Процесс 3d моделирования для чпу станков

3D фрезерование

3D фрезеровка – способ, при помощи которого создаются заданные объемные формы. Как уже отмечалось ранее, эта задача выполняется с использованием станка с ЧПУ. Материал выбирается самостоятельно. Станки с ЧПУ используются, поскольку имеют высокую точность обработки, и способны обеспечить изделие любой конфигурацией и формой. При этом сложность форм и используемый материал не имеют значения.

При помощи фрезеровки на ЧПУ станках производятся:

• технологическая оснастка;
• рекламные объекты;
• презентационные макеты;
• мебельная фурнитура;
• фигурная порезка.

Чаще всего заготовки производятся из:

• пластика;
• композитных полимеров;
• металла;
• камня;
• древесины.

Этапы

Фрезеровка выполняется в несколько этапов. На первом этапе создается трехмерная инженерная модель, которая впоследствии будет внесена в программу станка с ЧПУ. Для этого используются специальные графические программы на компьютерах.

На втором этапе изготовленная модель проходит подготовку. Выбираются инструменты, при помощи которых на ее основе будет изготовлена деталь. Создается программа, необходимая для пошагового изготовления заготовки.

На третьем этапе осуществляются практические фрезеровочные работы. Первая деталь является пробной, поэтому она производится из пластика. Этот материал является самым дешевым. Пробная заготовка позволит выявить и исправить недочеты, если они имеются.

Четвертый этап – завершающий. Производится чистовая заготовка после внесения необходимых исправлений. На ее основе будут изготовляться остальные детали. От качественного 3D моделирования зависит, насколько точной будет изготовленная деталь.

Числовое программное управление позволяет изготовить деталь без особых усилий, просто задав нужные параметры. При этом качество изделия будет выше, чем при самостоятельной работе. Эта особенность особо полезна для неопытных пользователей.

Хромакей – Создание спецэффектов

Создание спецэффектов и комбинированные съемки требуют сложной компьютерной графики, когда в одном кадре используется съемка реальных героев или объектов и виртуальные фоны, объекты и т.д. Хромакей – зеленый или, реже, синий экран, позволяющий снимать кадры с целью их последующего редактирования и масштабной замены зеленого цвета на сторонние фрагменты и материалы. Акробатические трюки, падения персонажей с высоты, размножение копий одного героя в одном кадре и многие другие необычные эффекты выполняются именно при помощи хромакея и последующей компьютерной 2D и 3D графики, моделирования, визуализации и цветокоррекции.

Коммерческое предложение Общая информация о компанииверсия для печати	Коммерческое предложение Видеореклама в интернетеверсия для печати	Прайс-лист: Кинопроизводство Подробный прайс-листверсия для печати
Спецпредложения и скидки Производство видеороликовверсия для печати	Спецпредложения и скидки Видеосъемка мероприятийверсия для печати	Креативный Бриф Анкета для создания видеоролика

3D моделирование и трехмерная визуализация

Трехмерное моделирование – самый сложный вид компьютерной графики, при котором объекты и их текстуры, окружение, освещение и целый мир вокруг создаются с нуля. 3D моделирование часто применяется при включении в ролик или фильм виртуального 3D персонажа. Трехмерная визуализация – создание видеофрагментов внутри смоделированного трехмерного мира, основной целью которой является достижение фотореалистичного эффекта. Ярким и основным примером трехмерной визуализации является моделирование и представление объектов недвижимости – фотореалистичное представление строящегося жилого дома или комплекса. Этот пример также позволяет снизить производственный бюджет в случае, если у заказчика уже есть готовые 3D модели объектов для видеоролика.

Карьера, зарплата, график

Карьера

Примерные ступеньки карьерной лестницы в кино, анимации, игровой индустрии или на телевидении:

• стажер,
• джуниор-моделлер,
• моделлер (или мид-моделлер),
• сеньор-моделлер,
• лид-моделлер;
• руководитель департамента.

