Was ist 3D-Modellierung?
In der dreidimensionalen Computergrafik ist 3D-Modellierung das Verfahren zur Entwicklung eines 3D-Modells unter Verwendung spezialisierter Software. Hierbei wird ein Drahtmodell erstellt, das ein dreidimensionales Objekt darstellt. Dieses Objekt kann lebendig oder leblos sein. Ein dreidimensionales Modell wird unter Verwendung einer Reihe von Punkten im 3D-Raum erstellt, die durch verschiedene geometrische Daten wie Linien und gekrümmte Oberflächen verbunden sind.
Dreidimensionale Modelle werden mit vier gängigen Methoden erstellt:
Polygonale Modellierung . Viele dreidimensionale Modelle werden als texturierte polygonale Modelle erstellt. Polygonale Modellierung ist eine Methode zum Erstellen eines 3D-Modells durch Verbinden von Liniensegmenten durch Punkte in einem 3D-Raum. Diese Punkte im Raum werden auch als Eckpunkte bezeichnet. Polygonale Modelle sind sehr flexibel und können sehr schnell von einem Computer gerendert werden. Mit der polygonalen 3D-Modellierungstechnik kann man jedoch keine exakt gekrümmte Oberfläche erzeugen.
Primitive Modellierung . Dies ist die einfachste Art, dreidimensionale Objekte zu modellieren. Mit geometrischen Grundelementen wie Zylindern, Kegeln, Würfeln und Kugeln werden komplexe Modelle erstellt. Dieser Ansatz gewährleistet eine einfache Konstruktion, da die Formen mathematisch definiert und präzise sind. Die primitive Modellierung wird hauptsächlich zur Entwicklung von 3D-Modellen technischer Anwendungen verwendet.
NURBS-Modellierung . Die NURBS-Modellierungsmethode (Non-Uniform Rational B-Spline) ist in beliebter Software wie Maya zu finden. Mit dieser Modellierungstechnik kann der Entwickler 3D-Modelle mit glatter Oberfläche erstellen. Im Gegensatz zu polygonalen Modellierungstechniken, mit denen sich gekrümmte Flächen nur mit zahlreichen Polygonen approximieren lassen, können mit der NURB-Modellierung wirklich glatte gekrümmte Flächen erstellt werden.
Modellierung von Splines und Patches . Diese Methoden ähneln der NURBS-Modellierungsprozedur. Sie hängen von gekrümmten Linien ab, um die sichtbare Oberfläche zu identifizieren.
Die 3D-Modellierung kann einfach mit dedizierter Software wie Maya und 3DS Max durchgeführt werden. Es gibt auch einige Szenenbeschreibungssprachen wie POV-Ray, die zum Modellieren verwendet werden. Während die meisten dreidimensionalen Software-Suiten einen sehr hohen Preis haben, sind Open-Source-Programme kostenlos verfügbar. Die meisten Programme folgen polygonalen und NURBS-Modellierungsmethoden, um Modelle zu erstellen. Um komplizierte Materialien wie Regen, Wolken und Treibsand zu modellieren, verwenden die Programme ein Partikelsystem, um den Modellierungsprozess zu vereinfachen.
Heutzutage wird die 3D-Modellierung in einer Vielzahl von Aktivitäten eingesetzt. Die Videospielindustrie verwendet verschiedene dreidimensionale Modellierungsmethoden, um realistische Charaktermodelle für Videospiele zu erstellen. Im medizinischen Bereich werden detaillierte Modelle der Organe des menschlichen Körpers unter Verwendung verschiedener fortschrittlicher 3D-Modellierungssoftware erstellt. Die Ingenieurgemeinschaft verwendet 3D-CAD-Programme (Computer Aided Design), um dreidimensionale Modelle neuer Geräte, Fahrzeuge und Strukturen zu erstellen.