3D-моделирование: старт для начинающих

От ликбеза до советов по выбору ПК и ПО, а также о своевременности входа в сферу 3D-моделинга.
7 минут9538

Человечество давно на пути из материального мира в цифровой, хайп вокруг метаверса лишь показал очевидность тренда. Неудивительно, что 3D-моделирование становится популярнее — должен же кто-то создавать объекты новой реальности! Но трёхмерное моделирование — не только про виртуальные миры, область его применения ещё шире и увлекательнее. 

Ликбез по 3D-моделированию

Что это 

3D-моделирование — раздел компьютерной графики, посвященный созданию трёхмерных визуальных объектов при помощи профильного ПО. Простыми словами, в специальных программах делаются объемные картинки.

3D-модель, автор: Jacob Thomas

Для чего нужно

  • Индустрия развлечений. 3D-моделирование применяется в фильмах, для создания анимации и видеоигр. Ну и, конечно же, какое без этого обустройство метавселенных? 
  • Создание прототипов. Современную 3D-графику трудно отличить от фото, поэтому с её помощью можно создавать эффектные презентации проектов для клиентов, партнёров и инвесторов. Например, её используют для визуализации зданий и интерьеров, для моделирования результатов пластических операций. 
  • Производство. Детали, украшения и даже медицинские протезы — всё, что будет воплощено в реальном мире может быть смоделировано, а потом напечатано на 3D-принтере или произведено на другом устройстве.

3D-модель бионического протеза руки MAXBIONIC

Два метода моделирования и их суть

Подходы настолько отличаются, что специалист по моделированию персонажей для игр, может никогда не открывать ни одной САПР-программы (системы автоматизированного проектирования). Хотя речь всё о том же 3D-моделировании.

Полигональное моделирование

Суть метода в том, что модели создаются с помощью полигонов — поверхностей, задающихся точками. Точки можно двигать, тем самым формируя модель, ориентируясь на внешний вид и интуицию. Это в большей мере творческая работа, здесь зачастую нет привязки к реальным единицам измерения.

Полигоны

 

Пример низкополигональной модели на 220 полигонов

Процесс создание простой 3D-модели с помощью полигонального моделирования:

Метод зачастую используется, если моделируемый объект не выйдет за пределы экрана, то есть не будет воссоздан в реальном мире. Так, например, создаются игровые и мультипликационные персонажи.

Создавать высокоточные виртуальные объекты с помощью данного метода сложно, ведь процесс скорее напоминает лепку из пластилина, но на компьютере. Но его также можно использовать для проектирования вещей, для которых в производстве не важна  высокая точность и соблюдение размеров.

Моделирование в САПРах 

САПР или CAD (англ. Computer-Aided Design) — программа, где модели задаются формулами, а не полигонами. Это позволяет достигать точности до долей миллиметра, поэтому метод широко используется для проектирования моделей, которые не только выйдут за пределы экрана, но и пойдут в массовое производство. Например, для создания моделей деталей, которые будут отлиты на заводе, автомобилей, двигателей, зданий, мебели, самолётов.

Процесс моделирования выглядит так:

Если сравнивать этот метод с полигональным моделированием, то разница примерно как с растровой и векторной графикой. Даже предельно высокополигональная модель (с таким количеством рёбер, что самый мощный компьютер виснет при попытке её отобразить), будет иметь неровности при приближении, в САПРах же любая поверхность идеально гладкая.

Этот метод также хорош тем, что модели задаются с помощью параметров, поэтому в любой момент можно скорректировать необходимые показатели (например, поменять высоту объекта или диаметр отверстия) и перестроится вся модель. Но с его помощью создавать сложные органические модели крайне нецелесообразно — проектирование идеально гладкого игрового персонажа займёт неоправданно много времени.

Что нужно, чтобы начать

Главное — искренний интерес и вдохновлённость затеей. Самым первым шагом может быть даже скачивание приложения по 3D-моделированию на смартфон — просто чтобы понять, нравится ли вам создавать объемные фигурки на устройстве. На Android можно установить 3D Designer (рейтинг не очень, но что-то понять можно, сделав скидку на сыроватость), а на iOS пойдёт и более серьёзное САПР-приложение — Shapr: 3D modeling CAD.

Комментарий под видео, демонстрирующий правильный настрой и отсутствие возрастных преград

Знания и навыки

Для старта в полигональном моделировании не нужны никакие специфические знания, помимо умения пользоваться компьютером. Полезным, но не обязательным навыком для этапа скульптинга (способа моделирования, когда персонаж лепится как из глины) будет умение рисовать от руки. Для начала продуктивной работы в САПРах большим плюсом будет понимание топологии поверхностей, свойств материалов и технологии производства. Поэтому профильное образование и конструкторские навыки будут очень кстати.

Какой компьютер подойдет для 3D-моделирования

Выбор железа будет зависеть от сложности проектов, над которыми вы будете работать. Так высокополигональное моделирование и работа в САПРах потребует большей мощности компьютера.

Низко-, средне- и высокополигональная модели лица

Минимальные характеристики для 3D-моделирования без сильных тормозов с учётом требования большинства программ такие:

  • Full HD экран 1920х1080.
  • Процессор — 4 ядра от 3 GHz.
  • Оперативная память — 8 Гб (помните, 4х4 быстрее, чем 2х8 Гб).
  • Видеокарта — с поддержкой OpenGL 4.3 на 4 Гб памяти.
  • Свободное место на диске — 50 Гб (здесь с запасом, но желательно иметь как можно больше свободного места, ведь много памяти будут занимать плагины, наборы материалов, текстур и сами проекты).

Разумеется, чем больше, тем лучше. Вот пример топовой сборки, чтобы всё летало на любых проектах:

  • Процессор — AMD Ryzen 9 5950X. Он идеально подходит для 3D моделирования по количеству ядер (16) и потоков (32).
  • Оперативная память — 32 Гб (Patriot Viper Steel — 2х16 Гб).
  • Видеокарта — NVidia RTX 3080 Ti на 12 Гб.
  • Материнская плата — MSI MPG B550 GAMING CARBON WIFI.
  • Накопители — SSD Samsung 980 Pro 1 TB и HDD Seagate Backup Plus Hub
  • Блок питания — Deepcool DQ850.
  • Система охлаждения — MSI MAG CORELIQUID 360R.
  • Корпус — Cooler Master MasterBox MB511 RGB.

Но и стоимость такой сборки соответствующая — около 3700 долларов.

Конечно, можно позволить себе отличную сборку, на которой будет приятно работать с большинством проектов, за минимум в 2 раза меньшую сумму. Например, она может выглядеть так:

  • Процессор — AMD Ryzen 7 3700X.
  • Оперативная память — 32 Гб (Corsair Vengeance LPX — 2х16 Гб).
  • Видеокарта — GeForce RTX 2070.
  • Материнская плата — GIGABYTE X570 GAMING X.
  • Накопитель — SSD Samsung 970 PRO.
  • Блок питания — Corsair CX550.
  • Система охлаждения — AMD Wraith Prism.
  • Корпус — Phanteks Full Tower Case ATX.

Главное, если хотите сэкономить, то не берите готовые сборки. Высока вероятность переплатить или взять в таком комплекте староватую деталь. Лучше попросите помощи у понимающего в железе знакомого, обратитесь в специализированную контору за индивидуальной сборкой, а лучше — разберитесь сами. Детально о нюансах и подводных камнях выбора железа для 3D-моделирования рассказывает Digy Zem на своём Youtube-канале:

И да, на ноутбуке тоже можно моделировать, если он соответствует минимальным требованиям программ.

Какой графический планшет подойдёт для 3D-моделирования

Для обычного 3D-моделирования хватит мыши с клавиатурой. Но если вы планируете заниматься скульптингом, то нужно вложить бюджет и на покупку планшета. Начинающему 3D-моделлеру хватит и WACOM Intuos S стоимостью около 7000 рублей.

WACOM Intuos S

А стоит ли оно того?

Согласно данным Statista, глобальный рынок дополненной реальности (AR), виртуальной реальности (VR) и смешанной реальности (MR) достигнет 30,7 млрд. долларов в 2021 году, а к 2024 году приблизится к 300 млрд. долларов. То есть за 4 года вырастет в 10 раз, что однозначно приведёт к увеличению востребованности специалистов по 3D-моделированию.

Проектирование виртуальных миров — реальная задача ближайшего будущего. Кроме того, 3D-моделлеры будут стабильно востребованы в промышленности, а количество сфер применения специальности только растёт. Поэтому, если вы в детстве мечтали создавать космические корабли, то вы к этому близки.

Если вернуться на Землю, то уже сейчас на HeadHunter по запросу «3D-моделирование» открыто 643 вакансии. В среднем зарплаты стартуют от 70 тысяч рублей и достигают 300 тысяч рублей, например, для должностей Lead 3D Artist и Motion Designer 2D/3D. Специалисты требуются в самых разных сферах и под самые разные задачи: от создания игровых персонажей и моделей ювелирных изделий в ZBRUSH, проектирования мебели в AutoCAD до моделирования результатов лечения в стоматологии, как дополнения к основной специальности врача.

Поэтому не редкость, что понимая потенциал отрасли, программисты перепрофилируются в 3D-моделлеров. Так что, если вы ощущаете тягу к работе с визуалом, то однозначно стоит попробовать себя в этой сфере.

С чего начать изучение 3D-моделирования

Всё предельно просто — скачать программы для моделирования и начать работу над интересными для себя проектами, которые пополнят портфолио.

Часто рекомендуют начинать с освоения работы в Blender, ведь он бесплатен, не займёт много памяти и по нему много туториалов. Но лучше всего скачать и «пощупать» побольше программ, и выбрать то, что больше всего понравится и подойдёт под ваши задачи. Определиться поможет статья «10 популярных программ для 3D-моделирования».

Когда вы определились с программой, можно приступать к детальному изучению интерфейсов, техник моделирования, текстурирования, в общем погружению в специальность с помощью всевозможных курсов, статей и книг. И не забывать, что просмотр видео о моделировании становится обучением только после применения материала на практике.

Если нет времени собирать знания по крупицам, то вас может заинтересовать Факультет 3D-моделирования и визуализации. За 12 месяцев вы поработаете во всех популярных программах, освоите базовые и профессиональные инструменты, а также сделаете 10 работ для портфолио и получите гарантию трудоустройства.

программированиекомпьютерное моделирование3d-моделирование
Нашли ошибку в тексте? Напишите нам.
Спасибо,
что читаете наш блог!