Лучшие бесплатные онлайн-сервисы для 3d-моделирования и дизайна

Autodesk 3DS Max

Это одна из самых первых программ данного назначения, и она же самая популярная. Выпускается компанией Autodesk с 1996 года, и за десятилетия достигла больших высот. На сегодняшний день это, пожалуй, лучшая программа для 3D моделирования, с очень богатым функционалом. Всё, что только захочется, в ней можно сделать – объёмные модели, в том числе людей, волосы, траву, ткань, есть встроенная физика и кинематика, система частиц, легко построить анимацию и получить видеоролик.

Интерфейс 3D Max выглядит сложно, но разобраться в нём, оказывается, легко. Ведь за годы существования программы создано множество учебников, видеоуроков, есть целые сообщества, посвящённые ей. Кроме того, разработано множество расширений, библиотек и готовых моделей, которые можно запросто скачать и использовать.

3D Max обычно используется визуализаторами для проектирования дизайна интерьеров или экстерьеров. Этому способствует отличная система освещения V-Ray, которая позволяет создать изображение, неотличимое от фотографии. Однако программа также популярна и для создания моделей для игр, а также коротких анимаций.

Преимущества 3DS Max:

• множество обучающих материалов, расширений и готовых библиотек;
• востребованность специалистов на рынке.

Недостатки:

• очень дорогая программа, но для обучения можно получить бесплатную студенческую лицензию на 3 года;
• освоение требует много времени.

Мгновенное создание пресс-форм

Благодаря способности системы обрабатывать несвязанную геометрию и применять внутреннюю базу данных, вы можете подобрать электроды и разработать свою коллекцию пресс-форм в кратчайшие сроки без потери качества.

Для работы со станками с числовым программным управлением, встроенная система САМ помогает создавать 2-5 координатную обработку детали. А интегрированная функция сама выбирает наилучший способ обработки, в том числе, высокоскоростную, а также самостоятельно удаляет ненужные материалы. Система способствуетотличной износостойкостьи инструментов. При разработке вы потратите минимум времени и сэкономите средства.

Воксельное моделирование

Воксель (англ. Voxel — новообразование из слов: объёмный и пиксель) — это 3D-кубик, из которых сложен объект в 3D-пространстве. Это аналог двухмерных пикселей, только воксель имеет 6 квадратных граней. Воксельные модели — объёмные объекты, в отличие от полигональных, где полигоны составляют лишь оболочку объектов с полостью внутри.
Воксельное моделирование используют в науке и в медицине: компьютерная томография, УЗИ и МРТ. В некоторых армиях мира используют томографию для создания идеально подогнанной обуви для военнослужащих.

Воксельное моделирование применяют и в разработке игр, но сдерживающим фактором здесь выступает высокое требование к компьютерному «железу». Изюминкой воксельного моделирования в играх считается великолепие ландшафтов, замковых интерьеров и их динамичная трансформация или разрушение. Даже разработчики Minecraft не оставили это без внимания. В целом это невероятно перспективный вид моделирования.

Какие программы бывают

Программы делятся на профессиональные и любительские, которые подходят новичкам. Они различаются логикой работы, тем, какие задачи в них можно выполнить, и сложностью освоения.

Среди них есть платные и бесплатные. Часто можно протестировать демоверсию платной программы, а потом приобрести лицензию или подписку. Если дизайнер работает в компании, как правило, она берёт эти расходы на себя. В учебных заведениях и на онлайн-курсах программами обычно можно пользоваться со скидкой или бесплатно — на время обучения.

Я поделюсь личным опытом работы с некоторыми из программ. Передо мной стояла задача изучить основные инструменты для работы с интерьером, в которых можно было бы создавать коллажи, чертить планы и делать визуализацию. Часть программ я осваивала на курсах или обращаясь за помощью, часть — самостоятельно.

Промышленное моделирование

Системы Автоматизированного Проектирования (САПР) и или по-английски CAD (Computer-Aided Design) применяют для создания 3d моделей в первую очередь промышленного назначения. Они предназначены для создания точных копий реальных объектов.

При данном виде моделирования учитываются не только малейшие зазоры, но и свойства материала моделируемого объекта. В связи, с чем данный вид моделирования нашел широкое применение в инженерном деле. Особенность этого моделирования в том, что для создания модели не используют полигоны, а цельные формы.

Промышленное моделирование можно разделить на следующие подвиды: параметрическое, твердотельное и поверхностное.

