Параметрическое моделирование в 3ds max
Перейти к содержимому

Параметрическое моделирование в 3ds max

  • автор:

Параметрическое моделирование в 3ds max

В последнее время модно стало делать разные параметрические штуки=) Вот немного параметрических техник в 3ds max. Без левых плагинов и всякой шушары. Смотрим и оцениваем =)

Первый метод. Сочетан ие модификаторов Vol. Select и Morpher.

Второй метод. С помощью модификатора TurboSmooth.

Третий метод. Используя модификаторы Sweep и Noise.

И с помощью этих приёмов мы научимся делать вот такие штуки =)

bc98164ed9b447f51af56bcb649ce0b0.jpg

00749fdacf0b746a25fe57765af078ea.jpg

Первый метод.

734b932a9663d5cd30d6c23a86634e7b.jpgf3fde37f2152e2cf367cd6bdcb6e83f1.jpg

Конец первой техники.

09a51c17dfb5dd7d5473988d9bd42f13.jpgedb9d0d675656c0ee1416e930e09b8a8.jpg5d810ba549663a5a07c43ec3b954120a.jpg

Кстати, первый и второй методы можно отлично сочетать =)

053b922bb47395705f344dba9ce73e78.jpg116561215685c6abf45890732852e3c8.jpg

Если у кого-то есть методы лучше, то обязательно оставляем в комментариях.

Спасибо за просмотр, не забываем оценивать =)

burovostok
Смотреть всех
параметрическое моделирование 3ds max modeling par

Комментарии (87)

jhony89n 2016.05.28 19:12
полезно, спасибо!
olalatopolya6 2016.05.28 19:17
Ну судя по оценкам не очень) Но вам спасибо за благодарность)
denyskozakov 2016.05.28 19:20
Еще не все успели прочитать)
olalatopolya6 2016.05.28 20:17
Будем надеяться)
grdesigner 2016.05.28 19:50

Потому-что здесь моделлеров раз-два и обчелся. В основном либо дизайн примитивный, либо такие «специалисты», которые берут еверовские сцены, удаляют геометрию, засовывают свою и пускают на рендер.

khetaggoldenboy 2016.05.29 11:32

Это не есть параметрическое моделирование. Параметрическое модеоирование — это создание сложных или деконструктивных форм. Тема параметрики не раскрыта вообще. Для начала надо понять, что такое параметрика и для чего она применяется, а потом уже искать методы моделирования. А у вас же — простые ритмы.

morat_morat 2016.05.29 18:19

По твоему ПМ это только грасхопер + рино? Как ни крути урок выше это про параметрику, только визуальная. О визуальном программировании надеюсь слышал (Blue Print в UE4 например). Ниразу не слышал про ритм в моделировании. Расскажи ка поподробнее, это когда кубик большой, два кубика маленьких, или черный , белый, черный, белый белый и получается что? «сложная деконструктивная форма» ))) и параметркиа это не только про «сложные деконструктивные формы», взять тот же Гудини, там вообще что угодно можно делать параметрическими инструментами.

khetaggoldenboy 2016.05.30 01:21

По моему параметрика — это сложная или деконструктивная форма, которая не имеет никакого отношения к оболочкам, продемонстрированных выше. Рассказывать я ничего не буду — кому надо, тот сам найдет. Если ты успел заметить в моем профиле — я архитектор — и не думаю что ты лучше меня знаешь, что такое параметрика. И да — я знаю что такое UE, и что такое blue print. А вот знаешь ли ты? Это вряд ли) и при чём здесь программы вообще?) параметрику можно и нарисовать. В любом случае — в уроке показаны оболочки. Можешь и дальше радовать меня своим познанием в названиях программ, я то в них всех уже работал) советую просто в Яндексе вбить — параметрика и ознакомиться с материалом. А потом вернуться к этой статье и сделать выводы — смогут ли люди, которые посмотрели этот урок, в действительности сделать параметрику или нет) думаю ответ очевиден.

