Самые популярные программы для 3D-моделирования

Если человек решил связать свою жизнь с 3D-технологиями, то ему потребуется изучить одну или несколько программ для разработки трехмерной модели. Специальный софт помогает создать виртуальную оболочку физического объекта, посмотреть на него под разными углами. Существует множество программ для трехмерного моделирования. У каждого ПО есть свои плюсы и минусы.

• Что такое программы для 3d-моделирования?
  • Назначение и технологии 3d-modeling
  • Самые популярные программы для рендера на русском языке
  • Топ программ для работы с 3d-графикой на английском языке
• Сравнение модуляторов для визуализации в 3d

Что такое программы для 3d-моделирования?

Если говорить совсем просто, это полноценные программные продукты, позволяющие создать и отредактировать модель в трехмерном пространстве. Визуализировать реальный физический объект в виртуальной реальности, «разукрасить» объект текстурами.

Есть бесплатные приложения, в которых пользователь может посмотреть и незначительно изменить геометрию фигуры. Существуют и более профессиональные версии программ, в которых можно не только спроектировать или изменить модель с нуля, но и смонтировать с ней небольшую динамическую сцену (моушен-сцена).

Зачатки программ 3D-моделирования появились на заре 80-х. Это было специальное ПО, которое было заточено под решение конкретных задач. Развитие технологий обработки двухмерной графики (EGA, CGA, MGA) ускорило этот процесс. Из профессиональных сфер 3D-графики начали приходить программисты, которые хотели создать собственные проекты. Например, так в 1990 году на свет появилась 3D Studio DOS, прообраз известного профессионального продукта под названием 3DS Max. Официальный релиз программы под Windows появился в 1995 году.

Интересно! Полноценным анимационным мультфильмом, созданным по технологии 3D, принято считать «Историю игрушек». Он вышел в 1995 году. До сих пор данное творение смотрится весьма неплохо, хотя в нем было всего 16 цветов.

История создания программ для трехмерного моделирования неразрывно связана с появлением первых графических ускорителей, которые сочетали в себе как 2D, так и 3D обработку. Такие видеокарты появились в середине 90-х годов. Тогда пределом мечтаний была 16-цветовая палитра с обработкой до нескольких десятков полигонов (граней модели) в одном проекте. Сегодня конечные модели могут насчитывать до несколько тысяч полигонов. Они смотрятся намного натуральнее. В том числе за счет новых технологий, которые применяют для создания и оптимизации проектов.

Назначение и технологии 3d-modeling

При построении трехмерных объектов принято различать два типа моделей:

• созданных из полигонов;
• скомпилированных из NURBS поверхностей.

Последние имеют более четкое и детализированное построение. Их используют в сферах: промышленной инженерии, машиностроения и архитектуры. Полигоны до сих пор являются одной из самых массовых и распространенных технологий.

Также принято различать три вида трехмерных проектов:

1. Каркасное моделирование. Объект представляет собой прозрачный «скелет», состоящий из тонких линий. Его также называют проволочным. Он может представлять собой соединение дуг, линий или отдельных сегментов. Такие модели применяют для создания динамических сцен, где объект подвергают виртуальному воздействию какой-либо силы.
2. Поверхностное моделирование. По сути, это тоже каркасное моделирование с добавлением поверхностей.
3. Твердотельное моделирование. Данная технология помогает получить визуально достоверный объект, который максимально соответствует заданным параметрам. Такая модель содержит разные физические параметры: массу, объем, цвет или текстуру.

В зависимости от поставленной задачи, используют разные технологии 3D-моделирования. В частности, для печати трехмерных объектов на принтере вполне хватит метода поверхностного моделирования, так как печатное устройство не наносит текстуры на конечную модель. Этим занимаются художники на этапе постобработки. Каркасное моделирование используют для наблюдения процессов в динамике. Твердотельная технология нужна для создания фотореалистичных объектов.

Обзор лучшего компьютерного софта для создания моделей

Существует огромное количество программ, которые работают с трехмерной графикой. Есть как полностью русифицированные утилиты, так и приложения, которые работают только на английском языке. Предлагаем подборку основных программ, которые используют для создания трехмерных моделей. Сначала пройдем по русскоязычному ПО, затем по английскому.

Важно! Настоятельно рекомендуем использовать только лицензионное ПО! Не стоит работать во взломанных или криво переведенных программах. Такие приложения могут не вовремя зависнуть или вовсе добавить ненужных деталей в конечный проект.

