Программы для 3D моделирования

Обзор основных программ для 3D-моделирования

новости

статьи

файлы

У вас есть новый 3D принтер и блестящая идея для оригинального дизайна?

Для создания уникальных 3D моделей требуется 3 вида программного обеспечения. Во-первых , это программы для создания формы. Традиционно , для моделирования физических объектов используется системы автоматизированного проектирования ( САПР). Во-вторых , это программы автоматизированного производства ( CAM), которые преобразуют вашу модель в дискретные задачи для принтера. В-третьих , это клиентское программное обеспечения для управления , которое посылает инструкции принтеру в режиме реального времени.

3D Моделирование/САПР

Наиболее важное решение необходимо сделать на этапе выбора САПР. Вариантов много , но в основном САПР делятся на твердые , скульптурные , параметрические и полигональные.

Программы твердого моделирования используют метод , называемый « конструктивная блочная геометрия(CSG)» или аналогичные технологии , позволяя создавать сложные 3D-формы. Популярные бесплатные программы этого вида: SketchUp , Autodesk 123D и tinkercad (которая не требует установки и может работать прямо в окне Вашего браузера). В твердотельном моделировании простые формы , такие как коробки , цилиндры и пирамиды , используются для создания более сложных форм , зачастую с применением логических операций. Например , пустую коробку может быть смоделирована при помощи двух кубов разных размеров и «вычитанием» из большего меньшего.

У программ твердотельного моделирования есть три основных преимущества. Во-первых , сам процесс моделирования , как правило , более интуитивен , и чаще всего становится самым простым для новичков. Во-вторых , интерфейс позволяет легко установить точные измерения между объектами , что удобно для создания механических частей. В-третьих , программное обеспечение обрабатывает большинство вопросов , связанных с обеспечением целостности(«герметичности»), несмотря на множество операций , которые осуществляются для создания сложных форм.

Скульптурные программы моделирования , такие как ZBrush, Sculptris и Mudbox, позволяют использовать более свободный интерфейс , резать , тянуть , скручивать и нажимать на поверхность « пузыря», приводя ее в нужную форму. Это отлично подходит для формирования органических поверхностей , таких как лица и фигуры , но менее пригодны для точных деталей и плоских поверхностей. Отличный инструмент для начинающих — Sculptris , а также его младший , но дорогой брат — ZBrush. ( Многие полигональные модельеры , такие как Blender Blender , Modo и Maya могут предложить встроенные инструменты для скульптурного моделирования)

Параметрические программы моделирования , такие как OpenSCAD, довольно уникальны , так как вместо рисования фигур мышью , используются простые программы , описывающие фигуры и их различные комбинации. Такой способ идеально подходит для создания технических моделей , таких как корпуса , механизмы , так как позволяет точно задавать их габариты. С другой стороны , параметрические модельеры также будут интересны для Процедурального творчества. Такие инструменты как Marius Watz’s ModelBuilder и Grasshopper ориентированы на абстрактные формы , путем создания из данных и математических формул. Например , модели вроде нервной системы и других комплексных органов невозможно создать вручную.

Полигональные программы моделирования представляют собой объекты , созданные при помощи тысячи мелких треугольников , объединенных вместе по всей модели поверхности. Наиболее известные примеры таких программ: Blender , 3ds Max , Maya и Modo. Они отлично подходят для создания 3D графики и анимации , но требуют особого подхода при 3D печати. Необходимо быть уверенным в полноте модели , иначе от печати вообще придется отказаться.

Полигональные программы моделирования зачастую предлагают огромные возможности для создания моделей , но в тоже время требуют изучения. Чтобы моделирование было эффективным , необходимо освоить множество порой нелогичных принципов , вроде работы с «каре» ( вместо треугольников и n-угольников), разработка « край-потолок» для быстрого манипулирования моделями , и использования подраздела « инструменты автоматического сглаживания неровностей и поверхностей органических форм». В Интернете есть множество исчерпывающих туториалов по крупным программам. Просмотр этих видео на ранних стадиях может вам сэкономить много нервов в будущем.

Ваша САПР-программа создает 3D-модели в определенном формате , обычно это STL. Однако , файл может содержать и ошибки , такие как отверстия или обращенные нормали , и в таком случае печать будет невозможна. Некоторые CAM , такие как Slic3r, включают в себя возможность корректировки файла. Это позволит исправить простые ошибки , но расчитывать на такие средства не стоит. Модели также можно откорректировать вручную с помощью полигонального модельера. Другим вариантов является MeshLab. Это мощное решение с открытым исходным кодом , но может оказаться сложным для новичков.

Когда вы наберетесь опыта в 3D печати , вы можете рассмотреть вопрос инвестиции в коммерческие продукты для анализа и восстановления STL файлов , например Netfabb Studio. Их базовый набор успешно решает различные проблемы в STL , а профессиональная версия позволяет сфокусироваться на конкретные элементы модели , обрабатывая их комплексно , а также предлагает логические операции , вроде разделения модели на несколько частей. Профессиональный пакет также включает в себя пакет драйверов для работы на нескольких принтерах одновременно , а в некоторых случаях способен и вовсе заменить CAM.

Программное обеспечение для нарезки/CAM

Если у вас уже есть безошибочная 3D модель , то она должна быть преобразована в понятные для принтера инструкции ToolPath , которые контролируют перемещения печатающей головки , а также выдавливание горячего пластика по заданному пути. Этот процесс и называется нарезкой. Стандартный формат таких инструкций — простая программа , называемая G-Код .

Исторически сложилось , что большинство принтеров используют ПО с открытым исходным кодом на движке Skeinforge для подготовки G-кода из файлов модели. Однако в последнее время появились альтернативы , в частности Slic3r, которая медленно , но обгоняет Skeinforge.

Относительно свежая утилита с закрытым исходным кодом KiSSlicer доступна в бесплатной и профессиональной версии и использует некоторые уникальные особенности , такие как адаптированное заполнение(используя больше материалов вблизи края отпечатка и меньше — в центре) и поддержку нескольких прутков ( для использования различных материалов , структур поддержки и заполнения).

И наконец новый движок с открытым исходным кодом от MakerBot — Miracle-Grue. На момент написания статьи разработка все еще продолжается и он еще не так развит , в отличии от Slic3r. Его сложно настроить с помощью приложения , но программистам с ним интересно играть.

Хотя большинство « резаков» могут работать как отдельные программы , зачастую они встроены в клиентские пакеты , вроде ReplicatorG и Pronterface и все взаимодействие будет происходить в одной программе.

Помните , что 3D печать происходит слоями , и G-код для каждой копии модели отличается от G-кода для печати , например , четырех копий на одном уровне. Если вы хотите напечатать несколько частей за один заход — просто выложите их плиткой непосредственно в программе моделирования. Другой способ , который многие считают более удобным , выложить их на уровне CAM. Многие движки , а также интегрированные средства вроде ReplicatorG обеспечивают инструменты для легкого масштабирования , репозиционирования и тиражирования CAD моделей до нарезки. Обычно это настраивается в виртуальной среде самой CAM.

Программа CAM обеспечивает возможность настройки параметров , связанных с скоростью , качеством и , например , высоты слоя , скорости печатающей головки , плотность заполнителя , количество « оболочек», окружающих заполнение в каждом слое. Многие движки « резаков» включают в себя встроенные профили , чтобы вы могли начать работать незамедлительно. В конце-концов , вы , вероятно , захотите поэсперементировать с этими настройками , чтобы удовлетворить конкретные свойства геометрии и особенности дизайна.

На практике с настройками « резака» сталкиваются при использовании визуализатора G-кода при предпросмотре печати. Визуализатор отображает команды G-кода в виде серии линий движения печатающей головки. Прокрутка слоев поможет вам узнать , как ПО для нарезки обрабатывает геометрию исходного объекта и позволит выявить ошибки , не используя пластика. Сохранение серии G-кода фигуры перед печатью — отличный способ чтобы оценить эффект от различных настроек среза. Если вы используете ReplicatorG — воспользуйтесь Pleasant 3D ( Mac) или Gcode просмотра для Blender ( кроссплатформенное приложение). Обе программы обладают встроенными утилитами для просмотра G-кода .

Управление принтером / Клиентское программное обеспечение

Наконец , существует клиент , который в реальном времени управляет печатью. Он обеспечивает программный интерфейс , где вы можете начать , остановить или приостановить процесс печати по желанию , а также установить температуру сопла и нагревателя каретки , если он присутствует в вашей модели. Клиент , как правило , представляет собой набор кнопок набор кнопок со стрелками , которые позволяют свободно перемещать печатающую головку в любом направлении , что может быть полезно для калибровки и ручного обнуления.

Исторически сложилось так , что большинство машин полагались на ReplicatorG для аппаратного управления. Однако в последнее время начали появляться и альтернативы. The Printrun suite ( с участием Pronterface) и Repetier-Host наиболее активно развиваются и используются. Некоторые принтеры с закрытым исходным кодом , такие как PP3DP , поставляются с особым клиентским ПО , однако включают в себя аналогичный набор функций.

Связь клиента с принтером происходит через Wi-Fi или USB. Многие принтеры предназначены для эксплуатации отдельно от компьютера , в отвязанном режиме. В этом режиме программы не требуются , принтер автоматически считывает инструкции с SD карты или флешки , подключенные к нему напрямую. Отвязать принтер будет полезно , если вы хотите использовать долгоиспользующиеся отпечатки , или будет необходимо увезти компьютер в другое место. Данные CAM обычно хранятся на съемных носителях , как и инструкции G-кода .

Ваши напечатанные модели будут вдохновлять вас на создание более совершенных и новых моделей. Теперь , когда у вы знаете основы , вы можете сделать что угодно! Помните , что 3D дизайн и печать являются повторяющимся процессом , и редко вещи оказываются совершенно новыми. Если вас не устраивает ни один из инструментов — посмотрите вокруг. Нет никаких причин , чтобы ограничивать себя. Экспериментируйте , улучшайте , наблюдайте и повторяйте! Пробуйте узнать что-то новое и наслаждайтесь!

Программы для 3D моделирования

Разработка проекта промышленного, строительного объекта значительно ускоряется, если разработчик владеет современными средствами инженерного моделирования. В отличие от двухмерной графики, оно позволяет реалистично, в масштабе увидеть результат работы до ее практической реализации. Современные программы для 3D моделирования разделены на несколько категорий, каждая из которых удобна в определенной сфере. Например, в арсенале практикующего архитектора, конструктора редко можно обнаружить приложения типа ZBrush, где проектировщик не сможет отобразить характеристику деталей в стандарте ЕСКД.

Что такое 3D моделирование

Для визуализации объема нужна программная среда, которая работает одновременно в трех измерениях. Чертеж статичен, отражает деталь со строго регламентированных ракурсов: сверху, с боку. Получить полное представление о конфигурации изделия сложно. Выполнение аксонометрических изображений трудоемкий процесс, но и такой чертеж не дает объемного, цельного представления. Особенно если это не простая деталь, а проект промышленного объекта.

Используя программы для создания 3D моделей эмулируют многовекторное пространство, в котором можно повернуть проектируемую деталь в любом направлении, редактировать ее по трем координатам. Интерфейс любой программы трехмерного моделирования имеет 4 основных окна:

  • вид сверху (Top);
  • вид спереди (Front);
  • вид слева (Left);
  • перспектива (Perspective).

Первые три являются отображением стандартной системы координат X, Y, Z. Каждую плоскость можно редактировать встроенными инструментами. Все изменения показываются и на объемной модели в окне Perspective. Профессиональные конструкторы и проектировщики предпочитают использовать программы, формат файлов которых импортируется в другие программы. Например, чертеж удобнее делать в популярном пакете для создания векторной графики CorelDraw. Затем его можно перенести на нужную проекцию с сохранением точных размеров в Autodesk 3Ds Max, где он воплотится в объемный объект.

Читайте также  Станок для производства полиэтиленовых пакетов

Профессиональные программы дороги, но дают возможность полного контроля над процессом создания объектов любой сложности с выводом на печать, в нужный формат. Предусмотрен рендеринг изображения с любой ориентацией в пространстве, возможна анимация процесса. Многие бесплатные пакеты ограничены в инструментах моделирования, но больше всего неудобств связано с форматом файлов, которые невозможно импортировать в нужную среду. Полноценный просмотр возможен лишь внутри программы. Делать презентации, рекламные ролики проблемно.

Применение 3D моделирования

Работа в трехмерном пространстве дает проектировщику оптимальный инструмент для реализации проектов и представлении результатов работы в удобной форме. Ошибки в традиционных чертежах могут остаться незамеченными вплоть до их обнаружения при монтаже уже готовых элементов конструкции. Подобное невозможно в программах 3D моделирования. Система покажет при виртуальной сборке взаимное положение деталей. Проверка по точкам привязки выявит неточности. Система автоматизированного проектирования САПР (CAD) при создании 3D объектов и их развертки во много раз точнее и надежнее традиционных методов разработки объектов и передачи информации о них.

Объемное моделирование сегодня широко применяется в машиностроении, строительстве, производстве техники различного назначения.

Для проектирования в авиационной, космической, высокотехнологичных отраслях технология оказывается незаменимой. 3D модель по классу точности превосходит все ранее применявшиеся образцы предварительной разработки. Совместимость с обрабатывающим программируемым оборудованием выводит на новый уровень возможности производства.

Особое внимание заслуживает твердотельное моделирование в системе САПР. После внесения данных о размерах, плотности материалов получают результаты о физических свойствах объекта. Программа просчитывает массу, центр тяжести, прочность и другие характеристики. Специальные приложения могут прогнозировать аэродинамические свойства будущего изделия, прогнозировать поведение, характеристики в различных средах.

Выбираем инструмент для 3D моделирования

Работа в системе САПР требует специфических знаний. Понимание программного обеспечения для 3D моделирования по мнению специалистов приходит не ранее чем через год регулярных занятий. Огромное количество функций, каждая из которых заслуживает детального изучения требует от обучающегося терпения, желания и способностей. Не всегда продукт предлагается на русском языке, что также осложняет процесс усваивания информации.

Простые программы по 3D моделированию для дизайна помещений можно бесплатно скачать и установить на свой компьютер. Практически все они русифицированы и не представляют особых сложностей при изучении. Особой популярностью пользуются пакеты «Дизайн интерьера 3D», Sweet Home 3D 5.6. Растет спрос на программное обеспечение для принтеров объемной печати. Это направление активно развивается, вовлекая все больше новых участников движения. Для них предназначены приложения для 3D моделирования TinkerCAD, 3DSlash, 123D Design, Sketchup и особенно Blender, где есть расширенные возможности для редактирования модели. Не трудно найти обучающие видео с подробным описанием разработки и печати 3D объектов.

Создание деталей на принтере не ограничивается хобби для любителей. Технология используется для изготовления высокоточных деталей и элементов в производстве, медицине. Важно, что полную информацию об объекте печати можно легко передать в интернете в любую точку мира, а затем воспроизвести ее в реальном исполнении.

Профессиональные программы проектирования просчитывают огромное количество параметров и характеристик объекта. Поэтому затрачивается большое количество системных ресурсов. Облегчить нагрузку на процессор, разгрузить оперативную память помогают специальные форматы, разработанные производителями программ. Поверхностям назначают качество фактуры, рисунок, шероховатость. Однако они отражаются лишь условно. Получить реалистичную картинку или анимацию можно посредством установки дополнительного программного обеспечения визуализации.