Параметрическое моделирование

Параметрическое моделирование осуществляется путем введения требуемых параметров элементов модели, а так же соотношение между ними. Иными словами создается математическая модель с нужными параметрами, изменяя которые можно создать различные комбинации модели и тем самым избежать ошибок, внеся необходимые корректировки.

Является достаточно старым и самым простым способом проектирования промышленных деталей и механизмов.

Твердотельное моделирование

Если при полигональном моделировании куб разрезать пополам, то там внутри будет пустота. При твердотельном моделировании, если разрезать куб, то там не будет пустоты, как если бы разрезали реальный твердый предмет.

При построении модели работают сразу со всей оболочкой, а не с отдельными поверхностями. Сначала создается простая форма оболочки, например, сферы, а затем к ней применяют различные операции: резка, объединение с другими телами, булевые операции и др.

Твердотельное моделирование идеально подходит для создания твердых 3d моделей несложной формы: шестеренок, двигателей, и т.д., но не применим к созданию мягких: мятой одежды, животных и т.д.

Поверхностное моделирование

Поверхностное моделирование, обычно, используется для создания поверхностей сложных форм: автомобилей, самолетов и т.д.

Модель строится из различных поверхностей, которым придают нужную форму, а затем соединяют между собой, например, плавными переходами, а лишнее обрезают. Таким образом, форма нужной оболочки объекта собирается из нескольких поверхностей.

Примерами программ для промышленного моделирования являются: «Compas-3D», «SolidWorks», «Solid Edge» и т.п.

Моделирование метасферами

Так же следует упомянуть о таком моделирования как «Metaball», то есть моделирование метасферами.

Аналогично сплайновому или NURBS моделированию данный вид позволяет создавать модели сглаженной формы. Его особенность в том, что модель строится из 3d объектов сглаженной замкнутой формы (метасфер), которые при соприкосновении друг с другом автоматически сливаются частями соприкасающихся поверхностей. Метасферы как бы притягиваются друг к другу подобно каплям воды или ртути.

На рисунке показаны метасферы до соприкосновения и после.

При помощи «Metaball» легко создавать, например, капли росы на листьях деревьев, различные кочки или прыщи на коже персонажа.

Примером программы, в которой возможно моделирование метасферами является Blender.

3Ds Max

Долгие годы этот 3D редактор остается одним из самых востребованных и широко используемых в мире. Его используют художники и дизайнеры, работающие в самых разных областях. Это архитектурный и ландшафтный дизайн, игровая индустрия, разработка компьютерных анимаций. Те есть вы без проблем можете заниматься как моделированием  интерьера или квартиры, так и игровых персонажей или автомобилей.

3Ds Max имеет самый широких набор возможностей создания объектов. Здесь возможно не только редактирование любых трехмерных моделей, но и разработка текстуры и внешнего вида, работа в источниками освещения, анимация, расчет и применение спецэффектов. В сети есть большое количество уже готовых материалов, а также 3д проектов, которые можно импортировать в эту программу, затем работать с ними.

Базовые способы создания моделей — модификация исходных простых объектов на основе сплайнов и полигонов. Так, создав простенький объект, путем последовательной трансформации можно получить сложную и оригинальную модель. Звучит не совсем понятно, но, разобравшись, можно создавать практически все, что угодно. Проще говоря, из обычного куба вы можете сделать кабину грузовика или основу для дома, а из цилиндра — цистерну. Надеюсь, я понятно объяснил.

Главное окно 3Ds Max имеет ряд вкладок. Главные из них — операции с файлами (сохранение, импорт, новый проект), создание базовых структур различных категорий, инструменты для редактирования, библиотека и редактор материалов, работа с освещением, управление анимацией и финальный рендеринг. Большую область экрана занимает окно, где отображается модель в 3-х проекциях и трехмерном виде.

Достоинства

• отличная функциональность, которая позволяет создавать потрясающие модели;
• огромная библиотека текстур и материалов;
• хорошие возможности анимации;
• поддержка моделей из других приложений для 3D моделирования;
• много обучающих роликов, статей.

Недостатки

• официальная версия — платная и достаточно дорогая;
• сложная в освоении новичками.

Blender 3D

Новички, освоив простейшее ПО, могут использовать систему проектирования Blender — это один из самых функциональных инструментов на сегодня, при этом полностью бесплатный. При желании в программе можно создать короткометражную анимацию «от и до» — она поддерживает даже средство для видеомонтажа. Что касается наших задач, то здесь есть инструменты как для разных видов моделирования, так и для трехмерного скульптинга.

