3D-Modellierung

Was ist 3D-Modellierung?

3D-Modellierung ist der Prozess der Erstellung einer dreidimensionalen (3D) digitalen Darstellung eines beliebigen Objekts oder Bildes. 3D-Modellierung verändert die Art und Weise, wie Menschen Produktdesignprojekte betrachten. Während 2D immer noch für Grundrisse und Schemata nützlich ist, bietet die 3D-Modellierung eine verbesserte visuelle Wahrnehmung des Endprodukts. Mit 2D-Rendering-Fähigkeiten können 3D-Modellierer ihre Designs in realen Umgebungen platzieren, um eine realistischere Darstellung davon zu bieten, wie ein Produkt mit der realen Welt interagieren könnte.

3D-Modellierer verwenden 3D-Modellierungssoftware, die 3D-Darstellungen erstellt, indem sie Polygone, Kanten und Eckpunkte in einem simulierten 3D-Raum manipuliert. Benutzer können polygonale Oberflächen erstellen und verformen oder reale Objekte in eine Menge von Datenpunkten scannen, die zur digitalen Darstellung von Objekten verwendet werden.

3D-Modellierung Software

Software, die 3d-modellierung als Funktion oder Begriff erwähnt.

SketchUp

Blender

SOLIDWORKS

AutoCAD

Revit

3ds Max Design

Arten der 3D-Modellierung

Während kreative Branchen häufig mehrere fortgeschrittene Formen der 3D-Modellierung verwenden, gibt es drei grundlegende Arten der 3D-Modellierung, auf denen diese fortgeschrittenen Techniken basieren:

• Volumenmodellierung: Diese Art der Modellierung verwendet 3D-Formen (Zylinder, Pyramide, Würfel usw.), die zusammen wie Bausteine wirken, um 3D-Objekte zu erstellen. Diese Formen können gedreht, modifiziert, zusammengefügt oder auf irgendeine Weise manipuliert werden, während sie aus allen Blickwinkeln ganz und solide bleiben.
• Drahtgittermodellierung: Dies wird typischerweise in Fällen verwendet, in denen die Oberfläche gekrümmt und komplex ist. Die grundlegenden Bausteine, die in der Volumenmodellierung verwendet werden, sind zu schwer zu modifizieren und in komplexe Konfigurationen zu manipulieren. Stattdessen verwendet die Drahtgittermodellierung Komponenten wie Linien, Kanten und Kurven. Die Drahtgittermodellierung zeigt alle Oberflächen und internen Komponenten, die normalerweise bei anderen Formen der 3D-Modellierung verborgen sind, als sichtbare Linien.
• Oberflächenmodellierung: Diese Methode ist komplexer als die Volumen- und Drahtgittermodellierung. Sie hilft, aufwendige Modelle zu erstellen, die mehr Details, komplexe Merkmale und organische Formen enthalten. Der primäre Anwendungsfall für die Oberflächenmodellierung ist die Darstellung eines 3D-Objekts, wie es in der realen Welt ist.

Vorteile der 3D-Modellierung

Die 3D-Modellierung hat sich in Bezug auf die Designvorteile, die sie kreativen Branchen bietet, und die visuellen Vorteile, die Kunden dieser Branchen nutzen können, stark weiterentwickelt. Einige dieser Vorteile sind:

• Erstellung genauer visueller Hilfsmittel: 3D-Visualisierungen bieten genaue Darstellungen dessen, wie das Endprodukt aussehen wird, was hilfreich ist, wenn Projekte Kunden, Investoren oder Teammitgliedern erklärt werden, die möglicherweise nicht über die Designfähigkeiten oder Vorstellungskraft verfügen, um das Ergebnis ohne visuelle Hilfe zu verstehen.
• Zeitersparnis: 3D-Modellierung spart Designern Zeit und ermöglicht es ihnen, Modelle schneller zu erstellen als mit 2D-Modellierung, ohne dabei Qualität oder Genauigkeit zu opfern.
• Hilfe beim Marketing: Vermarkter können 3D-Visualisierungen in Marketingmaterialien integrieren, um Kunden zu helfen, Produkte kennenzulernen und mit ihnen zu interagieren, noch bevor sie auf den Markt kommen.
• Hilfe bei der Inspektion: Designer können jedes Detail von 3D-Modellen inspizieren, was es ihnen ermöglicht, Fehler und Schwächen zu erkennen und zu korrigieren, bevor das tatsächliche Produkt erstellt wird.
• Effizienz: 3D-Modelle helfen Designern und Entwicklern, den effizientesten Weg zur Erstellung von Produkten zu verstehen, sodass sie sichere, funktionale Produkte erstellen können, ohne wertvolle Zeit und Materialien zu verschwenden.

