3 boyutlu bilgisayar grafik ya da 3D modelleme; 3B modelleme, herhangi bir nesnenin veya yüzeyin 3B dijital temsilini üretmek için bilgisayar grafiklerinde bir tekniktir.
Bir sanatçı, bir ağ oluşturmak için sanal alandaki noktaları (köşe adı verilir) değiştirmek için özel bir yazılım kullanır: bir nesneyi oluşturan bir köşe koleksiyonu.
Bu 3B nesneler otomatik olarak oluşturulabilir veya ağı deforme ederek veya başka şekilde köşeleri değiştirerek manuel olarak oluşturulabilir.
3B modeller, video oyunları, filmler, mimari, illüstrasyon, mühendislik ve ticari reklamcılık gibi çeşitli ortamlar için kullanılır.
Ürün, 3D model olarak adlandırılır . 3B modellerle çalışan bir kişi, 3B sanatçı veya 3B modelleyici olarak adlandırılabilir. Bir 3B Model, 3B oluşturma adı verilen bir işlem aracılığıyla iki boyutlu bir görüntü olarak da görüntülenebilir veya fiziksel olayların bilgisayar simülasyonunda kullanılabilir. 3D modeli fiziksel olarak kullanılarak oluşturulabilir
3D baskı her seferinde bir katman olmak üzere üç boyutlu malzeme ile modelin 2D katmanlarını oluşturan cihazlar ile yapılır. Oyun geliştirme açısından, 3D modelleme yalnızca tüm geliştirme sürecinin bir aşamasıdır.
3D Modeller otomatik veya manuel olarak oluşturulabilir. 3D bilgisayar grafikleri için geometrik veri hazırlamanın manuel modelleme süreci, heykeltıraşlık gibi plastik sanatlara benzer.
3B modelleme yazılımı, 3B modeller üretmek için kullanılan bir 3B bilgisayar grafik yazılımı sınıfıdır. Bu sınıftaki bireysel programlara modelleme uygulamaları denir.
3D modelleme süreci, tamamen canlandırılabilen dijital bir nesne üretir, bu da onu karakter animasyonu ve özel efektler için önemli bir süreç haline getirir.
Bir modelin çekirdeği, en iyi şekilde uzaydaki noktalar topluluğu olarak tanımlanan ağdır.
Bu noktalar bir 3B ızgaraya eşlenir ve genellikle üçgenler veya dörtlüler gibi çokgen şekiller olarak birleştirilir. Her noktanın veya tepe noktasının ızgara üzerinde kendi konumu vardır ve bu noktaları şekiller halinde birleştirerek bir nesnenin yüzeyi oluşturulur.
Modeller genellikle oyunlarda veya filmlerde kullanılmak üzere başka bir yazılıma aktarılır. Ancak bazı 3B modelleme programları, 3B oluşturma adı verilen bir işlem kullanılarak 2B görüntülerin oluşturulmasına izin verir. Bu teknik, sofistike aydınlatma algoritmaları kullanarak hiper gerçekçi sahneler oluşturmak için harikadır.
3D modelleme, birçok yaratıcı kariyerin ayrılmaz bir parçasıdır.
Mühendisler ve mimarlar işlerini planlamak ve tasarlamak için kullanırlar. Animatörler ve oyun tasarımcıları, fikirlerini hayata geçirmek için 3B modellemeye güvenirler.
Ve hemen hemen her Hollywood gişe rekoru kıran film, özel efektler, maliyetleri düşürmek ve üretimi hızlandırmak için 3D modellemeyi kullanır.
TurboSquid ve CGTrader gibi web siteleri, ayrı 3B modeller ve paketler sunar. Sanatçılar, bu varlıkları oluşturmak ve bunları çeşitli projelerde kullanılmak üzere dağıtmak için bireysel veya ekip olarak çalışabilirler.
3D baskı, bir ağın tasarımı üzerinde hassas kontrole izin verdiği için 3D modelleme için bir başka popüler uygulamadır.
Nesneler ayrıca 3B tarama veya şekillendirme yoluyla da oluşturulabilir ancak bu tekniklerin nihai modelin kesinliğinde sınırlamaları vardır. Ancak, 3B modelleme sıkıcı bir süreç olabileceğinden, hassasiyetle kazanılan hızda kaybolur.
3D modellemeyi öğrenmek oldukça zor olabilir. Programların çoğu karmaşıktır ve iyi modelleme ilkeleri temel sanat becerilerine dayanmaktadır.
Çizim ve heykel tecrübesi olanlar modellemeyi daha kolay öğrenirler. Ama gerçekten, zamanı ve sabrı olan herkes bu becerileri öğrenebilir.
3D Modelleme Nasıl Çalışır?
Bir sanatçı genellikle bir küp, küre veya düzlem gibi bir tür ilkel üreterek işe başlar. İlkel, modellemeye başlamak için sadece bir başlangıç şeklidir.
Sanatçı bu temel form üzerine inşa edecek ve çeşitli modelleme araçlarını kullanarak onu işleyecektir. 3B modelleme için basit bir şekilde başlamak ve karmaşıklığa doğru çalışmak neredeyse her zaman iyi bir fikirdir.
3B modelleme, istenen nesnenin doğru konturlarını elde etmek için genellikle ayrı köşelerin özenli yerleştirilmesini içeren hassas bir iş akışıdır.
Ağın dışı, daha fazla ayrıntı oluşturmak için daha küçük şekillere bölünebilen çokgenlerden oluşur. Bu alt bölümler, özellikle 3B model canlandırılacaksa gereklidir.
Bir karakterin dizi veya dirseği gibi bükülmesi gereken herhangi bir eklem, düzgün hareket sağlamak için bu ek çokgenlere ihtiyaç duyacaktır.
Modelleme sürecini hızlandırmak için çeşitli araçlar mevcuttur. Çoğu program, sanatçının nesnenin yalnızca yarısı veya hatta dörtte biri üzerinde çalışarak simetrik bir model oluşturmasına olanak tanıyan bir yansıtma tekniği içerir.
Bu, özellikle karakter tasarımında kullanışlıdır, çünkü bir sanatçının karakterin yalnızca bir tarafını modellemesi gerekir ve yazılım, çalışmalarını istenen eksen boyunca mükemmel bir şekilde simetrik bir nesne oluşturarak yansıtacaktır.
Diğer araçlar, bir modelin yüzeyinin hızlı deformasyonuna izin verir.
Örneğin, daha organik bir yüzey elde etmek için ağın yerini değiştirmek için bir gürültü dokusu kullanılabilir ya da daha yüksek bir çokgen sayısını simüle etmek için bir alt bölüm yüzey aracı kullanılabilir. Böylelikle sanatçı, orijinal eserini koruyan bir süreçte “yıkıcı olmayan” çalışabilir. Bu, özellikle doğru yapmak için deneme gerektiren daha karmaşık modeller için önemlidir.
Model tamamlandıktan sonra yüzey boyanabilir ve tekstüre edilebilir.
Modellerin dokuları Media3M Blog yazımızın kapsamı dışındadır, ancak dokuların yüzey detaylarını taklit etmek için kullanılabileceğini unutmamak önemlidir.
Bu şekilde bir sanatçı, bir modeli olduğundan daha karmaşık gösterebilir. Bu teknik, özellikle karmaşık ağların bir CPU’da vergilendirmeyi kanıtlayabildiği ve oyunu kesintiye uğrattığı video oyunlarında kullanışlıdır.
3B Modelleme Yazılımı
Modelleme, özel bir program (örneğin, Cinema 4D, Maya, 3ds Max, Blender, LightWave, Modo) veya bir uygulama bileşeni (3ds Max’te Shaper, Lofter) veya bazı sahne açıklama dilleri ( POV- Ray’deki gibi) aracılığıyla gerçekleştirilebilir.).
Maya by Autodesk, 3B modelleme ve animasyonda endüstri standardıdır.
Çoğu profesyonel stüdyo, yeni yetenekleri işe alırken Maya ile deneyim arar, bu nedenle sektöre girmek isteyen herhangi bir sanatçı Maya öğrenmeyi ciddiye almalıdır.
Cinema4D, bir başka popüler seçimdir.
Öğrenme eğrisi Maya ile olduğu kadar dik değildir ve Adobe After Effects gibi araçlarla daha akıcı bir entegrasyonu destekleyerek hareketli grafiklerle ilgilenenler için mükemmel bir seçimdir.
Blender, ücretsiz ve açık kaynaklı bir 3B modelleme ve animasyon programıdır.
Profesyonel kalitede varlıklar ve animasyonlar üretebilen sağlam bir araç seti ile birlikte gelir.
Bununla birlikte, Blender’ın öğrenme eğrisi oldukça diktir ve yazılım, endüstride standart dışı kabul edilir.
SketchUp, mimarlar ve peyzaj tasarımcıları arasında popüler bir araçtır.
Mimari işler için 3D modellemeye başlamak isteyen yeni başlayanlar için mükemmel kılan, kullanımı kolay bir arayüze sahiptir.
Üç boyutlu (3B) modeller, 3B uzayda üçgenler, çizgiler, eğimli yüzeyler vb. Gibi çeşitli geometrik öğelerle birbirine bağlanan bir nokta koleksiyonunu kullanan fiziksel bir gövdeyi temsil eder. Bir veri (noktalar ve diğer bilgiler), 3B modeller manuel olarak, algoritmik olarak ( prosedürel modelleme ) veya taranarak oluşturulabilir. Yüzeyleri, doku haritalama ile daha da tanımlanabilir.
3B modeller, 3B grafiklerde ve CAD’de yaygın olarak kullanılır. Kullanımları, kişisel bilgisayarlarda 3B grafiklerin yaygın kullanımından öncedir. Birçok bilgisayar oyunu, bilgisayarların gerçek zamanlı olarak işleyebilmesinden önce, 3D modellerin önceden oluşturulmuş görüntülerini sprite olarak kullandı. Tasarımcı daha sonra modeli çeşitli yönlerde ve görünümlerde görebilir, bu, tasarımcının nesnenin orijinal vizyonuna kıyasla amaçlandığı gibi oluşturulup oluşturulmadığını görmesine yardımcı olabilir. Tasarımı bu şekilde görmek, tasarımcıya veya şirketin üründe ihtiyaç duyulan değişiklikleri veya iyileştirmeleri anlamasına yardımcı olabilir.
Günümüzde 3D modeller çok çeşitli alanlarda kullanılmaktadır. Tıp endüstrisi ayrıntılı organ modelleri kullanır; bunlar, bir MRI veya CT taramasından alınan birden fazla 2D görüntü dilimiyle oluşturulabilir. Film endüstrisi bunları animasyonlu ve gerçek hayattaki hareketli görüntüler için karakterler ve nesneler olarak kullanmaktadır. Video oyun endüstrisi; bilgisayar ve video oyunların da onları varlıklar olarak kullanır. Fen sektörü kimyasal bileşiklerin yüksek detaylı modelleri olarak kullanır. Mimarlık endüstrisi bunları, geleneksel, fiziksel mimari modeller yerine önerilen binaları ve manzaraları göstermek için kullanır. Mühendislik topluluğu bunları yeni cihazların, araçların ve yapıların yanı sıra diğer birçok kullanımın tasarımları olarak kullanır. Son yıllarda yer bilimleri topluluğu, standart bir uygulama olarak 3B jeolojik modeller oluşturmaya başladı. 3B modeller, 3B yazıcılar veya CNC makineleri ile oluşturulan fiziksel cihazların temelini de oluşturur.
Hemen hemen tüm 3D modeller iki kategoriye ayrılabilir:
Katı – Bu modeller temsil ettikleri nesnenin hacmini tanımlar (bir kaya gibi). Katı modeller çoğunlukla mühendislik ve tıbbi simülasyonlar için kullanılır ve genellikle yapıcı katı geometri ile oluşturulur.
Kabuk veya sınır – Bu modeller nesnenin hacmini değil (sonsuz derecede ince bir yumurta kabuğu gibi) yüzeyi, yani nesnenin sınırını temsil eder. Oyunlarda ve filmlerde kullanılan hemen hemen tüm görsel modeller kabuk modellerdir.
Katı ve kabuk modelleme, işlevsel olarak özdeş nesneler oluşturabilir. Aralarındaki farklılıklar çoğunlukla yaratılma ve düzenleme biçimlerinde farklılıklar ve çeşitli alanlarda kullanım kuralları ve model ile gerçeklik arasındaki yaklaşım türlerindeki farklılıklardır.
Poligonal ağlar (ve daha az ölçüde alt bölüm yüzeyleri ) en yaygın temsilidir. Seviye setleri, sıvılar gibi birçok topolojik değişikliğe uğrayan yüzeyleri deforme etmek için kullanışlı bir temsildir.
Bir kürenin orta nokta koordinatı ve çevresi üzerindeki bir nokta gibi nesnelerin temsillerini, bir kürenin çokgen gösterimine dönüştürme işlemine mozaikleme denir. Bu adım, nesnelerin küreler, koniler vb. gibi soyut temsillerden (” ilkeller “) , birbirine bağlı üçgen ağları olan sözde ağlara bölündüğü çokgen tabanlı görüntülemede kullanılır . Üçgen ağları (örneğin kareler yerine ), rasterleştirilmelerinin kolay olduğu kanıtlandıkları için popülerdir (her üçgenin tanımladığı yüzey düzlemseldir, bu nedenle izdüşüm her zaman dışbükeydir);. Çokgen gösterimleri tüm oluşturma tekniklerinde kullanılmaz ve bu durumlarda mozaikleme adımı soyut temsilden oluşturulmuş sahneye geçişe dahil edilmez.
Bir modeli temsil etmenin üç popüler yolu vardır:
Çokgen modelleme – Köşeler adı verilen 3B uzaydaki noktalar, bir çokgen ağ oluşturmak için çizgi parçalarıyla birbirine bağlanır. Günümüzde 3B modellerin büyük çoğunluğu, esnek olduklarından ve bilgisayarlar bunları çok hızlı bir şekilde oluşturabildiğinden dokulu çokgen modeller olarak inşa edilmektedir. Bununla birlikte, çokgenler düzlemseldir ve birçok çokgen kullanarak yalnızca eğimli yüzeylere yaklaşabilir.
Eğri modelleme – Yüzeyler, ağırlıklı kontrol noktalarından etkilenen eğriler tarafından tanımlanır. Eğri, noktaları takip eder (ancak enterpolasyon yapmaz). Bir nokta için ağırlığı artırmak, eğriyi o noktaya yaklaştıracaktır. Eğri türleri arasında tek tip olmayan rasyonel B-spline (NURBS), spline’lar, yamalar ve geometrik temeller bulunur.
Dijital şekillendirme – Oldukça yeni bir modelleme yöntemi olan 3B şekillendirme, geçtiğimiz birkaç yıl içinde çok popüler hale gelmiştir.
Şu anda uygulamalar arasında en yaygın olarak kullanılan yer değiştirme, yoğun bir model kullanır (genellikle bir çokgen kontrol ağının alt bölüm yüzeyleri tarafından oluşturulur) ve köşe için yeni konumlar depolar, ayarlanan konumları saklayan bir görüntü haritasının kullanımıyla konumlar.
Hacimsel, gevşek bir şekilde voksellere dayalı, yer değiştirme ile benzer yeteneklere sahiptir.
Voksel’e benzeyen dinamik mozaikleme, pürüzsüz bir yüzey sağlamak ve daha ince detaylara izin vermek için yüzeyi üçgenleme kullanarak böler. Bu yöntemler, model oluşturulduktan ve muhtemelen detaylar şekillendirildikten sonra model üzerinde yeni bir topolojiye sahip olacağından, çok sanatsal keşiflere izin verir. Yeni ağ, genellikle bir oyun motoru için ise yer değiştirme verilerine veya normal harita verilerine aktarılmış orijinal yüksek çözünürlüklü ağ bilgisine sahip olacaktır.
Modelleme aşaması, daha sonra sahnede kullanılacak olan nesnelerin ayrı ayrı şekillendirilmesinden oluşur. Bir dizi modelleme tekniği vardır:
Yapıcı katı geometri
Örtülü yüzeyler
Alt bölüm yüzeyleri