Blender 3D — одно из самых многофункциональных приложений для моделирования

У редактора есть активное сообщество, где можно искать обучающие материалы, задавать вопросы и выбирать нужные расширения, созданные самими пользователями (Blender 3D имеет открытый код). Для знакомства с интерфейсом в обязательном порядке придется освоить несколько уроков — часть действий вообще можно совершить только при помощи комбинации клавиш, а с интуитивностью у приложения не все гладко.

Некоторые пользователи жалуются на медленную работу и необходимость настройки не самых нужных параметров наподобие освещения, но при этом Blender 3D остается одной из самых функциональных программ для моделирования.

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.

3d моделирование: что это такое?

Достаточно часто мы слышим сочетание 3d, даже не задумываясь над смыслом. На самом деле, 3d – это сокращение английского 3-dimensional, что переводится как «три размера». Однако, сокращение не используется отдельно, обязательно добавляются поясняющие слова: звук, видео, шоу, принтер и так далее.

Основной смысл этого термина: переход из схематического, плоского пространства в трехмерное, более реалистическое. Такая визуализация нашла свое применение в создании объемных образов.

Таким образом, 3д моделирование – это создание объемных объектов при помощи компьютерных программ. Если же модели должны двигаться, то пользователю необходимо написать соответствующий компьютерный код.

Полигональное

Это классический вид моделирования, который основан на ручном вводе координат X, Y и Z для определения ключевых точек в пространстве. Такие точки соединяются ребрами и создают многоугольники (полигоны). Каждый полигон имеет уникальную текстуру, форму, цвет. Любой объект можно смоделировать, соединив группы полигонов.

Следует помнить основной недостаток этого вида моделирования. Чтобы края объекта не имели ограненный вид, количество полигонов должно быть большим. Кроме этого, сами полигоны должны быть очень маленькими. Именно так достигается реалистичность при полигональном моделировании.

Однако, если не предполагается увеличение объекта при приближении, то количество полигонов может быть не большим.

Сплайновое

Этот вид отличается тем, что здесь моделируются не отдельные кусочки объекта, а кривые для создания геометрии поверхности. Модель создается на основе сплайнового каркаса. А уже затем формируется трехмерная поверхность, которая огибает этот каркас.

Моделирование трехмерной кривой может быть основано на геометрических и функциональных отношениях или же произвольным. Во втором случае кривые определяются математическими уравнениями.

Такие поверхности применяются для моделирования сложных объектов, которые не имеют граней. Например, при создании моделей автомобилей, животных или людей.

Скульптуринг

Это относительно новый вид трехмерного моделирования. При создании цифровой модели пользователь взаимодействует с виртуальным объектом точно так же, как скульптор с реальной глиной. Виртуальный материал точно так же можно тянуть, толкать, скручивать или сжимать для создания модели.

Большинство инструментов для скульптуринга позволяют деформировать полигональную поверхность модели. Процесс напоминает чеканку по металлу. Поверхность можно сделать вогнутой или выпуклой.

Однако, есть инструменты, которые работают по другому принципу. Объемность зависит от используемого пиксельного изображения.

В скульптуринге есть возможность добавлять новые или убирать лишние слои. Различные инструменты помогают деформировать модель так, чтобы процесс был максимально комфортным для пользователя.

В программах для скульптуринга есть возможность сохранять несколько уровней детализации объектов. Все уровни взаимосвязаны. Поэтому при изменении поверхности какого-то одного уровня, все остальные уровни так же изменятся. И это следует учитывать при корректировке геометрии на более низком уровне.

Где применяется 3D моделирование

Создание 3D-моделей, визуализация объектов и анимация процессов используются сегодня практически во всех сферах деятельности.

Промышленность

Современное производство невозможно представить без проектирования 3D-моделей приборов, механизмов, технологических схем.

Создание корпусов и деталей приборов в виде 3D-моделей используется для:

• вариативной компоновки частей и деталей механизмов;
• визуализации предполагаемых пропорций,
• анимационного представления сборочных или технологических процессов,
• создания чертежей для 3D-печати,
• воссоздания сломанных деталей.

Применение трехмерного моделирования способствует скорейшей реализации инновационных разработок и технологий в производственном процессе.

Медицина

При проведении пластики тела и других хирургических вмешательств, где требуется максимально точный расчет, трехмерные графические модели позволяют продемонстрировать пациенту планируемый ход операции и прогнозируемый результат. В области протезирования также рекордными темпами растет применение 3D моделей.