Лидерами на рынке в области вывода специальных расширений в общепринятые форматы являются продукты V-Ray и Corona. Интегрируются они почти во все качественные программы 3D. Процесс реалистичной визуализации проекта получил название рендеринг. После обработки, которая в некоторых случаях может длиться часами, получают детализированное изображение высокого качества. Трудно однозначно сказать, какие продукты лучшие для рендеринга 3D моделей.

По общему объему использования лидирует V-Ray. Однако некоторые функции и скорость обработки некоторых проектов (превью) выше у Corona. Важнее мастерство проектировщика. Используя любой их этих продуктов, специалист получит изображение не уступающего по качеству фотографии в высоком разрешении. Развивается и направление независимого рендеринга, программного обеспечения, которое не надо интегрировать в стандартные 3D пакеты. Например, Octane Render работает самостоятельно.

Краткий обзор лучших программ 3D моделирования

Попытки завоевать пользователя делают многие компании. В той или иной степени, это удается. Предлагаемые опции нравятся одним и не воспринимаются другими. Однако лидеров в производстве профессиональных программ, использующихся для проектирования серьезных объектов не так много. Первым в этой гонке идет компания Autodesk. Сразу две программы разработчика крайне востребованы у профессионалов. Это пакеты Maya и 3Ds max. Сложно определить какая из них лучше.

Движок и интерфейс у программ существенно отличаются, но после рендеринга и вывода результатов работы на печать отличить проекты сможет лишь профессионал высокого класса.

Считается, что Maya более удобна для создания анимации, персонажей, но сложнее в изучении. 3Ds max более прикладной пакет. Облегченная система назначения материалов поверхности и широкие возможности проектирования сложных технических объектов делает ее популярной среди производственников, дизайнеров. Однако споры о преимуществах и недостатках программного обеспечения среди почитателей этих двух приложений не утихают.

SolidWorks — первая программа на платформе Windows, поддерживающая все стандарты САПР и стала пионером в сфере твердотельного моделирования. Многофункциональный пакет для создания образов 3D высокого качества, обработки информации по инженерным сетям с анализом их состояния. Прикладная программа, решающая не только графические задачи, но и способная создавать конструкторские документы по правилам САПР и ЕСКД. Популярна во многих областях реальной производственной деятельности.

Cinema 4D — обладает схожими с Autodesk 3Ds max опциями и функциями. Изначально разрабатывалась для визуализации художественных проектов, что отразилось на названии. Однако в процессе эволюции разрослась в полноценную программу высококачественного проектирования 3D моделей, по возможностям не уступающую продуктам Autodesk. Имеются некоторые преимущества в области анимации, реалистичности в реальном времени без рендеринга. Но до популярности 3Ds max далеко.

Sculptris — оптимальный вариант для новичка. Интуитивно понятный интерфейс не перегруженный специальными функциями. Фактически это виртуальный пластилин, из которого можно лепить модель любой формы. В практике профессиональных проектировщиков используется редко, только для создания свободных, художественных объектов в архитектуре, дизайне интерьеров.

Ashampoo Home Designer Pro 4 — качественный пакет для реализации проектов домов, интерьеров, ландшафтов. Достаточный функционал для решения сложных задач. Встроенные готовые 3D модели облегчают и ускоряют создание объектов. Хорошая поддержка от производителя и содружества. Участники программы со всего мира обмениваются проектами и технологиями работы. Отличный способ влиться в число профессиональных дизайнеров.

IClone — набор инструментов программы позволяет быстро воздавать анимационные сценарии. Для обучения навыков объемного моделирования хороший помощник. Популярна программа среди создателей мультфильмов в домашних условиях. Однако по функционалу существенно уступает более продвинутой Cinema 4D.

AutoCAD — один из старейших продуктов в области трехмерной графики. Более 20 лет успешного использования в практике инженеров, проектировщиков. Функционал позволяет реализовывать идеи как в двухмерном, так и в трехмерном пространстве. Программа от Autodesk используется и сегодня на некоторых предприятиях и в проектных организациях. Однако стремительно сдает позиции более продвинутым продуктам этого же разработчика.

Sketch Up — бесплатный проект, широко использующийся на практике. Значительно проще, чем более авторитетные конкуренты. Но продукт имеет заслуженную репутацию в сфере быстрой визуализации проектов. Любят программу за то, что можно не загружая системные ресурсы создать эскиз средней сложности, что бывает необходимо в компаниях, работающих непосредственно с заказчиками. Любят ее строители, ремонтники специалисты ландшафтного дизайна. Простой, интуитивный интерфейс дает возможность формировать пространство на глазах клиента в течение нескольких минут.

Перечень программ объемного моделирования можно продолжать, но в списке упомянуты лидеры в отдельных категориях и направлениях проектирования. Не затрагивались приложения чисто развлекательного характера, которые не имеют прикладного значения. Каждый год появляются новые разработчики в области 3D моделирования, количество продуктов сотни. Некоторые из них заслуживают внимание, но популярности они сильно уступают лидерам продаж. Отчасти это связано с репутацией. Конкуренция в этой сфере крайне жесткая.

