Лучшие платные и бесплатные программы для 3d-моделирования

Сферы использования 3D моделирования

Согласитесь, сейчас совершенно невозможно даже представить современную архитектуру без трехмерного проектирования и визуализации самых разных объектов. Помимо традиционного применения, эти технологии уже сделали шаг в будущее – в области «3D печати» домов.

Все проекты должны иметь не только, двухмерные чертежи, разрезы, виды, но и полноценный раздел 3D моделирования фасадов и интерьеров.

Разрабатывая, скажем, фасады зданий в программах 3D, архитектор имеет возможность создать виртуальную модель и привязать ее к конкретному участку на местности. Все объекты создаются из выбранной фигуры, которая находится в составе набора примитивов программы 3D моделирования. Библиотека примитивов настолько обширна, что вполне позволяет с помощью необходимого модификатора создавать любую модель реального мира.

Используя геодезические съемки, программа трехмерного проектирования в автоматическом режиме выводит на принтер чертежи генпланов и профили дорог и площадок с красными отметками. Это позволяет сократить сроки разработки и снизить ее себестоимость.

Современный трехмерный дизайн любого пространства позволяет сформировать полноценное представление о расстановке мебели, систем отопления, электропроводки, светильников, выключателей, вида остекления и заполнения проемов. Такой подход минимизирует ошибки в плане строительства, отделки и декорирования. Вы видите еще не построенное здание как на ладони, оно уже почти существует!

3д модели объектов растительного и животного реального мира создают как бы виртуальную реальность, где вы можете уже сейчас наслаждаться тем, насколько прекрасен будет ваш сад или насколько стильно будет выглядеть прилегающая территория вашего бизнеса. Определяя место физического объекта в 3D пространстве, можно запроектировать и весьма точно реализовать даже сложнейшие инновационные идеи в области строительства, декорирования, а также в ландшафтном дизайне.

Передовые, самые инновационные разработки в сфере 3D принтеров позволяют буквально печатать дома из цемента. Строительные 3D принтеры пока не совершенны и имеют довольно высокую стоимость, они чувствительны к перепадам погодных условий, требуют прямо-таки трепетного к себе отношения. Они не допускают перерывы в поставке бетонной смеси и не дружат с арматурным каркасом. Монтаж перемычек и перекрытий выполняется дополнительной техникой. Но дома по этой технологии возводятся в рекордно короткие сроки и могут иметь невероятно причудливый дизайн. Естественно, «напечатать» такой дом будущего совершенно нереально без предварительного проектирования в совместимой 3D программе.

Область применения 3D моделирования не ограничивается архитектурой, строительством и благоустройством.

Еще несколько лет назад трехмерный фантастический фильм был вершиной мастерства в киноиндустрии. Сейчас фильмы, мультфильмы и игры 3D превратились в нечто само собой разумеющееся. Создание трехмерных героев для кино и VR игр – это огромный прибыльный бизнес.

Трехмерные модели широко применяются в рекламе. Причем для их создания используют не только редакторы для моделирования, но и программу Adobe Photoshop.

Самое передовое направление в области VR и трехмерного моделирования пространства – это обучающие симуляции, позволяющие быстро и безопасно готовить специалистов в разных областях. Эту технологию внедряют даже для подготовки кондукторов, проверяющих билеты в автобусах!

Современные технологии проектирования

ZW3D работает по принципу гибридного моделирования. Это значит, что вы можете создавать и редактировать объект как твёрдое тело, каркас и поверхностное изображение одновременно. Помимо этого, приложение позволяет собрать в один файл несколько деталей и узлов, закрепив их на разных уровнях.

Как и в любой программе с CAD/CAM системой, в основе этого продукта лежит геометрическое ядро моделирования.

В случае с ZW3D – это уникальная разработка, которая называется Overdrive. Она отвечает последним требованиям к приложениям с трёхмерной графикой и предлагает способ передачи данных вместе с запатентованными инструментами для контроля памяти приложения. Поэтому в системе можно удобно работать сразу с несколькими сложными файлами в режиме реального времени. Данная разработка даёт возможность максимально быстро и качественно выполнять даже сложные многопрофильные задачи и переносить огромные объёмы данных.

Программа не только обладает многосторонними способностями, мощной продуктивностью, высокой скоростью обработки информации, но и совместимостью с другими приложениями для 3D моделирования.

Также вы можете использовать один из нескольких популярных форматов. Особенно отметим, что в приложении поддерживает DWG файлы, которыми пользуется большинство дизайнеров и инженеров. При этом, можно и экспортировать документы этого типа, но и использовать любые макеты.

