В одном из предыдущих материалов речь шла о разных типах 3D-моделирования. Сегодня развёрнуто поговорим о программном обеспечении для полигонального моделирования и о том, с какого софта стоит начать путь в освоении этого непростого мастерства.

Наберите в поисковике запрос «курсы по 3D-моделированию» и обратите внимание, какие программы используются в процессе обучения. Анализ 50 курсов различных школ показал, что 45 из них как раз про полигональное моделирование. Это самый востребованный метод создания 3D-объектов на сегодняшний день.

Полигональное моделирование привлекает молодых художников-визуализаторов. Причина в том, что так можно создавать объекты без точного соблюдения размеров и характеристик их реальных аналогов. Метод широко используется в разработке видеоигр, киноиндустрии, рекламе, при создании иллюстраций и в других смежных областях.

Инструменты полигонального моделирования

Существует множество инструментов для создания фасетных моделей. Если рассказывать о каждом — не хватит и 10 лонгридов. Поэтому сосредоточимся лишь на самых популярных на сегодняшний день программах. Для этого вернёмся к исследованию рынка обучающих курсов. Статистика наглядно демонстрирует лидерство нескольких 3D-инструментов. Рассмотрим 5 самых популярных программ из этого рейтинга.

Популярность инструментов 3D-моделирования в учебных курсах

Autodesk Maya

Autodesk Maya — мощное профессиональное ПО для 3D-моделирования и анимации. Программа может показаться сложной для новичков, но содержит большое количество инструментов, которые улучшают качество работы и повышают производительность.

Maya активно используют для создания анимации и визуальных эффектов. С её помощью создали множество известных фильмов и мультфильмов. Например, «Война миров», «Хроники Нарнии», «Властелин колец», «Человек-паук» и «Ледниковый период».

Танос стал одним из самых дорогих CGI-персонажей в истории кинематографа. 3D-модель Таноса создана и анимирована в Maya

Функциональность

В части полигонального моделирования Maya предлагает большой набор инструментов для создания и редактирования геометрии. От традиционных примитивов (куб, сфера, цилиндр) пользователь постепенно переходит к их тонкому трансформированию: работает с количеством граней, углов и вершин.
Основные инструменты для работы с полигонами в Maya:

- Extrude. Вытягивание поверхности для создания новых геометрических элементов на основе существующих граней.
- Bevel. Скругление граней и сглаживание острых углов.
- Bridge. Соединение полигональных граней через промежуточную геометрию.
- Boolean. Логическое соединение или вычитание геометрии для создания сложных форм.
- Insert Edge Loop. Добавление новых линий сетки для повышения детализации или изменения топологии модели.

Перечисленные инструменты можно считать традиционными для любого софта полигонального моделирования. Поэтому в остальных программах мы примем наличие этих функций как нечто само собой разумеющееся.

Maya поддерживает работу с поверхностями подразделения (Subdivision Surfaces), которые автоматически разделяют полигоны для сглаживания моделей без потери изначальной топологии. Так можно создавать сложные формы с плавными переходами. Тонкая настройка сетки осуществляется с помощью инструментов Merge Vertices (Слияние вершин) и Split Polygon (Разделение полигона). Также можно создавать объекты с помощью кривых Безье и NURBS-поверхностей.

В Maya есть инструменты для автоматической UV-развёртки, ручного управления UV-швами и картами. Программа предлагает функции для ретопологии: упрощения и оптимизации сложных моделей с сохранением их формы, но уменьшением количества полигонов.

Симметричное моделирование позволяет работать с одной стороной 3D-объекта, но все внесённые изменения автоматически отразятся и на его противоположной стороне. Функция активно используется при создании моделей лиц и тел персонажей. Визуальную эстетику в процессе моделирования можно настраивать при помощи инструментов Smooth и Hard Edges: Maya позволяет управлять тем, какие грани будут мягкими, а какие останутся острыми.
Приятный бонус — среда визуального программирования Bifrost. С её помощью можно создавать процедурные эффекты для фильмов, телевидения и видеоигр.

Например, реалистичную одежду, снег или зрелищные взрывы. С помощью Bifrost также можно процедурно распределять объекты по всей сцене. Это полезно, если вам нужно расставить множество деревьев в 3D-лесу.

Maya поддерживает работу с физическими симуляциями для мягких тел, твердых тел и жидкостей. В программу встроены два модуля для рендеринга Maya software renderer и Arnold renderer. Рендер Arnold — популярный инструмент для создания трёхмерных анимированных персонажей и сцен благодаря высокому качеству обработки и быстрому выводу изображений.