Fuco 2016.05.30 11:32

чет вы оба какие-то лсы, ПМ это построение модели с помощью систем уравнений(желательно второго порядка и выше), т.е. если модель описана только одним уравнением это будет ритм или порядок, при изменении параметров такого уравнения общий результат особо не изменится.
А если модель описана системой уравнений, то пир изменении параметров одного из них, модель может измениться целиком. Отсюда и название этих вещей «параметрические модели» от слова параметры куку

таким образом пример с шариком в уроке подходит под определение ПМ. но ты прав в одном, сам урок банален и прост, поэтому не приносит должного эффекта

khetaggoldenboy 2016.05.30 13:12

Здесь сайт 3D моделирования — не математики, или не другой науки. В первую очередь урок должен быть заточен под 3D моделирование. Какая разница, какое определение у параметрики. В 3D моделировании главное — ВОСПРИЯТИЕ. Тот, кто выкладывает уроки по параметрике — должен уметь моделировать такие вещи.
http://s019.radikal.ru/i608/1605/38/96602ceaf935.jpg http://s018.radikal.ru/i502/1605/33/fa1ef47d91cd.jpg http://i066.radikal.ru/1605/45/96b630c89f39.jpg

У людей возникнет вопрос — а как выполнить узор в конструкциях? Как сделать ту деталь, которую они хотят?

А урок по параметрике должен быть масштабным. Еще раз скажу — не важно в какой программе она делается, какое у нее определение на википедии, и т.д. Главное — это визуальное восприятие. Да — в уроке есть полезные моменты, но это всего лишь небольшой экскурс по максовским инструментам.

Fuco 2016.05.30 14:45

Омг. я же сказал что урок действительно слаб, но ты не понимаешь что такое параметризм, хотя пишешь обратное. про Шумахера с Хадид слышал? типо они считают себя основателями параметризма, так вот до того как это стало мйенстримом, и до того как появились редакторы которые позволяют создавать параметирку «дергая ползуночки», всю архитектуру им создавали прогарммисты используя онли системы уравнений высших порядков, хадид сама говрила об этом в интревью.

Так вот на счёт параметрики, главное это не восприятие а методика создания, какая разница как ты видишь и чувствуешь, есил ты не можешь этого создать. в данном уроке показаны только банально примитивные приёмы, а добавь к оболочке с этого урока какую-нибудь синусоидальную зависимость масштаба сот, и у тебя получиться отличная параметрика.

так что не говори ерунду, все сложное складывается из множества простых вещей. В данном уроке показаны банально простые вещи, но это тоже какая-никакая параметрика.

и да насчёт математики, все 3д моделирование это и есть математика вобще-то

khetaggoldenboy 2016.05.30 15:12

Я в математике не силен, но в моделировании фору тебе дам) Опять же — ты ссылаешься только на стереотипы) сделай урок по параметрике, и я сделаю урок по параметрике) и посмотрим — кто лучше справится)

Lmotion 2016.05.30 15:20

Обобщу. Праметрика и параметрическое моделирование это абсолютно разные вещи. Праметрическое моделировае в 3dsMAX подразумевает под собой получение необходимой формы не с помощью брутального передвижение точек а стека модифаеров которые можно потом подёргать и поменять форму в нужном направлении.

PS — не стоит бряцать скилом, всегда найдётся кто-то круче тебя.

khetaggoldenboy 2016.05.30 15:47

В чьем понимании параметрическое модеоирование это моделирование только модификаторами? XD

PS — для меня главное чтобы такие как вы ‘умники’ не пичкали людей ложными знаниями. Для этого и создаются уроки, не для галочки, а для знаний. Я уже сто раз сказал — не важно какими методами и какими программами это все делается — главное чтобы люди потом смогли сделать свои проекты по этим урокам. В данном случае параметрический объект. Я уже сказал — выкладывайте уроки по параметрике, а потом я сделаю свой урок. И здесь не мой сквил важен, а подход к делу.

Fuco 2016.05.30 16:54

во-первых этот урок и есть по параметрике, хоть и в примитивной форме. Ты просто либо не понимаешь что это такое, либо не хочешь признать что ты не прав:
цитирую тебя: «По моему параметрика — это сложная деконструктивная форма, которая не имеет никакого отношения к оболочкам, продемонстрированных выше»
а твоё умение тягать ползунки в каком-то редакторе, либо копирование кучи чужих уроков с ютуба не делает из тебя гуру параметризма.

