2.1. 3D БАСПА
НЕНІ ҮЙРЕНЕСІҢДЕР?
• 3D модельдерді қолдану
мысалдарын келтіруді;
• 3D редактордың мүмкіндіктерін
сипаттауды.
ТІРЕК СӨЗДЕР
Үшөлшемді графика – Трехмерная графика –Three dimensional graphics
3D-модель – 3D моделі – 3D model
3D редакторы – 3D-редактор - 3D editor
Бізді қоршаған орта – өміріміздің көптеген салаларына еніп отырған 3D әлем. 3D (ағылш. 3D imensional) – үшөлшемі бар объект. Объект (нысан) – қоршаған ортаның бөлігі болса, ал модель – объект туралы қарапайым түсінік. Модель мен объект – бір-біріне ұқсас ұғымдар. Ғимараттар, ұшақтар, автомобильдер, тұрмыстық техникалар, қаламдар, микросызбалар, компьютерлер 3D технологияларды пайдалана отырып жасалған 3D модельдер болып табылады.
3D модель – бұл нақты және ойдан шығарылған объектінің үшөлшемді цифрлық бейнесі.
Зерттеу жүргізу барысында объектілерді модельдеу қажеттігі туындайды. Сондықтан 3D модельдеудің негізгі міндеті – таңдап алынған объектінің визуалды көлемді бейнесін жасау болып табылады.
3D модельдеу объектінің 3D моделін құру процесі деп аталады.
Бүгінгі күні 3D модельді құру дағдысы өзекті дағдылардың бірі болып табылады. 3D модельдеу өндірістік процестің міндетті кезеңіболып табылады, өйткені жобаланған 3D модельдеу модельді егжей-тегжейлі бағалауға мүмкіндік береді.
3D модельді әзірлеу кезеңдері
1-кезең. Объектіні сканерлеу.
2-кезең. Қиын жолдардағы қосымша өлшемдер.
3-кезең. 3D программаларда объектілерді реакциялау және құру.
4-кезең. Виртуалды шынайылық технологиясын қолдану арқылы
объектіні визуализациялау.
5-кезең. Анимация – механизмдердің тораптарын немесе басқа да жылжымалы объектілерді қозғалысқа келтіру.
Үшөлшемді кеңістіктегі көлемді объектілерді модельдеу арқылы бейнелерді жасаудағы компьютерлік графиканың бөлімдерінің бірі – үшөлшемді графика (3D графика) болады.
3D графика және 3D модель 3D принтермен бірге ғылым мен техниканың ажырамас бөлігі болып табылады. 3D принтерді пай-
далана отырып, 3D модельдің алма, жалбыз, қарбыз және т.б. дәмі сезілетіндей 3D модель басып шығаруға болады. Үшөлшемді графика арқылы орындалған объектілер шын мәнінде жоқ нәрсені көруге мүмкіндік береді.
3D модельдеуді жасап шығаруға арналған ақылы және тегін компьютерлік программалар бар. Әрбір программаның мықты әрі әлсіз жақтары бар. Қажет модельді жасауларыңа байланысты сәйкес программаны таңдайсыңдар. 3D модельдеу үшін мынадай арнайы компьютерлік программалар қолданылады:
• Autodesk 123D Tinkercad – 3D объектілерін әзірлеу және оларды үшөлшемді басып шығаруға дайындау программасы;
• Google SketchUp – бұл күрделі емес 3D объектілерді (жиһаз, ғимараттар, интерьер заттары) модельдеу үшін зияткерлік программа;
• Figuro геометриялық фигуралардан көлемді объектілерді қалыптастыруға арналған программа;
• Autodesk Meshmixer – 3D басып шығаруға арналған тегін программалыққамтамасыз ету (жасақтама);
• DS MAX 3D модельдеу, көзбен шолу (визуализация) және 3D басып шығаруға арналған программа.• Blender – анимация, ойын, күрделі көлемді объектілерді құру, бейнефайлдарды жобалау және түзетуге арналған тегін программа;
• 3D Viewer – 3D моделін көруге және 3D файлдарды басып шығаруға арналған программа;
• ShareCAD – 3D векторлық және растрлық форматтарды қолдайтын сызбаларды көру үшін тегін онлайн-қызмет.
Аталған 3D программаларының әрқайсысы үшөлшемді графика жасау, суретті өңдеу, суретті басуға немесе дисплейге шығару кезінде өздерінің мүмкіндіктері мен ерекшеліктеріне ие. Біз ең қарапайым графикалық редактор Paint 3D қолданатын боламыз.
