Мир трехмерной графики и создание 3D-модели объекта в среде: Blender. Индивидуальный проект

Муниципальное бюджетное общеобразовательное учреждение

средняя общеобразовательная школа № 5 п. Печенга Мурманской области

Мир трехмерной графики и создание 3D-модели объекта в среде: Blender

Автор проекта: Дроздов Евгений, ученик 11 класса,

Научный руководитель: Александрова З. В., учитель информатики

Мир трехмерной графики и создание 3D-модели объекта в среде: Blender

• Актуальность темы:

• Актуальность выбранной темы заключается в широком использовании трехмерного моделирования в сфере маркетинга, архитектурного дизайна и кинематографии, не говоря уже о промышленности. 3Д-моделирование позволяет создать прототип будущего сооружения, коммерческого продукта в объемном формате.

• Цель проекта:

- Погрузиться в мир 3D графики

- Рассмотреть программы для 3D моделирования

- Понять принципы работы программ

- Выбрать одну из них и на ее базе создать 3D модель

• Методы исследования:

• Анализ литературы и интернет ресурсов по теме проекта; Просмотр обучающих видеороликов по данной теме; Разбор процесса создания моей 3D модели
• Анализ литературы и интернет ресурсов по теме проекта;
• Просмотр обучающих видеороликов по данной теме;
• Разбор процесса создания моей 3D модели
• Гипотеза: если я изучу основы 3D моделирования то на основании полученных знаний смогу создать собственную трехмерную модель

Что такое 3D моделирование?

• Компьютерная программа — 1) комбинация компьютерных инструкций и данных, позволяющая аппаратному обеспечению вычислительной системы выполнять вычисления или функции управления. 2) синтаксическая единица, которая соответствует правилам определённого языка программирования, состоящая из определений и операторов или инструкций, необходимых для определённой функции, задачи или решения проблемы.
• 3D моделирование - это процесс формирование виртуальных моделей, позволяющий с максимальной точностью продемонстрировать размер, форму, внешний вид объекта и другие его характеристики. По своей сути это создание трехмерных изображений и графики при помощи компьютерных программ

Трехмерная компьютерная графика

• Трехмерная компьютерная графика – это вид компьютерной графики, который позволяет создавать объёмные трёхмерные сцены (объекты). В трехмерной графике изображения (или объекты) моделируются и перемещаются в виртуальном пространстве, в природной среде или в интерьере, а их анимация позволяет увидеть объект с любой точки зрения, переместить в искусственно созданной среде и пространстве

Основные понятия

• Рендеринг -  термин в компьютерной графике, обозначающий процесс получения изображения по модели с помощью компьютерной программы.
• Шейдер -  это  CG версия материала из реальной жизни. Он может иметь схожие свойства и может легко корректироваться пользователем.
• Текстура -  это  файл, который используется для создания цвета  шейдера , регулируя отражательные свойства поверхности.
• Материалы - характеризуют внешний вид объекта (цвет и структуру). Материалы придают объекту реализм с помощью различных эффектов, таких как блеск, световое излучение, прозрачность и т.п.

История создания 3D моделирования

• Первые компьютерные программы, формирующие простые трехмерные модели на основе эскизов, были созданы в 1960-х годах в университете города Юты (США) Иваном Сазерлендом и Дэвидом Эвансом.

Иван Сазерленд

История создания 3D моделирования

Началось все с проектов некоторых энтузиастов из области науки и применении компьютера при проектировании в целом для бизнеса, медицины, экологии, средств массовой информации, а закончилось проникновением во все сферы деятельности человека, даже в простую бытовую жизнь человека.

Где применяют 3D моделирование

Создание 3Д моделей предметов интерьера

3Д визуализация зданий.

Кинематограф, компьютерные игры и анимация.

Где применяют 3D моделирование

Реклама и маркетинг

Изготовление эксклюзивных украшений.

Производство мебели и комплектующих.

