مدل‌سازی سه‌ بعدی چیست؟

مدل‌سازی سه بعدی چیست؟

مدل‌سازی فرآیند ایجاد یک نمایش سه بعدی از هر شی است، از انسان و حیوان گرفته تا ماشین ها و محیط های طبیعی. در یک فیلم انیمیشن، تمام شخصیت‌ها، وسایل و مجموعه‌ها از مدل‌های سه بعدی تشکیل شده‌اند. مدل‌‌سازی سه بعدی چیست؟ مدل سازی در مرحله اولیه تولید یک فیلم است، زیرا شخصیت ها باید قبل از ساختگی و انیمیشن سازی کامل شوند و محیط ها برای تعیین چیدمان نهایی و ترکیب نماها باید در محل قرار گیرند. در این مقاله با مفهوم مدل سازی آشنا خواهید شد.

این مقاله ده قسمت است و به صورت سلسه مراتب در پایگاه دانش پرشین انیمیشن قرار میگیرد و شما در حال مطالعه اولین بخش از مدل سازی هستید

درباره مدل‌سازی سه بعدی

مدل‌سازی سه بعدی روشی است برای ایجاد اجسام دیجیتالی سه بعدی که می‌تواند برای طیف گسترده‌ای از صنایع و پروژه‌های کاربردی از جمله شبیه‌سازی، انیمیشن یا هر محیطی که نیاز به مدل سه بعدی است استفاده می‌شود. برای درک مدل‌سازی ابتدا باید یک تعریف از مدل سه بعدی داشته باشیم. مدل‌ها همان اجسامی هستند که در اطراف ما وجود دارد.

مدل سه بعدی چیست؟

امروزه با گسترش نرم افزارهای مدل‌سازی می‌توان یک جسم واقعی فیزیکی را در یک فضای سه بعدی به صورت دیجیتالی طراحی کرد به طوری که اگر خوب پردازش شود ممکن است یک مدل را با یک عکس واقعی نتوان تشخیص داد. روش‌های مختلفی برای مدل‌سازی که به آن modeling می‌گوید وجود دارد. مدل‌سازی سه بعدی فرآیند ساخت مدل چند ضلعی از یک شی یا یک سطح است. مدل‌های سه بعدی توسط مدل سازان در نرم‌افزارهای مدل‌سازی و توسط کامپیوتر ساخته می‌شوند، هر چند امروزه دستگاهی وجود دارد که با روش اسکن سه‌بعدی یک جسم فیزیکی را به صورت 3d شبیه‌سازی می‌کند اما کاربران بیشتر برای مدل‌سازی، از نرم افزارهای مدل‌سازی استفاده می‌کنند.
در طول فرآیند مدل‌سازی سه بعدی، می‌توانید اندازه، شکل و بافت یک شی که به آن آبجکت می‌گویند را تعیین کنید که این فرآیند با ویرایش نقاط، خطوط و سطح چند ضلعی‌ در داخل نرم‌افزار صورت می‌گیرد. در ادامه لازم است این موضوع را هم بگویم که در انیمیشن اگر جسمی ثابت باشد به آن آبجکت و اگر آن جسم نقشی داشته باشد و متحرک شود به آن کاراکتر می‌گویند.

مدل سازی سه بعدی چیست؟
عناصر تشکیل دهنده یک مدل سه بعدی

مدل‌سازی سه بعدی

یک مدل سه‌بعدی، اساساً از رئوس که به آن ورتکس می گویند تشکیل شده . این نقاط در کنار هم قرار می‌گیرند و یک شبکه را تشکیل می‌دهند و به عنوان هسته مدل سه‌بعدی عمل می‌کنند. هر نقطه از مدل را می‌توان برای تغییر شکل دستکاری کرد و نرم‌افزار با استفاده از داده‌های مختصات، مکان هر نقطه عمودی و افقی را که همه نسبت به یک نقطه مرجع هستند، شناسایی می‌کند.
متداول‌ترین راه برای شروع ساخت یک مدل سه بعدی پیچیده استفاده از یک جسم ساده که به آن جسم هندسی اولیه می‌گویند. این جسم می‌تواند یک مکعب، کره، سیلندر، سطح صاف یا هر چیزی که فکر می‌کنید مناسب‌تر است باشد پس در نتیجه برای مدل‌سازی از اجسام هندسی اولیه به عنوان ساختار اولیه خود استفاده کنید. به عنوان مثال برای ساخت یک جعبه باید از جسم هندسی Cupe و برای ساخت یک سطح کروی از جسم هندسی sphre استفاده می‌شود