Самые популярные программы для рендера на русском языке

Представленные программы имеют как полноценную русификацию, так и версию на английском языке:

1. Blender. Одна из самых известных программ, которая существует более 20 лет. Ее используют для создания моделей в инди-играх, а также для создания несложной анимации. Приложение распространяется бесплатно. Среди основных функций можно выделить: создание UI-интерфейсов, GPU-рендеринг, быстрый риггинг и др. Дистрибутив софта занимает порядка 150 мб. У Blender есть огромное комьюнити в рунете.
2. FreeCAD. Удобный софт для создания объектов в области твердотельного моделирования, а также трехмерного инженерного проектирования. Среди прочих САПР-решений, данное ПО ценят за простоту интерфейса. Стоит отметить, что приложение распространяется бесплатно. В утилите можно создавать как объемные предметы, так и использовать ее для рисования чертежей. Исходный код софта открыт, есть поддержка языка программирования Python.
3. 3D Builder. Один из самых простых трехмерных редакторов, который будет полезен для начинающих 3D-мейкеров. Софт разработан Microsoft. Его можно поставить на последние версии операционной системы. В приложении нет сложных настроек. Пользователь может преобразовывать снимки в готовые 3D-модели. Также есть огромный выбор по кастомизации готовых трехмерных проектов.
4. Cinema 4D. Известная программа от компании Maxon. Ее ценят как опытные мейкеры, так и начинающие пользователи. Первые подчеркивают наличие широкого функционала, вторые – дружественный и простой интерфейс. Софт используют для моушен-дизайна. Часто его применяют в связке с Adobe After Effects, чтобы добиться фотореалистичности сцен. У программы огромное комьюнити, есть масса обучающих материалов и различных туториалов.
5. SketchUp. Это приложение ценят архитекторы и дизайнеры интерьеров. Программа позволяет «оживить» макет или CAD-чертеж. Также в нем можно посчитать строительную смету, увидеть физический размер объекта. Софт используют для создания простейших моушен-сцен. Бесплатная версия ПО уже содержит большое количество плагинов и пресетов для работы с трехмерными моделями. Есть бесплатные уроки для начинающих на русском языке.
6. SolidWorks. Данное ПО будет полезно тем, кто работает в области машиностроения, автомобилестроения, а также в других промышленных отраслях. Софт позволяет не только построить точную трехмерную модель, но и просчитать ее поведение в динамике. В нем можно проводить «полевые» испытания, подвергая проверке на прочность, устойчивости к разным нагрузкам. Если к данному софту докупить SolidWorks Animator, то можно делать полноценные анимационные ролики и презентации.
7. Компас 3D. Отечественное приложение, которое изначально затачивали под решение задач для российского рынка. САПР-программа позволяет смоделировать деталь любой сложности. В ней можно настроить большое количество параметров заготовки. Главная особенность софта: возможность создания сопроводительной документации, которая будет полностью соответствовать российским ГОСТам. Приложение распространяется бесплатно, однако цена на цифровой продукт много ниже, чем у зарубежных аналогов.
8. ArchiCAD. Один из монстров в области САПР-разработок и трехмерного моделирования. Детище компании Autodesk, которое создавали специально для решения архитектурных и строительных задач. Программу ценят за фотореалистичные рендеры. В ней применяют технологии визуализации, которых нет у аналогичных программ. Производитель отмечает, что более 100 000 профессиональных архитекторов работают именно в ArchiCAD.
9. Autodesk AutoCAD. Это вторая по популярности программа для создания трехмерных объектов. В отличие от своего архитектурного собрата, данный софт нацелен на построения простых объектов, которые состоят из: цилиндров, боксов, примитивных команд пересечения и прочего. Данное ПО считается одним из самых старых на рынке. Для него разработано огромное количество дополнительных библиотек, готовых проектов и чертежей. У AutoCAD большое сообщество, которое расстилается по всему миру.
10. Autodesk 3ds Max. Самый известный графический редактор, который задает тренды на рынке 3D моделирования. Это очень мощный инструмент. Многие пользователи испытывают сложности при изучении данного ПО, так как в нем довольно много технических терминов. Однако именно эта программа позволяет сделать абсолютно любой трехмерный объект: от обычного болта до персонажа из фильма «Люди Х». Для программы разработано большое количество библиотек и дополнительных плагинов.

Интерфейсы программ: 3DS Max, Auto CAD, Blender, Cinema 4D

Интересно! Часто софт распространяется с триальным (временно бесплатным) периодом. Обычно это срок от 7 дней до нескольких недель. Лучше начинать именно с таких программ. Так можно понять, подойдет софт для решения конкретной задачи или нет.

Топ программ для работы с 3d-графикой на английском языке

Считается, что софт на английском языке более стабильный в работе, так как русская локализация часто портит функционал. Многие 3D-мейкеры придерживаются того мнения. Эта подборка программ сделана специально для них:

1. Daz 3D Studio. Бесплатный софт с большим встроенным паком готовых моделей. Данное ПО нельзя назвать полноценным продуктом для моделирования, так как в ней отсутствует функция создания трехмерного объекта. Приложение помогает создать простейшие ролики или анимационные презентации. Оно подойдет для начинающего 3D-мейкера, который только начинает свой путь в трехмерной визуализации.
2. PTC Creo. Это целая подборка утилит в одном программном паке. С помощью PTC Creo создают сложные узлы и детали. Программа позволяет проверять прочность готовых моделей, создавать виртуальные условия с применением физической силы. Данное программное решение часто используют на базе разных НИИ, в университетах. У софта отличная совместимость с любым CAD-ресурсом. В приложении реализовано два подхода: прямой и параметрический моделинг.
3. K-3D. Софт для решения несложных задач в области трехмерного моделирования. Программу ценят за наглядность и простоту интерфейса. В ней будет удобно работать как новичку, так и профессионалу. Приложение показывает изменения объекта с разных проекций в режиме реального времени. Есть возможность загрузки графических форматов: jpeg, png, tiff, bmp. Прямо в программе установлен интерактивный курс для обучения навыкам моделирования.
4. Autodesk Tinkercad. Многие IT-эксперты говорят, что данный софт является одним из лучших для начинающих 3D-мейкеров. Программа помогает разобраться в основах трехмерного моделирования в формате игры. Конечно, здесь доступен только начальный или средний уровень моделирования. Для любителей популярных игр есть специальный раздел, посвященный моделям из мира Minecraft.
5. Autodesk 123D. Софт ценится как среди новичков, так и среди профи. Отличительная особенность – поддержка технологии 3D-печати. Новичкам доступен собственный блок с ограниченным набором инструментов. Опытные пользователи могут использовать полный набор опций. Есть поддержка функции преобразования обычного фотоснимка в трехмерную модель.
6. Houdini. Серьезный софт, на котором создают VFX-эффекты голливудские 3D-мейкеры. Программа позволяет создавать сложные моушен-сцены, где используют большое количество объектов со сложной геометрией. Это ПО подойдет только опытным пользователям, так как в нем используется не только базовое создание моделей по линиям и полигонам, но также и программирование. Софт может легко интегрироваться с другими ПО для рендеринга: Redshift, RenderMan, OctaneRender и проч.
7. KeyShot. Одна из самых простых и одновременно мощных программ. Приложение часто сравнивают с Blender, делая выбор в пользу KeyShot. Оно проще в использовании. Подойдет даже новичкам в области трехмерной графики. Есть поддержка порядка 35 форматов файлов. В программе предустановлено более 850 шаблонов моделей, которые можно полностью кастомизировать и использовать по своему усмотрению.
8. Mari. Эту программу используют для текстурирования и художественного оформления моделей. Софт позволяет создавать объекты с уровнем детализации до 32К. Программа разработана на базе Python API, что позволяет автоматизировать большинство процессов. В приложении есть несколько сотен готовых текстур высокого разрешения для создания красочных моделей. Пользователи хвалят софт за дружественный интерфейс.
9. Modo. Мощный софт с набором инструментов для создания полноценной моушен-сцены. Здесь можно просто создавать трехмерные объекты, либо заниматься анимацией, текстурированием и рендерингом. Кстати, именно в этом софте создавали сцены из фильма Avatar. Дизайнеры и художники ценят Modo за простой интерфейс, без погружения в техническую часть. Для открытия полного функционала нужно воспользоваться опцией Tool Pipe. Она значительно расширяет функционал ПО.
10. Autodesk Mudbox. Профессиональный софт для создания моделей, скульптур, текстур и окрашивания виртуальных предметов. Программу используют ведущие VFX-художники, аниматоры, разработчики игр. Довольно сложное решение для новичка. На Autodesk Mudbox лучше переходить с более легкой программы, когда уже есть «база» в голове. Софт позволяет создавать фотореалистичные модели с разрешением до нескольких миллионов полигонов.

Интерфейсы программ: Houdini, Modo

Сравнение модуляторов для визуализации в 3d

Сравнительная таблица разных программ для построения трехмерных моделей:

Существует большое количество софта для работы с трехмерной графикой. Каждая программа имеет свои плюсы и минусы. Рекомендуем начинать с простых приложений, после чего переходить на более сложные, где есть обработка поверхностей (полигонов), создание моушен-сцен и полноценный рендеринг.