في الرسومات ثلاثية الأبعاد، النمذجة 3Dهي عملية التمثيل الرياضي لأي سطح ثلاثي الأبعاد للجسم (إما جامدة أو متحرك) عن طريق برامج كومبيوتر مخصصة . يسمى المنتج بنموذج 3D. يمكن عرضه كصورة ثنائية البعد من خلال عملية تسمىالتصيير أو استخدامها في المحاكاة الحاسوبية للظواهر الفيزيائية . ويمكن أيضا أن يتم إنشاء نموذج حقيقية باستخدام أجهزة طباعة ثلاثية الأبعاد . يمكن إنشاء النماذج تلقائيا أو يدويا . عملية النمذجة هي إعداد البيانات الهندسية للرسومات 3D بالكمبيوتر هذا يشبه الفنون التشكيلية مثل النحت.
برنامج النمذجة هي فئة من تطبيقات الحاسوب المستخدمة لإنتاج نماذج 3D . ويطلق على هذه الفئة من البرامج تطبيقات النمذجة أو النماذج .
النمذجة
النماذج الثلاثية البعد تمثل كائن ما باستخدام مجموعة من النقاط في الفضاء 3D، ترتبط ما بينها بأشكال هندسية مثل المثلثات والخطوط والسطوح المنحنية، يمكن إنشاء باليد ، او حسابيا (النمذجة الإجرائية)، أو مسحها ضوئيا.
وتستخدم نماذج 3D على نطاق واسع في الرسومات 3D. العديد من ألعاب الكمبيوتر تستخدم الصور المنتجة من نماذج 3D .
اليوم، يتم استخدام نماذج 3D في طائفة واسعة من المجالات. يستخدم في الصناعة الطبية نماذج مفصلة من للأجهزة حيث يتم إنشاء عدة شرائح ثنائية البعد للصورة من الرنين المغناطيسي أو الأشعة المقطعية. صناعة السينما تستخدم النمذجة لإنشاء الشخصيات والكائنات المتحركة الصور المتحركة . صناعة ألعاب الفيديو يستخدمها لألعاب الكمبيوتر والفيديو. يستخدم قطاع العلوم يستخدمها كنماذج مفصلة لمركبات الكيميائية. صناعة الهندسة المعمارية يستخدمها لإثبات المباني والمناظر الطبيعية المقترحة من خلال برمجيات النماذج المعمارية. فضلا عن مجموعة كبيرة من الاستخدامات الأخرى. في العقود الأخيرة بدأ المجتمع علوم الأرض لبناء نماذج 3D الجيولوجية. يمكن أيضا أن تكون نماذج 3D أساس للأجهزة المادية التي يتم بناؤها مع طابعات 3D أو آلات التصنيع باستخدام الحاسوب.
التمثيل
يمكن تقسيم نماذج الثلاثية البعد إلى فئتين.
الصلبة/مفصلة - هذه النماذج تحديد حجم الكائن و محتوياته. وهذه هي أكثر واقعية، ولكن صعبة البناء. وتستخدم النماذج الصلبة معظمها لمحاكاة nonvisual مثل المحاكاة الطبية والهندسية، لCAD وتطبيقات البصرية المتخصصة مثل تتبع الأشعة والهندسة.المحددة/غلاف - هذه النماذج تمثل السطح الكائن فقط، على سبيل المثال حدود الكائن، وليس حجمه (مثل قشر البيض ). هذه هي أسهل للعمل مع من النماذج الصلبة. تقريبا جميع النماذج البصرية المستخدمة في الألعاب والأفلام هي نماذج قذيفة.
لأن ظهور كائن يعتمد إلى حد كبير على السطح الخارجي للكائن، تمثيلات الحدود/الغلاف شائعة في رسومات الحاسوب.سطح ثنائي البعد يكفي لتشكيل الكائن، كذلك لا بد من تقريب رقمي مفصل بستخدام الشبكة المضلعية هو التمثيل الأكثر شيوعا، على الرغم من ان تقنية إستخدام النقطة حصل على بعض الشعبية في السنوات الأخيرة. كذلك تقنية (مجموعات المستوى) مفيدة لتشويه الأسطح التي تخضع لتغييرات كثيرة في الطوبوغرافية مثل السوائل.
عملية النمذجة
هناك ثلاث طرق لتمثل نموذجا:
نمذجة المضلع : ربط النقاط في الفضاء 3D، من خلال قطاعات الخطوط لتشكيل شبكة من المضلعات - وتبنى الغالبية العظمى من النماذج 3D اليوم كنماذج مضلعة ، لأنها مرنة ولأن أجهزة الكمبيوتر يمكن أن تعالج العمل بسرعة. ومع ذلك، هذه الطريقة لديها مشكل مع الأسطح المنحنية , فيستخدم العديد من المضلعات لتشكيل شكل إنسيابي.نمذجة منحنى : يتم تشكيل السطح بواسطة المنحنيات، و هذه المنحنيات تتأثر بمكان النقاط .ليس بالضرورة ملامسة النقطة للسطح . وتسمى الطريقةبـنيربس (NURBS).النحت الرقمي : طريقة جديدة نسبيا من النمذجة، أصبح النحت شعبي جدا في السنوات القليلة . يوجد حاليا 3 أنواع من النحت الرقمي: النزوح، والتي هي الأكثر استخداما على نطاق واسع بين التطبيقات .الحجمي وديناميكية التغطية بالفسيفساء. يستخدم نموذج النزوح (في كثير من الأحيان التي تولدها الأسطح ) وتخزن الإحداثيات باستخدام خريطة الصورة 32BIT .الحجمي الذي يستند على فوكسل
مرحلة النمذجة تعني تشكيل الأجسام الفردية التي يتم استخدامها في وقت لاحق . وهناك عدد من تقنيات النمذجة، بما في ذلك:
هندسة البناء الصلبةالسطوح الضمنيتقسيم السطوح
النمذجة يمكن أن يؤديها برنامج مخصص ( Cinema 4D, form•Z, Maya, ثري دي إس ماكس, Blender, Lightwave, Modo, solidThinking),أو بواسطة لغة وصف مثل (كما هو الحال في POV-Ray). في بعض الحالات، في مثل هذه الحالات النمذجة مجرد جزء من عملية إنشاء مشهد.
وعلى غرار المواد المعقدة مثل الرمال، الغيوم، الماء، فيتم هذا من خلال نظام الجسيمات حيث تكون كتلة 3D هي الجسم المطلوب و يتم ثمثيلها في عملية التصيير على انها جسم خاص
تعليقات
إرسال تعليق