В интернете регулярно разгораются споры о том, какая программа для 3D моделирования и визуализации лучше всех. Когда ты делаешь первые шаги в освоении 3D, действительно хочется выбрать именно самую лучшую, популярную и востребованную программу. Вот только такой программы не существует, иначе других бы уже не существовало.
В этом материале мы расскажем о 12 популярных приложениях для 3D моделирования и разберем, какие задачи решает каждое из них. Эта информация поможет вам определиться, с чего начать обучение.
Программы-универсалы
Для начала рассмотрим «тяжеловесов» индустрии — это программы, которые решают любые задачи в моделировании, анимации, текстурировании, создании эффектов. Инструменты таких «универсалов» позволяют создать любой объект, но иногда не самым легким способом.
Autodesk 3Ds MAX
3Ds MAX получил широкое распространение в России и ближнем зарубежье, по нему легко найти обучающие курсы. Объекты создают при помощи примитивов и кривых, которые затем редактируют через систему модификаторов. В 3Ds MAX есть инструменты для анимации и риггинга персонажей, создания мягкой и твердой мебели, тканей, стен и архитектурных элементов, наполнения ландшафта, текстурирования и настройки реалистичных материалов. Наибольшую популярность он получил в архитектурной визуализации, продуктовом дизайне и инженерном деле.
Сторонние разработчики выпускают под 3Ds MAX плагины, которые расширяют уже существующий функционал и упрощают выполнение таких задач, как симуляция систем частиц, создание жидкостей, огня и множеств однотипных объектов. Современные рендеры (такие как V-Ray и Corona Renderer) первыми выходят именно для 3Ds MAX.
Если вы хотите заниматься архитектурной визуализацией или предметным дизайном, начните изучать моделирование с 3Ds MAX.
Autodesk Maya
Maya – мощнейшее решение для больших анимационных студий и командной работы. Каждый проект имеет референсную структуру, т. е. разные части сцены хранятся в отдельных файлах, а сама сцена содержит информацию о том, где они расположены. Поэтому одновременно над проектом может работать несколько человек: один занимается анимацией, второй прорабатывает задний план, а третий вносит правки в материалы и текстуры.
Maya считается стандартом в анимационной индустрии США и Европы. Большие студии создают в Maya анимационные фильмы, спецэффекты, анимации для игр и рекламы. Разработчики сами пишут плагины и расширения и сразу включают их в новые релизы.
Если вы хотите заниматься персонажной анимацией, создавать видеоролики или устроиться на работу в профессиональную анимационную студию, Autodesk Maya – решение для вас.
Cinema 4D, MAXON
Простой интерфейс и полная поддержка на 8 языках, включая русский, делают Cinema 4D одной из самых простых в освоении программ для новичков. Моделирование идет как на основе примитивов, так и параметрически, поддерживается создание процедурных материалов и текстур. Через систему дублей в одном файле сохраняются сразу несколько редактируемых версий сцены.
Cinema 4D Lite включена в Adobe After Effects, поэтому программа популярна в сфере моушн дизайна. Созданные в полной версии Cinema 4D анимации и эффекты легко экспортировать в After Effects и сразу встроить в монтируемое видео.
Кроме того, MAXON разработали бенчмарк Cinebench для измерения производительности процессора и видеокарты во время рендеринга. Он бесплатно доступен на официальном сайте компании. Производители CPU и GPU учитывают значения Cinebench во время разработки нового железа.
Если вы стремитесь создавать спецэффекты для рекламы и заниматься моушн дизайном, выбирайте Cinema 4D.
Blender, Blender Foundation
Blender – это бесплатное приложение с открытым кодом. При этом он представляет гибкую среду для выполнения широкого спектра задач: моделирования, анимации, создания систем частиц, текстурирования, реалистичного рендеринга, скульптинга и даже видеомонтажа.
Blender имеет репутацию сложной для изучения программы, однако в последние годы интерфейс был значительно улучшен. Изначально все функции работали только через сочетания клавиш, но сейчас любое действие доступно и через контекстное меню. Интерфейс реализован на системе нодов, поэтому внешний вид и отображаемые инструменты легко настроить под любой рабочий процесс. Ноды являются основой редактора материалов, постобработки и композитинга. На сайте выложена дорожная карта проекта, новые тестовые версии выходят практически каждый день.
Blender редко используют в коммерческих студиях, выполняющих большие проекты, но в нем создают небольшие мультфильмы, видео, модели и анимации для инди игр. В последнее время набирает популярность архитектурная визуализация через встроенные рендер движки EEVEE и cycles.
