Программы для 3D-моделирования могут помочь превратить некоторые идеи в красивые модели и прототипы, которые впоследствии можно будет использовать в самых разных целях. Эти инструменты позволяют создавать модели с нуля, независимо от уровня подготовки. Некоторые 3D редакторы достаточно просты, так что их в короткие сроки освоит даже новичок. Сегодня 3D-модели используются в самых различных сферах: это кино, компьютерные игры, дизайн интерьера, архитектура и многое другое.

Выбор оптимального программного обеспечения для моделирования часто бывает трудным, так как непросто найти программу, в которой был бы весь необходимый функционал. FreelanceToday предлагает вашему вниманию 20 бесплатных программ для 3D-моделирования.

Daz Studio – это мощное и при этом совершенно бесплатное программное обеспечение для трехмерного моделирования. Нельзя сказать, что это легкий для освоения инструмент – новичкам придется долго изучать возможности программы. Создатели программы позаботились о пользовательском опыте, но удобство Daz Studio удастся оценить далеко не сразу. Одной из фишек программы является создание 3D-изображений с GPU ускорением во время рендеринга, что дает возможность создавать очень реалистичные модели. Также в Daz Studio имеется поддержка создания сцен и функционал для анимации моделей.

Доступно для : Windows, | OS X

Бесплатное программное обеспечение для 3D-моделирования Open SCAD создано для серьезного проектирования (промдизайн, интерьеры, архитектура). Художественные аспекты создателей программы интересовали в гораздо меньшей степени. В отличие от других программ подобного плана, Open SCAD не является интерактивным инструментом – это 3D-компилятор, который отображает детали проекта в трехмерном виде.

Доступно для: Windows, | OS X | Linux

Программа AutoDesk 123D – это большой набор различных инструментов для CAD и 3D-моделирования. С помощью программы можно проектировать, создавать и визуализировать практически любые 3D-модели. AutoDesk также поддерживает технологию 3D-печати. Основной сайт AutoDesk 123D имеет несколько сателлитов, где можно найти множество интересных бесплатных 3D-моделей, с которыми можно поэкспериментировать или просто использовать их в личных целях.

Доступно для: Windows, | OS X | IOS |

Meshmixer 3.0 позволяет проектировать и визуализировать 3D-конструкции путем объединения двух или нескольких моделей всего за несколько простых шагов. В программе для этого имеется удобная функция «cut and paste», то есть можно вырезать из модели нужные части и вставлять их в другую модель. Программа даже поддерживает лепку – пользователь может создавать виртуальную скульптуру, формируя и уточняя поверхность точно так же, как если бы он лепил модель из глины. И все это в режиме реального времени! Программа поддерживает 3D-печать, готовые модели полностью оптимизированы для отправки в принтер.

Доступно для : Windows, | OS X

3DReshaper является доступным и простым в использовании программным обеспечением для 3D-моделирования. Программу можно использовать в различных областях, таких как искусство, горнодобывающая промышленность, гражданское строительство или судостроение. 3DReshaper поставляется с поддержкой различных сценариев и текстур и имеет множество полезных инструментов и функций, облегчающих процесс трехмерного моделирования.

Доступно для : Windows

Бесплатная программа 3D Crafter предназначена для 3D-моделирования в режиме реального времени и создания анимаций. Основная фишка данного редактора – интуитивно понятный подход «drag-and-drop». Сложные модели могут быть построены с помощью простых форм, программа поддерживает скульптурное моделирование и 3D-печать. Это один из самых удобных инструментов для создания анимации.

Доступно для : Windows

PTC Creo – это комплексная система, созданная специально для инженеров, работающих в сфере машиностроения, а также для конструкторов и технологов. Программа также будет полезна для дизайнеров, которые создают продукты, используя методы автоматизированного проектирования. Прямое моделирование позволяет создавать конструкции по существующим чертежам или использовать программу для визуализации новых идей. Изменения в геометрию объекта можно внести очень быстро, что существенно ускоряет процесс работы. Программа, в отличие от предыдущих, платная, однако есть 30-дневный триал и бесплатная версия для преподавателей и студентов.

Доступно для : Windows

Бесплатное программное обеспечение LeoCAD – это система автоматизированного проектирования виртуальных моделей LEGO. Есть версии для Windows, Mac OS и Linux. Программа может стать хорошей альтернативой Lego Digital Designer (LDD), так как имеет простой интерфейс, поддерживает ключевые кадры и работает в режиме анимации. Именно поддержка анимации выделяет LeoCAD на фоне других программ подобного плана.

Доступно для : Windows, | OS X | Linux

Программа VUE Pioneer поможет создать трехмерную модель для визуализации ландшафта. Софт может быть полезен для продвинутых пользователей, которые ищут удобные инструменты для рендеринга. Pioneer позволяет создавать удивительные 3D-ландшафты благодаря наличию большого количества пресетов и обеспечивает прямой доступ к Cornucopia 3D -контенту. С помощью программы можно создать множество эффектов освещения.

Доступно для : Windows, | OS X

Netfabb – это не только программа для просмотра интерактивных трехмерных сцен, с его помощью можно анализировать, редактировать и изменять 3D-модели. Программа поддерживает 3D-печать и является самым легким и простым инструментом с точки зрения установки и использования.

Доступно для : Windows, | OS X | Linux

Бесплатная программа NaroCad – это полноценная и расширяемая система автоматического проектирования, основанная на технологии OpenCascade, и работающая на платформах Windows и Linux. В программе имеется весь необходимый функционал, имеется поддержка основных и усовершенствованных операций трехмерного моделирования. Функции программы могут быть расширены с помощью плагинов и программного интерфейса.

Доступно для : Windows, | Linux

LEGO Digital Designer позволяет строить трехмерные модели с использованием виртуальных кирпичиков (блоков) конструктора LEGO. Результат можно экспортировать в различные форматы и продолжить работу в других 3D-редакторах.

Доступно для : Windows, | OS X

Бесплатную программу ZCAD можно использовать для создания 2D и 3D- чертежей. Редактор поддерживает различные платформы и обеспечивает большие углы обзора. Наличие множества удобных инструментов, позволяет решить большинство проблем, связанных с моделированием трехмерных объектов. Пользовательский интерфейс программы простой и понятный, что существенно облегчает процесс рисования. Готовый проект можно сохранить в формате AutoCAD и других популярных 3D-форматах.

Доступно для : Windows, | Linux

Бесплатная версия Houdini FX, Houdini Apprentice, пригодится студентам, художникам и любителям, создающим некоммерческие проекты трехмерных моделей. Программа обладает несколько урезанным, но вместе с тем достаточно широким функционалом и тщательно продуманным пользовательским интерфейсом. К недостаткам бесплатной версии можно отнести водяной знак, который отображается на 3D-визуализации.

Доступно для : Windows, | OS X | Linux

Приложение для создания рабочих дизайн-листов позволяет создавать достаточно подробные 3D-модели. Создатели программы позаботились о функциях, позволяющих устранять проблемные места путем изменений и дополнений к существующему дизайну. Также с помощью DesignSpark можно быстро изменить концепцию 3D-продукта. Программа поддерживает прямую технику моделирования и 3D-печать моделей.

Доступно для : Windows

FreeCAD – это параметрический 3D-моделлер, разработанный для создания реальных объектов любого размера. Пользователь может легко изменить дизайн, используя историю модели и изменяя отдельные параметры. Программа мультиплатформенная, умеет считывать и записывать различные форматы файлов. FreeCAD позволяет создавать собственные модули и затем использовать их в дальнейшей работе.

Доступно для : Windows, | OS X | Linux

Бесплатная программа Sculptris откроет перед пользователями окно в захватывающий мир 3D. Особенностями Sculptris являются удобная навигация и простота использования. Программу легко освоит даже новичок, у которого нет никакого опыта в цифровом искусстве или трехмерном моделировании. Процесс работы построен так, что можно забыть о геометрии и просто создавать модель, при этом бережно расходуя ресурсы компьютера.