На что обратить внимание при выборе софта

Важно помнить, что от выбранной программы на начальном этапе зависит успех развития дизайнера в этой области. Если софт окажется слишком сложен или не способен удовлетворить потребности в моделировании определенных элементов, тяга к данной профессии испарится также быстро, как и появилась. Если софт окажется слишком сложен или не способен удовлетворить потребности в моделировании определенных элементов, тяга к данной профессии испарится также быстро, как и появилась

Если софт окажется слишком сложен или не способен удовлетворить потребности в моделировании определенных элементов, тяга к данной профессии испарится также быстро, как и появилась.

Даже если дизайнер уже с большим опытом, нужно внимательно подходить к данному вопросу.

При выборе стоит опираться на следующие показатели:

• максимальное удобство и функциональность, особенно, если дизайнер новичок;
• высокая скорость работы программы без лагов;
• требования к операционной системе – некоторые программы просто не рассчитаны на иные ПК;
• реалистичность и привлекательность готового рендера или видео;
• язык интерфейса – программы на английском бывают русифицированы, но при использовании перевода на русский некоторые клавиши могут быть изменены;
• платная или бесплатная лицензия – большинство таких программ платные, но в них бывают учебные лицензии, которые выдаются на три года.

Важно! При использовании учебной лицензии продвижение проектов с коммерческой точки зрения является нарушением политики компании, выпустившей софт. Это интересно: Потенциальная энергия пружины — понятие, закон сохранения, уравнение. Это интересно: Потенциальная энергия пружины — понятие, закон сохранения, уравнение

Это интересно: Потенциальная энергия пружины — понятие, закон сохранения, уравнение

№3 – AutoCAD

Одно из его главных преимуществ – постоянный выход обновлений, при этом каждое из них проходит тестирование. Для пользователей СНГ немаловажным фактором станет наличие русифицированной версии программы, поэтому во многих пунктах меню можно разобраться исходя из интуиции.

Редактор отлично подходит для представителей различных профессий – проектировщики, архитекторы, дизайнеры, строители, все они без труда смогут реализовать свою задачу в AutoCAD.

Если же они столкнутся с проблемами – всегда можно посмотреть видеоурок в интернете, которых, ввиду популярности программы, очень много. Для красивых визуализаций софт не подойдет – его стихия строгие чертежи и подробная разработка моделей, поэтому для эскизных разработок лучше присмотреться к другим редакторам.

AutoCAD

Где применяется 3D моделирование

Моделировать можно все, что угодно: от простеньких предметов вроде настольной вазы или светильника до сложных технических устройств типа автомобилей. При желании и наличии времени можно смоделировать хоть целый город.

3D моделирование широко применяется для создания интерьера в квартире или в комнате. С помощью компьютера у Вас появляется возможность увидеть, как будет выглядеть ваше помещение еще до начала ремонта. Что-то можно изменить на стадии проектировки, убрать или добавить по своему желанию.

При заказе кухни или мебели на заказ также обычно используются программы 3D моделирования. Дизайнер может создать 3D макет комнаты, кухни, коридора с мебелью. Такие объемные макеты изготовляются по размерам каждого помещения в присутствии заказчика. При этом все долго подбирается, тщательно обсуждается практически каждая деталька: материал, цвет, шурупы, ручки и т.д. Все это по отдельности выбирается из массы каталогов, предоставленных различными производителями. В итоге заказчик, уставший от необходимости что-то выбирать и постоянно принимать решения, выходит выжатый как лимон в прямом и переносном смыслах. И с тоской вспоминает, как было просто и легко выбирать в эпоху дефицита (точнее сказать, и выбора-то тогда не было).

С помощью 3D-редакторов можно нарисовать декорации для локаций к компьютерной игре или создать анимированного персонажа, тщательно проработать движения героя и его взаимодействие с предметами и окружением. Достаточно занятное дело для пользователей, увлеченных виртуальными мирами.

Рассмотрим актуальные бесплатные программы для 3D моделирования и не только бесплатные.

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.

Работа с готовыми 3D моделями: лидеры программных продуктов

Теперь мы логически подошли к вопросу обработки трехмерных изображений, которые можно получить при работе в AutoCAD, ArchiCAD и Revit. Здесь на первый план выходят такие программы как 3D MAX, PHOTOSHOP, UNREAL ENGINE 4 и Cinema 4D.

3D MAX – лидер в этом списке. Программа имеет широкий перечень возможностей от создания объемной модели, обработки его поверхностей до анимационных роликов с получившимися объектами. Эту платформу используют для обработки, созданных в других программах, моделей. Общие расширения позволяют открыть файл из AutoCAD, ArchiCAD и Revit.

