Kolmiulotteinen mallinnus

Kolmiulotteinen mallinnus tai 3D-mallinnus tarkoittaa tietokoneavusteista kolmiulotteista suunnittelua tietokoneen kuvaruudulla. Tuloksena syntyvää mallia käytetään taideteosten, talojen, laitteiden tai niiden osien valmistamiseen tai esimerkiksi virtuaalisena ympäristönä kolmiulotteista grafiikkaa sisältävissä videopeleissä tai elokuvissa. Mallinnukseen on lukuisia kaupallisia sekä vapaan lähdekoodin ohjelmia useisiin eri tarkoituksiin ja eri menetelmiin.

Yksinkertainen mallinnusprosessi.

Tietokonegrafiikassa sanotaan geometriseksi malliksi jotain mitä halutaan esittää näytöllä (kuten auto tai talo) ja matemaattiseksi malliksi fyysistä tai laskennallista prosessia (kuten valon heijastuminen kiiltävältä pinnalta).[1]

Konkreettisen kappaleen mallinnus

Kolmiulotteinen malli toimii tuotteen tai teoksen hahmottamisen apuna tai itse tuotteen valmistuspohjana. Usein kolmiulotteista tietokonemallia käytetään NC-työstökoneiden ohjaamiseen[2] ja siten virtuaalimallista voidaan luoda konkreettinen kappale esimerkiksi prototyyppiä tai tuotantoa varten. Uusin tekniikka kolmiulotteiseen mallintamisessa mahdollistaa kolmiulotteisen tulostuksen (3D-tulostus), jossa malli rakentuu 3D-tulostimen avulla esimerkiksi muovista. 3D-tulostimia, jotka tulostavat myös mm. metalleja, lasia, sokeria, betonia on jo markkinoilla ja suhteellisen edullisia tulostimia voi tehdä myös DIY-konseptilla omaan käyttöön.

CAD-ohjelmalla tehty kampiakseli mäntineen.

Virtuaalimallinnus

Kolmiulotteista mallinnusta hyödynnetään esimerkiksi peleissä ja elokuvissa, joiden kuvamaailma tapahtuu kolmiulotteisessa ympäristössä. Renderöinti tarkoittaa tiettyjen kappaleiden tai kuvien esittämistä näytöllä ja renderöity kuva voi muodostaa osan animaatiosta.

VRML-malleja tehdään muun muassa rakennuksista niiden esittelyä varten interaktiivisesti ja muuhun käyttöön.

Mallinnusmenetelmiä

Mallien luomiseen voidaan käyttää useita eri menetelmiä kuten polygonimallien tekeminen siihen suunnitellulla ohjelmalla, digitaalisella kuvanveistolla tai 3D-skannauksella kuten laserkeilauksella tai koordinaattimittauskoneella, sekä kaksiulotteisen kuvien "siivuina" (magneettikuvaus, tietokonekerroskuvaus). Kolmiulotteisia malleja voidaan tehdä myös valokuvista (fotogrammetria). Polygonimalli voidaan tuottaa algoritmisesti myös muunlaisesta tiedosta.

CAD-mallinnus on oikean kappaleen mekaanista suunnittelua kun taas polygonipohjaisia malleja tehdään tehdään tietokonegrafiikkaa varten ja menetelmät sekä tulokset eroavat. Samoin lääketieteelliseen esitykseen käytettävä mallinnus käyttää eri menetelmiä ja periaatteita kuten vokseleita.

Katso myös

Lähteet
  1. Akeley, Feiner, Foley, Hughes, Van Dam, McGuire, Sklar: Computer Graphics Principles and Practice, s. 2. Third Edition. Addison-Wesley, 2014. ISBN 978-0-321-39952-6. (englanniksi)
  2. Alex Ball: Preserving Computer-Aided Design (CAD) (PDF) dpconline.org. huhtikuu 2013. Viitattu 7.4.2022. (englanniksi)

    Aiheesta muualla
    This article is issued from Wikipedia. The text is licensed under Creative Commons - Attribution - Sharealike. Additional terms may apply for the media files.