Доступно для: Windows, | Linux

Программу MeshMagic можно использовать для 3D-рендеринга файлов, а также для создания двухмерных объектов или их конвертации в 3D. Программное обеспечение имеет интуитивно понятный интерфейс и может использоваться для решения самых разных задач. В настоящее время Mesh Magic поддерживает только Windows. Результат сохраняется в популярном формате STL, который можно открыть и редактировать в большинстве онлайн и оффлайн инструментов для 3D-моделирования.

Доступно для : Windows

Open Cascade – это комплект разработчика программного обеспечения, предназначенный для создания приложений, связанных с 3D-CAD. Он включает в себя специальные, разработанный сообществом C++ библиотеки классов, которые можно использовать для моделирования, визуализации и обмена данных, а также для быстрой разработки приложений.

Доступно для : Windows, | OS X | Linux

Создание объемных виртуальных объектов ещё никогда не было настолько удобным и увлекательным процессом. Благодаря современным программам, сегодня, каждый желающий, может построить уникальную трехмерную модель прямо на своем компьютере.

С каждым днем трехмерная графика становится все более востребованной и доступной. 3D-модели широко используются в игровой индустрии, монтаже фантастических фильмов, архитектуре, дизайне и даже археологии. Широкая доступность 3D-принтеров, только повышает тягу к этому чудесному виду творчества.

Подходящее железо

Если вы серьезно решили заниматься трехмерным моделированием, то для быстрой и комфортной работы, вам потребуется мощный компьютер.
Рекомендуемые характеристики железа:

• Процессор: Должен быть многоядерным. Если 2 ядра, то минимум по 3гГц. Если ядер 4 и больше, то по 2.3 гГц.
• Оперативная память: Для комфортной работы без лагов, будет достаточно 4 Гб свободной оперативки.
• Видеокарта: Оптимальным вариантом конечно же будет серия FX от GeForce, но если цена такой игрушки покажется великоватой, то можно обойтись бюджетными моделями, например nVidia GTX 430.
• Операционная система: Здесь подойдет любой 64х-разрядный Windows с которым будет совместима программа для моделирования.

Не переживайте если ваш компьютер менее мощный. Работать в программах 3D моделирования можно и с меньшими характеристиками. Единственный минус, что при ограниченных ресурсах, картинка может притормаживать и со временем эти лаги могут серьезно раздражать. Но если ваш энтузиазм и нервы крепки, то смело приступайте к выбору инструмента для работы.

Вибираем инструмент для 3D-моделирования

С развитием 3D печати, разрабатывается все больше программ для работы с трехмерными объектами. Современные инструменты становятся более функциональными и удобными для рядового пользователя. Сегодня каждый разработчик ПО, старается показать свой продукт в лучшем свете, и новички часто путаются в ярком обилии предложений.

Свободное программное обеспечение для создания фотореалистичных 3D моделей человека для использования в компьютерной графике . Оно разрабатывается сообществом программистов, художников и ученых, которые заинтересованы в 3D моделирования персонажей. MakeHuman на русском языке .

Технологии MakeHuman

MakeHuman разработан с использованием технологии 3D морфинга. Запускается со стандартным (уникальным) андрогинный человеком, который может быть преобразован в самых разнообразных персонажей (мужского и женского пола), смешивая их с линейной интерполяцией.

Например, используя четыре основные цели морфинга (ребенок, подросток, молодой, старый) можно получить все промежуточные формы.

Используя эту технологию, с большой базой данных морфинг целей, фактически возможно воспроизвести любой персонаж. Он использует очень простой графический интерфейс для доступа и легкой обработки сотни морфинг целей. Подход MakeHuman заключается в применении ползунков с общими параметрами, как рост, вес, пол, этническая принадлежность и мускулатуры. Для того, чтобы сделать его доступным на всех основных операционных систем, начиная с 1,0 альфа 8 он разработан в Python с использованием OpenGL и Qt, с архитектурой полностью реализованной с помощью плагинов.

Инструмент разработан специально для моделирования виртуальных людей, с простой и полной системой поз, которая включает симуляцию мышечной движения. Итерфейс прост в использовании с быстрым и интуитивным доступом к многочисленным параметрам, требуемым при моделировании человеческой формы.

Разработка MakeHuman происходит от подробного технического и художественного исследования морфологических характеристик человеческого тела. Работа с морфингом происходит при помощи линейной интерполяции, перемещения, и вращения. С помощью этих двух методов вместе с простым расчетом форм-фактора, можно достичь результатов, таких как моделирование мышечного движения, которое сопровождает вращение конечностей.

В версии 1.1.0 предлагается экспорт в:

• Collada (dae);
• Filmbox (fbx);
• Wavefront obj;
• Ogre3D;
• Stereolithography;
• Biovision Hierarchy BVH;
• Lightmap;
• UV map.

Лицензия

MakeHuman имеет полностью открытый исходный код, то есть является свободной программой. Вывод персонажей MakeHuman выпущен под CC0, для того, чтобы они свободно использовались в коммерческих и некоммерческих проектах. База данных и код доступны под лицензией GNU Affero GPL.

Премии

В 2004 MakeHuman получил премию от Suzanne Award как Best Python Script.

История версий

Предком MakeHuman был MakeHead, Python скрипт для Blender, написанный Мануэлем Бастьони, художником и кодером, в 1999 году. Через год, он создал команду увлеченных людей и выпустил первую версию MakeHuman для Blender. В 2003 году он был официально признан Фондом Blender и размещен на сайте Blender в разделе проектов. В 2004 разработка остановилась, потому что было трудно написать скрипт Python, таким образом, используя только Blender API.

В 2005 году MH был перенесен с Blender на SourceForge и переписан с нуля на C.

Эволюция на пути к универсальной модели топологии

Цель проекта заключается в разработке приложения, способного моделировать разнообразные человеческие формы в полном диапазоне природных поз с единой, универсальной сеткой.

Команда MakeHuman разработала модель, которая сочетает в себе различные анатомические параметры с плавным переходом от ребенка до пожилого человека, от мужчины к женщине, и от полного к худому.

Первоначальная сетка занимает золотую середину, будучи не мужчиной, ни женщиной, ни молодой, ни старой, и имеющей среднее мышечной состояние. Андрогинный вид, гомункула.

С первого выпуска MakeHuman (2000) и первого выпуска makeHead (1999), задача в том, чтобы построить универсальную топологию, которая сохранит все эти возможности, но добавить возможность интерактивно настроить сетку для размещения анатомического разнообразия, которое можно найти среди населения людей.

Первый прототип универсальной сетки (только головы) был сделан в 1999 году в makeHead скрипте, а затем адаптирован для раннего MakeHuman (2000). HM01, первая профессиональная модель, была реализована Энрикой Валенца в 2002 году. Вторая замечательная сетка (K-Mesh или HM02) моделировалась Кошик Пал в 2005 году. Третья сетка была смоделирована Мануэлем Бастьони как z-mesh или HM03. Благодаря опыту предыдущих версий, четвертая сетки была смоделирована Джанлукой Мирагол (ака Yashugan) в 2007 году (Y-Mesh или HM04). Пятая сетка была построена на предыдущей Джанлукой Мираголи и Мануэлем Бастьони (HM05). Шестая сетка также сделана Джанлукой Мираголи. В 2010 году был выпущен еще один вариант сетки (Волдемэром Пересом младшим, Андре Ришаром, Мануэлем Бастьони). Последняя сетка, выпущенная в 2013 году, была смоделирована Мануэлем Бастьони.

Научно-исследовательское использование MakeHuman

Из-за свободной лицензии, программное обеспечение MakeHuman широко используется исследователями в научных целях.

Сетка MakeHuman используется в промышленном дизайне, где необходима для проверки антропометрии проекта, в исследовании виртуальной реальности, быстром создании аватар.

Персонажи MakeHuman часто используются в биомеханике и биомедицинском машиностроении, для имитации поведения человеческого тела при определенных условиях или лечении.

Программное обеспечение использовалось для хирургического зрительно-тактильного развития системы обучения. Зрительно-тактильное моделирование сочетает тактильные ощущения с визуальной информацией и обеспечивает реалистичные сценарии обучения, чтобы получить, улучшить и оценить резидентов и экспертные знания, и навыки хирургов.

MakeHuman предусматривает создание виртуальных человекоподобных персонажей для разработки аватар для ирландского языка жестов.

Виртуальные 3D модели человека, созданные с помощью программного обеспечения были приспособлены для выполнения движений языка жестов, в основном с целью визуализации южноафриканского языка жестов.

Перевод MakeHuman на русский язык

Переходим в меню MakeHuman «Settings», и там выбираем вкладку «General». В открывшейся в правой части окна блоке «Language» выбираем «Russian». Далее необходимо перезапустить программу, и она будет полностью на русском языке.

Язык: Русский
Лицензия: AGPL

Протестировано на ОС: Windows 7 x64, Windows 10 x64

Внимание, резервная копия обновляется очень редко, так как нужна на случай удаления дистрибутива с официального сайта.

Все трехмерные (3D) объекты, которые мы хотим создать должны быть вначале нарисованы в фотошопе в градациях серого. Что это значит? Все просто, трехмерные объекты в фотошоп рисуются на основании заданных цветов которые лежат от черного к белому, но обязательно в градациях серого (не путайте с черно-белым изображением). На скриншоте который расположен ниже показан этот спектр цветов:

Чем темнее вы выберете цвет, тем больше будет вмятина в 3D объекте, и наоборот, чем светлее будет выбранный цвет, тем больше это место будет возвышаться на 3D объекте. Таким образом мы можем создавать рельефы, выпуклости и вогнутости на 3D объекте.

Необходимо заметить, что все 3D объекты имеют стандартный геометрический набор в четырех направлениях:

Плоскость;

Двусторонняя плоскость;

Цилиндр;

На основании которых строятся модели, исходя из того, какую модель нам предстоит построить. Это значит, что имея заготовку в виде рисунка в градациях серого, мы можем построить из него четыре различных фигуры. Для того, что бы это все понять, перейдем к практике.

2. Подготовка рабочей среды программы к работе

Если у Вас еще не включена отрисовка OpenGL , включаем ускорение трехмерных объектов:
(Редактирование - Настройки - Производительность), ставим галочку и нажимаем Ok .

Нам понадобится палитра для работы с 3D объектами. Если у Вас ее нет сделайте следующее: (Окно - 3D).

Люди давным-давно научились изображать разнообразные предметы, которые встречаются в повседневной жизни. Чтобы в точности передавать все геометрические параметры объектов, были разработаны правила составления чертежей, на которых объемные фигуры получают свое отображение в многочисленных проекциях.

В течение многих лет объем изображали художники, однако полотно, на котором писались картины, всегда оставалось двумерным, и на объект можно было смотреть только с одного ракурса. С развитием технологий появилось значительно больше возможностей в области моделирования.

При помощи компьютерных программ можно строить 3D-модели, которые более наглядно представляют объекты и даже окружающее пространство:

О построении таких моделей и пойдет речь в данной статье.

Сведения о 3D-моделях

Понятие 3D , так прочно обосновавшееся в нашей жизни, является сокращением от английского 3-dimensional (в трех измерениях ). Как известно еще со школьных уроков геометрии, чтобы квадрат стал кубом, к обычной длине и ширине необходимо добавить высоту, которая и выступает в качестве третьего измерения.

За 3D-модель можно смело принимать любую скульптуру, а этот жанр искусства появился несколько тысячелетий назад. Архитекторы очень часто прибегают к построению макетов, чтобы более точно представлять конструкцию здания.

В современном мире, где технологии с каждым днем упрощают человеческую жизнь, 3D -моделированием занимаются компьютеры. Строить объемные изображения можно буквально на «пустом месте», руководствуясь приблизительными данными о визуализации объекта (к примеру, спроектировать персонажа видеоигры, у которого нет прототипа в реальном мире ). Данный прием называется компьютерным моделированием.

Существует еще такой вариант, как создать 3D-модель , основываясь на многочисленных фотографиях объекта с различных ракурсов.