Создание интерьерных решений

Позволяет сформировать полноценное представление о размещении объектов и оборудования внутри помещения. С помощью трехмерной модели модно продемонстрировать все элементы представленной экспозиции — расстановка мебели, расположения систем отопления и водоснабжения, электропроводки. Это позволяет минимизировать затраты и избежать возможных ошибок в процессе строительства и отделки. 3D моделирование помогает создавать наборы мебели и лестницы различной конфигурации, оценивать уровень освещенности интерьера.

Создание объектов недвижимости

Создание трехмерной модели промышленного корпуса, торгового центра или кинотеатра позволяет:

• оценить качество и удобство планировки;
• определить положение объекта недвижимости на местности;
• спрогнозировать уровень солнечного освещения;
• выбрать варианты планировки при проектировании;
• сделать предварительную оценку объемов строительства;
• спланировать положение объекта недвижимости относительно дорожной сети и инфраструктуры;
• выбрать интерьер.

3D моделирование дает возможность визуализировать объекты в высоком качестве. Потребители могут не только оценить будущие конструкции, но и взаимодействовать с предметами внутри квартир, добавлять собственные предметы интерьера, менять визуальный стиль интерьера.

Для уже построенных объектов создается модель с функцией панорамного обзора, который позволяет человеку своими глазами увидеть готовое к заселению здание.

Определив место физического объекта в 3D пространстве, можно спроектировать и реализовать сложнейшие инновационные идеи в области ландшафтного дизайна.

Создание симуляторов и видеоигр

Трехмерные технологии создания виртуальной реальности предоставляют широчайшие возможности по созданию программ, суть которых заключается в имитации управления каким-либо процессом или аппаратом. Пилоты, машинисты поездов и даже космонавты приобретают и оттачивают свои навыки с помощью устройств, отображающих реальные явления или их часть в виртуальной среде.

Симулирование с применением 3D моделей также используется для прогнозирования динамики различных процессов в природных системах.

Современная киноиндустрия и производство компьютерных видеоигр сегодня немыслимы без технологий 3D моделирования, поскольку и там, и там активно используются трехмерные персонажи.

Изготовление эксклюзивных украшений

Профессиональные художники и ювелиры используют специальные программы, которые позволяют создать оригинальный и неповторимый эскиз ювелирных изделий и арт-объектов. 3D-моделирование позволяет изготовить пресс-форму и восковку будущего изделия оценить количество и стоимость используемых материалов.

Размещенные в интернете 3D-изображения стимулируют потенциального клиента к приобретению продукта, поскольку:

• позволяет рассмотреть товар лучше, чем на простом фото
• оценить внешний вид товара не вдаваясь в чтение описаний

Наличие 3D-изображения позволяет более максимально полно представить потенциальному клиенту преимущества продукта.

Примеры использования 3D моделирования можно найти на https://videozayac.ru/3d-modelirovanie/

123D Catch

Бесплатное приложение от Autodesk для десктопов и мобильных устройств, при помощи которого фотоснимки преобразуются в трехмерные модели. Но не стоит сразу замахиваться на создание модели из одной фотографии — понадобится несколько снимков с разных ракурсов, чтобы приложение смогло создать нормальный 3D-объект. И чем больше, тем лучше. В идеале же придется освоить еще STL-редактор, чтобы «допилить» то, что создано в 123D Catch на основе фотографий — в самой утилите этой возможности нет.

123D Catch создает 3D-модель на основе фотографий

Конечно, о хорошей детализации итогового объекта можно только мечтать, но для новичков, желающих создать модель по образу и подобию какого-либо предмета — это то, что нужно.

Blender

В последнее время большое распространение получила довольно простая и в то же время бесплатная программа для 3d моделирования — Blender (ну конечно насчет простой я чуть загнул, но тем не менее она легче остальных). Этот пакет предлагает пользователям инструменты для создания 3D моделей, редактор материалов и текстур, анимации и рендеринга.

Бесплатная программа 3d моделирования Blender используется в различных сферах, где требуется  использование трехмерная графика. Например, этот редактор использовался при создании спецэффектов в кинематографе (фильмы Человек-паук 2, Хардкор, Жизнь Пи). Также ее используют ее в своих работах профессиональные художники и 3д моделлеры.

Модели здесь можно создавать на основе стандартных простейших объектов, кривых Безье. В дальнейшем они изменяются и модифицируются специальными инструментами и превращаются в 3D модели любой сложности. Вы можете создавать на ней разнообразные объекты, и даже заниматься моделированием квартиры, дома или мебели.

Большую часть главного окна занимает экран, где представлены различные виды проекций. Вид и расположение можно менять и масштабировать. В верхней части расположены инструменты для операций с ними, редактор материалов и текстур, работа с источниками освещения, морфинг.

Достоинства:

• открытый программный код и распространяется бесплатно;
• широкие возможности, в том числе работа с анимацией;
• поддержка импорта и экспорта файлов других программ;
• маленький размер дистрибутива;

Недостатки:

• меньшая функциональность по сравнению с ведущими платными приложениями;
• отсутствие документации в базовой версии.

В целом, программу Блендер можно порекомендовать начинающим дизайнерам. Хотя в исходном виде уроков здесь нет, как и и подробного описания, в интернете есть множество обучающих роликов и ресурсов, посвященных ей, в том числе, и на русском языке. Число же поклонников этого пакета неуклонно растет.

Способ 1: Tinkercad

Этот онлайн-сервис позволяет создавать 3D-модели для печати или импорта в другие программы. Возможностей у сервиса не очень много, но и инструментарий простой. А самое главное, Tinkercad полностью бесплатный.

1. На главной странице нужно нажать кнопку «Начать работу».

Сервис предложит создать новый аккаунт Autodesk, либо войти с уже существующим. Также присутствует возможность зайти на сайт с помощью учётной записи Google или Apple. В личном кабинете, на вкладке «3D-проекты», можно начать обучение по пошаговым урокам, посмотреть свои работы или создать новый проект.

Далее вы увидите основные блоки интерфейса:

1. Ориентирование в 3D-пространстве;
2. Рабочая плоскость;
3. Инструменты и фигуры;

Создание трёхмерных объектов осуществляется посредством объединения или вычитания примитивных фигур. Для начала перетащим «Полусферу» на рабочую плоскость.

Пропорции и размер фигуры можно менять, перетаскивая специальные точки. Растянем наш полукруг.

Теперь создадим «Конус». Для него можно настроить некоторые параметры в специальном контекстном меню. Делаем их такими же, как на скриншоте.

Для более простого расположения фигур в трёхмерном пространстве сервис предлагает инструмент «Рабочая плоскость». При помощи него можно перемещать основу для расположения фигуры. Зададим новую плоскость на вершине цилиндра.

Добавим фигуру «Параллелепипед» — он будет располагаться на заданной плоскости. Для улучшения вида можно изменить его параметр «Радиус». Используя специальные закруглённые стрелки, немного наклоним его и расположим над конусом.

Ещё в Tinkerсad присутствуют сгенерированные фигуры, например «Текст». При помощи инструмента «Рабочая плоскость» и редактирования параметров его легко расположить на одной из граней куба, также нам понадобится переключить свойство текста на Отверстие».

Модель почти готова, осталось лишь выделить все имеющиеся объекты и нажать кнопку «Сгруппировать».

Вот теперь наша модель готова. Tinkercad предоставляет несколько инструментов для её дальнейшего использования.

1. Экспорт в игру Майнкрафт. Сервис даёт возможность изменить отображение моделей на альтернативное. Один из таких режимов — «Блоки». Здесь можно настроить размер модели и выбрать материал, из которого она состоит. Когда настройки будут окончены, необходимо нажать на кнопку «Экспорт». Начнётся скачивание файла с расширением SCHEMATIC.

Экспорт в стандартном режиме «3D-проект» позволяет скачать файл в других форматах:

• OBJ — это самый распространённый формат сохранения трёхмерных моделей. Он поддерживается всеми популярными 3D-редакторами.
• STL — используется в первую очередь для 3D-печати.
• GLTF — оптимизированный файл для использования в интернете.
• SVG — векторный файл для лазерной резки. Стоит иметь в виду, что это двумерное изображение, так что в нём содержится информация только о базовой плоскости.

В соседней вкладке проект можно отправить партнёрам Autodesk для заказной 3D-печати. Разумеется, за такую услугу придётся заплатить, но она будет полезна, если у вас нет 3D-принтера.

Если вам не нужно воплощать проект в реальном мире, то кнопка «Отправить» откроет меню, в котором можно перенести проект в различные службы и сообщества без необходимости скачивать файл.

И последний способ использовать свой проект — поделиться им в сообществе сервиса. Для этого нужно вернуться в личный кабинет и настроить свой проект. Нажимаем на шестерёнку в углу нужного проекта, далее «Свойства».

В открывшемся меню можно изменить название проекта, добавить описание, теги. Но нас интересуют настройки конфиденциальности: выбираем параметр «Общедоступное», а также, при необходимости, меняем лицензию.

Теперь ваш проект увидят все пользователи Tinkercad. В зависимости от условий лицензии они смогут его осмотреть или использовать в своих целях.