3D моделирование и с чем его едят⁠⁠

Привет, друзья! Угораздило меня брякнуть в комментах, что я практикующий 3д моделер, который зарабатывает этим себе на жизнь. Теперь придется отодвинуть свою лень и выкатить несколько постов о том, что ж такое моделирование, где используется и т.п. Ни в коем случае я не могу претендовать на абсолютную истину моей точки зрения и моего понимания вещей. Данный пост будет первым, в котором я попытаюсь поверхностно рассказать желающим начать свой путь в этом деле, какие виды моделирования бывают, какой софт для этого используют и для чего делаются модели. Картинки будут нагло взяты с интернетов и из личного архива. Постараюсь избегать терминов и сленга для более легкого понимания о чем идет речь(но получится не везде).

Хотелось бы отметить, что для освоения сего ремесла не обязательно (как правило, есть исключения, такие как КАД) профильное образование, какие-то особые навыки и умения. У Вашего покорного слуги вообще образование философского факультета, в будущем я расскажу как я докатился до жизни такой. Погнали.

CAD моделирование.

Сборка реактивного двигателя из интернетов.

В основном используется для проектирования и прототипирования разнообразных механизмов, устройств, корпусов для них, узлов, агрегатов и т.п.. Так же, современные программы умеют анализировать ваши модельки на предмет аэродинамических свойств, термических свойств, крепости конструкций, деформации от нагрузок и т.д.

Кому оно надо?

Само-собой, инженерам, конструкторам и другим промышленникам; хоббистам и энтузиастам. Гораздо эффективнее, легче и дешевле спроектировать какой-то механизм и посмотреть его работу, проанализировать в 3д, чем в реальной жизни тратить материал, ресурс станков и рабочие часы специалистов. В последнее время некоторый софт используется и игроделами для создания высокополигональных (эт когда много полигонов, потом расскажу, не заморачивайтесь) моделей оружия, элементов окружения в футуристичных стилях и т.п.

Что потом делать с моделькой?

- Выводить чертежи (кад моделирование можно назвать самым точным из видов, чертежи во многих программах формируются практически автоматом)

- Печатать свои модели на 3д принтере и собирать прототипы устройств.

- Продавать модель на спецплощадках.

- Создавать управляющую программу для станков с ЧПУ.

- Презентовать инвесторам

-другие применения

Что учить?

На данный момент самые популярные программы, которые можно освоить это Solidworks, Fusion 360, Inventor, Autocad. Это навскидку. Программ очень много. Есть бесплатные, есть платные. Но, что нужно запомнить начинающему моделеру - учить нужно то что востребовано на рынке труда(для этого можно глянуть интересующие вакансии). Стоит отметить, что чисто моделить в каде вас скорее всего не возьмут, т.к. обычно это сопутствующий навык на должность инженера, конструктора, и других производственных профессий с профильным образованием. Необходимо иметь знания в сфере материалов, машиностроения, и т.д.

Классическое моделирование, полигональное моделирование.

Модель мотоцикла Harley-Davidson 10e из личных архивов.

Самая большой и востребованный раздел, в котором я и тружусь. Все что вы знаете о 3д моделировании скорее всего относится к этой сфере. Мультфильмы, графика в кино, видеоигры, рекламные синематики, визуализации интерьеров, анимация - все это и многое другое это полигональное моделирование. На самом деле, эта сфера - бездонная дыра, для которой не хватит одного поста. Но я попробую частично описать, какие основные сферы занятий в ней есть.

Визуализация

Визуализация автомобиля ГАЗ М-1 из личных архивов.

Так называемый "рендеринг", вывод красивой (или не очень) картиночки сцены с просчитанным светом, тенями, свойствами материалов поверхностей и т.п. Используется повсеместно - реклама, буклеты, кино, мультики, арт и т.д. На выходе вы получаете картинку с заданными свойствами, сама модель как правило не используется. Ценится в данной сфере "фотореалистичность", композиция кадра и другие вещи, свойственные, например, фотографии. Как правило, в данной сфере не очень-то и запариваются за такие показатели как количество полигонов, текстур, материалов в сцене или на модели (а это важно, например, в разработке игр), некоторые товарищи вообще используют для своих визуализаций готовые модели, купленные и скачанные с разных ресурсов, практически не умеют моделировать сами. В наших кругах это обычно визуализаторы интерьеров, мы их называем "унитазники". =) Как вы могли догадаться, визуализация, но только не картинки, а секвенции или видео, используется для монтажа в кино и т.п.

Лоуполи (низкополигональное), моделирование под риалтайм.

Низкополигональная модель пистолета ТТ из личного архива.

Та самая сфера, в которой работаю я. Основное применение моделей - игры для компутаторов и мобилок, консолей, AR и VR приложений, разнообразные интерактивные стенды для выставок и всякое такое. В общем, работа с игровыми движками. То что модели используются низкополигональные вовсе не означает, что Вам не придется моделить высокополигональные модели. И не означает, что меньше полигонов - значит легче делать. Как раз наоборот, тут много заморочек, таких как кол-во полигонов, разрешение и кол-во текстур, раскладка на текстурных координатах, "запечение" текстур, топология сетки и т.п. В следующих постах я обязательно подробнее раскрою эту тему, расскажу нюансы, эта сфера будет основной для моих постов, т.к. в этом я больше всего соображаю.

В классическом моделировании очень много подразделов, охватить которые я не смогу чисто физически. Это и анимация персонажей, виртуальный скульптинг, процедурное текстурирование, хай-поли, лоу-поли, специализация моделеров - предметное моделирование, пропсы, моделирование окружений, дизайн персонажей, оружия, техники... Очень много всего.

Что учить?

Это зависит напрямую от того, что вы хотите делать. Но освоить какую-то 1 программу вам точно не хватит, т.к. Процесс моделирования чего угодно делится на этапы (подробнее расскажу в последующих постах, но условно, для геймдева это хайполи, оптимизация до лоуполи, UV развертка, перенос текстурных карт, текстурирование, импорт и настройка в движке)

Универсальное моделирование  (пакеты все-в-одном, можно и моделить и разворачивать и рендерить и анимировать и всякое разное) - основной софт вашей работы:

3ds max, Maya, Cinema4d, Blender и т.п. Я адепт 3д макса, поэтому, если буду писать какие-то гайды и обучалки, то с упором на него. Но это не значит, что в других программах нельзя сделать то же самое.

Скульптинг:

Zbrush, Mudbox, 3dcoat

Текстурирование:

Photoshop, Substance painter / designer, Mari

Анимация:

Motion builder, akeytsu

UV Развертка:

UVlayout, RizomUV

Презентация своих творений:

Mudbox

Рендеринг:

Vray, Corona, Arnold и др.

Самые актуальные и востребованные 3д игровые движки:

Unity, Unreal Engine 4

А че мне потом делать с моделями?

Да хоть что. Модель можно выставить на торговую площадку и получать с нее какую-то копеечку регулярно (к меня есть опыт). Можно продать модель целиком, но лучше все же моделить под заказ. Можно делать мульты. Вставить в вашу уникальную классную игру. Распечатать на 3д принтере и засунуть в жо..  Сделать классное портфолио, найти работу и съехать наконец от родителей. Тысячи применений в общем.

Специализированные пакеты:

Есть так же много пакетов для специализированных вещей, например, проектирование мебели (Базис мебельщик, Pro100 и т.п.), Rino3d, который используется для дизайна ювелирки, marvelous designer для дизайна одежды, выкроек.

В чем же суть? Да все просто. Эти пакеты специализированы на какой-то одной сфере и подходят для этого лучше всего. На примере мебельщика, вы можете быстро и удобно спроектировать себе (или не себе) кухонный гарнитур с учетом специфики этой сферы - ламинация листового материала, кромок, подбор фурнитуры, типа соединений и крепежа. Помимо этого, вы можете сразу же в программе вывести всю необходимую документацию для заказа материала и его раскроя на заводе, чертежей с размерами и расположением отверстий, взрыв-схемы элементов кухни, составить инструкцию по сборке и т.д. и т.п.

А где мне научиться?

Я учился сам. По книгам, как ни странно.. Но просто в то время у меня не был подключен интернет, да и он только-только шел в массы. Сейчас множество курсов, как платных, так и бесплатных. Часть из них полезны, часть мусор. Я рекомендую основам научиться самому по туториалам с ютуба, статьям на профильных сайтах типа рендер ру и т.п. Далее, как определитесь со сферой в которой хочется начать работать, уже можно проходить курсы. Из профильных вузов классическое 3д моделирование обычно в творческих, типа архитектурных. Кад, соответственно, на технических специальностях. Говоря о классике, я не видел никаких преимуществ над самоучками у людей с профильным образованием.. Обычно получалось наоборот, но я не думаю, что это закономерность.

Куда идти работать?

Очень много вакансий. Вы можете выбрать интересную вам сферу и развиваться в ней. Что для этого нужно? Портфолио. В этой сфере всем плевать, сколько вам лет, мужчина вы или женщина, что вы там окончили. Главное, показать то что вы реально умеете, можете и в какие сроки. Ваша работа не привязана к конкретной локации, вы можете работать удаленно (я сейчас полностью переведен на удаленную работу, ЗП по трудовому договору официальная), при том не только в той стране, где находитесь. Для наработки портфолио рекомендую поучаствовать в марафонах, джемах и других событиях. Можно попробовать пофрилансить и заработать деньжат (но цены там конечно капец. Студенты демпингуют.)

Первый пост получился сложным и сумбурным, потому что я взял слишком широко. В дальнейшем я постараюсь брать более узкие темы и освещать их более подробно. Для того чтобы я не лил воду, предлагаю задать вопросы в комментах, на что-то отвечу сразу, ну а если слишком большая тема - пильну пост.

Спасибо, что читали, смотрели.

З.Ы. Как же трудно писать. Я с универа столько не писал.