Лучшие бесплатные программы для 3D-моделирования для начинающих

3D моделирование — довольно сложный процесс, который требует особых знаний и навыков. С помощью специальных программ можно легко и быстро погрузиться в трехмерное моделирование и научиться быстро создавать модели для печати. В этой статье представлены Топ-10 бесплатных инструментов для новичков в 2021 году.

Научиться 3D моделированию не так то просто. Большинство профессиональных САПР-программ позволяют добиться отличных результатов, но для их использования требуются серьезные знания. Чтобы начать работу в такой программе нужно пройти длительное специальное обучение.

В наш ТОП-10 входят программы, которые легко освоить даже новичку. Все они бесплатны для использования и имеют достаточный функционал для создания качественных 3D моделей.

TinkerCAD

Программа была специально разработана для людей, которые никогда не занимались 3D моделированием. Софт отличается ярким и интуитивно понятным интерфейсом, кроме того, у программы есть браузерная версия, а значит она подойдет для любого ПК.

Несмотря на красочный интерфейс, ПО от Autodesk позволяет изучить все основные инструменты 3D моделирования и даже освоить принципы САПР. Перетаскивая в рабочую область базовые фигуры, вы сможете перемещать, масштабировать и вращать формы, а затем соединять их в более сложную модель.

Пользовательский интерфейс позволяет программировать, проектировать и моделировать электронные сборки, а также использовать функцию Codeblocks, чтобы создавать 3D объекты с помощью кода.

Найти программное обеспечение можно на официальном сайте TinkerCAD.

3D Slash

Вы знакомы с игрой Minecraft? Тогда вам не составит труда разобраться в рабочем процессе программы 3D Slash! Изменяйте кубы с помощью виртуальных инструментов, чтобы придать блокам нужную форму.

ПО отличается простым интерфейсом и понятным набором инструментов. Разработчики постоянно совершенствуют программу, добавляя новые функции. Одно из последних обновлений позволяет наносить текст и изображения на модель.

3D Slash — отличный инструмент для студентов и разработчиков начального уровня. В дополнении к базовой бесплатной версии есть платное дополнение с более широким функционалом, высоким разрешением и широким выбором инструментов.

Скачать программное обеспечение можно на сайте 3D Slash.

Vectary

По утверждению производителя, это самый простой онлайн-инструмент для 3D моделирования. ПО используется в графическом дизайне, разработке дизайна продукции, а также для 2D и 3D моделирования.

Софт не требует специальных знаний в графическом дизайне. Работа в программе основана на перетаскивании готовых объектов из библиотеки. В распоряжении пользователей есть также отрисованные заголовки, дизайны упаковок и 3D-типографика.

Vectory имеет возможность совместного использования и совместной работы над проектом.

В базовой бесплатной версии есть ограничения на количество проектов, а также на все работы наносится водяной знак ПО. Бесплатную версию можно скачать по ссылке Vectary.

Meshmixer

Программа Meshmixer от разработчика Autodesk по своему функционалу похожа на Photoshop, только для 3D моделей. В этой программе легко соединять, добавлять и объединять 3D модели.

Софт обладает всеми необходимыми инструментами для создания качественной 3D модели и запуска ее в печать. С помощью инструментов Meshmixer можно расставлять поддержки, выбирать удобное расположение модели для печати и прочее.

Читайте также  Оборудование для производства полиэтиленовой пленки

Программа также подходит для новых пользователей 3D сканеров. В программе можно очистить полученные сканы от лишних артефактов, редактировать, оптимизировать и восстановить модель. В бесплатной версии также доступна возможность моделирования объемов и поверхностей, восстановления сетки, выравнивания и автоматической оптимизации модели.

Познакомиться с программой и скачать ее можно на сайте Meshmixer.

SculptGL

Отличный простой инструмент для новичков. Вам не придется создавать 3D модель с нуля — программа предлагает в буквальном смысле вылепить ее из цифровой глины! Используйте разные инструменты, чтобы придать материалу необходимую форму.

Программа дает полное ощущение процесса лепки. Бесплатная версия дает ограничение на сложность и количество проектов, однако, почему бы не попробовать?

Браузерная версия программы доступна по ссылке SculptGL.

ZBrushCoreMini

Всем поклонникам цифровой скульптуры определенно понравится ZBrushCoreMini. Это программное обеспечение основано на популярном Sculptris, который обладает большим функционалом, чем предшественник.

Так же как в предыдущей программе, работа начинается не с чистого листа. Пользователь с помощью специальной кисти и других инструментов формирует из куска глины необходимую модель. Всего в распоряжении 8 инструментов, которые позволяют вытягивать, сглаживать, надувать, полировать и совершать другие действия с моделью.

Скачать По можно на сайте ZBrushCoreMini.

SketchUp

Бесплатная версия этой программы считается наиболее простой и доступной программой САПР. Браузерная программа предлагает простое пошаговое обучение, разнообразные инструменты и удобный пользовательский интерфейс.

Основное преимущество данного софта — возможность создавать большие и сложные объекты. Большой выбор пользовательских объектов позволяет выбрать из уже существующих моделей и доработать ее с учетом собственных пожеланий.

