V svetu računalniškega oblikovanja je 3D modeliranje proces razvoja grafike in slik, za katere se zdi, da imajo tri dimenzije. Postopek je zapleten, vendar na splošno vključuje povezovanje niza točk z različnimi geometrijskimi podatki, kot so črte in ukrivljene površine, s ciljem ustvariti širokookvirni model, ki predstavlja tridimenzionalni objekt. Priljubljena je pri igrah iger, filmih in drugih zabavnih podvigih, čeprav se uporablja tudi v medicini in inženirstvu. V večini primerov zahteva tako specializirano programsko opremo kot vsaj nekaj znanja o računalniškem kodiranju. Oblikovalci običajno uporabljajo eno od štirih glavnih metod modeliranja, in sicer poligonalno, primitivno, neenakomerno racionalno B-spline ali zrezke in zaplate. Izbira ene metode pred drugo je običajno stvar končnih ciljev in zmogljivosti programske opreme.
Zabavne aplikacije
Obstaja veliko aplikacij za digitalno 3D modeliranje, čeprav je industrija video iger ena najpogosteje prepoznanih za mnoge. Oblikovalci uporabljajo različne tridimenzionalne metode modeliranja za ustvarjanje realističnih modelov znakov, ki se pojavljajo na igralnih konzolah in na spletu. Končni izdelek je lahko živ ali neživ, vendar je običajno značilen po življenjskem videzu in navidezni globini – daleč od enodimenzionalne grafike in risank podobnih animacij, ki so bile včasih industrijski standard.
Številni filmi in filmi uporabljajo tudi 3D slike. To je morda najbolj očitno pri funkcijah, ki so popolnoma računalniško ustvarjene, vendar se tehnologija uporablja tudi v akcijskih filmih v živo. Dejansko gledanje tovrstnih filmov v treh dimenzijah pogosto zahteva posebne zaslone ali leče za gledanje, saj so v večini primerov posneti kot običajno – se pravi v eni dimenziji. Računalniški programerji nato film manipulirajo v tri dimenzije, ki lahko ob gledanju dajo širši, bolj resnični občutek.
V industriji
Oblikovalci uporabljajo tovrstno modeliranje tudi na medicinskem področju, običajno za izdelavo podrobnih modelov organov človeškega telesa. To je lahko pomemben del številnih diagnostičnih pregledov in lahko v mnogih primerih prepreči ali vsaj odloži stvari, kot je raziskovalna kirurgija, saj lahko zdravstveni delavci od zunaj z veliko mero natančnosti vidijo, kaj se dogaja v telesu. Programi v tej kategoriji se pogosto uporabljajo tudi pri spremljanju ploda in ultrazvočnih pregledih nosečnic.
Inženirska skupnost uporablja tudi programe za 3D računalniško podprto načrtovanje (CAD) za ustvarjanje tridimenzionalnih modelov novih naprav, vozil in struktur; vse od arhitekturne zasnove do urbane dinamike cevovoda je mogoče bolj ali manj oživeti s 3D strukturiranjem. To ne samo, da lahko oblikovalcem in načrtovalcem pomaga pridobiti občutek za projekte, ampak je lahko tudi dober način za diagnosticiranje težav in težav, preden se dejansko pojavijo.
Primitivno modeliranje
Običajno obstajajo štiri metode modeliranja, med katerimi lahko oblikovalci izbirajo. Prva in najbolj osnovna je znana kot “primitivna” metoda modeliranja. To je najpreprostejši način modeliranja 3D objektov in vključuje uporabo geometrijskih osnov, kot so valji, stožci, kocke in krogle. Obrazci so tukaj ponavadi matematično definirani in natančni, kar olajša delo v večini primerov, tudi za relativno začetnike. Primitivno modeliranje se uporablja predvsem pri razvoju 3D modelov tehničnih aplikacij.
Poligonalno modeliranje
Nekoliko naprednejši pristop uporablja tako imenovano “poligonalno” metodo. Poligonalno modeliranje vključuje povezovanje odsekov črte skozi točke v 3D prostoru. Te točke v prostoru so znane tudi kot oglišča. Poligonalni modeli so zelo prilagodljivi in jih lahko računalnik zelo hitro upodablja. Vendar pa ni mogoče ustvariti natančne ukrivljene površine s tehniko poligonalnega 3D modeliranja, kar omejuje njeno uporabnost v določenih aplikacijah.
NURBS modeliranje
Neenakomerno racionalno modeliranje B-spline, znano tudi kot metoda NURBS, je eden najboljših načinov za razvijalce, da ustvarijo resnično ukrivljene gladke površine. Za razliko od poligonalnih tehnik modeliranja, ki lahko le približajo ukrivljene površine z uporabo številnih poligonov, modeliranje NURB dejansko “upogiba” prostor. Ta slog modeliranja se pogosto uporablja na večini platform.
Modeliranje zrezkov in obliž
Naprednejša oblika modeliranja NURBS je metoda “splines and patchs”. Ta vrsta programa omogoča razvijalcem uporabo ukrivljenih črt za prepoznavanje in projiciranje vidne površine. Za izgradnjo in izvajanje ukazov v tej kategoriji je pogosto potrebno več časa, vendar so rezultati ponavadi nekateri najbolj živahni in realistični.
Zahteve za programsko opremo
3D modeliranje je običajno najlažje izvajati s programi, ki so bili zasnovani posebej za ta namen. Maya® in 3DS Max® sta dva primera; veliko jih je tam zunaj. Medtem ko je večina tridimenzionalnih programskih zbirk precej draga, obstajajo tudi številni odprtokodni programi, ki so na voljo brezplačno. Ne glede na njihove specifikacije, večina sledi poligonalnim in NURBS metodam modeliranja. Nekateri imajo tudi specifikacije za ustvarjanje zapletenih materialov, kot so dež, oblaki in pihanje peska, ki običajno uporabljajo sistem delcev za lažji proces modeliranja. Obstaja tudi nekaj jezikov za opis scen, kot je POV-Ray, ki jih 3D modelarji pogosto uporabljajo.