3D-визуализация - это технический и художественный, многоэтапный процесс создания трехмерного дизайна объектов, которые существуют (или скоро будут существовать) в реальной жизни. 3D-визуализация используется в различных отраслях промышленности, включая производство, архитектуру и мультимедиа, и позволяет придать графике форму и глубину, оживляя проекты для инженера или художника.

Исследование, проведенное по заказу компании Unity, показало, что это одни из самых распространенных форм визуализации:

3D-визуализация в режиме реального времени

Несмотря на то, что 3D-визуализация в реальном времени является самым новым из методов, она быстро набирает обороты. С помощью 3D-программ в режиме реального времени можно в мгновение ока создавать полностью интерактивные 3D-модели, окружения, цифровых двойников и целые виртуальные миры, что является значительным преимуществом по сравнению с традиционными инструментами создания контента.

Физическое моделирование

Физические модели, включая 3D-печатные модели, глиняные модели автомобилей, чертежи и реплики из пенокартона, являются наиболее распространенным методом визуализации. Хотя физические модели предпочитают традиционалисты, они не обеспечивают высокой точности и интерактивности, а итерация нескольких концепций или версий требует больших затрат времени.

2D-визуализация

Более быстрая и дешевая, чем физическое моделирование, 2D-визуализация работает путем отображения статичных двумерных изображений, таких как цифровые рисунки, изображения, созданные компьютером (CGI), и фотографии. Хотя 2D-визуализация является вторым по распространенности методом визуализации, она плохо передает масштаб и пропорции - дизайнерам часто приходится готовить несколько рендеров, чтобы смоделировать перспективу и глубину резкости (DoF), необходимые для создания достоверного ощущения реального мира.

Промышленные форматы данных, такие как данные автоматизированного проектирования (CAD) или информационного моделирования зданий (BIM), обычно используются инженерами, дизайнерами и архитекторами для создания подробных 2D- и 3D-моделей промышленных изделий, зданий и т. д.

Данные САПР и BIM используются во всех отраслях промышленности благодаря их способности улучшать совместную работу и ускорять сроки разработки концепции и производства. Однако плотность, сложность и размер файлов этих данных затрудняют интерактивную визуализацию.

Поскольку визуализация является важнейшим инструментом , используемым на всех этапах жизненного цикла продукта, промышленные предприятия обращаются к 3D-движкам реального времени, позволяющим реализовать интерактивную 3D-визуализацию для более эффективного взаимодействия и принятия решений несколькими пользователями. Но им еще предстоит преодолеть одно препятствие - преобразовать промышленные форматы данных в формат, совместимый с 3D-двигателями в режиме реального времени.

Как же компаниям преодолеть это препятствие? Они используют решение для оптимизации данных, которое устраняет этот пробел.

Эти решения берут промышленные данные, такие как файлы CAD, которые основаны на точных параметрических поверхностях (так называемых BREP или NURBS), и переводят их в треугольное представление 3D-объектов (так называемые данные сетки), которые могут должным образом поддерживать интерактивность на таких устройствах, как телефоны, планшеты, устройства дополненной реальности (AR) и виртуальной реальности (VR). Это позволяет командам изучать модели с любой точки обзора, совместно рассматривать проекты в захватывающем режиме и, в конечном счете, принимать лучшие решения до начала реальных действий.

Компании, создающие физические активы (автомобили, роботы, здания и т. д.), предъявляют множество требований к визуализации. Чтобы удовлетворить эти потребности, многие в настоящее время используют множество инструментов и средств, таких как изображения и видео. Но если картинка стоит тысячи слов, что значит представить ту же информацию в 3D?

Сила 3D-визуализации заключается в ее способности создавать параллели с реальностью, что дает множество преимуществ, в том числе:

• Экономия средств за счет снижения зависимости от дорогостоящих физических прототипов и более раннего выявления конструктивных и инженерных недостатков
• Ускоренный выход на рынок благодаря возможности сотрудничества и общения между командами
• Увеличение объемов продаж благодаря повышению привлекательности продуктов способами, недостижимыми для традиционных мультимедийных форматов.

Выигрывайте больше проектов, представляя будущие проекты в реалистичном, правдивом виде

3D-визуализация используется для создания цифрового контента в таких отраслях, как проектирование изделий, производство, архитектура, дизайн интерьеров, продажи и маркетинг, образование и мультимедиа.

