Цифровая скульптура , также известная как скульптурное моделирование или 3D-скульптура , представляет собой использование программного обеспечения, предлагающего инструменты для толкания, вытягивания, сглаживания, захвата, сжатия или иного манипулирования цифровым объектом, как если бы он был сделан из реального вещества, например, глины.
Геометрия, используемая в программах цифровой скульптуры для представления модели, может различаться; каждая из них предлагает различные преимущества и ограничения. Большинство инструментов цифровой скульптуры на рынке используют геометрию на основе сетки, в которой объект представлен взаимосвязанной поверхностной сеткой полигонов, которые можно толкать и тянуть. Это несколько похоже на физический процесс выбивания медных пластин для создания рельефной сцены . Другие инструменты цифровой скульптуры используют геометрию на основе вокселей , в которой объем объекта является основным элементом. Материал можно добавлять и удалять, как при лепке из глины. Другие инструменты используют более одного базового геометрического представления.
Преимущество программ на основе сеток заключается в том, что они поддерживают скульптурирование в нескольких разрешениях на одной модели. Области модели, которые детализированы, могут иметь очень маленькие полигоны, в то время как другие области могут иметь более крупные полигоны. Во многих программах на основе сеток сетку можно редактировать на разных уровнях детализации, и изменения на одном уровне будут распространяться на более высокие и более низкие уровни детализации модели. Ограничением скульптурирования на основе сеток является фиксированная топология сетки; определенное расположение полигонов может ограничивать способы добавления или манипулирования деталями.
Преимущество скульптурирования на основе вокселей заключается в том, что воксели предоставляют полную свободу в отношении формы. Топология модели может постоянно изменяться в процессе скульптурирования по мере добавления и вычитания материала, что освобождает скульптора от необходимости учитывать расположение полигонов на поверхности модели. После скульптурирования может потребоваться ретопология модели для получения чистой сетки для использования в анимации или рендеринге в реальном времени. Однако воксели более ограничены в обработке нескольких уровней детализации. В отличие от моделирования на основе сеток, широкие изменения, внесенные в воксели на низком уровне детализации, могут полностью уничтожить более мелкие детали.
Скульптурирование часто может вносить детали в сетки, которые в противном случае было бы трудно или невозможно создать с помощью традиционных методов 3D-моделирования . Это делает его предпочтительным для достижения фотореалистичных и гиперреалистичных результатов, хотя при этом достигаются и многие стилизованные результаты.
Скульптурирование в основном используется в высокополигональном органическом моделировании (создание 3D-моделей, которые в основном состоят из кривых или неровных поверхностей, в отличие от моделирования твердых поверхностей). [1] Оно также используется автопроизводителями при проектировании новых автомобилей. [2] [3] [4]
Он может создавать исходные сетки для низкополигональных игровых моделей, используемых в видеоиграх . В сочетании с другими методами 3D-моделирования и текстурирования , а также Displacement и Normal mapping он может значительно улучшить внешний вид игровых сеток, часто до фотореализма. Некоторые программы для скульптурирования, такие как 3D-Coat , Zbrush и Mudbox , предлагают способы интеграции своих рабочих процессов с традиционными программами 3D-моделирования и рендеринга. С другой стороны, приложения для 3D-моделирования, такие как 3ds Max , Maya и MODO , теперь также включают возможности скульптурирования, хотя они обычно менее продвинуты, чем инструменты, используемые в приложениях для скульптурирования.
Высокополигональные скульптуры также широко используются в компьютерной графике для фильмов , в промышленном дизайне , искусстве , фотореалистичных иллюстрациях и для прототипирования в 3D-печати .
Виртуальная одежда — это цифровая одежда, используемая для персонажей видеоигр (аватаров/ 3D-моделей ), в анимационных фильмах и рекламных роликах, а также в качестве одежды для цифровых двойников в таких фильмах, как « Хоббит », для опасных сцен или когда просто невозможно использовать реального актера. Виртуальная одежда также обычно используется для переодевания аватара игрока в виртуальном мире игры, а также для продажи виртуальной одежды на 3D-рынках, таких как Second Life . Дополнительные области применения цифровой одежды — технологии виртуальной реальности и искусственного интеллекта, каталоги интернет-магазинов модной одежды и воссоздание мест преступлений.
Скульпторы и цифровые художники используют цифровую скульптуру для создания модели (или цифрового двойника ), которая будет материализована с помощью технологий ЧПУ, включая 3D-печать . Готовые скульптуры часто называют цифровой скульптурой или 3D-печатным искусством. Хотя цифровые технологии появились во многих художественных дисциплинах (живопись, фотография), это в меньшей степени относится к цифровой скульптуре из-за более высокой сложности и технологических ограничений для создания финальной скульптуры.
Лучший способ научиться скульптуре — понять первичные, вторичные и третичные формы. Сначала разбейте объект, который вы хотите создать, на его основные формы, такие как сфера или куб. Сосредоточьтесь на создании большой, общей формы объекта. После этого работайте над большими формами сверху или внутри объекта. Это могут быть выступы или вырезы. Затем выполните последний проход по деталям, например, поры или линии, чтобы разбить форму.
Существует ряд инструментов для цифровой скульптуры. Некоторые популярные инструменты для создания:
Традиционные пакеты 3D-моделирования также начинают включать возможности скульптурирования. [5] Программы 3D-моделирования, которые в настоящее время поддерживают ту или иную форму скульптурирования, включают в себя следующее: