U svijetu računalnog dizajna, 3D modeliranje je proces razvoja grafike i slika za koje se čini da imaju tri dimenzije. Proces je kompliciran, ali općenito uključuje povezivanje skupa točaka s različitim geometrijskim podacima kao što su linije i zakrivljene plohe s ciljem stvaranja modela širokog okvira koji predstavlja trodimenzionalni objekt. Popularan je u igrama, filmovima i drugim zabavnim pothvatima, iako također ima primjenu u medicini i inženjerstvu. U većini slučajeva to zahtijeva i specijalizirani softver i barem malo znanja o računalnim kodovima. Dizajneri obično koriste jednu od četiri glavne metode modeliranja, a to su poligonalni, primitivni, neujednačeni racionalni B-spline ili splinovi i zakrpe. Odabir jedne metode u odnosu na drugu obično je pitanje krajnjih ciljeva, kao i softverskih mogućnosti.
Zabavne aplikacije
Postoji mnogo aplikacija za digitalno 3D modeliranje, iako je industrija video igara jedna od najčešće prepoznatih od strane mnogih. Dizajneri koriste različite metode trodimenzionalnog modeliranja kako bi stvorili realistične modele likova koji se pojavljuju na igraćim konzolama i online. Krajnji proizvod može biti živ ili neživ, ali ga obično karakterizira njegov životni izgled i prividna dubina – što je daleko od jednodimenzionalne grafike i animacija nalik crtanim filmovima koje su nekada bile industrijski standard.
Brojni filmovi i filmovi također koriste 3D slike. To je možda najočiglednije u značajkama koje su u potpunosti računalno generirane, ali tehnologija također ima primjenu u akcijskim filmovima uživo. Zapravo gledanje ovakvih filmova u tri dimenzije često zahtijeva posebne ekrane ili leće za gledanje, međutim, budući da se u većini slučajeva snimaju normalno – što će reći, u jednoj dimenziji. Računalni programeri zatim manipuliraju filmom u tri dimenzije, što može dati širi, stvarniji dojam kada se u konačnici gleda.
U industriji
Dizajneri također koriste ovu vrstu modeliranja u medicinskom području, obično za izradu detaljnih modela organa ljudskog tijela. Ovo može biti važan dio mnogih dijagnostičkih skeniranja i u mnogim slučajevima može spriječiti ili barem odgoditi stvari poput eksploratorne kirurgije, budući da medicinski stručnjaci mogu vidjeti što se događa unutar tijela s velikom preciznošću izvana. Programi u ovoj kategoriji također se široko koriste u praćenju fetusa i ultrazvučnim pretragama trudnica.
Inženjerska zajednica također koristi programe 3D računalno potpomognutog dizajna (CAD) za izradu trodimenzionalnih modela novih uređaja, vozila i struktura; sve od arhitektonskog dizajna do urbane dinamike cjevovoda može se manje-više oživjeti uz 3D strukturiranje. To ne samo da može pomoći dizajnerima i planerima da steknu osjećaj za projekte, već može biti i dobar način za dijagnosticiranje problema i problema prije nego što se stvarno pojave.
Primitivno modeliranje
Obično postoje četiri metode modeliranja koje dizajneri mogu birati. Prva i najosnovnija je poznata kao “primitivna” metoda modeliranja. Ovo je najjednostavniji način modeliranja 3D objekata, a uključuje korištenje geometrijskih osnova kao što su cilindri, stošci, kocke i kugle. Obrasci su ovdje obično matematički definirani i precizni, što u većini slučajeva olakšava rad, čak i za relativno početnike. Primitivno modeliranje se uglavnom koristi u razvoju 3D modela tehničkih aplikacija.
Poligonalno modeliranje
Nešto napredniji pristup koristi ono što je poznato kao “poligonalna” metoda. Poligonalno modeliranje uključuje povezivanje segmenata linija kroz točke u 3D prostoru. Ove točke u prostoru poznate su i kao vrhovi. Poligonalni modeli su vrlo fleksibilni i računalo ih može vrlo brzo prikazati. Međutim, ne može se stvoriti točna zakrivljena površina pomoću tehnike poligonalnog 3D modeliranja, što ograničava njezinu korisnost u određenim aplikacijama.
NURBS Modeliranje
Neujednačeno racionalno B-spline modeliranje, također poznato kao NURBS metoda, jedan je od najboljih načina za programere da stvore istinski zakrivljene glatke površine. Za razliku od poligonalnih tehnika modeliranja, koje samo aproksimiraju zakrivljene površine koristeći brojne poligone, NURB modeliranje zapravo “savija” prostor. Ovaj stil modeliranja naširoko se koristi na većini platformi.
Modeliranje žljebova i zakrpa
Napredniji oblik NURBS modeliranja je metoda “splines and patchs”. Ova vrsta programa omogućuje programerima korištenje zakrivljenih linija za prepoznavanje i projiciranje vidljive površine. Često je potrebno više vremena za izradu i izvršavanje naredbi u ovoj kategoriji, ali rezultati su obično jedni od najživopisnijih i najživljih.
Zahtjevi softvera
3D modeliranje je obično najlakše napraviti sa softverskim programima koji su dizajnirani izričito za tu svrhu. Maya® i 3DS Max® su dva primjera; ima ih mnogo vani. Iako je većina trodimenzionalnih softverskih paketa prilično skupa, postoji i niz programa otvorenog koda koji su dostupni besplatno. Bez obzira na njihove specifikacije, većina slijedi poligonalne i NURBS metode modeliranja. Neki također imaju specifikacije za stvaranje kompliciranih materijala poput kiše, oblaka i pijeska koji puše, koji obično koriste sustav čestica kako bi olakšali proces modeliranja. Postoje i neki jezici opisa scene poput POV-Ray koje 3D modeleri često koriste.