مدل‌سازی سه بعدی برای چه مواردی استفاده می‌شود؟

مدلینگ سه بعدی در زمینه‌های مختلفی از مهندسی، صنعت بازی، فیلم و انیمیشن، تبلیغات تجاری گرفته تا معماری و جلوه‌های ویژه استفاده می‌شود و بسیاری از صنایع از مدل‌سازی برای طیف وسیعی از پروژه‌ها استفاده می‌کنند. به احتمال زیاد تعداد زیادی از آیتم‌های مدل سه بعدی وجود دارد که ما حتی بدون اینکه متوجه دخالت آن باشیم، استفاده می‌کنیم. با مدل‌سازی سه بعدی، فرصت‌ها بی‌پایان هستند. این یک رسانه واقعا همه کاره است که می‌تواند برای مجموعه‌ای از مناطق مختلف استفاده شود. بیایید برخی از کاربردهای رایج مدل‌سازی سه بعدی را بررسی کنیم.

Architecture_modeling.persiananimation.jpg
تصویری از یک مدل یه بعدی معماری

مدل‌سازی معماری

یکی از کاربردهای رایج مدل‌سازی سه‌ بعدی، معماری است. مدل‌سازی سه بعدی به معماران این امکان را می‌دهد که فراتر از روش سنتی نقشه‌های ساختمانی طراحی شده با دست را طراحی کنند. همانطور که تکنولوژی تکامل یافته است، ما اکنون می‌توانیم تصویری سه بعدی از یک ساختمان را قبل از ساخت کامل ایجاد کنیم. معماران از مدل‌های سه بعدی جهت ارائه طرح‌های خود استفاده می‌کنند که برای این منظور نرم افزارهای تخصصی وجود دارد که با روش‌های مختلف فرایند مدلینگ را انجم دهند از جمله این نرم افزارها اتوکد و رویت هستند.

مدل سه بعدی بازی
مدل سه بعدی برای بازی

مدل‌سازی بازی‌های سه‌بعدی

شاید شناخته شده‌ترین کاربرد برای مدل‌سازی ۳D، توسعه بازی باشد. مدل‌های ۳D برای ایجاد شخصیت‌ها، تنظیمات، صحنه‌ها و کل فضای یک بازی‌ سه بعدی استفاده می‌شوند. هر مدلی که در یک بازی رایانه‌ای وجود دارد مدل‌سازی شده است، حال این مدل‌سازی می‌تواند توسط کامپیوتر یا هوش مصنوعی یا توسط یک مدل ساز ساخته شود. مدل‌سازی بازی‌های ویدیویی در واقع با مدل‌سازی برای کاربردهای دیگر، مانند فیلم، کاملاً متفاوت است یکی از این تفاوت‌ها تعداد اضلاع یا نقاط است که در بازی‌های رایانه‌ای این مقدار باید در کمترین میزان خود باشد اما در یک پروژه فیلم انیمیشن می‌توان از تعداد اضلاع بیشتری استفاده کرد و هر چقدر تعداد اضلاع بیشتر باشد منابع مصرفی بیشتری نیاز است و در نتیجه فرایند مدل‌سازی برای بازی‌سازی بسیار متفاوت است

مدل سازی سه بعدی
مدل سه بعدی برای بازی

مدل‌سازی سه بعدی برای انیمیشن

مدل‌سازی سه بعدی برای ساخت انیمیشن یکی از برجسته‌ترین بخش‌های تولید یک انیمیشن است در واقع ما برای تولید انیمیشن نیاز به مدل داریم و این مدل‌ها به صورتی که باید بهینه و علاوه بر آن دارای کیفیت خوبی باشند. زمانی که یک مدل سه بعدی دارید، می‌توانید آن را به طور کامل شخصی‌سازی کرده و سپس آماده متحرک‌سازی کنید. انیماتورها از مدل‌های 3D برای یک اثر تمیز و یکپارچه در هنگام ساخت فیلم‌ها و برنامه‌های تلویزیونی استفاده می‌کنند.مدل‌سازی سه بعدی نمایشی سه بعدی از اشیا، حیوانات، ماشین‌ها و انسان‌ها است. در تولید انیمیشن معمولا ابتدا از یک مدل سه بعدی شروع می‌شود. مدلسازی مرحله اولیه در تولید انیمیشن است.