Также можно подключать внешние движки: Redshift, Octane, V-Ray, RenderMan, Iray, Maxwell Render и другие. Каждый обладает плюсами и минусами. Но это тема для отдельного обстоятельного материала.

Преимущества

- Широкий набор инструментов для полигонального моделирования, скульптинга, анимации и рендеринга.
- Расширение возможностей с помощью модулей, плагинов, скриптов и визуального программирования.
- Инструменты для работы с симуляциями.
- Гибкость и настраиваемость интерфейса.
- Совместимость с другими программами.

Недостатки

- Сложность в освоении и высокий порог входа.
- Maya не всегда удобна для выполнения простых задач.
- Высокая цена: 1875 долларов в год.
- Официально ПО недоступно в России.

Минимальные системные требования

- Процессор: 64-битный Intel или AMD с поддержкой инструкций SSE4.2
- Оперативная память: >8 ГБ
- Место на жестком диске: >7 ГБ
- ОС: Windows 10 version 1809, Apple macOS 11.x, Linux Red Hat 8.7 WS

Выводы

Maya непроста в изучении. У неё не самый доступный, хоть и настраиваемый интерфейс. Зато инструмент предлагает мощную функциональность, особенно для анимации. Статистика говорит, что Maya скорее подходит средним и крупным киностудиям и разработчикам серьёзных видеоигр, чем фрилансерам и энтузиастам-одиночкам.

Распределение Autodesk Maya между компаниями разных размеров

Blender

Поговорим о программе, которая лидирует по популярности на курсах полигонального моделирования. Blender — универсальный и бесплатный инструмент для 3D-моделирования и анимации. Он подходит как новичкам, так и профессионалам.
Ранее Blender считали «слабым», но сегодня его активно используют крупные студии, включая Marvel и Epic Games. Даже NASA использует его для демонстрации своих космических проектов. Китайский мультфильм «Друзья нового поколения» был полностью создан в Blender. На официальном сайте программы можно найти многочисленные примеры анимационных роликов. Постоянное развитие Blender влечёт за собой рост его популярности в 3D-сообществе.

Функциональность

Стандартный набор инструментов Blender похож на то, что предлагает Maya. Классические экструдирование для создания новых полигонов, разрез по петле для добавления детализации и деление полигонов на мелкие части.
В Blender удобно создавать органические объекты с плавными линиями. Кривые Безье используются для точного моделирования сложных форм, а NURBS помогают создать гладкие поверхности, которые легко адаптировать. Инструмент «Путь» предназначен для создания траекторий движения объектов. Также есть возможность создавать и накладывать на модели UV-развёртку.

Для скульптинга в Blender наиболее полезны следующие инструменты:

- Draw Brush (Кисть рисования). Добавляет или удаляет материал с поверхности объекта. Служит основным инструментом для создания базовых форм и добавления деталей.
- Smooth Brush (Кисть сглаживания). Сглаживает неровности на поверхности модели. Полезна для создания плавных переходов и устранения артефактов.
- Grab Brush (Кисть захвата): Перемещает части модели. Помогает изменять форму и позиционировать детали.
- Dynamic Topology (Dyntopo): Автоматически добавляет новые полигоны. Облегчает создание мелких деталей.

У Blender открытый исходный код. Любой пользователь при наличии у него навыков программирования может дополнить программу собственными инструментами. Также Blender предлагает несколько движков для рендеринга. Например, Cycles и Eevee.

Преимущества

- Программа бесплатна и доступна в России.
- Можно самому создавать новые инструменты
- Большое сообщество, много обучающих курсов.
- Универсальность в 3D-визуализации: скульптинг персонажей, рендернинг, анимация.
- Простой интерфейс, подходящий для новичков.
- Регулярные обновления.

Недостатки

- Не самый богатый инструментарий.
- Профессионалам может не хватить некоторых инструментов.

Минимальные системные требования

- Процессор: двухъядерный процессор Intel или AMD.
- Оперативная память: >4 ГБ.
- Место на жестком диске: >500 МБ.
- ОС: Windows 7, macOS 10.12, Linux.
- Видеокарта: GeForce GTX 680 и выше.

Выводы

Самая простая программа в плане обучения. Удобный и понятный интерфейс, обилие видеуроков и большое профессиональное сообщество. Программа бесплатна и доступна в России. Отличная отправная точка, чтобы начать знакомство с полигональным моделированием. На официальном форуме можно ознакомиться с примерами работ разных авторов. Удивительно, но ранее считалось, что эта программа больше пригодна для работы на фрилансе. Но если верить статистике, 67,7% пользователей Blender — сотрудники средних и крупных компаний.

Распределение Blender между компаниями разных размеров

Cinema 4D

Cinema 4D — профессиональная программа для 3D-моделирования, анимации и рендеринга, разработанная компанией MAXON. Занимает одну из лидирующих позиций в индустрии 3D-графики. Cinema 4D используют компании Sony, Blizzard, BMW, FOX, CNN, NBC, Disney и многие другие.

Функциональность

Интерфейс Cinema 4D проще, чем у 3ds Max и Maya. Однако возможностей в приложении гораздо больше, чем у Blender. Разница особенно заметна в настройке анимации, но сегодня речь идёт о полигональном моделировании. Ознакомиться с работой в Cinema 4D можно здесь.
Программа предлагает всё тот же набор классических инструментов: экструдирование для создания новых полигонов, разрез по петле, резка отдельных многоугольников и так далее.

Скульптинг похож на аналогичный в Blender:

- Pull Brush. Инструмент поднимает или опускает точки вершин в среднем направлении нормалей. Эта кисть хорошо подходит для использования с функциями штампа и трафарета.
- Grab brush. Захватывает часть сетки и вытягивает её в нужное положение. Так можно, например, придать форму подбородку персонажа или создать заострённые части объекта.
- Smooth Brush. Ослабляет сетку и удаляет артефакты.
- Erase brush. Удаляет скульптурные области активного слоя, возвращает их в нейтральное состояние.

Функция Polygon Reduction процедурно уменьшает количество полигонов. При этом сохраняются карты вершин, теги выделения и UV-координаты. Это гарантирует, что текстуры и данные на уровне точек будут отображаться должным образом.
Стоит отметить совместимость с другими программами от MAXON. Например, с BodyPaint 3D — инструментом для создания высококачественных текстур и уникальных скульптур. Можно легко переносить проекты между Cinema 4D и ZBrush.

Преимущества

- У программы широкая сфера применения и множество плагинов.
- Есть библиотека шаблонных объектов и материалов.
- Легко интегрируется с Adobe Illustrator и Photoshop.

Недостатки

- Большие проекты требуют мощного компьютера.
- С выходом 12-й версии исчезла возможность устанавливать дополнительные модули.
- Cinema 4D недоступна в России.
- Лицензия стоит 70 долларов в месяц.

Минимальные системные требования

- Процессор: Intel 64-bit CPU или AMD 64-bit CPU
- Оперативная память: >16ГБ
- ОС: Windows 10, macOS 10.16, Linux
- Видеокарта: NVIDIA Maxwell, AMD Polaris (AMD GCN 4), Intel Kaby Lake

Выводы

В плане моделирования Cinema 4D очень похожа на Blender. Достаточно удобный интерфейс, в котором приятно работать. Мощный рендер и отличные инструменты анимации. Программа очень популярна среди художников. По статистике, она занимает примерно 30% рынка приложений для 3D-графики. Навык работы в этой программе будет серьёзным плюсом в резюме.

Доля Maxon Cinema 4D на рынке программ 3D-графики в компаниях

ZBrush

ZBrush — инструмент от авторов Cinema 4D. Отлично подходит профессионалам в области 3D-моделирования. Особенно для создания сложных форм и высокой детализации. Несмотря на сложность в обучении, он предлагает широкие возможности и инструменты для художников, которые хотят создавать качественные модели персонажей с огромным количеством мелких деталей.

Функциональность

Для полигонального моделирования здесь представлены те же инструменты, что и в Cinema 4D. Но самое интересное в ZBrush — скульптинг. Основной рабочий процесс основан на системе кистей, управляемых с помощью пера на графическом планшете. Давление на кончик пера преобразует цифровой штрих разными способами. В ZBrush есть кисти для защипывания, перемещения, наращивания и разрезания модели. Можно даже использовать другие 3D-модели в качестве кистей, добавляя их геометрию к вашей поверхности. При желании можно дополнить и без того большую библиотеку кистей авторскими наборами.