3D-моделирование применяется во многих областях человеческой жизни. Перечислим некоторые из них:

• Архитектура. Никто не отрицает преимуществ макетов, однако, если заказчик вдруг пожелает увеличить размер комнаты или добавить пару-тройку этажей, архитектору придется заново конструировать картонную модель. А используя компьютерные программы, можно управиться за несколько кликов;
• Игры и кино. Анимация в наше время по своему качеству начинает превосходить реальный мир (смотрите на фильм «Аватар» ). Любого человека можно сделать персонажем компьютерной игры, перенеся все особенности реальной внешности в виртуальный мир;
• Военная тактика. 3Д -моделирование местности помогает стратегам лучше спланировать маневры, соотнести риски и принять наиболее правильное решение;
• Дизайн. Здесь можно представлять все, что угодно: от модных платьев и украшений до интерьеров помещений. Так как творец по своей природе – очень беспокойная и переменчивая натура, то перед непосредственным созданием дизайнер должен быть на 100% уверен, что точно представляет готовое изделие. А 3D -моделирование выступает лучшим помощником в этом деле.

Компьютерное 3D-моделирование

Для того чтобы создать 3D-объект , необходимо воспользоваться компьютерной программой, которая предоставит необходимый инструментарий и шаблоны для проектировщика. Рассмотрим некоторые программы, которые позволяют осуществить компьютерное моделирование.

• Blender . Бесплатный 3D -редактор, вклад в совершенствование которого может сделать любой разбирающийся программист:

К преимуществам данного программного продукта можно отнести кроссплатформенность и низкие требования к аппаратному обеспечению (железу ). Обладает достаточно широкими (для бесплатного редактора ) возможностями, включая моделирование движущихся объектов.

• 3ds Max . Данный редактор имеет обширный функционал, ориентированный, прежде всего, на проектирование архитектурных сооружений и интерьеров помещений:

Имеет внушительное количество различных дополнений (в том числе и для визуализации природных катаклизмов ). Для новичка, к сожалению, редактор достаточно сложен в освоении.

• CINEMA 4D . Программа, главным образом, ориентирована на создание 3D -моделей в играх и фильмах, при этом на удивление легко осваивается новичками. Последняя версия приложения вышла в 4 вариантах, каждый из которых «заточен » под определенный вид трехмерной разработки (анимация, дизайн и т. д. ):

Цена этого редактора, по сравнению с конкурентами, также приятно удивляет.

• Maya . Мощнейший инструмент в руках профессионала, который позволяет моделировать практически любой объект:

Многие известные киностудии используют данный редактор при создании анимации.

3D-моделирование из фотографий

Если вам требуется создать объемную копию объекта из реального мира, не следует конструировать всё с нуля, ведь можно воспользоваться фотографиями, на которых четко запечатлены основные детали. В серьезных проектах профессионалы для такой работы используют множество фотографий с различных ракурсов, а затем с помощью сложных программ комбинируют полученные данные в одно изображение.

Но как быть, если вы не обладаете необходимым опытом и знаниями, но хотите получить, например, трехмерную модель головы человека?

Создание 3D -моделей из фотографий возможно и без специальных знаний с помощью простых в освоении программ. Ниже приведены некоторые подходящие редакторы:

• FaceGen Modeller . Данная программа активно применяется при разработке лиц персонажей для малобюджетных компьютерных игр. После того, как пользователь выберет подходящие параметры головы и лица, можно «наложить » фотографию человека:

При этом, для хорошего результата работы понадобится 3 изображения: 2 в профиль и 1 анфас.

• FaceShop . Редактор используется для создания трехмерных лиц на основе фотографии. После загрузки качественного изображения, пользователю необходимо расставить опорные точки (кончик носа, уголки рта, зрачки):

После того, как программа сгенерирует 3D -лицо, есть возможность дальнейшего редактирования и наложения фильтров.

• Strata Foto 3D . Программа автоматически создает трехмерные объекты на основе нескольких фотографий:

Все, что нужно от пользователя перед тем, как сделать 3D -модель – сфотографировать объект с нужных ракурсов и загрузить снимки в редактор.

• Project Photofly . Данное решение отличается тем, что перевод фотографий в трехмерные изображения производится не на компьютере пользователя, а на удаленном сервере, что позволяет решать проблему низких возможностей аппаратного обеспечения клиентов:

Таким образом, 3D-моделирование позволяет с помощью компьютерных программ как создавать реалистичные копии объектов реального мира, так и осуществлять проектирование абсолютно новых предметов, ландшафтов и персонажей.