PHOTOSHOP – всегда имел направление по работе с двухмерными изображениями. Это сложный продукт, направленных на решение большинства задач в рекламной полиграфии и web-дизайне.

UNREAL ENGINE 4 – программа для создания компьютерных игр, получившая распространение в последние несколько лет.

Cinema 4D – этот продукт направлен на работу с видеоэффектами и мультипликацией. Имеет возможности для создания объемных изображений и последующей обработки до получения качественного ролика или финальной картинки.

Это целый спектр дополнительных опций, который позволяет довести трехмерную модель до идеального результата.

Если вы любите работать с объемными объектами, выполняя их по заданным параметрам, то можно попробовать монетизировать свое увлечение. Освоив технику работы и базовые навыки работы хотя бы в одном из перечисленных графических редакторов, можно выполнять заказы по 3D моделированию.

Знаете, сколько можно заработать на этом? Не будем говорить о доходах, которые получают профи — инженеры, дизайнеры и архитекторы. Гораздо интереснее, какую прибыль может принести работа для тех, кто начинает пробовать свои силы в 3D дизайне. Так вот, реальные цифры начинаются от 150 000 рублей в месяц. Такие деньги на дороге не валяются, не так ли?

№3 – AutoCAD

AutoCAD – один из самых популярных программных пакетов в мире для создания чертежей и их редактирования на компьютере. C его помощью можно проектировать сложные поверхности, конструкции, а также оформлять к ним рабочие чертежи.

Одно из его главных преимуществ – постоянный выход обновлений, при этом каждое из них проходит тестирование. Для пользователей СНГ немаловажным фактором станет наличие русифицированной версии программы, поэтому во многих пунктах меню можно разобраться исходя из интуиции.

Вам будет интересно: Топ 10 самых дорогих смартфонов в мире в 2019-2020 году

Редактор отлично подходит для представителей различных профессий – проектировщики, архитекторы, дизайнеры, строители, все они без труда смогут реализовать свою задачу в AutoCAD.

Если же они столкнутся с проблемами – всегда можно посмотреть видеоурок в интернете, которых, ввиду популярности программы, очень много. Для красивых визуализаций софт не подойдет – его стихия строгие чертежи и подробная разработка моделей, поэтому для эскизных разработок лучше присмотреться к другим редакторам.

AutoCAD

№7 – Cinema 4D

Основное преимущество приложения – более совершенный функционал в создании видеоанимаций, чем у конкурентов а также способность создавать реалистичную графику в режиме реального времени.

Многие пользователи хвалят компоновку интерфейса Cinema 4D – все функции программы понятны интуитивно, ну а меню организованно максимально удобно. Поскольку редактор является популярным, в интернете есть огромное количество обучающих роликов, с помощью которых вы освоите Cinema 4D ещё быстрее.

Стоит отметить и тот факт, что программа постоянно обновляется, а все новые функции тщательно проверяются тестерами компании. Что касается минусов программы, то готовых 3Д моделей для неё очень мало.

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.

ZBrush 2019

Лидирующее программное обеспечение на современном рынке софта, которое идеально подходит для создания моделей, используемых в 3D-печати. Невероятный набор инструментов, нестандартные (инновационные) меню и пользовательский интерфейс, а также возможность подключать графический планшет, который в значительной мере увеличивает скорость создания любой 3D модели. Еще одна из программ для 3д моделирования на русском.

ZBrush – это уникальное приложение для трехмерного моделирования, лучше всего подходит для создания органических форм, основанных на твердых объектах, которые можно в буквальном смысле мять, сжимать и растягивать. Софт работает нестандартным образом, что относится к самому процессу моделирования, так и к пользовательскому интерфейсу, которые поначалу очень трудно освоить, но потом пользователь быстро привыкает и уже не хочет переходить на другую программу.

Однако ZBrush предназначен не только для создания 3D моделей. Программу также можно использовать для создания UF-карт и рисования текстур, что позволяет опытным художникам создавать целые фигуры с одеждой и реквизитом, уже готовые к визуализации и анимированию.

Особенности софта

Главные особенности Blender 3D таковы:

1. Поддерживает обширный набор инструментов для работы с анимацией и трёхмерным моделированием.
2. 3D-модели создаются с реалистичной эмуляцией физики.
3. Разнообразные физические явления могут эмулироваться – столкновение тел, сила притяжения, ветер и многое другое.
4. Поддерживается рендеринг, есть интеграция с иными приложениями-рендерами.
5. Наличие инструментария для создания и последующей обработки 3D-видео, есть возможность комбинирования.
6. Широкий набор функций для разработчиков интерактивных игр.
7. Огромный ассортимент визуальных трёхмерных эффектов.
8. В утилите имеется большая численность примитивов, с помощью которых можно создать свою модель.
9. Инструменты для создания уникальных трёхмерных картин с гарантией фото качества.
10. Поддерживается редактирование нелинейного типа.

Cinema 4D

Отличное программное обеспечение для начинающих и профессионалов.

Требования к ПО:

• 64-разрядная версия Windows 7 SP1 или новее с 64-разрядным процессором Intel или AMD с поддержкой SSE3;
• либо MacOS X 10.11.6 или 10.12.4+ с 64-разрядным процессором Intel на Apple Macintosh;
• 4 ГБ оперативной памяти (рекомендуется 8 ГБ или больше).

Стоимость: от 50 000 рублей в год.

Плюсы:

• Плавная кривая обучения;
• Доступны краткосрочные лицензии.

Минусы:

Дорогие лицензии на длительный срок.

Если вы посвятили себя 3D, тогда стоит подумать о Cinema 4D. Это профессиональная и сложная программа, с помощью которой вы сможете создавать потрясающие работы.

Эта программа идеально подходит для анимации, и она совместима с Adobe After Effects. Для Cinema 4D есть большое количество туториалов.

Где и зачем нужны трёхмерные модели

3D-моделирование — это создание трёхмерных объектов, придуманных или реальных. Например, никто никогда не видел вживую корабли из «Звёздных войн», но их модели для новых эпизодов создавались с помощью 3D-технологий. 3D-моделирование позволяет наглядно представить объект, существующий только в чертежах, например, копию будущего здания или инопланетного пейзажа.

3D-моделлер — специалист, который с помощью специальных программ создаёт цифровой трёхмерный контент.

Сферы, в которых используется 3D-моделирование:

• кино,
• телевидение (в том числе моушн-дизайн — создание заставок и фонов),
• компьютерные игры,
• анимация,
• VR (виртуальная реальность),
• реклама,
• медицина (создание моделей внутренних органов и искусственных конечностей),
• промышленный дизайн,
• архитектура,
• машиностроение (в том числе самолёто- и ракетостроение),
• лёгкая промышленность (производство игрушек).

OpenSCAD

OpenSCAD — бесплатный инструмент для создания трехмерных моделей, рассчитанный на тех, кто знаком с программированием. Моделирование происходит при помощи ввода программного кода. Использовать мышку понадобится только для того, чтобы со всех сторон рассмотреть готовый объект.

В OpenSCAD моделирование ведется на одноименном языке программирования

Программирование ведется на языке OpenSCAD — вы можете создавать фигуры и детали при помощи ввода команд на рисование, поворот, масштабирование, сложение, вычитание и т.д. Например, можно ввести команды на отрисовку куба, сферы и вычитания из куба сферы.

Слева в окне OpenSCAD находится блок для ввода команд, справа — результат моделирования. Благодаря тому, что вы видите всю программу, легко вернуться на несколько шагов назад и исправить ошибку.

Несмотря на пугающие поначалу перспективы, параметрическая несложная модель создается довольно быстро. Также пользователи могут найти необходимые для программы модели в сторонних библиотеках.

Рейтинг ZOOM	Система	Цена
1. TinkerCAD	Браузер	Бесплатно
2. 3DTin	Браузер	Бесплатно
3. 3D Slash	Windows, Mac, Linux, браузер	Бесплатно
4. SketchUp	Windows, Mac, Linux	Бесплатно (SketchUp Make),  $695 (SketchUp Pro)
5. Blender 3D	Windows, Mac	Бесплатно
6. Sculptris	Windows, Mac	Бесплатно
7. 123D Catch	Windows, Mac, iOS, Android	Бесплатно
8. OpenSCAD	Windows, Mac, Linux	Бесплатно
9. FreeCAD	Windows, Mac, Linux	Бесплатно

Daz Studio

Требования к ПО: Windows Vista и новее, Mac OS X 10.6 и новее.

Стоимость: бесплатно

Плюсы:

• Мощный движок с качественным рендерингом;
• Большое количество готовых моделей (платных и бесплатных);
• Подойдет новичку.

Минусы:

Много платных моделей.

Magdalena Radziej. Daz Studio + Photoshop

Daz Studio — это программа для анимации готовых трехмерных фигур. Она позволяет художникам с любыми навыками создавать 3D-анимации на основе уже существующих моделей людей, животных, предметов, транспортных средств, аксессуаров и окружения.

Aniraiden Wu, Violet Evergarden fan art work. Лучшие работы созданы с использованием целого набора программ. В данном примере: DAZ Studio, Maya, Marvelous Designer, Substance Painter, Redshift.

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.