Mô hình hóa 3D – Wikipedia tiếng Việt

Bởi tuhocmoithu

Trong đồ họa máy tính 3D, mô hình hóa 3D là quá trình phát triển biểu diễn toán học của bất kỳ bề mặt nào của vật thể (vô tri hoặc sống) theo ba chiều thông qua phần mềm chuyên dụng. Sản phẩm được gọi là mô hình 3D. Ai đó làm việc với các mô hình 3D có thể được gọi là một nghệ sĩ 3D. Nó có thể được hiển thị dưới dạng hình ảnh hai chiều thông qua quá trình gọi là kết xuất 3D hoặc được sử dụng trong máy tính mô phỏng các hiện tượng vật lý. Mô hình cũng có thể được tạo ra bằng cách sử dụng các thiết bị in 3D.

Mô hình hoàn toàn có thể được tạo tự động hóa hoặc bằng tay thủ công. Quá trình quy mô hóa thủ công sẵn sàng chuẩn bị tài liệu hình học cho đồ họa máy tính 3D tương tự như như nghệ thuật và thẩm mỹ tạo hình như điêu khắc .

Phần mềm mô hình 3D là một lớp phần mềm đồ họa máy tính 3D được sử dụng để sản xuất mô hình 3D. Các chương trình riêng lẻ của lớp này được gọi là ứng dụng mô hình hóa hoặc mô hình hóa.

[1]

Mô hình ba chiều của máy quang phổ

Mô hình selfie 3D được tạo từ những hình ảnh 2D được chụp tại quầy bán hàng ảnh 3D Fantasitron tại MadurodamCác quy mô ba chiều ( 3D ) bộc lộ một khung hình vật lý bằng cách sử dụng tập hợp những điểm trong khoảng trống 3D, được liên kết bởi những thực thể hình học khác nhau như hình tam giác, đường thẳng, mặt phẳng cong, v.v. Là tập hợp tài liệu ( điểm và thông tin khác ), quy mô 3D hoàn toàn có thể được tạo bằng tay, bằng thuật toán ( quy mô hóa thủ tục ) hoặc quét. Bề mặt của chúng hoàn toàn có thể được xác lập thêm với ánh xạ cấu trúc .Mô hình 3D được sử dụng thoáng rộng ở mọi nơi trong Đồ họa 3D và CAD. Việc sử dụng chúng có trước việc sử dụng thoáng rộng đồ họa 3D trên máy tính cá thể. Nhiều game show máy tính đã sử dụng hình ảnh được kết xuất sẵn của những quy mô 3D như họa tiết trước khi máy tính hoàn toàn có thể kết xuất chúng trong thời hạn thực. Sau đó, người phong cách thiết kế hoàn toàn có thể nhìn thấy quy mô theo nhiều hướng và góc nhìn khác nhau, điều này hoàn toàn có thể giúp người phong cách thiết kế xem liệu đối tượng người tiêu dùng được tạo ra như dự tính so với tầm nhìn bắt đầu của họ. Xem phong cách thiết kế theo cách này hoàn toàn có thể giúp nhà phong cách thiết kế / công ty tìm ra những đổi khác hoặc nâng cấp cải tiến thiết yếu cho loại sản phẩm. [ 2 ]Ngày nay, những quy mô 3D được sử dụng trong nhiều nghành. Ngành y tế sử dụng những quy mô chi tiết cụ thể của những cơ quan ; chúng hoàn toàn có thể được tạo bằng nhiều lát ảnh 2 chiều từ quét MRI hoặc CT. Ngành công nghiệp điện ảnh sử dụng chúng làm nhân vật và đối tượng người dùng cho những hình ảnh hoạt động sôi động và chân thực. Ngành công nghiệp game show video sử dụng chúng làm gia tài cho máy tính và game show video. Ngành khoa học sử dụng chúng như những quy mô chi tiết cụ thể cao của những hợp chất hóa học. [ 3 ] Ngành kiến trúc sử dụng chúng để trình diễn những tòa nhà và cảnh sắc được đề xuất kiến nghị thay cho những quy mô kiến trúc vật lý truyền thống lịch sử. Cộng đồng kỹ thuật sử dụng chúng như phong cách thiết kế của những thiết bị, phương tiện đi lại và cấu trúc mới cũng như một loạt những ứng dụng khác. Trong những thập kỷ gần đây, hội đồng khoa học toàn cầu đã khởi đầu thiết kế xây dựng những quy mô địa chất 3D như một thông lệ tiêu chuẩn. Mô hình 3D cũng hoàn toàn có thể là cơ sở cho những thiết bị vật lý được thiết kế xây dựng bằng máy in 3D hoặc máy CNC .
Một kết xuất hiện đại của quy mô ấm trà Utah mang tính hình tượng được tăng trưởng bởi Martin Newell ( 1975 ). Ấm trà Utah là một trong những quy mô phổ cập nhất được sử dụng trong giáo dục đồ họa 3D .Hầu như tổng thể những quy mô 3D hoàn toàn có thể được chia thành hai loại .