Создание различных моделей персонажей

Примеры Программ для 3D моделирования

• Sculptris —не плохой вариант для новичка. Интуитивно понятный интерфейс не перегруженный специальными функциями. Фактически это виртуальный пластилин, из которого можно лепить модель любой формы. В практике профессиональных проектировщиков используется редко, только для создания свободных, художественных объектов в архитектуре, дизайне интерьеров.

Примеры Программ для 3D моделирования

• Ashampoo Home Designer Pro 2 — качественный пакет для реализации проектов домов, интерьеров, ландшафтов. Достаточный функционал для решения сложных задач. Встроенные готовые 3D модели облегчают и ускоряют создание объектов. Хорошая поддержка от производителя и содружества. Участники программы со всего мира обмениваются проектами и технологиями работы. Отличный способ влиться в число профессиональных дизайнеров.

Примеры Программ для 3D моделирования

• IClone7 — набор инструментов программы позволяет быстро воздавать анимационные сценарии. Для обучения навыков объемного моделирования хороший помощник . Популярна программа среди создателей мультфильмов

Примеры Программ для 3D моделирования

• Blender 3D – бесплатный программный продукт, предназначенный для создания и редактирования трехмерной графики.Прекрасно подходит для новичков в этой сфере. Посмотрев несколько обучающих видео можно слегкостью влиться в мир 3D моделирования. Программа распространена на всех популярных платформах, имеет открытый исходный код и доступна совершенно бесплатно всем желающим, а также есть версия на русском языке.

Интерфейс Blender

Этапы создания 3D модели

• 1 этап – создание и редактирование объектов;
• 2 этап – украшение фона;
• 3 этап – придание цвета и текстуры объектам;
• 4 этап – рендеринг и сохранение объекта.

Создание и редактирование объектов

• Для размещения объектов в окне 3D вида необходимо определить его позицию (место) и создать базовые конструкции и формы с помощью меш-объектов.

Режим редактирования

Появление объекта

Первая попытка создания трехмерного изображения

3D модель в режиме редактирования

Первая попытка создания трехмерного изображения

3D модель в режиме просмотра

Первая попытка создания трехмерного изображения

Простая модель маяка после финального этапа рендеринга

Финальный проект

Этапы:

• Создание сцены и объектов из меш фигур.
• Настройки цвета, текстур и материалов
• Настройка освещения
• Рендеринг

Создание сцены и объектов из меш фигур .

Плоскость место действия сцены

Остров

Объекты композиции(камни)

Объекты композиции(дом)

Объекты композиции (маленькие камни)

Объекты композиции(причал)

Объекты композиции (растительность и морские звезды)

Готовая сцена

Вода

Настройки цвета, текстур и материалов (вода)

Завершающий этап создания трехмерной модели

• Вывод материалов . Это некое ядро благодаря которому все последующие настройки будут закреплены за данной поверхностью.
• Микс-шейдер это расширение позволяет соединить все настройки вместе.
• BSDF стекла , он позволяет сделать предмет с бликами , настроить его цвет и его способность отражать свет.
• Прозрачный BSDF , он дает возможность объекту пропускать сквозь себя свет.
• Вес поля , он придает объекту эффект гравитации, так как будто на него давит атмосферное давление.
• Эффект облака . Благодаря ему вода стала иметь не однородную структуру.

Финальная текстура воды

Настройки цвета, текстур и материалов Остальных объектов композиции

Настройка освещения

Финальная модель

Рендеринг

Вывод

• В ходе работы над проектом выдвинутая мной гипотеза: если я изучу основы 3D моделирования, то на основании полученных знаний смогу создать собственную трехмерную модель, подтвердилась. Действительно изучив данную тему я приобрел навыки трехмерного проектирования и теперь могу создавать собственные трехмерные объекты.
• Мне настолько понравилось работать с 3D моделями, ведь это очень увлекательный и затягивающий процесс, что теперь я хочу связать свою жизнь с этой сферой и в будущем заниматься этим на профессиональном уровне.