Продвигаешься по карьерной лестнице — меняется круг обязанностей. Сейчас я работаю лид-моделлером и проверяю работу других моделлеров, занимаюсь техническими вопросами в департаменте, участвую в обсуждении сложных задач, составляю технические задания, помогаю менее опытным коллегам.

Заработок 3D-моделлера зависит от индустрии. Больше всего платят в игровой индустрии, на втором месте — анимация, на третьем — кино.

Зарплаты моделлеров в кино

Стажеру часто не платят ничего, два месяца работает бесплатно.

Джуниор-моделлер, успешно прошедший стажировку, получает от 35 до 50 тысяч.

Просто моделлер — от 50 до 75 тысяч.

Старший модделлер — до 100 тысяч.

Лид моделлер или глава департамента — больше 100 тысяч в зависимости от функционала и договорённостей.

График работы

В студии моделлер работает по обычному офисному графику — 8 часов, 5 дней в неделю. Но на работу можно приходить не к 9:00–10:00, а позже. У нас в студии, например, все должны быть на работе до 12:00. Сотрудник может договориться об индивидуальном графике, например, есть такие, кто любит работать вечером. Я работаю с 10:00 до 19:00.

Но когда нужно сдать срочный проект, порой приходится трудиться по 10–12 часов. Как правило, в студиях это время оплачивается. Но такие периоды не длятся долго.

3D-моделлер может работать из дома на удалёнке или на фрилансе, тогда он сам определяет свой график.

Где взять 3D модели

Найти трехмерные модели необходимых деталей можно в свободном доступе в интернете. Многие файлы могут быть заражены вирусами, поэтому следует выполнить проверку сайта перед их скачиванием. Кроме того, в интернете имеются только самые ходовые схемы. Они не всегда выполнены в высоком качестве, и могут не подойти для нужных целей.

Чтобы создать нужную трехмерную модель, специалистам может потребоваться:

• чертеж, эскиз или фотография примера заготовки, которую хочет получить заказчик;
• точные габариты изделия;
• разрезы детали (если она имеет сложную форму).

Если предоставляются изображения, необходимо сделать как можно больше фотографий с разных ракурсов. Так профессионалам будет проще разобраться, что именно необходимо изготовить.

Для самостоятельной работы потребуется специальная программа. Рекомендуется первоначально поработать с двухмерной графикой, если опыт в этой сфере отсутствует. Ранее перечисленные программы доступны в бесплатном доступе в интернете.

Трехмерным моделированием производятся файлы, которые могут сохраняться в разных форматах. Для ее преобразования в программу используется САМ-система. Она превратит файл в программу, с которой сможет взаимодействовать станочный прибор с ЧПУ. При загрузке программы прописываются размеры, которые должна иметь заготовка, и другая дополнительная информация, необходимая для системы.

Знания и навыки

Профессия 3D-моделлера — одновременно техническая и творческая, и для успешной работы нужно развивать и то, и другое. Я бы рекомендовал вот что:

Рисование и лепка

3D-модель из реального мира должна полностью соответствовать действительности. Для этого надо уметь рисовать и лепить. Идеи художников тоже иногда нужно дорабатывать,поэтому умение рисовать пригодится. Начинающим 3D-моделлерам я рекомендую рисовать, лепить, развивать глазомер и фантазию.

Знание анатомии

Моделлерам, которые занимаются созданием персонажей, нужно знать анатомию

Неважно, воссоздаете вы модель реального человека или выдуманного персонажа — надо правильно передать внешний вид и пропорции. Этим навыкам обучают в художественных школах и вузах

Инженерное мышление и знание техники

Особенно важно для моделлеров, которые работают в сфере промышленного дизайна. Для кино и игр тоже создают 3D-модели техники, и надо знать, как она работает

Креативность и аналитическое мышление

Моделлеру нужно анализировать информацию, которую он получает от художников и специалистов по сканированию. Ему приходится дорабатывать концепты художников, то есть решать творческие задачи.