Разработка и производство продукции

3D-визуализация позволяет повысить эффективность процесса производства и проектирования изделий, обеспечивая возможность использования AR-управляемой помощи в процессе производства, виртуальной проверки процесса сборки, обучения технических специалистов и цифрового моделирования фабрики.

2. Архитектура и дизайн интерьера

3D-визуализация позволяет архитекторам и дизайнерам интерьеров создавать BIM-объекты в режиме реального времени, чтобы повысить эффективность проекта, провести иммерсивный анализ дизайна и связать проектирование и строительство.

3. Продажи и маркетинг

Используя 3D-визуализацию, маркетологи могут повысить вовлеченность и увеличить конверсию, создавая интерактивные конфигураторы товаров, AR/VR-опыт покупок, виртуальные мероприятия и фотореалистичные визуализации.

4. Образование

3D-визуализация повышает эффективность обучения, позволяя учитывать различные стили обучения с помощью VR, предоставляя студентам иммерсивный доступ к удаленному классу и многое другое.

С помощью программного обеспечения для 3D в реальном времени полностью интерактивные 3D-модели, окружения и целые виртуальные миры могут быть созданы в цифровом виде быстрее, чем за мгновение до этого, что является значительным преимуществом по сравнению с традиционными инструментами для создания контента.

Приложения с 3D-графикой реального времени имеют две фундаментальные особенности:

• иммерсивны, поскольку цифровая реальность приближается к нашему аналоговому восприятию реального мира;
• интерактивны, поскольку пользователь может точно контролировать происходящее, как, например, в компьютерных играх.

В процессе создания 3D в реальном времени позволяет пользователям быстро выполнять итерации и настраивать такие компоненты, как анимация, аудио и видео, кинематограф, окружение, освещение, пользовательские интерфейсы, визуальные эффекты и многое другое. В любой момент разработки пользователь может оценить результаты своей работы в среде реального времени: визуализация происходит мгновенно, не заставляя ждать результатов рендеринга.

После создания 3D-контента в реальном времени он может быть размещен на мобильных устройствах, компьютерах, устройствах AR и VR и других платформах. Пользователи могут взаимодействовать с этими "живыми" приложениями в режиме реального времени, что позволяет получить гораздо более интересный и захватывающий опыт по сравнению с неинтерактивным, статичным контентом.

Наш мир трехмерен — мы передвигаемся, думаем и воспринимаем в трехмерном пространстве. Расширенное пространственное присутствие, которое воспроизводят виртуальные среды, дает множество преимуществ, таких как более эффективное решение проблем, лучшее запоминание знаний, более высокий уровень вовлеченности и понимания.

3D-рендеринг - это этап процесса 3D-визуализации, на котором используется свет для создания изображений на основе трехмерных данных, хранящихся на компьютере.

Связанный с 3D-рендерингом, рендеринг в реальном времени чаще всего используется в видеоиграх или интерактивной графике. Рендеринг в реальном времени также использует свет для создания изображений, но с гораздо большей скоростью, поэтому сцены выглядят происходящими в реальном времени, и пользователи могут взаимодействовать с рендером, пока он находится в стадии разработки.

Почему 3D-рендеринг важен?

3D-рендеринг важен, потому что он делает возможной 3D-визуализацию. Это этап процесса, который позволяет превратить 3D-модель в 2D-изображение продукта, здания и т. д. с фотореалистичными эффектами.

3D-рендеринг позволяет архитекторам, дизайнерам и инженерам без труда сотрудничать с заинтересованными сторонами, визуализировать идеи и выявлять ошибки еще до начала разработки.

С появлением таких тенденций, как четвертая промышленная революция (4IR) и метавселенная, 3D-рендеринг данных становится все более важным, чем когда-либо прежде.

3D-визуализация и 3D-рендеринг

Несмотря на то, что 3D-визуализация и 3D-рендеринг часто объясняются как два разных процесса, они связаны между собой.

3D-визуализация - это процесс создания трехмерных моделей для демонстрации дизайна продуктов, зданий и т. д. 3D-рендеринг - один из этапов этого процесса, который невозможно начать без 3D-модели, а поскольку визуализация накладывается на реальный мир, она должна быть пространственной (3D).

Вместе 3D-рендеринг и 3D-визуализация создают захватывающий, увлекательный контент.