Если вы хотите заниматься 3D как хобби, будете работать фрилансером или создадите свою независимую студию — Blender вам точно подойдет.
НА ЗАМЕТКУ: Мегарендер поддерживает рендер проектов из вышеперечисленных программ. Рендер 3Ds MAX сцен доступен через онлайн-сервис, а Maya, Cinema 4D и Blender – через операторов техподдержки.
Архитектура и BIM
3D моделирование активно используется в проектировании зданий и сооружений, особенно при использовании системы BIM (Building Information Modeling). При таком подходе здание, все схемы и документы, относящиеся к нему, считаются единым объектом. Когда в 3D модель вносятся изменения, они сразу появляются на чертежах, спецификациях и графиках. Если вы изучаете 3D для работы в сфере строительства и архитектурного проектирования, обратите внимание на следующие программы.
ArchiCAD, Graphisoft
В основе рабочего процесса ArchiCAD лежит концепция Виртуального Здания. Проектировщик моделирует здания из примитивов, аналогичных реальным строительным элементам: стенам, окнам, дверям, лестницам, перекрытиям. Из готовой модели ArchiCAD создает планы этажей, фасады, разрезы, спецификации и прочую проектную документацию. По системе BIM любые изменения модели тут же появляются на чертежах.
Моделирование основано на стандартных заготовках, но с 16 версии в ArchiCAD появился инструмент Morph, через который создаются произвольные формы. Кроме того новые примитивы распространяются в виде сторонних платных и бесплатных библиотек. Программа популярна среди архитекторов и дизайнеров интерьера и не требует глубоких знаний в 3D моделировании.
Autodesk Revit
В Revit удобно работать над большими проектами: проектированием многоэтажных и производственных зданий, небоскребов. Проектировщик собирает здание из примитивов (шаблонов), делит его на помещения и зоны. Программа создает из модели виды — планы этажей и фасадов, разрезы. В Revit включен инструмент для 2D черчения и аннотации чертежей, поддерживается технология 4D BIM для планирования и отслеживания жизненного цикла здания. Встроенные инструменты позволяют проектировать инженерные системы сразу после моделирования здания.
Revit мощнее ArchiCAD и чаще используется крупными архитектурными студиями, он популярен среди конструкторов и инженеров. Однако для работы с Revit нужен мощный компьютер. Разобраться в программе сложно, но Autodesk сотрудничает с обучающими центрами по всему миру.
SketchUp, Trimble Navigation
SketchUp не работает по системе BIM, но его используют для архитектурного проектирования, когда 3D модель нужна только для визуализации. Он бесплатен для некоммерческого использования и работает через браузер (т. е. его не нужно отдельно устанавливать).
Интерфейс SketchUp дружелюбен для новичков, инструменты позволяют моделировать здания, создавать дизайн интерьеров и ландшафта, проектировать наружную рекламу, подготавливать модели для 3D печати. Встроенный в SketchUp рендер не создает реалистичных изображений, но для коммерческой версии выпускается V-Ray.
НА ЗАМЕТКУ: Чтобы проектировать по системе BIM, необходимо получить профильное образование. Но эти программы подойдут и для эскизного создания интерьеров и экстерьеров.
Средние САПР
Если вы используете 3D моделирование для инженерного проектирования, начните с изучения САПР- и CAD-систем среднего уровня. Средние САПР составляют основу проектирования инженерных систем и создания сборок различной сложности. Они объединяют 3D моделирование объектов и инженерные расчеты, создают и просчитывают вспомогательные системы. Средние САПР подготавливают программное обеспечение для станков с ЧПУ или других устройств, на которых будут производиться проектируемые детали.
Помните, что CAD-системы — это профессиональное ПО, и для работы с ними требуются инженерные знания.
SolidWorks, Dassault Systemes
Чаще всего инженерные компании используют для проектирования SolidWorks. Модели создаются через параметрическое моделирование — изменение параметров существующих элементов. Каждое действие в процессе работы заносится в древовидную структуру. Любой элемент такой иерархии можно переместить или удалить, и результат изменится.
SolidWorks подходит для 3D проектирования и моделирования деталей и сборок, проверки технологичности, расчета себестоимости, работы с 2D чертежами, анализа проектов и учета технологических требований. В программу встроена библиотека стандартных элементов, но импортировать модели можно и из других приложений: SolidWorks распознает геометрию и параметризует её.
Интерфейс SolidWorks считается образцовым в индустрии, и на него равняются другие разработчики.
Autodesk Inventor
Inventor разработан компанией Autodesk и органично интегрирован с 3Ds MAX, Revit, AutoCAD, поэтому он распространен в инженерном проектировании, дизайне, архитектуре, строительстве. Программа совместима с файлами DWG и поддерживает технологию AnyCAD: любая геометрия, созданная в других САПР-системах, импортируется без потери ассоциативных связей.
Основу работы составляет параметрическое моделирование, но Inventor также поддерживает и адаптивное моделирование: если изменить элемент, все сопряженные с ним тоже изменятся. Встроенные мастера позволяют быстро проектировать типовые конструкции и узлы.
Узкие направления
Большое количество программ решают узкоспециализированные задачи. Их удобно использовать в сочетании с другими программами. Порою, это даже проще и быстрее, чем делать все в одном месте. Ниже рассмотрены 3 программы, известные в 3D сфере, но заточенные под определенную задачу или принцип.
Zbrush. Pixologic
Zbrush – это среда для 3D скульптинга. Художник использует разные кисти, чтобы наращивать геометрию на объекте, как глину. Вместо работы с примитивами, моделер лепит объект, повышая количество полигонов каждым штрихом. Волосы, шерсть и растительность генерируются встроенными инструментами. Подавляющее большинство персонажей для игр, мультфильмов и кино создаются изначально именно в Zbrush.
Кистями также рисуют текстуры и материалы сразу поверх геометрии, затем из них получают развертку, которую экспортируют отдельно или вместе с моделью. Персонажу задают риг и подготавливают его для последующей анимации. Встроенный рендер подходит больше для превью, поэтому модели экспортируют для ретопологии и анимации в других программах: Maya, Blender, 3Ds MAX, и т. д.
Zbrush популярен среди художников и скульпторов благодаря уникальному рабочему процессу. Он сыграл большую роль в повышении реализма эффектов в кино и современных играх.
Houdini, Side Effects Software
Симуляция систем частиц — жидкостей, дыма, пламени, взрывов — одна из самых сложных задач в 3D моделировании. Поэтому встроенные инструменты в универсальных программах не всегда решают все поставленные задачи: работа с системами частиц требует использования совершенно иной логики. Houdini – это среда визуального программирования, которая позволяет процедурно создавать сложные и реалистичные эффекты.
Houdini использует систему нодов для моделирования, анимации, симуляции жидкостей и эффектов, расчета физического взаимодействия объектов, а также создания материалов и композитинга. На профессиональном уровне для создания эффектов вместо нажатия кнопок разработчики пишут программный код. Инструмент работы со звуком позволяет синхронизировать визуальную симуляцию с аудио.
Для уверенной работы в Houdini требуется понимать основные принципы программирования и знать Python или Vex. Программа считается стандартом в индустрии VFX, используется для создания визуальных эффектов в кино, рекламе и играх.
Rhinoceros 3D, Robert McNeel & Associates
Одна из главных проблем полигонального моделирования — сглаживание изогнутых поверхностей без чрезмерного уплотнения сетки. Любой кажущийся гладким объект все равно является трехмерным многоугольником, а увеличение количества полигонов повышает требования к компьютеру. Rhinoceros 3D использует принципиально иной подход к моделированию и создает поверхности на основе NURBS кривых. Это исключает проблему сглаживания из рабочего процесса.
NURBS моделирование используют, когда необходимо добиться высокой точности на производстве. Поэтому в Rhinoceros проектируют автомобили, суда, самолеты, современные здания. Для Rhino выпущено множество расширений благодаря его открытым инструментам разработки. Основанные на Rhinoceros программы используются для дизайна одежды, обуви, ювелирных изделий, мебели. Программа популярна в рекламе, для обработки 3D сканов и 3D печати.
Универсальные программы для 3D моделирования поддерживают моделирование на основе NURBS, но Rhinoceros изначально разработан под этот рабочий процесс и предлагает удобные инструменты и функции.
Конечно, этот список не содержит абсолютно все существующие программы. Для узких сфер существуют частные решения, некоторые студии разрабатывают свои приложения для работы. Но если вы делаете первые шаги в индустрии, выберите одну из этих 12 программ. Когда вы разберетесь с основами моделирования, анимации и рендеринга в одном приложении, вам не составит труда начать работу в другом. Профессионалы ведут работу сразу в нескольких программах: в одной удобнее моделировать, в другой — анимировать, а в третьей — создавать сложные материалы.
Протестируйте несколько приложений и выберите самое удобное для себя. Для каждого из них доступны демо-версии или бесплатные студенческие лицензии. Удачи!