Знание программ

Моделлеры работают в специальных программах, которые позволяют воссоздать объект максимально точно: с соблюдением объёмов, размеров, пропорций.Например, я использую Maya, ZBrush, UVLayout, Houdini, SpeedTree, Mudbox.

3D моделирование

Чтобы создать 3D модель используется специальное ПО, предназначенное для профессиональной работы с трехмерной графикой. Самыми популярными программами, устанавливаемыми на компьютер, являются:

• CADDS5;
• PowerShape;
• SolidEdge;
• T-Flex CAD;
• AutoCAD.

Перечисленные программы позволяют осуществить твердотельное моделирование. Этот тип моделирования необходим для создания трехмерного объекта, который будет отличаться физическими качествами реальной детали. При помощи твердотельного моделирования можно спроектировать модели с высоким показателем детализации. Преимущество таких моделей заключается в отображении малейших составляющих.

Этот тип моделирования имеет и другие преимущества:

• создание трехмерной модели с максимальным показателем реалистичности;
• возможность простой корректировки трехмерного проекта;
• чертежи форматируются в автоматическом режиме;
• возможность создавать модели на основе готовых шаблонов;
• экономия затрат по времени, необходимых для проектировки.

Система автоматизированного проектирования, известная под аббревиатурой САПР – комплекс инструментов, необходимых для выполнения задачи в автоматизированном режиме. САПР разработан с целью упросить выполнение работы. Производством таких систем занимается фирма Autodesk. Компания занимается созданием программ для проектирования трехмерных и двухмерных моделей. Полученные модели можно использовать для различных станков.

САПР помогают людям, не имеющим опыта в данной сфере. Они упрощают процесс и создают условия для интуитивного использования. С их помощью можно провести измерения на высокой точности. Программы эффективны, даже если выполняется проектирование заготовки со сложными формами. В этом случае гарантировано изготовляются герметичные и целостные модели. Полученные модели используются в качестве составляющей машинного кода.

Краткое описание проектов, выполненных инженерной компанией «НГКИ» в сегменте точного 3D моделирования зданий и сооружений:

Специалисты инженерного предприятия «НГКИ» выполнили обмеры и 3D моделирование исторического особняка в центре Ярославля на площади Челюскинцев для целей подготовки проекта его реставрации и реконструкции. Заброшенный исторический особняк был выкуплен в частное пользование, но по действующему законодательству при приспособлении здания к современному использованию в качестве жилого строения должен быть сохранён его исторический внешний вид и интерьеры. В связи с этим новые собственники обратились к реставраторам, которые для обмеров и 3D моделирования привлекли нашу компанию. Обмерные работы были произведены по технологии лазерного сканирования. Заброшенное и сильно захламлённое здание со сложным подвалом было отсканировано за два рабочих дня. Сшивка сканов в единое облако точек лазерного сканирования также заняла у нас два дня. А вот построение точной обмерной 3D модели в ArchiCAD (формат PLN) заняла гораздо больше времени из-за того, что программное обеспечение для проектирования зданий предоставляет очень немного возможностей для точного моделирования далеко не идеальных стен старинных зданий и сооружений.
Специалисты инженерной компании «НГКИ» провели лазерное сканирование фасадов Американского университета в Каире (Арабская Республика Египет) и по данным обмерных работ построили точную обмерную модель для целей 3D mapping. 3D мэппинг (видео-мэппинг) — современная технология проведения световых и лазерных представлений, главный принцип которой заключается в проецировании аудиовизуального или же статичного изображения на какой-либо физический объект с учётом его геометрии, размеров и расположения. Лазерное сканирование было проведено системой Leica ScanStation P40 всего за четыре часа, столько же потребовалось на сшивку облаков точек, а создание обмерной модели фасадов здания университета заняло три дня.
Инженерная компания «НГКИ» завершила выполнение крупного проекта по точным обмерам и 3D моделированию производственной площадки предприятия по производству синтетических смол широкого спектра применения в Пермском крае. Обмерные работы химического завода были произведены по технологии лазерного сканирования. Целью работы являлось создание исполнительной трёхмерной цифровой модели для целей проектирования новых сооружений и замены оборудования на объекте. Полевой этап длился 4 дня при низких температурах и обильных осадках в виде снега. 3D моделирование объекта на камеральной стадии работ заняло ещё 25 дней. Заказчику была передана актуальная исполнительная модель объекта в формате DWG с точностью 1 см.

Особенности

Создание 3D моделей – сложная задача, известная также под названием прототипирование. Это действие является необходимым перед запуском обработки заготовки. Благодаря 3D моделированию создается пример будущей детали в единичном количестве. На его основе будет выполняться серийное производство. Создание примера выполняется при помощи 3D фрезеровки, относящейся к системам быстрого прототипирования.

Фрезеровка наилучшим образом подходит для изготовления трехмерной модели будущей заготовки. Для выполнения задачи используется фрезерный станок, оснащенный числовым программным управлением. Преимущество агрегата заключается в непрерывной многоэтапной работе. Он позволяет быстро получить качественную и точную деталь, которая будет использована в качестве прототипа.

Для создания 3D моделей необходимо наличие специального образования. Выполнить эту работу самостоятельно сложно. Существуют специальные компании, которые занимаются изготовлением 3D моделей под заказ. Для этого используются профессиональные графические программы, благодаря которым заказчик может заранее увидеть, как будет выглядеть будущая заготовка, и при необходимости внеси изменения.

Аналоги

Для 3Д моделирования могут использоваться аналоги 3DReshaper. Например, такие программы, как CloudCompare, 3DViewer, Autodesk ReCap.

CloudCompare

CloudCompare — программа для 3Д моделирования, позволяющая обрабатывать облака точек, треугольные сетки, калиброванные изображения. Этот инструмент имеет широкий функционал и состоит из главных инструментов для ручного редактирования 3Д-облаков точек. Программа выполняет следующие функции:

• Осевая, цилиндрическая проекция.
• Вычислительные процедуры.
• Статистические операции.
• Сегментация.
• Ориентация геологической плоскости.

Сервис дает возможность применять любое количество скалярных полей в 3Д-облаке точек с разными алгоритмами: оценка отклонений, сглаживание, редактирование. CloudCompare дает возможность сегментировать выстроенные модели, проворачивать объекты относительно других моделей, выбирать определенные точки для корректировки длины сегмента. Сервис также имеет функцию создания 2Д-меток. Программа доступна для Windows, Mac, Linux. CloudCompare имеет дополнительные плагины, которые расширяют функционал приложения. Помимо стандартных инструментов, здесь есть расширенные разделы для более продвинутого моделирования.

Autodesk ReCap

Autodesk ReCap — приложение для профессионального промышленного моделирования, проектирования всевозможной продукции, составления отчетности. Оно предоставляет пользователям следующие возможности:

• Проектирование коммерческих и жилых недвижимых объектов.
• Изучение особенностей проектирования.
• Автоматизирование задач.

Программное обеспечение позволяет грамотно проектировать объекты, эффективно планировать их, проводить монтировку производственной линии. Для составления трехмерной модели пользователям необходимо загружать на сервер набор нужных фотографий. Эта функция дает возможность оценить размеры будущего объекта, оптимизировать работу с заготовками, контролировать файлы и любые проектные изменения. Сервис также позволяет создавать облака точек, ортофотоснимков, сеток.

Полезно также почитать: Обзор программы Autodesk AutoCAD

3DViewer

3D Viewer — программное обеспечение для просмотра трехмерных моделей в таких форматах, как STP, IGES, STL, DWG, DXF. С его помощью пользователи могут распечатать, конвертировать и измерить файлы. В системе возможна загрузка массива объектов в одну сцену. Пользователи могут сохранить готовые работы в формате C3D. Какие возможности дает сервис:

• Перспективная проекция.
• Параллельная проекция.
• Каркасное отображение.
• Сглаживание объекта.
• Отсечение.
• Детализация.

Больший функционал программы доступен пользователям бесплатно. Программа поддерживает русский и английский язык. Работа с 3D Viewer возможна на компьютере с ОС Windows 7 и выше. Для расширения функционала пользователи могут приобрести корпоративную версию сервиса для моделирования. Она включает в себя возможность визуализации геометрии в таких системах, как PDM, EAM. В корпоративной версии приложения доступна возможность добавления пользовательских аннотаций к составленным проектам.

Geomagic Verify Viewer

Geomagic Verify Viewer — программа проверки образцов изделий за счет измерительных 3Д-устройств. Сервис дает возможность детально изучить модели, своевременно исправить дефекты, чтобы избежать неприятных последствий. Программа уменьшает вероятность появления ошибок, дает надежные результаты. В системе сохраняется каждая история проверки и анализа данных. Программное обеспечение создано для работы с облаками точек, а также измерительными датчиками. Пользователи могут воспользоваться дополнительным сервисом:

• Модификатор состояния материала.
• Эталонные кадры с несколькими плоскостями.
• Бесконтактная проверка данных.
• Интеллектуальная проверка признаков.

Справка! Продвинутая система 3Д сканирования помогает воплотить в жизнь любые идеи. Пользователи могут использовать полный спектр набор инструментов для дизайна и скульптурирования.

3DReshaper — современное программное обеспечение для трехмерного моделирования объектов. Приложение имеет расширенный функционал и множество инструментов. Это позволяет использовать его в различных сферах жизнедеятельности. 3DReshaper применяется в строительстве, искусстве, стоматологии, судостроении. Программа позволяет создать проект, воспользоваться функцией моделирования, выявить оценку отклонений, чтобы заранее предотвратить возможные проблемы. Сегодня она считается одной из самых эффективных для трехмерного моделирования.

Как работает 3D-моделлер

Я работаю в индустрии развлечений и расскажу именно о ней. В кино 3D-моделлер — всегда часть большой команды. Художники разрабатывают концепт — то, как будет выглядеть мир, техника, персонажи в кино или игре. Специальный отдел занимается сканированием машин, зданий, предметов, людей. Но отсканированная копия или концепт художника — это ещё не 3D-модель, её нужно доработать, и тут за неё берутся 3D-моделлеры. Они придают трёхмерным объектам тот вид, который мы видим на экране. Также моделлер делает юви — «разворачивает» 3D-объект в плоскости, как разворачивают картонную коробку. Потом на этой развёртке, как на холсте, рисуют текстуры. Например, на модели дерева рисуют кору, а персонажу раскрашивают одежду. Этим занимаются художники по текстурам.

SketchUp

SketchUp, в прошлом Google SketchUp, предлагает больше функций для создания простых трехмерных объектов, чем предыдущие инструменты. При этом программа отличается простым пользовательским интерфейсом. Настолько простым, что поначалу новые пользователи удивляются столь малому количеству рабочих панелей, но на самом деле здесь есть все необходимое для моделирования.

SketchUp — интуитивно понятная программа, которая подойдет для профессионального использования

Для новичков есть бесплатный базовый пакет для браузера — Make SketchUp, который нужно установить вместе с бесплатным плагином для экспорта STL.

Профессиональную версию SketchUp Pro активно используют архитекторы и дизайнеры — она стоит $695 и устанавливается на ПК. Однако даже в бесплатной версии доступен каталог готовых моделей и многочисленные плагины для решения различных задач. Они позволяют преобразовывать форму объекта, выдавливать рисунки на поверхности, создавать сложные узоры, текстуры и т.д.

3DTin

Еще один простой инструмент для работы прямо в браузере — 3DTin совместим с браузерами HTML5 (Chrome, Safari, Firefox и т.д.). В этом редакторе тоже не получится создавать сложные модели, но работать с простыми будет в удовольствие— никаких специальных навыков в 3D-дизайне не потребуется.

3DTin — бесплатный простой редактор с облачным хранением эскизов

Выбор шаблонов огромный, все ваши эскизы хранятся в облаке, а свои модели можно добавлять в общую библиотеку. Благодаря облачному хранению доступ к своим файлам можно получить из любой точки мира в любое время, если есть подключение к интернету.

3DTin — бесплатный редактор. Желающие могут ознакомиться на сайте программы с обучающими видеороликами.

Способ 3: Clara.io

Последний онлайн-сервис нашего материала имеет название Clara.io и является самым продвинутым из всех представленных. Однако в этом и заключается его главный недостаток. Разработчики попытались сделать продвинутый сайт, уместив в него все функции из полноценного программного обеспечения. Из-за этого становится неудобным не только управление, но и понимание принципа действий для начинающих в этой области. Впрочем, рекомендуем ознакомиться с основными возможностями сайта, а далее вы сами решите, подходит ли он вам.

1. Оказавшись на главной странице сайта, в первую очередь пройдите быструю процедуру регистрации и войдите в профиль.

2. Нажмите кнопку «New Scene».

3. Дождитесь загрузки шаблонов из коллекции или создайте пустое рабочее пространство, щелкнув по «Create Empty Scene».

4. Задайте название, предпочитаемый стиль рендеринга и контроль доступа, сделав проект приватным или доступным для всех пользователей.

5. После загрузки редактора вы сразу видите главное отличие Clara.io от других онлайн-сервисов. Рабочая поверхность показана в четырех различных видах одновременно. Эти окна вы можете передвигать, масштабировать или вовсе закрыть, если не нуждаетесь в постоянном отображении подобной информации.

6. Справа показаны основные настройки текущей сцены, стиль заднего плана, его цвет и интенсивность. По необходимости все это можно поменять на нужные значения.

7. Clara.io поддерживает как модели из пользовательских коллекций, так и стандартные фигуры, добавление которых происходит через верхнюю панель. Нажмите по подходящему пункту и объект сразу же будет помещен в центр плоскости в своем стандартном размере.

8. Сайт не позволяет быстро редактировать его при помощи перемещения точек, поэтому для добавления операторов понадобится перейти на вкладку «Tools».

9. Здесь вы можете выбрать отражение, симметрию, искривление, растягивание, обрезку или множество других действий, отталкиваясь от миниатюр операторов и их названий.

10. После добавления оператора на фигуру добавляются условные линии, которые и отвечают за редактирование. Все эти параметры суммируются и показываются отдельным списком справа после выбора объекта. Вы можете отключать их видимость или вовсе удалять.

11. Для отображения дополнительных опций работы с фигурой кликните по ней правой кнопкой мыши. Из контекстного меню можно выбрать настройку для клонирования, передвижения, анимации или конвертирования в зависимости от ваших личных потребностей.

12. Помимо основных операторов присутствуют и дополнительные, связанные с линиями, ребрами и точками. Все они расположены в соответствующих категориях, а добавляются и настраиваются точно так же, как и те операторы, о которых шла речь выше.

13. Ниже на вкладке расположен раздел «Materials»: в нем вы найдете разные типы текстур для своих фигур и сможете применить их, кликнув по подходящему варианту ЛКМ.

14. После этого настройки текстуры появятся в блоке справа, где есть как вариант с выбором изображения, цвета, так и других параметров, влияющих на отображение конкретного материала.

15. Для просмотра результата моделирования нажмите кнопку «Render».

16. Пока картинка обрабатывается, можете изменить оформление студии, если стандартное вас не устраивает.

17. По завершении вы увидите готовый рендер с корректным отображением всех наложенных эффектов и текстур.

18. В меню «Export All» вы видите перечень всех поддерживаемых форматов, поэтому скачать готовый проект можете в любом из них или просто сохранить в своем профиле на сайте, чтобы вернуться к редактированию в любой момент.