SketchUp подходит для начинающих дизайнеров, архитекторов, режиссеров. Начать работу с программой можно на сайте SketchUp.

Wings 3D

Программа Wings 3D — это управляемый сообществом проект, который предлагает полный спектр инструментов для 3D моделирования. Сообщество пользователей помогает решить любые возникающие проблемы, а также быть в курсе всех последних обновлений.

Эта программа — отличное введение в моделирование для новичков. Описание пунктов меню и контекстно-зависимый интерфейс позволяет быстро освоить работу с ПО.

Расширенные функции программы, например, AutoUV, являются интуитивно понятными. В арсенале пользователя также есть традиционные инструменты, позволяющие растягивать, масштабировать, изгибать, выдавливать и совершать другие действия с моделью.

Найти программное обеспечение можно на сайте Wings 3D.

Leopoly

Еще одна программа для создания 3D скульптур Leopoly является бесплатной браузерной платформой для 3D моделирования. Это отличный софт для студентов, а также мейкеров, желающих создавать собственные модели для трехмерной печати.

Начать работу с программой очень просто. Вы можете создавать модели путем лепки, тиснения, рисования и других приемов. Главное преимущество ПО в том, что вы можете сразу же подготовить 3D модель к печати и отправить ее на принтер. Библиотека с уже существующими проектами позволяет не тратить много времени на создание модели.

Перейдите по ссылке на сайт Leopoly,чтобы начать работу с этой многофункциональной программой.

BlocksCAD

Вам, наверное, знакома концепция LEGO? Бесплатная программа BlocksCAD позволяет освоить 3D моделирование даже детям. Пользователю предлагается написать код на основе сценариев, что позволяет более профессионально подойти к САПР. Команды в виде красочных блоков можно визуализировать, чтобы получить промежуточный или конечный результат.

Этот инструмент позволяет основательно подготовиться к работе с другими, более сложными программами. В отличие от другого ПО, представленного в нашем списке, BlocksCAD позволяет получить необходимые навыки для работы с в других программах, например, OpenSCAD.

Бесплатный софт для 3D моделирования можно найти по ссылке BlocksCAD.

Лучшей программы для 3D моделирования не существует

В интернете регулярно разгораются споры о том, какая программа для 3D моделирования и визуализации лучше всех. Когда ты делаешь первые шаги в освоении 3D, действительно хочется выбрать именно самую лучшую, популярную и востребованную программу. Вот только такой программы не существует, иначе других бы уже не существовало.

В этом материале мы расскажем о 12 популярных приложениях для 3D моделирования и разберем, какие задачи решает каждое из них. Эта информация поможет вам определиться, с чего начать обучение.

Программы-универсалы

Для начала рассмотрим «тяжеловесов» индустрии — это программы, которые решают любые задачи в моделировании, анимации, текстурировании, создании эффектов. Инструменты таких «универсалов» позволяют создать любой объект, но иногда не самым легким способом.

Autodesk 3Ds MAX

3Ds MAX получил широкое распространение в России и ближнем зарубежье, по нему легко найти обучающие курсы. Объекты создают при помощи примитивов и кривых, которые затем редактируют через систему модификаторов. В 3Ds MAX есть инструменты для анимации и риггинга персонажей, создания мягкой и твердой мебели, тканей, стен и архитектурных элементов, наполнения ландшафта, текстурирования и настройки реалистичных материалов. Наибольшую популярность он получил в архитектурной визуализации, продуктовом дизайне и инженерном деле.

Сторонние разработчики выпускают под 3Ds MAX плагины, которые расширяют уже существующий функционал и упрощают выполнение таких задач, как симуляция систем частиц, создание жидкостей, огня и множеств однотипных объектов. Современные рендеры (такие как V-Ray и Corona Renderer) первыми выходят именно для 3Ds MAX.

Если вы хотите заниматься архитектурной визуализацией или предметным дизайном, начните изучать моделирование с 3Ds MAX.

Maya – мощнейшее решение для больших анимационных студий и командной работы. Каждый проект имеет референсную структуру, т. е. разные части сцены хранятся в отдельных файлах, а сама сцена содержит информацию о том, где они расположены. Поэтому одновременно над проектом может работать несколько человек: один занимается анимацией, второй прорабатывает задний план, а третий вносит правки в материалы и текстуры.

Maya считается стандартом в анимационной индустрии США и Европы. Большие студии создают в Maya анимационные фильмы, спецэффекты, анимации для игр и рекламы. Разработчики сами пишут плагины и расширения и сразу включают их в новые релизы.

Если вы хотите заниматься персонажной анимацией, создавать видеоролики или устроиться на работу в профессиональную анимационную студию, Autodesk Maya – решение для вас.

Cinema 4D, MAXON

Простой интерфейс и полная поддержка на 8 языках, включая русский, делают Cinema 4D одной из самых простых в освоении программ для новичков. Моделирование идет как на основе примитивов, так и параметрически, поддерживается создание процедурных материалов и текстур. Через систему дублей в одном файле сохраняются сразу несколько редактируемых версий сцены.

Cinema 4D Lite включена в Adobe After Effects, поэтому программа популярна в сфере моушн дизайна. Созданные в полной версии Cinema 4D анимации и эффекты легко экспортировать в After Effects и сразу встроить в монтируемое видео.

Кроме того, MAXON разработали бенчмарк Cinebench для измерения производительности процессора и видеокарты во время рендеринга. Он бесплатно доступен на официальном сайте компании. Производители CPU и GPU учитывают значения Cinebench во время разработки нового железа.

Если вы стремитесь создавать спецэффекты для рекламы и заниматься моушн дизайном, выбирайте Cinema 4D.

Blender, Blender Foundation

Blender – это бесплатное приложение с открытым кодом. При этом он представляет гибкую среду для выполнения широкого спектра задач: моделирования, анимации, создания систем частиц, текстурирования, реалистичного рендеринга, скульптинга и даже видеомонтажа.

Blender имеет репутацию сложной для изучения программы, однако в последние годы интерфейс был значительно улучшен. Изначально все функции работали только через сочетания клавиш, но сейчас любое действие доступно и через контекстное меню. Интерфейс реализован на системе нодов, поэтому внешний вид и отображаемые инструменты легко настроить под любой рабочий процесс. Ноды являются основой редактора материалов, постобработки и композитинга. На сайте выложена дорожная карта проекта, новые тестовые версии выходят практически каждый день.

Blender редко используют в коммерческих студиях, выполняющих большие проекты, но в нем создают небольшие мультфильмы, видео, модели и анимации для инди игр. В последнее время набирает популярность архитектурная визуализация через встроенные рендер движки EEVEE и cycles.

Если вы хотите заниматься 3D как хобби, будете работать фрилансером или создадите свою независимую студию — Blender вам точно подойдет.

НА ЗАМЕТКУ: Мегарендер поддерживает рендер проектов из вышеперечисленных программ. Рендер 3Ds MAX сцен доступен через онлайн-сервис, а Maya, Cinema 4D и Blender – через операторов техподдержки.

Архитектура и BIM

3D моделирование активно используется в проектировании зданий и сооружений, особенно при использовании системы BIM (Building Information Modeling). При таком подходе здание, все схемы и документы, относящиеся к нему, считаются единым объектом. Когда в 3D модель вносятся изменения, они сразу появляются на чертежах, спецификациях и графиках. Если вы изучаете 3D для работы в сфере строительства и архитектурного проектирования, обратите внимание на следующие программы.

В основе рабочего процесса ArchiCAD лежит концепция Виртуального Здания. Проектировщик моделирует здания из примитивов, аналогичных реальным строительным элементам: стенам, окнам, дверям, лестницам, перекрытиям. Из готовой модели ArchiCAD создает планы этажей, фасады, разрезы, спецификации и прочую проектную документацию. По системе BIM любые изменения модели тут же появляются на чертежах.

Моделирование основано на стандартных заготовках, но с 16 версии в ArchiCAD появился инструмент Morph, через который создаются произвольные формы. Кроме того новые примитивы распространяются в виде сторонних платных и бесплатных библиотек. Программа популярна среди архитекторов и дизайнеров интерьера и не требует глубоких знаний в 3D моделировании.

В Revit удобно работать над большими проектами: проектированием многоэтажных и производственных зданий, небоскребов. Проектировщик собирает здание из примитивов (шаблонов), делит его на помещения и зоны. Программа создает из модели виды — планы этажей и фасадов, разрезы. В Revit включен инструмент для 2D черчения и аннотации чертежей, поддерживается технология 4D BIM для планирования и отслеживания жизненного цикла здания. Встроенные инструменты позволяют проектировать инженерные системы сразу после моделирования здания.

Revit мощнее ArchiCAD и чаще используется крупными архитектурными студиями, он популярен среди конструкторов и инженеров. Однако для работы с Revit нужен мощный компьютер. Разобраться в программе сложно, но Autodesk сотрудничает с обучающими центрами по всему миру.

SketchUp, Trimble Navigation

SketchUp не работает по системе BIM, но его используют для архитектурного проектирования, когда 3D модель нужна только для визуализации. Он бесплатен для некоммерческого использования и работает через браузер (т. е. его не нужно отдельно устанавливать).

Интерфейс SketchUp дружелюбен для новичков, инструменты позволяют моделировать здания, создавать дизайн интерьеров и ландшафта, проектировать наружную рекламу, подготавливать модели для 3D печати. Встроенный в SketchUp рендер не создает реалистичных изображений, но для коммерческой версии выпускается V-Ray.

НА ЗАМЕТКУ: Чтобы проектировать по системе BIM, необходимо получить профильное образование. Но эти программы подойдут и для эскизного создания интерьеров и экстерьеров.

Средние САПР

Если вы используете 3D моделирование для инженерного проектирования, начните с изучения САПР- и CAD-систем среднего уровня. Средние САПР составляют основу проектирования инженерных систем и создания сборок различной сложности. Они объединяют 3D моделирование объектов и инженерные расчеты, создают и просчитывают вспомогательные системы. Средние САПР подготавливают программное обеспечение для станков с ЧПУ или других устройств, на которых будут производиться проектируемые детали.

Читайте также  Столы для плазменной резки

Помните, что CAD-системы — это профессиональное ПО, и для работы с ними требуются инженерные знания.