  • Khối rắn – Những mô hình này xác định âm lượng của đối tượng mà chúng đại diện (giống như một tảng đá). Mô hình rắn chủ yếu được sử dụng cho mô phỏng kỹ thuật và y tế, và thường được xây dựng với hình học rắn xây dựng
  • Vỏ/ ranh giới – những mô hình này đại diện cho bề mặt, ví dụ như ranh giới của đối tượng, không phải khối lượng của nó (giống như vỏ trứng mỏng vô cùng). Hầu như tất cả các mô hình hình ảnh được sử dụng trong các trò chơi và phim ảnh đều là mô hình vỏ.

Mô hình rắn và vỏ hoàn toàn có thể tạo ra những đối tượng người tiêu dùng giống hệt nhau về tính năng. Sự độc lạ giữa chúng đa phần là những biến thể trong cách chúng được tạo và chỉnh sửa và những quy ước sử dụng trong những nghành nghề dịch vụ khác nhau và sự độc lạ về những loại giao động giữa quy mô và trong thực tiễn .Các quy mô vỏ phải được đa tạp ( không có lỗ hoặc vết nứt trên vỏ ) để có ý nghĩa như một vật thể thực sự. Các lưới đa giác ( và ở mức độ thấp hơn những mặt phẳng phân loại ) cho đến nay là đại diện thay mặt thông dụng nhất. Tập Lever là một đại diện thay mặt có ích cho những mặt phẳng biến dạng trải qua nhiều đổi khác tôpô như chất lưu .

Quá trình biến đổi các biểu diễn của các đối tượng, chẳng hạn như tọa độ điểm giữa của một hình cầu và một điểm trên chu vi của nó thành một biểu diễn đa giác của một hình cầu, được gọi là tessname. Bước này được sử dụng trong kết xuất dựa trên đa giác, trong đó các đối tượng được chia nhỏ từ các biểu diễn trừu tượng (” nguyên thủy “) như hình cầu, hình nón, v.v., đến cái gọi là lưới, là lưới của các hình tam giác được liên kết với nhau. Các lưới của các hình tam giác (thay vì ví dụ như hình vuông) rất phổ biến vì chúng đã được chứng minh là dễ rasterise (bề mặt được mô tả bởi mỗi hình tam giác là mặt phẳng, vì vậy hình chiếu luôn luôn lồi);.[4] Biểu diễn đa giác không được sử dụng trong tất cả các kỹ thuật kết xuất và trong các trường hợp này, bước tessname không được bao gồm trong quá trình chuyển từ biểu diễn trừu tượng sang cảnh hiển thị.

Quy trình quy mô hóa[sửa|sửa mã nguồn]

Có ba cách phổ cập để biểu lộ một quy mô :

  • Mô hình hóa đa giác – Các điểm trong không gian 3D, được gọi là các đỉnh, được kết nối bởi các đoạn đường để tạo thành một lưới đa giác. Phần lớn các mô hình 3D ngày nay được xây dựng dưới dạng mô hình đa giác có kết cấu, bởi vì chúng linh hoạt và vì máy tính có thể hiển thị chúng rất nhanh. Tuy nhiên, đa giác là mặt phẳng và chỉ có thể xấp xỉ các bề mặt cong bằng nhiều đa giác.
  • Mô hình đường cong – Bề mặt được xác định bởi các đường cong, bị ảnh hưởng bởi các điểm kiểm soát có trọng số. Đường cong theo sau (nhưng không nhất thiết phải nội suy) các điểm. Tăng trọng lượng cho một điểm sẽ kéo đường cong lại gần điểm đó. Các loại đường cong bao gồm B-spline hợp lý không đồng nhất (NURBS), spline, miếng vá và nguyên thủy hình học
  • Điêu khắc kỹ thuật số – Vẫn là một phương pháp mô hình khá mới, điêu khắc 3D đã trở nên rất phổ biến trong vài năm qua.[cần dẫn nguồn] Hiện tại có ba loại điêu khắc kỹ thuật số: Dịch chuyển, được sử dụng rộng rãi nhất trong số các ứng dụng tại thời điểm này, sử dụng mô hình dày đặc (thường được tạo bởi các bề mặt phân chia của lưới điều khiển đa giác) và lưu trữ vị trí mới cho đỉnh vị trí thông qua việc sử dụng bản đồ hình ảnh lưu trữ các vị trí được điều chỉnh. Thể tích, dựa trên voxels lỏng lẻo, có khả năng tương tự như sự dịch chuyển nhưng không bị kéo dài đa giác khi không có đủ đa giác trong một vùng để đạt được biến dạng. Tính năng động tương tự như voxel nhưng phân chia bề mặt bằng cách sử dụng tam giác để duy trì bề mặt mịn và cho phép các chi tiết mịn hơn. Các phương pháp này cho phép khám phá rất nghệ thuật vì mô hình sẽ có một cấu trúc liên kết mới được tạo ra trên nó một khi mô hình hình thành và có thể các chi tiết đã được điêu khắc. Lưới mới thường sẽ có thông tin lưới có độ phân giải cao ban đầu được truyền vào dữ liệu dịch chuyển hoặc dữ liệu bản đồ thông thường nếu dành cho công cụ trò chơi.

Một con cá tưởng tượng 3D gồm có những mặt phẳng hữu cơ được tạo ra bằng LAI4D .Giai đoạn quy mô hóa gồm có tạo hình những đối tượng người dùng riêng không liên quan gì đến nhau mà sau này được sử dụng trong cảnh. Có 1 số ít kỹ thuật quy mô hóa, gồm có :

  • Xây dựng hình học rắn
  • Bề mặt tiềm ẩn
  • Bề mặt phân khu

Mô hình hoàn toàn có thể được thực thi bằng phương tiện đi lại của một chương trình chuyên được dùng ( ví dụ, Cinema 4D, Maya, 3 ds Max, Blender, LightWave, Modo ) hoặc một thành phần ứng dụng ( Shaper, Lofter trong 3 ds Max ) hoặc 1 số ít ngôn từ mô tả cảnh ( như trong POV-Ray ). Trong 1 số ít trường hợp, không có sự phân biệt khắt khe giữa những quy trình tiến độ này ; trong những trường hợp như vậy, quy mô hóa chỉ là một phần của quy trình tạo cảnh ( ví dụ, đây là trường hợp với Caligari trueSpace và Realsoft 3D ) .

Các vật liệu phức tạp như thổi cát, mây và phun chất lỏng được mô hình hóa bằng hệ thống hạt và là một khối tọa độ 3D có các điểm, đa giác, biểu tượng kết cấu hoặc họa tiết được gán cho chúng.

Ứng dụng thương mại tiên phong có sẵn thoáng rộng cho những quy mô ảo của con người Open vào năm 1998 trên website của Lands ‘ End. Các quy mô ảo của con người được tạo bởi công ty My Virtual Mode Inc. và được cho phép người dùng tạo một quy mô của chính họ và thử quần áo 3D. [ 5 ] Có một số ít chương trình tân tiến được cho phép tạo ra những quy mô con người ảo ( Poser là một ví dụ ) .

Quần áo 3D[sửa|sửa mã nguồn]

Mô hình quần áo 3D năng động được triển khai trong Marvelous DesignerSự tăng trưởng của những ứng dụng mô phỏng vải như Marvelous Designer, CLO3D và Optitex, đã được cho phép những nghệ sĩ và nhà phong cách thiết kế thời trang quy mô hóa quần áo 3D năng động trên máy tính. [ 6 ] Quần áo 3D động được sử dụng cho những hạng mục thời trang ảo, cũng như mặc quần áo nhân vật 3D cho những game show video, phim hoạt hình 3D, để nhân đôi kỹ thuật số trong phim [ 7 ] cũng như làm quần áo cho avatar trong quốc tế ảo như SecondLife .

So với chiêu thức 2D[sửa|sửa mã nguồn]

Hiệu ứng quang học 3D thường đạt được mà không cần quy mô khung dây và đôi khi không hề phân biệt được ở dạng ở đầu cuối. Một số ứng dụng nghệ thuật và thẩm mỹ đồ họa gồm có những bộ lọc hoàn toàn có thể được vận dụng cho đồ họa vector 2D hoặc đồ họa raster 2D trên những lớp trong suốt .Ưu điểm của quy mô 3D khung dây so với những chiêu thức 2D độc quyền gồm có :

  • Tính linh hoạt, khả năng thay đổi góc hoặc hình ảnh động với kết xuất nhanh hơn các thay đổi;
  • Dễ dàng kết xuất, tính toán tự động và hiển thị các hiệu ứng quang học thay vì trực quan hóa hoặc ước tính;
  • Quang học chính xác, ít có khả năng lỗi của con người trong việc đặt sai vị trí, làm quá mức hoặc quên bao gồm một hiệu ứng hình ảnh.

Nhược điểm so với kết xuất đồ quang học 2D hoàn toàn có thể gồm có đường cong học tập ứng dụng và khó đạt được những hiệu ứng quang học nhất định. Một số hiệu ứng quang học hoàn toàn có thể đạt được với những bộ lọc kết xuất đặc biệt quan trọng có trong ứng dụng quy mô 3D. Để tốt nhất cho cả hai quốc tế, một số ít nghệ sĩ sử dụng phối hợp quy mô 3D, sau đó chỉnh sửa hình ảnh kết xuất bằng máy tính 2D từ quy mô 3D .

Thị phần quy mô 3D[sửa|sửa mã nguồn]

Một thị trường to lớn cho những quy mô 3D ( cũng như nội dung tương quan đến 3D, ví dụ điển hình như cấu trúc, tập lệnh, v.v. ) vẫn sống sót – cho những quy mô riêng không liên quan gì đến nhau hoặc những bộ sưu tập lớn. Một số thị trường trực tuyến cho nội dung 3D được cho phép những nghệ sĩ riêng không liên quan gì đến nhau bán nội dung mà họ đã tạo, gồm có TurboSquid, CGStudio, CreativeMarket Sketchfab, CGTrader và Cults. Thông thường, tiềm năng của những nghệ sĩ là lấy thêm giá trị từ gia tài mà họ đã tạo trước kia cho những dự án Bất Động Sản. Bằng cách đó, những nghệ sĩ hoàn toàn có thể kiếm được nhiều tiền hơn từ nội dung cũ của họ và những công ty hoàn toàn có thể tiết kiệm chi phí tiền bằng cách mua những quy mô được tạo sẵn thay vì trả tiền cho một nhân viên cấp dưới để tạo ra từ đầu. Những thị trường này thường phân loại việc bán hàng giữa họ và nghệ sĩ tạo ra gia tài, những nghệ sĩ nhận được 40 % đến 95 % doanh thu theo thị trường. Trong hầu hết những trường hợp, nghệ sĩ vẫn giữ quyền sở hữu quy mô 3 d ; người mua chỉ mua quyền sử dụng và trình diễn quy mô. Một số nghệ sĩ bán loại sản phẩm của họ trực tiếp trong những shop riêng của họ phân phối mẫu sản phẩm của họ với giá thấp hơn bằng cách không sử dụng trung gian .Trong vài năm qua, nhiều thị trường chuyên về những quy mô in 3D đã Open. Một số thị trường in 3D là sự phối hợp của những website san sẻ quy mô, có hoặc không có năng lực e-com tích hợp. Một số những nền tảng cũng cung ứng dịch vụ in ấn 3D theo nhu yếu, ứng dụng cho mô hình vẽ và xem năng động của những mẫu sản phẩm, vv tập tin in ấn những nền tảng san sẻ 3D gồm có Shapeways, Sketchfab, Pinshape, Thingiverse, TurboSquid, CGTrader, Threeding, MyMiniFactory, và GrabCAD .
In 3D là một dạng công nghệ tiên tiến sản xuất bồi đắp, trong đó một vật thể ba chiều được tạo ra bằng cách đặt xuống hoặc thiết kế xây dựng từ những lớp vật tư sau đó nhau .In 3D là một cách tuyệt vời để tạo những đối tượng người tiêu dùng chính bới bạn hoàn toàn có thể tạo những đối tượng người dùng mà bạn không hề tạo ra nếu không có những khuôn đắt tiền phức tạp được tạo hoặc bằng cách tạo những đối tượng người dùng với nhiều phần. Một phần được in 3D hoàn toàn có thể được chỉnh sửa bằng cách chỉnh sửa quy mô 3D. Điều đó tránh phải làm bất kỳ công cụ bổ trợ nào hoàn toàn có thể tiết kiệm ngân sách và chi phí thời hạn và tài lộc. In 3D là tuyệt vời để thử nghiệm một sáng tạo độc đáo mà không phải trải qua quy trình sản xuất, điều này thật tuyệt vời để có được một hình thức vật lý của sáng tạo độc đáo cá thể / công ty [ 8 ]Trong những năm gần đây, đã có sự ngày càng tăng số lượng những công ty phân phối những quy mô in 3D được cá thể hóa của những đối tượng người tiêu dùng đã được quét, phong cách thiết kế bằng ứng dụng CAD và sau đó được in theo nhu yếu của người mua. Như đã đề cập trước đây, những quy mô 3D hoàn toàn có thể được mua từ những chợ trực tuyến và được in bởi những cá thể hoặc công ty sử dụng máy in 3D có bán trên thị trường, được cho phép sản xuất tại nhà những vật thể như phụ tùng sửa chữa thay thế, [ 9 ] quy mô toán học, [ 10 ] và thậm chí còn cả thiết bị y tế. [ 11 ]
Các bước tái tạo khuôn mặt pháp y của một xác ướp được thực thi trong Blender của nhà phong cách thiết kế 3D người Brazil Cícero MoraesMô hình 3D được sử dụng trong những ngành công nghiệp khác nhau như phim ảnh, phim hoạt hình và chơi game, phong cách thiết kế nội thất bên trong và kiến trúc. Chúng cũng được sử dụng trong ngành y tế cho những đại diện thay mặt tương tác của giải phẫu. Một số lượng lớn ứng dụng 3D cũng được sử dụng để thiết kế xây dựng màn biểu diễn kỹ thuật số cho những quy mô hoặc bộ phận cơ khí trước khi chúng thực sự được sản xuất. Phần mềm tương quan đến CAD / CAM được sử dụng trong những nghành nghề dịch vụ như vậy và với những ứng dụng này, bạn không chỉ hoàn toàn có thể kiến thiết xây dựng những bộ phận mà còn lắp ráp chúng và quan sát công dụng của chúng .

Mô hình 3D cũng được sử dụng trong lĩnh vực Thiết kế công nghiệp, trong đó các sản phẩm được mô hình 3D trước khi đại diện cho khách hàng. Trong ngành Truyền thông và Sự kiện, mô hình 3D được sử dụng trong Thiết kế Giai đoạn / Thiết lập.

Các OWL 2 bản dịch của từ vựng của X3D hoàn toàn có thể được sử dụng để cung ứng trình làng ngữ nghĩa cho những quy mô 3D, đó là thích hợp cho việc lập chỉ mục và tìm kiếm những quy mô 3D bằng những tính năng như hình học, kích cỡ, vật tư, cấu trúc, phản xạ khuếch tán, phổ truyền, tính minh bạch, độ phản chiếu, màu trắng đục, men, vecni và men ( trái ngược với miêu tả văn bản phi cấu trúc hoặc những kho lưu trữ bảo tàng và triển lãm ảo 2.5 D bằng Google Street View trên Google Arts và Culture, ví dụ điển hình ). [ 12 ] Đại diện RDF của những quy mô 3D hoàn toàn có thể được sử dụng trong lý luận, được cho phép những ứng dụng 3D mưu trí, ví dụ, hoàn toàn có thể tự động hóa so sánh hai quy mô 3D theo âm lượng. [ 13 ]

Thử nghiệm quy mô rắn 3D[sửa|sửa mã nguồn]

Các quy mô 3D Solid hoàn toàn có thể được kiểm tra theo nhiều cách khác nhau tùy thuộc vào những gì thiết yếu bằng cách sử dụng mô phỏng, phong cách thiết kế chính sách và nghiên cứu và phân tích. Nếu một động cơ được phong cách thiết kế và lắp ráp đúng mực ( điều này hoàn toàn có thể được thực thi khác nhau tùy thuộc vào chương trình quy mô 3D nào đang được sử dụng ), bằng cách sử dụng công cụ chính sách, người dùng sẽ hoàn toàn có thể biết liệu động cơ hoặc máy được lắp ráp đúng mực bằng cách quản lý và vận hành. Thiết kế khác nhau sẽ cần phải được thử nghiệm theo những cách khác nhau. Ví dụ ; một máy bơm hồ bơi sẽ cần một mô phỏng dòng nước chảy qua máy bơm để xem nước chảy qua máy bơm như thế nào. Các thử nghiệm này xác định xem một loại sản phẩm được tăng trưởng đúng mực hay nếu tôi cần sửa đổi để phân phối những nhu yếu của nó .

Liên kết ngoài[sửa|sửa mã nguồn]

Phương tiện liên quan tới 3D modeling tại Wikimedia Commons

You may also like

Để lại bình luận