Цифровая скульптура , также известная как скульптурное моделирование или 3D-скульптура , представляет собой использование программного обеспечения, которое предлагает инструменты для толкания, вытягивания, сглаживания, захвата, сжатия или иного манипулирования цифровым объектом, как если бы он был сделан из реального материала, такого как глина. .
Геометрия, используемая в программах цифрового моделирования для представления модели, может варьироваться; каждый предлагает различные преимущества и ограничения. Большинство инструментов цифровой скульптуры, представленных на рынке, используют геометрию на основе сетки, в которой объект представлен взаимосвязанной поверхностной сеткой из полигонов, которые можно перемещать и перемещать. Это чем-то похоже на физический процесс битья 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 представления базовой геометрии.
Преимущество программ на основе сеток заключается в том, что они поддерживают скульптурирование в нескольких разрешениях для одной модели. Области модели с высокой детализацией могут иметь очень маленькие полигоны, тогда как другие области могут иметь более крупные полигоны. Во многих программах, основанных на сетках, сетку можно редактировать на разных уровнях детализации, а изменения на одном уровне будут распространяться на более высокие и низкие уровни детализации модели. Ограничением скульптинга на основе сетки является фиксированная топология сетки; специфическое расположение многоугольников может ограничивать способы добавления или манипулирования деталями.
Преимущество скульптуры на основе вокселей заключается в том, что воксели предоставляют полную свободу над формой. Топологию модели можно постоянно изменять в процессе лепки по мере добавления и удаления материала, что освобождает скульптора от необходимости учитывать расположение полигонов на поверхности модели. После скульптурирования может потребоваться ретопология модели, чтобы получить чистую сетку для использования в анимации или рендеринге в реальном времени. Однако воксели более ограничены в обработке нескольких уровней детализации. В отличие от моделирования на основе сетки, значительные изменения вокселей на низком уровне детализации могут полностью разрушить более мелкие детали.
Скульптинг часто позволяет привнести в сетки детали, которые в противном случае было бы сложно или невозможно создать с использованием традиционных методов 3D-моделирования . Это делает его предпочтительным для достижения фотореалистичных и гиперреалистичных результатов, хотя многие стилизованные результаты также достигаются.
Скульптинг в основном используется при высокополиорганическом моделировании (создание 3D-моделей, которые состоят в основном из кривых или неровных поверхностей, в отличие от моделирования твердых поверхностей). [1] Его также используют автопроизводители 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 картами смещения и нормалей он может значительно улучшить внешний вид игровых сеток, часто вплоть до фотореализма. Некоторые программы для скульптуры, такие как 3D-Coat , Zbrush и Mudbox , предлагают способы интеграции своих рабочих процессов с традиционными программами 3D-моделирования и рендеринга. И наоборот, приложения для 3D-моделирования, такие как 3ds Max , Maya и MODO , теперь также включают в себя возможности лепки, хотя они обычно менее продвинуты, чем инструменты, используемые в приложениях, предназначенных для лепки.
Высокополигональные скульптуры также широко используются в компьютерной графике для фильмов , промышленного дизайна , искусства , фотореалистичных иллюстраций 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 реальный актер. Виртуальная одежда также обычно используется для переодевания аватара игрока в игре с виртуальным миром , а также для продажи виртуальной одежды на 3D-рынках, таких как Second Life . Дополнительное использование цифровой одежды — это технологии виртуальной реальности и искусственного интеллекта, каталоги интернет-магазинов модных ритейлеров и отдых на месте преступления.
Скульпторы и цифровые художники используют цифровую скульптуру для создания модели (или цифрового двойника ), которую можно материализовать 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), к цифровой скульптуре это не относится из-за более высокой сложности и технологических ограничений для создания окончательной скульптуры.
Лучший способ изучить скульптуру — это 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 поработайте над более крупными фигурами сверху или внутри объекта. Это могут быть выступы или вырезы. Затем сделайте финальный проход деталей, например, поры или линии, чтобы разбить форму.
Существует множество инструментов цифровой скульптуры. Некоторые популярные инструменты для создания:
Традиционные пакеты 3D-моделирования также начинают включать в себя возможности лепки. [5] Программы 3D-моделирования, которые в настоящее время включают в себя ту или иную форму скульптуры, включают следующее: