projektów inżynieryjnych i symulacji budowlanych. Jest również szeroko stosowany przez profesjonalistów z branży M&E (Media and Entertainment) do tworzenia efektów wizualnych, animacji i filmów. 
Enscape to narzędzie do wizualizacji w czasie rzeczywistym i wirtualnej rzeczywistości, które usprawnia architekturę i procesy projektowania, oferując płynną integrację z najczęściej używanymi narzędziami CAD i BIM w branży AEC. Idealnie nadaje się do wciągających spacerów w czasie rzeczywistym po modelach architektonicznych i koncepcjach projektowych.

Przyszłość modelowania i renderingu 3D

Sztuczna inteligencja i automatyzacja coraz bardziej usprawniają modelowanie i rendering, przejmując rutynowe zadania i pozwalając twórcom skupić się na kreatywnych aspektach pracy.

Rendering w chmurze eliminuje konieczność posiadania drogiego sprzętu, ponieważ przetwarzanie skomplikowanych scen odbywa się na serwerach zewnętrznych.

Wzrost znaczenia immersyjnych treści 3D, takich jak wirtualna rzeczywistość (VR) i metaverse, sprawia, że rola realistycznych modeli i renderów jest coraz większa w mediach, architekturze i projektowaniu produktów.

Wskazówki dotyczące efektywnego modelowania i renderowania 3D

Podnieś Twoją produktywność, korzystając z wtyczek takich jak Chaos Cosmos lub wykorzystując renderowanie na GPU w celu skrócenia czasu przetwarzania. Zastosowanie technik oświetleniowych, takich jak oświetlenie HDRi, może znacznie zwiększyć realizm, podczas gdy biblioteki zasobów, takie jak Quixel Megascans, zapewniają wysokiej jakości opcje, które oszczędzają zarówno czas, jak i wysiłek w procesie modelowania i renderowania.

Wyzwania w modelowaniu i renderowaniu 3D

Wyzwania techniczne

Jednym z głównych wyzwań w modelowaniu i renderowaniu 3D jest zarządzanie złożonymi modelami, które mogą stać się trudne do manipulowania i wydajnego renderowania. Osiągnięcie realistycznego oświetlenia dla dokładnych modeli jest kolejnym wyzwaniem, ponieważ wymaga precyzyjnych regulacji, aby przekonująco symulować naturalne i sztuczne źródła światła. Ponadto praca z ograniczonym sprzętem może utrudniać proces renderowania, ponieważ może on mieć trudności z obsługą dużych ilości danych i dużej mocy obliczeniowej potrzebnej do tworzenia szczegółowych modeli i realistycznych renderów.

Wyzwania kreatywne

Artyści 3D stają przed wyzwaniem utrzymania równowagi między realizmem, a wizją artystyczną. Zapewnienie, że materiały i tekstury wyglądają naturalnie, a jednocześnie są wystarczająco stylizowane, aby pasowały do pożądanej estetyki, może wymagać wielu prób i błędów. Podobnie, modelowanie wymaga silnego zrozumienia formy, proporcji i skali, aby tworzyć realistyczne obrazy obiektów i środowisk, które są zarówno spójne, jak i funkcjonalne. Wypełnienie luki między ograniczeniami technicznymi, a aspiracjami artystycznymi często wymaga kreatywnego rozwiązywania problemów, takich jak wykorzystanie inteligentnych technik projektowania do tworzenia dokładnych modeli lub optymalizacji modeli w celu uzyskania lepszej wydajności bez poświęcania szczegółów.

Podsumowanie

Modelowanie i renderowanie 3D, choć są odrębnymi procesami, są ze sobą powiązane i niezbędne do tworzenia wysokiej jakości wizualizacji. Łącząc techniki modelowania i renderowania 3D z potężnymi technologiami renderowania, artyści są w stanie osiągnąć imponujące, wciągające i atrakcyjne wizualnie wyniki w różnych branżach.

autor: Ina Iontcheva
źródło: podać link do oryginalnego artykułu CHAOS