Paint 3D графикалық редакторы үнсіз келісім бойынша Windows 10 операциялық жүйесіне енгізілген. Егер бұл программа компьютерде программалар тізімінде болмаса, онда оны Microsoft қолданбалар дүкенінен тегін жүктеуге болады.
Үшөлшемді кеңістіктегі көлемді объектілерді модельдеу арқылы бейнелерді жасаудағы компьютерлік графиканың бөлімдерінің бірі – үшөлшемді графика (3D графика) болады.
Paint 3D – үшөлшемді объектілер үшін көптеген жаңа құралдары бар Paint графикалық редакторының кеңейтілген нұсқасы. Paint 3D графикалық редакторында үш негізгі міндетті жүзеге асыруға болады:
1) өзіндік үшөлшемді объект құру;
2) оны декорацияға салу;
3) көріністі ойнату.
Paint 3D графикалық редакторының интерфейсі қарапайым және басты менюдегі басқару элементтері де түсінікті. Paint 3D үшөлшемді объектілермен жұмыс істеу басқа редакторлардан әлдеқайда жеңіл. Дайын жұмыстарды сақтау үшін кеңінен таралған .BMP, .JPEG, .PNG, .GIF, .FBX, .3FM және т.б. форматтар бар. Paint 3D графикалық редакторының негізгі мүмкіндіктері – үшөлшемді фигураларды, модельдерді, суреттерді және мәтінді құру. Paint 3D графикалық редакторының мүмкіндіктері 2.1.1- суретте берілген.
Paint 3D графикалық редакторы екіөлшемді және үшөлшемді объектілерді құру, өңдеу және басып шығару үшін қолданылады. Екіөлшемді объектілер – бұл екіөлшемді кеңістіктегі жазық объектілер, ал үшөлшемді объектілер – үшөлшемді кеңістіктегі көлемді объектілер.
2.1.1-сурет. Paint 3D графикалық редактордың мүмкіндіктері
Білу және түсіну
1. «3D модель» ұғымын қалай түсінесіңдер?
2. «3D модель», «3D графика», «3D редактор» ұғымдары орыс және ағылшын тілдерінде қалай айтылады?
3. «3D моделдеу» тақырыбына эссе жазыңдар.
4. Компьютерлік графиканың қандай бөлімі 3D графика деп аталады?
5. Үшөлшемді объектілер үшін қандай графикалық редакторлар қолданылады?
6. 3Dәлемі қызық па? 3Dмодельдеу балалардың қандай қабілеттерін арттырады?
7. 3D модельдеу үшін 3D программаның мүмкіндіктері мен ерекшеліктерін атаңдар.
Қолдану. Талдау
8. 3D графиканы құру үшін қандай арнайы компьютерлік программалар қолданылады?
9. 3D модельге мысал келтіріңдер.
10. Интернетті пайдалана отырып, виртуалды 3D Жер глобусын табыңдар. 2.1.2-суретте Жердің фотореалистикалық 3D глобусы және Жердің тарихи глобусы (1790 ж.) көрсетілген. 3D модельдерді айналдыра отырып, планетаны ғарышкерлер көріп отырғандай барлық жағынан көруге болады. Екі модельді салыстырыңдар. Жер моделі 200 жылдан астам уақыт ішінде өзгерді ме?
2.1.2-сурет. Виртуалды 3D Жер глобусы және Жердің тарихи глобусы (1790 ж.)
Жинақтау. Бағалау
11. Зерттеу жүргізіңдер. Сендердің компьютерлеріңдегі Windows операциялық жүйесіне Paint 3D графикалық редакторы кіріктірілген бе? Егер кіріктірілмесе, онда Microsoft қолданбаларының ішінен Paint 3D графикалық редакторын іздеп көріңдер. Түрлі сайттарда табылған Paint 3D графикалық редакторының қолданбасын сыни тұрғыдан бағалаңдар. Қолданбаны таңдап, компьютерге орнатқаннан кейін сыныптастарыңа өз таңдауларыңды негіздеп ұсыныңдар.
12. Paint 3D мүмкіндіктерін бағалап, талқылау жүргізіңдер.
Үшөлшемді модель
Суретті 3D принтерде басып шығармас бұрын объектінің 3D үлгісін жасап, .STL форматында сақтау қажет. Бұл формат модельді бірнеше қабаттарға бөлетін GCode форматында жасалады. Ол 3D баспада басып шығарылады. 3D моделін құрудың үш тәсілі бар (2.1.3-сурет).
2.1.3-сурет. 3D моделін құру тәсілдері
ЭЛЕКТРОНДЫҚ ТАПСЫРМАЛАР