مدل های سه بعدی يك بدن فيزيكي را با استفاده از مجموعه اي از نقاط در فضاي سه بعدي نشان مي دهند كه با نهادهاي مختلف هندسي مانند مثلث، خطوط، سطوح منحني و غيره متصل مي شوند. مدل هاي سه بعدي مي تواند توسط دست، الگوريتمي (مدل سازي رويه اي)، يا اسكن شده ايجاد شود. سطوح آنها مي تواند بيشتر با نقشه برداري بافت تعريف شود.
مدل هاي تري دي به طور گسترده در هر نقطه از گرافيك 3D و CAD استفاده مي شوند. استفاده آنها پيش از استفاده گسترده از گرافيك 3D در رايانه هاي شخصي گذشته است. بسياري از بازي هاي كامپيوتري از تصاوير پيش رندر شده از مدل هاي 3D به عنوان پيش نمايش استفاده مي كردند قبل از اينكه رايانه بتواند آنها را در زمان واقعي رندر كند. طراح مي تواند مدل را در جهات و ديدگاه هاي مختلف ببيند، اين عمل مي تواند به طراح كمك كند تا ببيند كه هدف در مقايسه با ديد اوليه اش چگونه ساخته شده است. ديدن طراحي اين روش مي تواند به طراح / شركت كمك كند تا تغييراتي را كه محصول به آن نياز دارد را بدست آورد.
امروزه مدل هاي سه بعدي در زمينه هاي متنوعي استفاده مي شوند.در صنعت پزشكي با استفاده از مدل هاي دقيق اعضا شايد با چند قطعه عكس دو بعدي از MRI ??يا سي تي اسكن اين مدل ايجاد شود. صنعت فيلم با استفاده از آنها به عنوان شخصيت ها و اشياء براي تصاوير متحرك و واقعي نقش مهمي را بازي ميكند. صنعت بازي هاي ويدئويي از اين مدل ها به عنوان دارايي هاي رايانه اي و بازي هاي ويدئويي استفاده مي كند. بخش علم از آنها به عنوان مدل هاي بسيار دقيق تركيبات شيميايي استفاده مي كند. صنعت معماري از آنها براي نشان دادن ساختمان هاي پيشنهادي و مناظر در كنار مدل هاي معماري سنتي و فيزيكي استفاده مي كند. جامعه مهندسي از آنها به عنوان طرح هاي دستگاه هاي جديد، وسايل نقليه و ساختارها و نيز استفاده هاي مختلف از آنها استفاده مي كند. در دهه هاي اخير جامعه علوم زمين شروع به ساخت مدل هاي زمين شناسي 3D به عنوان يك عمل استاندارد كرده است. مدل هاي سه بعدي نيز مي توانند براي دستگاه هاي فيزيكي ساخته شده با چاپگرهاي 3D يا دستگاه هاي CNC باشند.
كاربرد هاي مدل 3d
مدل سازي 3D در صنايع مختلف مانند فيلم ها، انيميشن ها و بازي ها، طراحي داخلي و معماري ، طلا و جواهرات و… استفاده مي شود. اين مدل ها همچنين در صنعت پزشكي براي نشان دادن تعامل آناتومي استفاده مي شود. تعداد زيادي از نرم افزارهاي 3D نيز در ساخت نسخه هاي ديجيتالي از مدل هاي مكانيكي يا قطعات قبل از ساخت آنها استفاده مي شوند. CAD / CAM مرتبط با نرم افزار در چنين زمينه هايي استفاده مي شود و با استفاده از اين نرم افزار نه تنها شما مي توانيد قطعات را بسازيد، بلكه آنها را جمع آوري كنيد و عملكرد آنها را مشاهده كنيد.