SolidWorks, Dassault Systemes

Чаще всего инженерные компании используют для проектирования SolidWorks. Модели создаются через параметрическое моделирование — изменение параметров существующих элементов. Каждое действие в процессе работы заносится в древовидную структуру. Любой элемент такой иерархии можно переместить или удалить, и результат изменится.

SolidWorks подходит для 3D проектирования и моделирования деталей и сборок, проверки технологичности, расчета себестоимости, работы с 2D чертежами, анализа проектов и учета технологических требований. В программу встроена библиотека стандартных элементов, но импортировать модели можно и из других приложений: SolidWorks распознает геометрию и параметризует её.

Интерфейс SolidWorks считается образцовым в индустрии, и на него равняются другие разработчики.

Inventor разработан компанией Autodesk и органично интегрирован с 3Ds MAX, Revit, AutoCAD, поэтому он распространен в инженерном проектировании, дизайне, архитектуре, строительстве. Программа совместима с файлами DWG и поддерживает технологию AnyCAD: любая геометрия, созданная в других САПР-системах, импортируется без потери ассоциативных связей.

Основу работы составляет параметрическое моделирование, но Inventor также поддерживает и адаптивное моделирование: если изменить элемент, все сопряженные с ним тоже изменятся. Встроенные мастера позволяют быстро проектировать типовые конструкции и узлы.

Узкие направления

Большое количество программ решают узкоспециализированные задачи. Их удобно использовать в сочетании с другими программами. Порою, это даже проще и быстрее, чем делать все в одном месте. Ниже рассмотрены 3 программы, известные в 3D сфере, но заточенные под определенную задачу или принцип.

Zbrush – это среда для 3D скульптинга. Художник использует разные кисти, чтобы наращивать геометрию на объекте, как глину. Вместо работы с примитивами, моделер лепит объект, повышая количество полигонов каждым штрихом. Волосы, шерсть и растительность генерируются встроенными инструментами. Подавляющее большинство персонажей для игр, мультфильмов и кино создаются изначально именно в Zbrush.

Кистями также рисуют текстуры и материалы сразу поверх геометрии, затем из них получают развертку, которую экспортируют отдельно или вместе с моделью. Персонажу задают риг и подготавливают его для последующей анимации. Встроенный рендер подходит больше для превью, поэтому модели экспортируют для ретопологии и анимации в других программах: Maya, Blender, 3Ds MAX, и т. д.

Zbrush популярен среди художников и скульпторов благодаря уникальному рабочему процессу. Он сыграл большую роль в повышении реализма эффектов в кино и современных играх.

Houdini, Side Effects Software

Симуляция систем частиц — жидкостей, дыма, пламени, взрывов — одна из самых сложных задач в 3D моделировании. Поэтому встроенные инструменты в универсальных программах не всегда решают все поставленные задачи: работа с системами частиц требует использования совершенно иной логики. Houdini – это среда визуального программирования, которая позволяет процедурно создавать сложные и реалистичные эффекты.

Houdini использует систему нодов для моделирования, анимации, симуляции жидкостей и эффектов, расчета физического взаимодействия объектов, а также создания материалов и композитинга. На профессиональном уровне для создания эффектов вместо нажатия кнопок разработчики пишут программный код. Инструмент работы со звуком позволяет синхронизировать визуальную симуляцию с аудио.

Для уверенной работы в Houdini требуется понимать основные принципы программирования и знать Python или Vex. Программа считается стандартом в индустрии VFX, используется для создания визуальных эффектов в кино, рекламе и играх.

Rhinoceros 3D, Robert McNeel & Associates

Одна из главных проблем полигонального моделирования — сглаживание изогнутых поверхностей без чрезмерного уплотнения сетки. Любой кажущийся гладким объект все равно является трехмерным многоугольником, а увеличение количества полигонов повышает требования к компьютеру. Rhinoceros 3D использует принципиально иной подход к моделированию и создает поверхности на основе NURBS кривых. Это исключает проблему сглаживания из рабочего процесса.

NURBS моделирование используют, когда необходимо добиться высокой точности на производстве. Поэтому в Rhinoceros проектируют автомобили, суда, самолеты, современные здания. Для Rhino выпущено множество расширений благодаря его открытым инструментам разработки. Основанные на Rhinoceros программы используются для дизайна одежды, обуви, ювелирных изделий, мебели. Программа популярна в рекламе, для обработки 3D сканов и 3D печати.

Универсальные программы для 3D моделирования поддерживают моделирование на основе NURBS, но Rhinoceros изначально разработан под этот рабочий процесс и предлагает удобные инструменты и функции.

Конечно, этот список не содержит абсолютно все существующие программы. Для узких сфер существуют частные решения, некоторые студии разрабатывают свои приложения для работы. Но если вы делаете первые шаги в индустрии, выберите одну из этих 12 программ. Когда вы разберетесь с основами моделирования, анимации и рендеринга в одном приложении, вам не составит труда начать работу в другом. Профессионалы ведут работу сразу в нескольких программах: в одной удобнее моделировать, в другой — анимировать, а в третьей — создавать сложные материалы.

Протестируйте несколько приложений и выберите самое удобное для себя. Для каждого из них доступны демо-версии или бесплатные студенческие лицензии. Удачи!

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: