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Dieser Abschnitt bietet einen Überblick über 3D-Modellierung sowie ihre Anwendungen und Funktionsweisen. Werfen Sie auch einen Blick auf die Liste der 2 Hersteller von 3D-Modellierung und deren Firmenranking.
Inhaltsübersicht
Eine 3D-Modellierung ist eine Technik der Computergrafik (CG) zur Erstellung einer 3D-Darstellung eines beliebigen Objekts oder einer Oberfläche.
Der Ersteller (Modellierer) verwendet eine spezielle Software, um Punkte (sogenannte Scheitelpunkte) im virtuellen Raum zu manipulieren und ein Netz zu bilden. Die Objekte werden durch mehrere Eckpunkte gebildet.
Diese 3D-Objekte können automatisch oder manuell durch Verformung des Netzes oder anderweitige Manipulation der Scheitelpunkte erstellt werden.
3D-Rekonstruktionen können auch auf der Grundlage von Daten aus medizinischen CT-Bildern (DICOM-Standard) erstellt werden, wobei die zu betrachtenden Querschnitte ausgeschnitten, die Organe farblich kodiert und dann die Daten für die Modellerstellung ausgegeben werden.
3D-Modelle werden in einer Vielzahl von Medien verwendet, darunter Videospiele, Film, Architektur, Illustration, Technik und Werbung.
Modellierer beginnen die 3D-Modellierung mit geometrischen Formen wie Zylindern, Würfeln und Kugeln.
Mit dieser Grundgeometrie wird gearbeitet, bis eine komplexe und genaue digitale 3D-Darstellung des Objekts erstellt ist.
Die 3D-Modellierung ist ein wesentlicher Prozess für die Charakteranimation und Spezialeffekte, da sie digitale Objekte erzeugt, die in der Animation verwendet werden können.
Bei der 3D-Modellierung kommen verschiedene Techniken zum Einsatz. Typische Beispiele sind Polygonmodellierung, 3D-Sculpting und 3D-Scanning.
Kurz gesagt: Modellierung ist die Erstellung eines volumetrischen digitalen Objekts durch das Verbinden von Punkten, um Flächen zu schaffen, und das Verbinden von Flächen, um ein volumetrisches digitales Objekt zu schaffen.
Das Kernstück des Modells ist das Netz, das als eine Sammlung von Punkten im Raum dargestellt wird.
Die Eckpunkte werden auf einem 3D-Gitter platziert und als polygonale Formen (normalerweise Dreiecke oder Vierecke) miteinander verbunden.
Jeder Punkt oder Scheitelpunkt hat seine eigene Position auf dem Gitter und die Oberfläche des Objekts wird durch das Verbinden dieser Punkte mit der Form erzeugt.
Die Modelle können an andere Software zur Verwendung in Spielen oder Filmen weitergegeben werden. Einige Programme zur 3D-Modellierung können jedoch auch 2D-Bilder mit Hilfe eines Prozesses namens 3D-Rendering erstellen.
Rendering-Techniken verwenden spezielle Algorithmen und sind ideal für die Erstellung realistischer Szenen.
Für die 3D-Modellierung sind vor allem zwei Dinge erforderlich: ein PC und eine Computer-Grafiksoftware.
Da die 3D-Modellierung den PC stark beansprucht, muss der PC über eine hohe Spezifikation verfügen. Insbesondere ist ein PC mit einer leistungsfähigen CPU, einem Grafikprozessor und Arbeitsspeicher erforderlich.
Die CPU ist wichtig, um die Geschwindigkeit der 3D-Modellierung und der Videokodierung zu erhöhen. Sie benötigen eine hochwertige CPU mit mindestens 4 Kernen und 8 Threads, um komfortabel arbeiten zu können. Der Grafikprozessor (GPU) ist ebenfalls ein wichtiger Bestandteil, der die Berechnungen bei der Schattierungsanpassung, der Farbverarbeitung und der Effektverarbeitung von Modellen durchführt, daher sollten Sie sich für einen High-End-GPU aus den Produkten verschiedener Hersteller entscheiden. Was den Arbeitsspeicher betrifft, so verbraucht die 3D-Modellierung viel Speicherkapazität, daher sollten Sie mindestens 8 GB, besser 16 GB oder mehr vorbereiten.
Bei der CG-Software ist es ratsam, ein Produkt zu wählen, das Ihren Bedürfnissen und Ihrer Anwendung entspricht. Wenn Sie mit der Modellierung beginnen, ist eine spezialisierte Modellierungssoftware empfehlenswert; wenn Sie von der 3D-Modellierung bis zur Animation alles machen wollen, sollten Sie ein integriertes Produkt mit allen Funktionen wählen.
Bones sind ein wichtiges Element bei der 3DCG-Animation. Wie der Name schon sagt, sind Bones Knochen, die bei der 3D-Modellierung als bewegliche Punkte gesetzt werden.
Wenn ein 3D-Modellierung Modell bewegt wird, werden die Bones manipuliert, um die gewünschte Bewegung zu erreichen. Die Bones sind miteinander verbunden, so dass, wenn Sie einen Bone bewegen, sich die verbundenen Bones automatisch auch auf natürliche Art und Weise bewegen. Auf diese Weise können natürliche Bewegungen ausgedrückt werden, ohne dass alle beweglichen Punkte während der Animation manipuliert werden müssen, was die Erstellung von Animationen erleichtert.
Die Bones werden in der Mitte des 3D-Modells platziert, so dass sich das 3D-Modell natürlich verhält. Im Allgemeinen ist es am besten, die Bones so zu setzen, dass die Bewegung an diesen Positionen wechselt, wie bei menschlichen Gelenken, um natürliche Ausdrücke zu erzeugen.
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