во-вторых, дружище, у меня купленый para3d 4.3, так что не думаю что ты мне дашь фору, поэтому меряйся размерами где-нибудь в другом месте

Gaust 2016.05.31 02:59

Lmotion сказал совершенно верно. Так повелось, что параметрическим моделированием в ЦГ считают модель которую можно изменить на любом уровне (стэк модификаторов в максе, ноды в гудини) без необходимости внесения изменений на более высоких уровнях. Не нужно путать ПМ в САПР с ПМ в CG. и уж тем более примешивать модульность, ритмику и деконструктивность форм.
Автор показал один из частных случаев ПМ, на универсальность этот метод не тянет, но решения интересные.

andruxajkh 2016.06.01 03:11

после прочтения слов одного из споряших а именно : «деконструктивных форм» — я понял что спорить будет бесполезно)))))))))))))))) и лучше не вникать в этот высокоинтелектуальный спор, — «деконструктивных форм» )))))))))))))))))) емае))))))))))

khetaggoldenboy 2016.06.03 23:44

А ты попытайся — «интеллектуал». Ответ заключается в слове — СЛОЖНОЙ, а не просто деконструктивной формы. Хотя да — куда мне до дизайнера в познаниях параметрики и деконстркутивизма.

andruxajkh 2016.06.04 03:13

не не , спасибо, но ничего не буду доказывать человеку говоряший о параметрических формах как — деконструктивных, да , далеко до понятия что такое параметрика если ты говоришь что это деконтруктивные формы, погугли что такое параметрика и что такое деконструктивные формы, хотя я смотрю уже поумнел — таких модных слов наблатыкался — деконструктивизм) может мой комент заставит понять что такое параметрические формы- уже хорошо.

для модераторов- вы когда уже сделаете чтобы комент под коментами нормально отображались
надоело уже читать по одному слову в строчке

khetaggoldenboy 2016.06.04 10:35

Да че ты прикопался к девонструктивным формам? Когда вырывают одно слово из контекста — возникает непонимание. И суть была вообще в другом. Я говорил не о параметризме с деконструктивизмом — я говорил о параметрических и деконструктивных формах и об оболочках. И о том что данный урок не поможет разобраться в этих формах. А если из тон текста выдернуть отдельно параметризм и связать его с деконструктивными формами, то у других людей возникнет каша в голове. На 3ddd всегда найдется человек который поймет по своему, сумничает и введет в заблуждение других людей. Я вам говорил знатоки — делайте уроки, а когда я освобожусь то сделаю свой урок по параметризму — и покажу, что такое параметризм в сложных деконструктивных формах, и тогда поймешь, что я имел ввиду несколькими комментами выше. Только я жду ваших уроков, а то в комментах все горазды умничать, а на деле то никто ничего не умеет.

Параметрическое моделирование в 3ds max

В закладки
В закладках
Параметрическое моделирование в 3d max
osipenkolina
Смотреть всех
параметризм

Комментарии (41)

Ghonatan 2014.08.20 10:10

Можно было бы сделать одну программу по типу автокада-архитектур. Но Автодеску лучше продавать отдельно автокад ,отдельно ревит и отдельно макс.

Dik3D 2014.08.20 10:20

ну и.
и так понятно что для каждой задачи использовать надо, желательно, определенный инструмент
пример обратного — в кореле делать планчики

arproject 2014.08.20 12:04
реклама 3dmax ? )))
тема параметрического моделирования в 3дмаксе не раскрыта.
Legion-236 2014.08.20 12:18
АФтар, много букВов. Где картЫнки. ничего же не понятно!
Yehat 2014.08.20 12:34

Имхо, параметрическое моделирование в 3Dmax заканчивается после создания встроенных примитивов (по большому счёту).
Вот SolidWorks, например, или Компас-3D по-настоящему параметрически моделируют.

Как в статью попала Заха Хадид? Почему, допустим, не Калатрава?

Legion-236 2014.08.20 14:23

Вы задумывались зачем топору лазерная рулетка? Я нет. А вы? Нет, конечно, наверное, возможно выпиливать фигурки из фанеры топором. а зачем?
А ещё прикольно из вилки сделать «вилка-ложка-нож». Можно хлебушек порезать, кусочек мясца наколоть и похлёбку похлебать.

albatr0s 2014.08.20 15:12

видимо с ревитом плохо знакомы, там можно создавать сложные поверхности с полной параметризацией
а в максе параметрический моделинг возможен только при помощи плагинов RailClone, Para3d, aTiles, и других более узконаправленных, однако архитектуру быстрее и удобнее моделить в ревите, а не в максе, а потом уже переносить в макс, благо ревит и макс полностью совместимы

Iram-an 2014.08.20 20:17

Хадид, а точнее ее бюро, делает проекты в Rhino Ceres. Это общеизвестный факт. И сомневаюсь что Хадид сама лично хотя бы примерно представляет работу в подобных программах, среди западных архитекторов принято рисовать ручками.

In-design 2014.08.20 22:05
Что за Ceres? Плаг к рино? Гугль не нашёл (((
Legion-236 2014.08.21 00:37
https://ru.wikipedia.org/wiki/Rhinoceros_3D
In-design 2014.08.21 17:19

Что такое Rhinoceros я в курсе, лет 9 в нём работаю. Но под рино есть куча плагов, поэтому я и подумал, что Ceres — это плаг к рино с параметрикой.

nkv3d 2014.08.21 08:20
А от куда такая информация, что именно Rhinoceros?)) есть достоверный источник?
Iram-an 2014.08.21 13:54
Ceros 🙂 соррь, да. А что для вас достоверный источник? Бумага за личной подписью Хадид?
nkv3d 2014.08.21 08:18

С идейным посылом полностью согласен! Хороший опус в целом получился 😉 И написан нормально.
Но конкретно тема параметрического моделирования в 3д максе действительно не раскрыта)) называть надо было по-другому.
Кроме этого есть ошибки связанные с незнанием специфики возможностей программ, но это нормально, во всяком случаи общая описанная картина близка к истиной.
Уточняю какие ошибки:
1) AutoCAD как таковой не является полноценной BIM программой,
2)Приводя в пример только ArchiCAD, Revit не следует заявлять, что все BIM программы имеют скудный инструментарий моделирования, и их возможности сильно ограничены,
3)В Revit можно создавать поверхности двоякой кривизны с параметризацией,
4)В Revit есть понятие и возможность создавать аттрактор, он не бессилен в этом вопросе,
5)»Grasshopper гораздо сложнее в освоении по сравнению с 3D max-ом» субъективное мнение,
6)»у нодовых редакторов есть один существенный минус – в них фактически невозможно фантазировать»
Опять же ОЧЕНЬ субъективно. Houdini, Nuke, и кстати Maya и др. тоже нодовые редакторы, это не мешает художникам делать в них шедевры анимации.
Ну и на мой взгляд сильно уж привязались к 3дмаксу. Надо было либо до конца раскрывать тему на примерах параметрического моделирования в максе(судя из названия), либо финал делать более обобщенным. А так вопрос остается открытым: почему именно макс? не maya к примеру.

derbin12 2014.08.21 12:11

Ахахах))) спасибо больше, очень приятно читать здаравую критику! вы совершенно правы во всем, ибо это опус который я писал год назад для своего друга, а это название я влепил дабы бросить пыль в глаза и заставать прочитать, абсолютно идиотская статья которая почти ничего не раскрывает)) очень круто что есть люди которые действительно разбираются спасибо еще раз .

nkv3d 2014.08.21 17:51

«А это название я влепил дабы бросить пыль в глаза и заставать прочитать» я предположил такой вариант)) хм, но ведь
сработало).
«Абсолютно идиотская статья которая почти ничего не раскрывает» ну не все так плохо, и в ней как никак есть здравый смысл- «ни какого секретного программного обеспечения нет, есть лишь изобретательность и желание создать нечто новое»

sponge 2014.08.21 17:43

Patrick Schumacher and his team use Autodesk® Maya® software as a conceptual sculpting tool. Learn how Zaha Hadid Architects (ZHA) uses the Maya API to drive design parameters parametrically to help inform their urban planning projects.
думаю,на этом спор решен. ссыль на инфу вот http://usa.autodesk.com/adsk/servlet/index?siteID=123112&id=13462298&linkID=13454855

nkv3d 2014.08.21 18:57

Да собственно никто и не спорил)я думаю информация так-то не новая для тех кто интересуется этим.
Просто интересно стало откуда вдруг берутся эти «общеизвестные факты»)) Грасхуперу всего ничего 6 лет.
Не, ну может они теперь и используют его, ну дак хоть ссылку давайте тогда для подтверждения факта.
Вообще первопроходцем в этом направлении является Фрэнк Гери, а точнее Gehry Technologies именно они взяв за основу известный програмный пакет для аэрокосмической отрасли- Катия создали на его основе не менее известный(не у нас) Digital Project, с помощью которого например Herzog & de Meuron создавали гнездо в Пекине, Рем Колхас Штаб-квартиру CCTV там же.

derbin12 2014.08.21 21:34
я ж говорю — есть люди в теме )))))
sponge 2014.08.22 09:25

Параметрический дизайн один из основных инструментов европейских архитекторов.
Такие студии, как Zaha Hadid architects. UN studio и Ora Ito давно используют Grasshopper в своих проектах, ведь многие приемы проектирования невозможно выполнить в других программах. Вы тоже можете использовать эти фишки в своих проектах. О том, как это делать, вам расскажет выпускник Dessau Institute of architectue и ученик Christoss Passas (associate director Zaha Hadid Architects)
Юрий КАЙГОРОДЦЕВ
ссыльhttp://vk.cc/2FxiYt кстати,по ссылке есть много чего крутого..засесть что ли за грасхопу?))
короче,как и везде они используют многие проги для творения. но да,судя по всему то, что можно награсхопить выходит за рамки Макса с Майкой. ну зато они вирейкой рендерят в Максе(эт я себя так успокаиваю)

nkv3d 2014.08.22 10:23

«засесть что ли за грасхопу?))» кто вам мешает?)
Опять же, смотря какие цели преследовать. Если необходимо научиться делать такие «дизайнерские» элементы как в указанной ссылке только для визуального представления вашей идеи и не ставить перед собой задачу по созданию прототипа, то даже можно и не вылазить за рамки стандартных средств 3д макса)
Например всевозможные фанерные нарезкиhttp://cs323321.vk.me/v323321180/271/g5xpsmmFvV4.jpg именуемые параметрическими лавочками, можно сделать в 3-4 действия.

sponge 2014.08.22 10:45

3-4 действия ф студию!!ну если плагами,то скорее всего да. а так,что-то не верится, что даже такую скамейку можно легко замоделить в максе. не говоря уже о других подобных моделях

nkv3d 2014.08.22 11:29

Нет возможности показать наглядно( А так:
1) создали нужный по форме мэш
2) создаем Sektion, выравниваем по форме, Размножаем Sektion вдоль формы с нужной частотой
3) Выделяем все Sektion, добавляем эдит сплайн,
4) Экструд.

Rail Clone

Простое в использовании параметрическое моделирование и сборка СКОМПОНОВАННЫХ обьектов для 3ds Max

ЧТО ТАКОЕ RAILCLONE?

Устали от использования фиксированных, трудно поддающихся изменению моделей, требующих трудоемкого ручного труда? Хотите, чтобы было проще создавать параметрические объекты, которые легко обновляются, могут использоваться повторно снова и снова, и требуют минимальных временных затрат? Начните использовать RailClone — удобный плагин параметрического моделирования и клонирования геометрии по пути-сплайнам для 3ds Max, быстрый, эффективный и простой в освоении.

RailClone не похож ни на один другой инструмент на рынке. Объекты создаются просто путем сборки и повторения существующей геометрии, с использованием легко определяемого набора правил. Если вы можете моделировать в Max — вы можете создавать процедурные объекты с RailClone

Используйте один из сотни встроенных пресетов, адаптируйте существующие объекты, добавив свою собственную геометрию, или даже создайте свою собственную с нуля, используя простой в понимании визуальный редактор RailClone

БЛАГОДАРЯ RAILCLONE, ТЕПЕРЬ ЛЮБОЙ ПОЛЬЗОВАТЕЛЬ МОЖЕТ СОЗДАВАТЬ И ИСПОЛЬЗОВАТЬ СЛОЖНЫЕ ПАРАМЕТРИЧЕСКИЕ МОДЕЛИ

Способы и средства моделирования пространственных объектов в медицинских приложениях Текст научной статьи по специальности «Компьютерные и информационные науки»

Аннотация научной статьи по компьютерным и информационным наукам, автор научной работы — Мартынова Елена Дмитриевна

Рассказывается об использовании 3D-технологии в медицине . Подробно описываются различные способы 3D-моделирования . Значительное внимание уделяется достоинствам и недостатком каждого вида моделирования, а также рассматриваются программы и библиотеки для создания 3D-объектов. Актуальность данной статьи не вызывает сомнения, поскольку в настоящее время все большее значение уделяется технологиям в медицине .

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Похожие темы научных работ по компьютерным и информационным наукам , автор научной работы — Мартынова Елена Дмитриевна

Вопросы проектирования и создания тренажеров машин и механизмов
Трехмерное конструирование бюгельных протезов при помощи графического пакета 3ds Max
Применение NURBS моделей в медийных системах
Информационная оценка объектов 3D-печати
Анализ средств создания человеко‐машинного интерфейса, ориентированного на пользователя
i Не можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Текст научной работы на тему «Способы и средства моделирования пространственных объектов в медицинских приложениях»

СПОСОБЫ И СРЕДСТВА МОДЕЛИРОВАНИЯ ПРОСТРАНСТВЕННЫХ ОБЪЕКТОВ В МЕДИЦИНСКИХ ПРИЛОЖЕНИЯХ

Аннотация. Рассказывается об использовании зD-технологии в медицине. Подробно описываются различные способы зD-моделирования. Значительное внимание уделяется достоинствам и недостатком каждого вида моделирования, а также рассматриваются программы и библиотеки для создания 3D-объектов. Актуальность данной статьи не вызывает сомнения, поскольку в настоящее время все большее значение уделяется технологиям в медицине.

Ключевые слова: медицина, зD-моделирование, полигональное моделирование, NURBS, сплайновое моделирование, параметрическое моделирование, OpenGL, Компас^, 3D Studio Max, DirectX.

Благодаря новейшим технологиям медицина с каждым днем все активнее развивается и помогает спасти множество жизней. Теперь для нас уже не кажется невозможным микрохирургия или высокочастотная компьютерная диагностика, мы совершенно спокойно относимся к возможностям УЗИ, томографии и другим инновационным методикам и технологиям, но ведь не так давно это казалось чем-то удивительным.

На данный момент в медицине существуют множество интересных технологий, применение которых открывает дополнительные возможности и помогает улучшить результаты лечения. Но наиболее востребованная и интересная, на наш взгляд, это технология эБ-моделирования, которая является основой для диагностики в практической медицине, а также для научно-экспериментальных исследований. Применение данной технологии в значительной степени упрощает постановку правильного диагноза и, что немаловажно, не требует высоких финансовых затрат.

ЭБ-графика позволяет без какого-либо вреда здоровью (оперативного вмешательства, облучения рентгеновскими лучами или др.) визуально воссоздать и изучить органы человека [1]. Благодаря этому мы можем не только обследовать смоделированные органы, но и проводить различные манипуляции, которые ведут к выявлению болезни на ранней стадии и своевременному ее лечению.

Отдельно хочется отметить эБ-анимацию в медицине [2]. Она активно используется при демонстрации уникальных операций, моделировании процессов лечения той или иной болезни, создании виртуальных видеопособий. Важное место здесь занимают хирургические тренажеры [3, 4], позволяющие студентам медицинских специальностей осваивать и отрабатывать технику проведения операций и проходить тестирование, а практикующим хирургам повышать квалификацию и знакомиться с новыми техническими средствами. Возможно наглядно описать процессы, происходящие внутри человека. Благодаря перечисленным выше свойствам 3Б-анимация часто используется и в обучении студентов. Визуализацию используют для технических установок, демонстрации приборов, а также всевозможных физиологических процессов. Таким образом, студенты получают возможность в динамике увидеть многие процессы, доступ к которым раньше был невозможен.

Разработки в сфере визуализации объектов позволяют не только более точно диагностировать болезнь, но и улучшают и упрощают качество обслуживания пациентов. А за счет того, что многие модели находятся в открытом доступе и любой человек абсо-

лютно бесплатно может посмотреть, как устроен его организм, происходит еще и повышение уровня медицинской грамотности населения.

Существует несколько способов зБ-моделирования, основные из них — полигональное, NURBS-моделирование, сплайновое и параметрическое. Они применяются как отдельно, так и комплексно. Все они относятся к области моделирования поверхностей, хотя существуют и находят свое применение, в том числе в медицине, и методам твердотельного (или объемного) моделирования [5], но они распространены менее, и их применение носит достаточно узкоспециальный характер.

Полигональное моделирование — это вид зБ-моделирования, которое позволяет визуализировать объект с помощью полигональной сетки. Данный вид моделирования появился, когда для нахождения местонахождения точки координаты ее осей X, Y, Z вводились вручную. При соединении трех точек координат ребрами получался треугольник, который в зБ-моделировании впоследствии стали называть полигоном.

Для полигонов с определенным количеством вершин существуют названия. Таким образом, если полигон имеет три вершины, его называют триангулированным полигоном, четыре — квадриангулированным полигоном. Модель любого объекта, или так называемую полигональную сетку, можно получить с помощью объединения нескольких полигонов, каждый из которых может иметь свой собственный цвет и текстуру.

Часто данный вид моделирования применяют для создания зБ-объектов органов человека, зБ-атласа, видеопособий, а также для визуализации результатов диагностики, например для локализации места повреждения на поверхности сердца [6]. Во избежание граненого вида модели, чаще всего используют высокополигональный моделинг, а именно стараются, чтобы полигоны были малого размера, а сама поверхность объекта состояла из большего количества полигонов [7].

Несмотря на то, что в наше время многие уже отказались от «самописного» программного обеспечения с использованием полигонального моделирования, так как многим достаточно использовать более простые методы для построения трехмерных изображений, тем не менее иногда возникает необходимость сделать своеобразный функционал, не поддерживаемый ни одной библиотекой или программой, а может, и просто встроить трехмерную картинку в среду разработки, и в данном случае подойдет именно полигональный вид моделирования.

Однако если предполагается точное моделирование объекта либо в дальнейшем распечатка его на зБ-принтере, то необходимо строить модель с использованием других методов, так как в полигональном моделировании невозможно контролировать необходимые зазоры, сечения, учесть физические свойства материала и технологию изготовления (особенно плечевого сустава).

Для таких изделий применяются сплайновое, или NURBS-моделирование, их мы рассмотрим ниже.

Наиболее популярными технологиями для работы с полигональным видом графики, в том числе и трехмерной, являются OpenGL и DirectX.

DirectX (от англ. direct — прямой, непосредственный) — это набор API, разработанных для решения задач, связанных с программированием зБ-объектов для Microsoft Windows [7].

OpenGL (Open raphics Library) — это независимый программный интерфейс для написания приложений, которые будут работать с зБ- и 2Б-визуализациями. Разработана данная библиотека была в 1992 г.

Не углубляясь в технические аспекты функционирования, скажем, что основным отличием данных систем можно назвать то, что платформа DirectX (эксклюзивная разработка корпорации Microsoft) применяется исключительно в Windows-системах и час-

тично на Xbox, а OpenGL представляет собой свободно распространяемую кросс-платформенную технологию, которую можно применять в любых, в том числе и мобильных, ОС.

За счет лицензии GNU любой желающий может внести в компоненты API OpenGL собственные изменения и дополнения, для того чтобы усовершенствовать или, например, повысить производительность тех же видеокарт. Что касается DirectX, улучшений в данной программе приходится ждать только во время выхода новой версии платформы. При этом даже с самыми новыми драйверами при использовании на старых версиях моста графические ускорители не выдают заявленных производителем показателей.

Сплайновое моделирование получило такое название из-за того, что при его использовании объект формируется из кривых линий, которые также называют сплайнами. Они могут быть абсолютно любой формы: дуги, многоугольники, круги и т.д. (Сплайн — от англ. spline — гибкое лекало, в 3D — это трехмерная кривая.) Трехмерные наборы контрольных точек в пространстве создают линии сплайнов, которые впоследствии определяют гладкость кривой, вместе сплайны образуют каркас фигуры.

Кроме того, при создании зD-модели объекта используются сплайновые примитивы, а именно параметрические объекты. Основными или базовыми сплайновыми примитивами можно назвать:

— окружность Circle (Circle);

— многоугольник в виде звезды (Star);

— сплайновый текст (Text).

Существует и множество других сплайновых объектов, которые позволяют построить практически любую фигуру, а также изменить настройки их формы.

Для построения объектов с помощью сплайнового моделирования чаще всего используют такие программы, как 3D-Studio Max или Компас-sD.

3D-Studio Max — это созданный компанией Autodesk профессиональный программный пакет для полноценной работы с зD-графикой, содержащий инструментарий как непосредственно для трехмерного моделирования, так и для создания анимации.

Одним из преимуществ 3D-Max является его обширная библиотека трехмерных объектов, в которую входят не только стандартные, но и расширенные примитивы. Благодаря инструментам для работы со сплайнами (моделирование на основе сплайнов), а также дружественному интерфейсу программы создание и редактирование объектов не составляет особого труда.

Компас-зD — программа, предназначенная для создания трехмерных ассоциативных моделей отдельных деталей (в том числе, деталей с различными текстурами), содержащих как оригинальные, так и стандартизованные конструктивные элементы [8].

Система «Компас-зD» состоит из следующих компонентов: модуль формирования спецификаций, система трехмерного твердотельного моделирования, а также система автоматизированного проектирования, которая называется «Компас-График».

NURBS-моделирование, или технология Non-Uniform Rational B-Spline, — это технология неоднородных рациональных В-сплайнов, предназначена для создания плавных форм и моделей, у которых нет острых краев. За счет данной особенности технологию NURBS часто используют при построении органических моделей и объектов (растений, животных, людей), особенно при необходимости дальнейшей зD-печати данного объекта [9].

Существует два вида NURBS-кривых, а именно: CV (Control Vertex) кривые и Р (Point) кривые. Control Vertex кривые изменяются с помощью точек, лежащих за пределами линии или объекта, в то время как Point кривые управляются за счет вершин, находящихся непосредственно на самой линии или объекте. Разницу наглядно видно на рис. 1, 2.

Рис. 1. Способы управления вершинами на линии

Рис. 2. Способы управления вершинами на объекте

Параметрическое моделирование — это способ проектирования модели объекта при помощи параметров и соотношений между параметрами ее элементов. Использование параметризации (параметрического моделирования) позволяет за короткое время опробовать различные способы изменения параметров модели и геометрического соотношения, внести необходимые изменения и избежать дальнейших ошибок.

Параметрическое двумерное и трехмерное моделирование значительно отличается от обычного черчения или зБ-моделирования. Главную роль в параметрическом моделировании занимает математическая модель, которая позволяет изменить всю конфигурацию детали с помощью изменения параметров, а также перемещения деталей в сборке и прочих похожих трансформаций. Для описания поверхности моделируемого объекта используют некоторую оболочку (или несколько оболочек), которую получают при поверхностном и твердотельном моделировании.

Выпуск первых САПР с функциями параметризации в 1989 г. дало возможность осуществить идею параметрического моделирования, так как ранее это сделать было невозможно из-за недостаточной производительности компьютеров.

Параметрическое моделирование — это самый простой и удобный способ проектирования объектов, так как формирование и внедрение зависимостей и манипуляции с ними позволяют пользователю полностью контролировать весь процесс создания объекта. Данная технология предоставляет специалисту полный доступ к контролю зависимостей. Метод параметризации проектирования объектов можно сравнить с редактированием текста в Microsoft Word по своей легкости.

Для создания объектов с помощью данного вида моделирования также часто используют программу «Компас-зD», ключевой особенностью которой является собственное математическое ядро и параметрические технологии.

Данный способ моделирования позволяет на основе ранее спроектированного прототипа быстро получать модели похожих изделий, а многочисленные сервисные функции облегчают решение вспомогательных задач проектирования и обслуживания производства.

Одним из преимуществ таких программ для сплайнового, параметрического и NURBS-моделирования является возможность абсолютно бесплатно скачать в готовом виде зD-модели человеческих органов, медицинского оборудования, медицинских препаратов и просто внедрить в свой проект. Любая модель полностью подготовлена для работы: имеется превью, сетка, подробная техническая характеристика, указан рендерер, версия эБ-редактора, геометрия, количество полигонов и вертексов.

1. Информационные технологии в медицине — URL: http://info-farm.ru

2. Крис, Н. 3ds Max. Профессиональная анимация / Н. Крис, Б. Джош. — Триумф, 2006. —

3. Ivaschenko, A. 3D-surgery simulation software development kit / A. Ivaschenko, A. Kolsanov, A. Nazaryan, A. Kuzmin // Proceedings of the European Simulation and Modeling Conference 2015 (ESM 2015). — Leicester, UK, EUROSIS-ETI, 2015. — P. 333-340.

4. Кузьмин, А. В. Алгоритмы определения видимости объектов сцены при симуляционном обучении базовым навыкам лапароскопии / А. В. Кузьмин, М. Г. Милюткин, А. С. Черепанов, А. В. Иващенко, А. В. Колсанов, Р. Р. Юнусов // Известия высших учебных заведений. Поволжский регион. Технические науки. — 2013. — № 3. — С. 40-51.

5. Флеминг, Б. Методы анимации лица / Б. Флеминг, Д. Доббс. — М. : ДМК, 2001. — 336 c.

6. Бодин, О. Н. Представление и визуализация объемных объектов / О. Н. Бодин, А. В. Кузьмин // Полет. — 2008. — № 3. — С. 49-55.

7. Бодин, О. Н. Синтез реалистичной поверхности модели сердца / О. Н. Бодин, А. В. Кузьмин / / Медицинская техника. — 2006. — № 6. — С. 15-18.

8. Компас-3Б. — URL: https://ru.wikipedia.org/wiki/Компас_(САПР)

9. Методика зD-проектирования. — URL: http://texdizain.net/proektirovanie/27-metodika-3d-proektirovaniya.html

Мартынова Елена Дмитриевна, студентка, Пензенский государственный университет. E-mail: martynovael.elena@gmail.com

Мартынова, Е. Д. Способы и средства моделирования пространственных объектов в медицинских приложениях / Е. Д. Мартынова // Вестник Пензенского государственного университета. — 2018. — № 4 (24). -С. 88-92.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *