"Tredimensionell rendering" är konsten och vetenskapen att förvandla tvådimensionella bilder och mönster till 3D-modeller som vanligtvis kan manipuleras på skärmen. Designen är gjord för stationära bilder, som de som ses i 3D-animationer, och dynamiska/rörliga modeller, som de som ses i designvärlden. Modern 3D-rendering kan användas för underhållningsändamål, till exempel för specialeffekter i filmer eller för datoranimering, men den kan också användas inom många affärssektorer för att effektivisera en process och/eller spara pengar. Här är några exempel på hur 3D-rendering kan göra just det.
Planerar nya 3D-tryckta mönster och produktprototyper
Modern 3D-utskrift går framåt i en enorm takt, men har du någonsin undrat varför det finns så många olika typer av skrivare? Det finns många olika typer eftersom olika 3D-printade objekt kommer med sina egna problem och problem. Ta exemplet i bilden nedan.
Föreställ dig att din skrivare lägger till ett tunt lager plast från toppen, bit för bit, lager för lager, från hennes fötter upp till huvudet. Den skulle ha behövt trycka en del av hennes vänstra hand när den började trycka toppen av hennes klänning. Även om du kan säkra den del av handen från att röra sig när skrivaren gör sitt jobb, kommer den att skeva när handen/armen ansluter till huvudfiguren nära axeln. Detta är en enkel exempel på problemen med 3D-utskrift företag har. I Princess Peachs fall trycktes hennes vänstra arm separat och monterades senare. Men vad händer om du har en design med mycket intrikata mönster med hundratals olika utskriftsproblem som du måste övervinna?
Ingen har råd att skriva ut prototyp efter prototyp och slösa all plast, energi och tid. Istället läggs designen in i en dator och en 3D-modell skapas. Designern kan titta på varje del av designen, inifrån och ut, och gissa var tryckproblemen kommer att uppstå. Lösningar kan sedan hittas, som att lägga till små plastremsor i designen för att hålla upp delar av modellen. Du kan se sådana metoder som används i bilden nedan. Bågarna hölls uppe av avtagbara plastbitar så att de inte skulle skeva under tryckprocessen.
Med hjälp av 3D-modellering kan människor skapa mycket intrikata och mycket komplexa mönster för 3D-skrivare. Samma regler gäller för att skapa prototyper för nya enheter, fordon och så vidare. Problemen som identifieras kanske inte relaterar till 3D-utskrift. Kanske relaterar de till hur gummin är gjutna eller hur metallen ska böjas på plats. Att skapa 3D-modeller innan du skapar riktiga prototyper hjälper till att spara enorma mängder tid och slöseri med material.
Prototypframställning av rörliga delar med hjälp av träffboxar
Om du går ett steg längre är det möjligt att lägga till ramar, skelett och till och med hitboxar till 3D-designer. I huvudsak kan du skapa något som liknar ett datorspel med dina 3D-modeller. Genom att lägga till skelett och armaturer kan människor exakt bedöma vad deras prototyper kommer att göra när de rör sig. Detta görs inte genom gissningar. Med rätt beräkningar kan datorn gissa hur något kommer att röra sig, i vilka vinklar och till och med i vilken hastighet.
Lägga hitboxar till dessa mönster är ett ytterligare framsteg. En hitbox är mer känd för tv-spel. När Mario stöter på en svamp förlorar du ett liv eftersom hans karaktärs hitbox rörde svampens hitbox. Lägg till hitboxes till de rörliga delarna av dina mönster, lägg till de korrekta fysikberäkningarna, och det är möjligt att se hur de rörliga delarna av dina mönster kommer att interagera med varandra. Att skapa design på detta sätt är mycket snabbare, mer strömlinjeformad, effektiv och kostnadseffektiv än att skapa och montera prototyper i den verkliga världen. Att göra saker på det här sättet innebär att du kan eliminera de flesta av en designs problem långt innan det blir en psykiskt verklig vara eller produkt.
Animation och reklam
Den stora mängden 3D-rendering som görs i modern animation är häpnadsväckande, och det görs för att det är superbilligt. Till exempel, när en karaktär måste röra sitt huvud mycket långsamt, tar det hundratals bildrutor som var och en måste ritas för hand. Eller så kan du skapa en 3D-modell, strukturera den som om den är 2D-animation och låta datorn röra huvudet mycket långsamt. Det tar vad som skulle vara veckors arbete och förvandlar det till en tretimmarsuppgift. Nästa gång du tittar på en tecknad serie där familjen sitter i en bil som rör sig, titta på hur bilen rör sig i miljön, så ser du att det är en 3D-rendering. Du kan ofta se eftersom linjerna är för perfekta och deras rörelser är för perfekta jämfört med andra handritade eller bildruta-för-bildruta animerade områden.
Robot Chicken, TV-programmet, brukade använda stop-motion-animation eftersom det var billigare. Nu använder de nästan all datoranimation som är modellerad för att se ut som om de fortfarande använder stop-motion-animation. Detta är inte ovanligt. I TV-programmet "Smiling Friends" har de modeller som förmodas skapas med Stop-Motion-animation men som faktiskt är 3D-renderingar eftersom det är billigare och snabbare, och 3D-modellerna kan återanvändas om och om igen.
Liknande principer tillämpas på reklam. Företag visar insidan av sina produkter med hjälp av 3D-animation, eller så får de text att se ut som om den kommer mot skärmen, ändrar färg eller glittrar i ljuset. Dessutom kan modellerna som används för animering återanvändas om och om igen med olika poser och rörelser, vilket är anledningen till att många onlineannonsörer skapar sina videor med hjälp av 3D-rendering och animering.
Slutliga tankar – Den faktiska bearbetningsoperationen är tekniskt arbetsintensiv
Arbetet som ligger i själva bearbetningen är ganska enormt, varför företag och datacenter som erbjuder bearbetningstjänster är så populära nuförtiden. Varje bransch, oavsett om det är spel, fordonsdesign, 3D-utskrift och till och med förutsägande vädermönster, har sina egna hinder att hoppa när det kommer till den nödvändiga processorkraften som behövs för att göra 3D-designer. Många företag kämpar för att ha råd med den hårdvara som krävs för djupgående design. Att sedan få dem att stoppa all design medan datorerna/servrarna gör renderingen är ett extraordinärt slöseri med tid och resurser i denna tid.
Vanligtvis kommer företag att gå här. och köpa processorkraft från större företag och datacenter. På så sätt behöver de inte binda upp sina egna datorer och servrar för att rendera ut sin design och media. Vad som är mer häpnadsväckande är att om det inte vore för framsteg inom internethastigheter, som till exempel med fiberoptik, så skulle laddningen och nedladdningen av data ta så lång tid att det eliminerade några av fördelarna med att använda tredje parts bearbetningsföretag i första hand. Kort sagt, det verkar som att saker bara kommer att bli bättre i världen av 3D-rendering och bearbetning.