Функция Alphas позволяет пользователям формировать необходимые рельефы, имитируя разные текстуры. Такие, например, как кожа, чешуя, камень и ткань. В то время как Morph UV преобразует 3D-сетку в двухмерную UV-оболочку. Преобразование в 2D-объект даёт преимущество в ситуациях, которые невозможны в 3D-режиме. Например, вы можете наносить более длинные мазки кистью по узким углам или перекрывающейся геометрии. После завершения работы отключение Morph UV вернет модель в 3D-состояние с нанесёнными деталями.

С помощью Fibermesh можно быстро выращивать волоски, волокна или траву на моделях. Вам достаточно просто создать маску на объекте и выбрать необходимые параметры волокон.

ZBrush сочетает принципы 2D и 3D, что упрощает использование ресурсов компьютера. Это достигается за счёт работы с так называемыми «пиксолями» — пикселями, которые имеют параметры глубины, ориентации и материала. В этом процессе в основном задействована оперативную память.

С полной функциональностью можно ознакомиться на официальном сайте.

Преимущества

- Экономия ресурсов системы за счёт использования пиксолей.
- Широкий спектр возможностей.
- Множество автоматизированных функций.
- Интуитивный интерфейс.
- Большое количество кистей и плагинов.

Недостатки

- Лицензия стоит 33 доллара в месяц.
- Сложность работы с «цифровой глиной» для новичков.
- Приложение недоступно в России.

Минимальные системные требования

- Процессор: Intel 64-bit CPU или AMD 64-bit CPU.
- Оперативная память: >4 ГБ
- Место на жестком диске: >20 ГБ
- ОС: Windows 10, macOS 12.6
- Видеокарта: должна поддерживать OpenGL 3.3 или выше и Vulkan 1.1 или выше.

Выводы

Если видите себя в качестве 3D-скульптора и хотите создавать сложные формы — эта программа для вас. Интерфейс сначала кажется немного сложным, но большинство инструментов работают интуитивно понятно. На рынке ZBrush чаще всего используют для созданий персонажей. Можно ознакомиться с некоторыми работами на официальном форуме. Как правило, ZBrush используют небольшие компании, которые создают модели персонажей на заказ. Однако, работают в этой программе и крупные студии. Например, большая часть 3D-моделей во «Властелине колец» и «Пиратах Карибского моря» созданы именно в ZBrush.

Распределение ZBrush между компаниями разных размеров

Autodesk 3ds Max

Autodesk 3ds Max — одна из ведущих программ для 3D-моделирования и анимации. Широко используется в архитектурной визуализации и разработке видеоигр. Предлагает мощные инструменты и функции для работы в сфере 3D-дизайна. Доступность и гибкость расширений позволяет пользователям настроить рабочий процесс под свои требования. Однако, сложный интерфейс и дорогая лицензия могут многих отпугнуть.

Функциональность

Базовые функции: Cut для разделения полигонов, Extrude для наращивания, Bridge для создания полигональных мостов, соединяющих соседние полигоны, и так далее. 3ds Max работает с NURBS-кривыми и поверхностями Безье для создания плавных объектов.

Как и в ранее рассмотренных программах можно создавать модели с помощью примитивов. Но библиотека 3ds Max ощутимо больше, чем у конкурентов. Подобно кистям в ZBrush, здесь есть примитивы почти на любой случай жизни. Это может быть куб, сфера, окно, дверь, дерево и так далее. Если вдруг не хватило стандартных объектов, можно дополнить библиотеку собственными. Благодаря этому приложение отлично подходит для создания сложных архитектурных объектов.

Для работы с текстурами есть инструмент Material Editor. В нём можно придать моделям естественную поверхность различных материалов: керамики, металла, дерева и других. В 3ds Max включены рендер-движки Mental Ray, Arnold, V-Ray, RenderMan и FinalRender.

Преимущества

- Создание сложных объектов с множеством деталей.
- Удобная работа с архитектурными проектами.
- Лёгкое управление текстурами и частицами.
- Множество бесплатных уроков и дополнительных ресурсов.

Недостатки

- Совместимость только с Microsoft Windows.
- Лицензия стоит 1875 долларов в год.
- Недоступна в России.

Минимальные системные требования

- Процессор: 64-разрядный многоядерный процессор Intel или AMD с SSE4.2 или выше
- Оперативная память: >4 ГБ
- Место на жестком диске: >9 ГБ
- ОС: Windows 10

Сферы деятельности компаний, использующих Autodesk 3ds Max

Заключение

Подведём финальные итоги. Есть 5 популярных программ. Для каждой есть множество курсов. Что выбрать? На самом деле, все инструменты плюс-минус схожи в функциональности. Если есть специфическая потребность, её практически всегда можно закрыть с помощью плагинов. Получается, что нет никакой разницы? Нет. Разница, конечно, есть. Просто она не всегда очевидна. Взглянем на каждый инструмент ещё раз.

- Autodesk Maya. Для тех, кто хочет работать с качественным инструментом, который используют профессионалы из известных студий. Отличная универсальная программа, сложная в обучении и с дорогой лицензией.
- Blender. Не такая популярная, как Maya, но не менее профессиональная программа. Бесплатная, универсальная, с большим количеством бесплатных видеоуроков. Отлично подойдёт для новичков.
- Cinema 4D. Дорогой, но удобный софт. Инструменты слабее, чем в Maya. Но разницу вы заметите разве что на очень сложных моделях и анимациях. Популярный инструмент на рынке. Если освоить его, можно быстро найти работу.
- ZBrush. Идеальный вариант для тех, кто хочет погрузиться в скульптинг. Для полной отдачи нужен графический планшет. Удовольствие не бесплатное. Перед началом работы посмотрите видео, чтобы понять: ваше это или стоит выбрать другой инструмент.
- Autodesk 3ds Max. Дорогая программа со сложным интерфейсом. Но многие в ней успешно работают. Отлично подходит для фриланса, геймдева и работы с архитектурой.

С чего начать свой путь в полигональном моделировании — решать только вам. В материале приведены поверхностные описания инструментов и их особенностей. Помните, что работать и достигать отличных результатов можно с помощью любого софта. Было бы желание и целеустремлённость.

Единственное, что не зависит от навыков — мощность рабочей системы. В статье указаны минимальные требования, но практические задачи требуют гораздо больше ресурсов. Проконсультируйтесь у специалистов DigitalRazor: они помогут выбрать правильное железо под любой инструмент для 3D-моделирования. А ещё можно использовать этот конфигуратор.

2024-10-17

вау, несколько неожиданно для меня....вот слово от любителя - пробовал 3д макс и Блендер, немного Майя....3д макс хороший, не хватает скульптинга, Блендер - супер, есть все (не пробовал анимировать в нем, первый взгляд был - не очень), Майя - ужасна для меня, но я смотрел не самые новые версии, но такое неудобство в интерфейсе, приемах управления и тд, особенно после 3д макса и Блендера, что мне просто программа стала не по душе.....

2024-10-17

Один из больших минусов Блендера, его редко используют студии. Т.е. освоив Блендер вы максимум будете пропсы моделировать для игр или концепт дизайном заниматься. Архивиз мимо вас пройдет, анимация то же. Майка эта база для любой анимационной студии. Есть студии которые в Блендере работают, но их мало.

2024-10-17

PazОдин из больших минусов Блендера, его редко используют студии. Т.е. освоив Блендер вы максимум будете пропсы моделировать для игр или концепт дизайном заниматься. Архивиз мимо вас пройдет, анимация то же. Майка эта база для любой анимационной студии. Есть студии которые в Блендере работают, но их мало.

хм, я никогда не работал в данной сфере - но интересно какая разница компании в какой проге работает сотрудник? допустим, выпускают игру, рпг, сотрудник сделал модель дракона, риг, текстуры , аним, передал все далее другим сотрудникам которые уже вставляют модель в игру и тд......какая разница где она сделана - в блендере или в майя?

2024-10-17

Павел Шелухин
хм, я никогда не работал в данной сфере - но интересно какая разница компании в какой проге работает сотрудник? допустим, выпускают игру, рпг, сотрудник сделал модель дракона, риг, текстуры , аним, передал все далее другим сотрудникам которые уже вставляют модель в игру и тд......какая разница где она сделана - в блендере или в майя?

ну я написал. да говорят в Блендере удобней моделить. Для игр думаю разницы нет в чем моделить. Но если речь про большие студии, там все очень разделено на конкретные задачи. Часто одни за другими дорабатывают, что-то добавляют. Софт должен быть один. Я больше скажу, люди часто учат софт той студии в которую собрались пойти работать. Понятно, если это Пискар это будет Майка + Рендерман. Если студия по архивизу это будет Макс + Корона. Это база. Если студи по моушен дизайну, рекламе. Это может быть Синима и т.д. Везде свои плюсы и минусы. Да же вот, читал что Макс может больше сцены по объему рендерить. Мол Блендер захлебывается с огромным окружением.

2024-10-17

ясненько...значит, с Пиксар мы не сработаемся)))) мне не нравится Майя......