Grundelemente der 3D-Modellierung

Obwohl keine zwei 3D-Designprojekte gleich sind, werden die meisten von ihnen die gleichen wesentlichen Elemente enthalten, die Folgendes umfassen:

• Ideenfindung: Bevor die Modellierung beginnt, muss der Designer die Projektziele mit dem Team oder dem Kunden besprechen, der das 3D-Modell anfordert. Oft wird eine Skizze gezeichnet, um sicherzustellen, dass beide Parteien auf derselben Seite sind. Dies hilft dem Designer, die Anforderungen zu verstehen.

• Modellierung: Die grundlegende Geometrie eines Objekts wird mit Polygonen konstruiert. Die Formen werden dann entsprechend dem gewünschten Ergebnis des 3D-Modells angepasst. Prozesse wie Topologie und Retopologie werden ebenfalls verwendet, um die Anzahl der Polygone zu reduzieren, um das "Gewicht" des Objekts zu verringern. Ein "leichteres" 3D-Modell ist besser kompatibel mit Anwendungen, in denen es verwendet werden kann, wie (virtuelle Realität) VR, erweiterte Realität (AR) oder Videospiele.

• Mapping und Texturierung: Dies ist der Prozess des Überlagerns einer Texturkarte auf das 3D-Modell. Diese Überlagerungen werden normalerweise in 2D erstellt, was bedeutet, dass sie nur ein flaches Farbbild sind, sodass der Designer die Textur realistisch aussehen lassen muss, wenn er möchte, dass das resultierende 3D-Modell real aussieht.

• Rendering: Während sich 3D-Rendering auf eine völlig andere Technologie und einen anderen Prozess bezieht, verwenden Designprojekte oft Rendering und Modellierung. Rendering ist der Prozess, bei dem 3D-Objekte in lebensechte Visualisierungen umgewandelt werden. In diesem Schritt werden fotorealistische Effekte und Beleuchtung zum Modell hinzugefügt.

• Nachbearbeitung: Diese letzte Phase beinhaltet die Modifikation des endgültigen Bildes, um mehr Details zu enthüllen. Filter, Lichteffekte und Farbbehandlungen können verwendet werden, um die Qualität zu verbessern und das Bild realistischer aussehen zu lassen.

Beste Praktiken der 3D-Modellierung

3D-Modellierung ist keine einfache Fähigkeit, die man beherrschen kann, und 3D-Designer verbringen oft Jahre damit, ihre Fähigkeiten zu verfeinern. Um sich als Designer weiter zu verbessern, befolge diese besten Praktiken:

• Ganzheitliches Denken: Das größere Bild im Auge zu behalten, hilft zu verstehen, wie alle Elemente des Objekts zusammenpassen werden. Die Details sind wichtig in 3D-Modellen und Renderings, aber die Proportionierung macht oft ein Bild ansprechend und realistisch.
• Detail: Obwohl Detailgenauigkeit und Texturierung sehr wichtig sind, um ein realistisches Modell zu erstellen, ist es notwendig, das Detailniveau auszugleichen. Stelle sicher, dass große, mittlere und kleine Details enthalten sind.
• Wiederverwendung: Anstatt jedes Mal von vorne zu beginnen, maximieren Sie die Effizienz, indem Sie so viel wie möglich von einem Mesh wiederverwenden. Meshes können vollständig dupliziert werden, oder ein Spiegelmodifikator kann verwendet werden, um etwas Ähnliches zu erstellen.
• Oberfläche: Einer der wichtigsten Faktoren, die die Qualität eines 3D-Modells bestimmen, ist, wie Licht mit der Oberfläche interagiert. Achten Sie in der Nachbearbeitung auf Oberflächenunvollkommenheiten wie Beulen, verzerrte Bereiche oder Einkerbungen.

3D-Modellierung vs. 3D-Rendering

3D-Renderings können nur erstellt werden, nachdem ein 3D-Modell erstellt wurde.

3D-Modellierung ist die Erstellung von 3D-Objekten durch Manipulation von Polygonen, Kanten und Eckpunkten in einem simulierten 3D-Raum. Die Darstellung, genannt 3D-Modell, vermittelt die Form, Größe und Textur eines Objekts. Sobald das Modell erstellt ist, erzeugt das 3D-Rendering ein fotorealistisches Bild des 3D-Modells. In dieser Phase werden fotorealistische und Lichteffekte hinzugefügt, um das Erscheinungsbild des Objekts zu simulieren, wenn es in einer realen Umgebung platziert wird. 3D-Modellierung und Rendering sind Schritte, die Designer im 3D-Visualisierungsprozess unternehmen.