کاربرد مدل‌سازی سه بعدی

از معماری یا علوم گرفته تا مهندسی مکانیک، مد یا صنعت پزشکی، همه صنایع اکنون پتانسیل کامل مدل‌سازی سه بعدی را دارند و از آن نهایت استفاده را می‌برند و مدل‌سازی سه بعدی در واقع می‌تواند به روش‌های مختلف مفید باشد. مدل‌سازی یک فرایند مهم و ضروری برای انیمیشن است، چه برای فیلم‌ها یا بازی‌های ویدیویی، نرم‌افزار مدل‌سازی سه‌بعدی به شما امکان می‌دهد همه چیز را از شخصیت تا منظره، با جلوه‌های نور، بافت‌ها و موارد دیگر ایجاد کنید.
اما از مدل‌سازی سه بعدی می‌توان برای رندر یا شبیه‌سازی نیز استفاده کرد که می‌تواند ارزش زیادی به هنر و تکنیک برای کسب و کار شما باشد. مهندسان و معماران از مدل‌سازی برای برنامه‌ریزی و طراحی کار خود استفاده می‌کنند در واقع، این راه عالی برای نشان دادن یک پروژه به یک مشتری بالقوه خواهد بود. برای کاربردهای فنی بیشتر، شبیه‌سازی امکان تست قطعات فنی را بدون نیاز به ساخت آنها فراهم می‌کند.

برخی از نرم افزارها آنقدر قدرتمند هستند که می‌توانند واکنش شما را در برخی شرایط دقیق پیش‌بینی کنند. مدل‌سازی سه‌بعدی اکنون بخشی از فرآیندهای تولید است، به‌ویژه با استفاده روزافزون از ساخت افزودنی. در واقع، چاپ سه بعدی نیاز به استفاده از یک فایل STL دارد. از نمونه‌سازی سریع تا تولید، این برنامه‌های سه بعدی فرآیندهای تولید شما را با صرفه جویی در زمان و هزینه و در عین حال بهینه‌سازی محصولات و فرآیندهای شما به سطح بالاتری می‌برد.

Ambient Occlusion چیست؟

فرایند مدل‌سازی سه بعدی

هر آبجکت سه بعدی که در یک انیمیشن سه بعدی ساخته می‌شود از یک شبکه سه بعدی که در ابتدای این نوشته معرفی کردیم تشکیل شده است که این کار با استفاده از ابزارها و تکنیک‌های مختلف انجام می‌گردد. به زبان ساده، فرآیند ایجاد آبجکت (اشیا) که در نرم افزارهای سه بعدی به آن مش می‌گویند و پروسه ویرایش در مدل را، مدل‌سازی سه بعدی می‌گویند. مدل‌ها بر اساس طرح‌های قبلی یا مشاهدات دنیای واقعی ساخته می‌شوند.
فرآیند مدل‌سازی سه بعدی با یک ایده در بخش طراحی پایپلاین انیمیشن آغاز می‌شود، که در آن شکل هر شی، با جزئیات به تصویر کشیده می‌شود سپس این تصویر که ممکن است بر روی یک کاغذ طراحی شده و یا گاهی مجسمه‌ یک مدل ابتدا ساخته می‌شود و این کار در پروژه‌های بزرگ بیشتر مرسوم است و در نهایت وظیفه یک هنرمند مدل‌ساز، بازسازی هندسه این اشیا در یک محیط مدل‌سازی است.
پس از آماده شدن طرح مدل وارد بخش مدل‌سازی می‌شود که می‌تواند شخصیت‌ها، وسایل و محیط‌ها باشد و در کل، هر چیزی که قرار است در یک انیمیشن سه بعدی ظاهر شود باید ایجاد شود، یا «مدل شود». مدل سه بعدی نمایش سطحی از یک شی است که در یک محیط سه بعدی مانند نرم‌افزار مایا محصول شرکت autodesk  ایجاد شده است. ساخت یک مدل سه بعدی احتمالاً نقطه شروع برای اکثر هنرمندان انیمیشن و بخش مهمی از خط تولید یا پایپلاین یک فیلم انیمیشن است.تسلط بر مهارت مدل‌سازی سه بعدی نیز نیاز به تمرین در زمینه‌های مختلف موضوعی مانند آناتومی دارد.

روش‌های مدل‌سازی سه بعدی در انیمیشن را اینجا مطالعه کنید

درآمد یک مدل ساز سه بعدی چقدر است؟

کسب شغل در مدل‌سازی ۳D نیاز به آموزش گسترده در مدل‌سازی و انیمیشن ۳D دارد، در واقع درک قوی از آخرین مفاهیم و فناوری‌های صنعت کمک بزرگی خواهد بود در نتیجه اکثر استودیوهای انیمیشن‌سازی سه بعدی، تیم‌های تخصصی برای بخش‌های مختلف انیمیشن تشکیل می‌دهند، بنابراین مهارت‌های ارتباطی و بین فردی ضروری است. کار کردن به عنوان یک مدل ساز ۳D در یک استودیوی انیمیشن‌سازی ۳D به معنای استفاده روزانه از خلاقیت و تخیل شما است در نتیجه سهم این بخش از انیمیشن یا سه بعدی بسیار بالا و دارای مشاغل گوناگون است.

  • طبق آمار جهانی، دستمزد مدل سازان سه بعدی از حدود 75000 تا  180000 دلار آمریکا است.

نحوه یادگیری مدل‌سازی سه بعدی

احتمالا در این فکر هستید که مدل‌سازی سه بعدی را چگونه یاد بگیرید. خبر خوب این است که منابع لازم برای این کار به راحتی در دسترس هستند. تنها چیزی که نیاز دارید، انگیزه یادگیری و دسترسی به اینترنت و تهیه یک دوره مقدماتی است. البته توصیه می‌شود قبل از استفاده از منابع اینترنتی و کسب مهارت ابتدا اصول و مبانی مدل‌سازی را در پرشین انیمیشن یاد بگیرید. بسیاری از نرم افزارهای مورد نیاز برای آموزش اصول اولیه برای دانلود رایگان هستند، یا حداقل نسخه آزمایشی رایگان ارائه می‌دهند و منابع زیادی به صورت آنلاین در دسترس هستند که می‌توانند در این راه به شما کمک کنند.

دوره مدل‌سازی سه بعدی

آموزش مدل‌سازی سه بعدی با نرم‌افزار مایا به همراه برخی نرم افزارهای تخصصی مدل‌سازی در خانه کاملا امکان‌پذیر است. دوره‌ آنلاین آموزش مدل‌سازی سه بعدی پرشین انیمیشن بهترین راهکار برای این بخش از انیمیشن است که ما در این دوره شما را در تمام مراحل راهنمایی می‌کنیم تا زمانی که با نرم‌افزار  مایا راحت کار کنید و این بهترین راهکاری است که برای مدل‌سازی می‌توانم به شما پیشنهاد کنم.اما در ابتدا لازم است دوره آموزش مقدماتی با نرم‌افزار مایا را نیز بگذرانید

آیا مدل سازی سه بعدی ارزش یادگیری دارد؟

پاسخ به این سوال بسیار ساده است و صد در صد پیشنهاد می شود چرا که این صنعت فوق العاده سریع است و فضای زیادی برای خلاقیت و فرصت‌های شغلی دارد. چه مشتاق به پیدا کردن یک سرگرمی جدید باشید و چه در تلاش برای استفاده از یک شغل جذاب باشید، مدل‌سازی سه بعدی راهی است که باید طی کنید.

تاریخچه مختصری از مدل‌سازی سه بعدی

اولین استفاده از گرافیک کامپیوتری در اوایل دهه 1960 برای اهداف علمی و مهندسی بود و بیان هنری CGI در اواخر دهه 1960 آغاز شد. اولین برنامه مدلسازی تجاری موجود به نام Syntha Vision که در سال 1969 منتشر شد و تنها 20 سال بعد بود که NURBS و مدلسازی پارامتریک نیز ابداع شد. دومین تولد Pro/ENGINEER بود که محبوبیت و کاربرد مدل‌سازی سه‌بعدی با برنامه‌های مدل‌سازی سه‌بعدی از فیلم و بازی‌های ویدیویی گرفته تا تمام جنبه‌های طراحی و ساخت تجاری افزایش یافت. اولین فناوری چاپ سه بعدی نیز استریولیتوگرافی (SLA) بود که در سال 1986 پدیدار شد و نام خود را به فایل STL که اکنون نیز بسیار محبوب است.

سخن آخر

فضای سه بعدی پر از فرصت‌های جدید است. به عنوان مثال، متاورس را در نظر بگیرید، یک محیط کاملاً سه بعدی که جهان را طوفان می‌کند. حتی پیش‌بینی می‌شود که بازار نقشه‌برداری و مدل‌سازی سه بعدی بین سال‌های 2022 تا 2027 تا 17.2 درصد رشد کند. مدل‌سازی سه بعدی فضایی هیجان انگیز با فرصت‌های زیادی برای یادگیری و خلاقیت است. مدل سازی یک صنعت در حال رشد سریع با چیزهای زیادی برای ارائه است. امیدواریم این مقاله به گسترش دانش مدل‌سازی سه بعدی شما کمک کرده باشد و انگیزه‌ای برای تسلط بر آن در اختیار شما قرار داده باشد.

امیدوارم با خواندن این مقاله اطلاعات پایه ای از مدلینگ سه بعدی به دست آورده باشید. از آنجا که موضوعات مرتبط با مدلسازی بسیار زیاد است این بخش را به چند مقاله تفکیک و تنظیم کردیم اگر به مدل سازی سه بعدی علاقه مند هستید حتما سایر مقالات پایگاه دانش را مطالعه نمایید .

سوال‌های رایج مدل‌سازی سه بعدی

در واقع مدل‌سازی سه بعدی تکنیکی است که به شما امکان می‌دهد یک مدل سه بعدی یا یک نمایش سه بعدی از یک شخص، یک محیط یا یک شی ایجاد کنید. مدل‌سازی سه بعدی با استفاده از نرم‌افزار مدل‌سازی سه بعدی ساخته می‌شود.

modeling سه بعدی اساساً در همه جا قابل استفاده است. می‌دانیم که به طور گسترده برای سینما، بازی‌های ویدیویی و انیمیشن استفاده می‌شود، اما اینطور نیست. از معماری گرفته تا مهندسی مکانیک یا صنعت پزشکی، همه این صنایع خواستار اکنون پتانسیل کامل مدل‌سازی سه بعدی را می‌بینند و از آن نهایت استفاده را می‌برند. مدل‌سازی سه بعدی در واقع می‌تواند به روش‌های مختلف مفید باشد.

برنامه‌های کاربردی و صنعتی که در آن کار می‌کنید بر انتخاب نرم‌افزار مدل‌سازی سه بعدی شما تأثیر می‌گذارد. برخی از نرم افزارها می‌توانند چند ظرفیتی‌تر باشند در حالی که برخی دیگر با مهندسی مکانیک، معماری، یا آموزش و غیره سازگاری بیشتری دارند.

اگر مدل‌سازی سه بعدی را در مدرسه انیمیشن یاد نگرفتید یادگیری آن به تنهایی ممکن است دشوار باشد. ولی این غیر ممکن نیست. بسیاری از آموزش‌ها به‌صورت آنلاین در دسترس هستند، با استفاده از کلاس‌های مدل‌سازی سه‌بعدی در پرشین انیمیشن یا اگر نمی‌خواهید مدل‌سازی سه‌بعدی را به زحمت بیندازید، می‌توانید یک فایل سه‌بعدی از قبل برای پروژه‌های خود خریداری کنید.

پاسخ به این سوال به عوامل متعددی بستگی دارد از جمله خرید، داشتن آرشیو و حق کپی ررایت اما به صورت کلی اگر اجازه استفاده از مدلی که خریداری کردید را داشته باید چرا که نه امروزه اکثرا از مدل‌های آماده استفاده می‌شود.

مدلسازان سه بعدی در فضای مجازی با استفاده از نرم افزارهای کامپیوتری کار می‌کنند، اما برخی از هنرمندان ممکن است تجربه عملی و عملی بیشتری داشته باشند که همیشه مفید است. مدلسازان سه بعدی ممکن است به دانش ترکیبی از نرم افزارهای زیر نیاز داشته باشند:
Maya
ZBrush
Blender

نویسنده و گردآوری کننده: مجید پویافر
تمام مطالب سایت پرشین انیمیشن با زحمت، نوشته و ترجمه شده است در صورتی که قصد استفاده از این مطالب را دارید، لطفا از سایت خود به سایت ما لینک دهید در نتیجه استفاده از این مطالب جهت ترویج آموزش انیمیشن بلا مانع است.

آموزش مقدماتی نرم افزار مایا (پیشنهاد ما)

اگر به انیمیشن سازی علاقه مند هستید و به دنبال یک منبع آموزش انیمیشن میگیردید پیشنهاد میکنم دوره آموزش نرم افزار مایا ارائه شده در پرشین انیمیشن را ببینید که می تواند اولین قدم برای شروع آموزش انیمیشن باشد

مقاله های مرتبط

امیدوارم که این مطلب برای شما مفید بوده باشد اگر این مقاله را دوست داشتید از شما درخواست میکنم آن را به اشتراک بگذارید.

دیدگاه خود را بنویسید

آدرس ایمیل شما منتشر نخواهد شد.