مدل سازي سه بعدي همچنين در زمينه طراحي صنعتي مورد استفاده قرار مي گيرد، به اين صورت كه محصولات قبل از ارائه به مشتريان، مدل سازي شده اند. در صنايع رسانه ها و رويدادها، مدل سازي 3D در Stage / Set Design مورد استفاده قرار مي گيرد.به عنوان مثال مي توان مدل سه بعدی ميدان آزادی را با استفاده از نرم افزار تري دي مكس طراحي كرد.
مدل سازي سه بعدي
در گرافيك سه بعدي كامپيوتري، مدل سازي سه بعدي روند طراحي يك نمايش رياضي در هر سه سطح مي باشد.
يك شي (ثابت يا متحرك) در سه بعد از طريق نرم افزار تخصصي طراحي ميشود كه اين محصول يك مدل سه بعدي ناميده ميشود. كسي كه با مدل هاي 3D كار مي كند طراح تري دي ناميده ميشود.
فايل مدل سه بعدی را مي توان به عنوان عكس دو بعدي از طريق فرايندي به نام رندر 3D و يا در شبيه سازي رايانه، نمايش داد. همچنين مدل تري دي مي تواند با استفاده از دستگاه هاي چاپ 3D ايجاد شود.
مدل ها ممكن است به صورت خودكار يا دستي ايجاد شوند. فرايند مدل سازي دستي براي آماده سازي داده هاي هندسي براي گرافيك سه بعدي كامپيوتري شبيه به هنرهاي دستي مانند مجسمه سازي است.
نرم افزار مدل سازي سه بعدي يك كلاس نرم افزار گرافيكي 3 بعدي كامپيوتري است كه براي توليد مدل هاي سه بعدي استفاده مي شود. برنامه هاي تخصصي سه بعدي، برنامه هاي كاربردي مدل سازي يا مدل سازها ناميده مي شود.
نمايندگي
رندر مدرن مدل قوري يوتا كه بوسيله مارتين نيول ( سال ميلادي 1975) ساخته شده است. قوري يوتا يكي از رايج ترين مدل هاي مورد استفاده در آموزش گرافيك 3 بعدي است.
مدل هاي 3 بعدي را مي توان به دو دسته تقسيم كرد.
Solid – اين مدل ها حجم اجسام را نشان مي دهند (مانند يك سنگ). مدل هاي جامد بيشتر براي شبيه سازي مهندسي و پزشكي مورد استفاده قرار مي گيرند و معمولا با هندسه جامد سازنده ساخته مي شوند.
Shell / مرز – اين مدلها سطح را نشان مي دهند، به عنوان مثال مرز جسم، و نه حجم آن (مثل يك پوسته تخم مرغي بي نهايت نازك). تقريبا تمام مدل هاي بصري مورد استفاده در بازي ها و فيلم ها مدل هاي پوسته اي هستند.
مدل سازي جامد و پوسته مي تواند اشياء به طور يكسان ايجاد كند. تفاوت بين آنها اغلب تغييرات در نحوه ايجاد، ويرايش و استفاده در زمينه هاي مختلف و تفاوت در انواع تقريبي بين مدل و واقعيت است.
مدل هاي پوسته بايد چند منظوره (بدون سوراخ يا ترك در پوسته)، به عنوان يك شيء واقعي معني دار باشد. پوسته هاي چند ضلعي (و به صورت سطوح زير سطحي تا حدي كم) بيشترين راي را دارند. مجموعه سطح هاي نمايشي مفيد براي تغيير شكل سطوح هستند كه تحت تاثير بسياري از تغييرات توپولوژي مانند مايعات قرار مي گيرند.
فرآيند تبديل نمايه هايي از اشياء، مانند مختصات نقطه مياني يك كره و يك نقطه در محدوده آن به يك نشانگر چند ضلعي يك كره، تسلط ناميده مي شود. اين مرحله در رندر مبتني بر چند ضلعي استفاده مي شود، جايي كه اشياء از نمايه هاي انتزاعي («ابتدايي ها») مانند حوزه ها، مخروط ها و غيره شكسته مي شوند.
منبع : فايل سه بعدی
