Мыслим объемно.

3D-технологии. Они прочно вошли в нашу жизнь. Ни одну из отраслей современной промышленности невозможно представить без «объёма». Если говорить об инженерах, то им пришлось нелегко. Если раньше чертёж был основой основ для производства, то теперь – лишь звено процесса. Зачастую без 3D-модели и 3D-визуализации сложно, а порой и невозможно наладить выпуск современной конкурентоспособной продукции.

Парадокс. Но далеко не нашим современникам мы обязаны появлением трехмерных технологий. Фундамент для развития начали закладывать еще в XVI (!) веке! Прообразами стали таблицы положения звезд на небе и навигационные карты. Век XII подарил человечеству прямоугольную систему координат (спасибо Рене Декарту!) и матанализ.

«Вообще, все открытое в области математики до XX века – это базис, на котором основывается трехмерная графика»

А первым в истории применением графической визуализации современного образца дизайнеры называют 1854 год. Именно тогда английский врач Джон Сноу визуализировал распространение холеры в Лондоне с помощью карты. Сноу наносил на нее дома, насосные станции, места летальных исходов болезни. Благодаря этой карте была установлена связь между распространением болезни и водой из разных насосов. Так эпидемию удалось остановить!

Отправной точкой прорыва в становлении и развитии 3D-моделирования и визуализации в современной истории стал 1962 год. Тогда аспирант Айвен Сазерленд (США) создал программу Sketchpad. Она и стала прототипом для всех нынешних CAD-систем и 3D-редакторов и позволяла визуализировать простейшие модели. В Sketchpad, чтобы нарисовать несложные фигуры на экране, использовалось световое перо. Получившиеся изображения можно было сохранять, восстановить, вводились новые графические элементы.

Чуть позднее Айвен Сазерленд и Дэвид Эванс открыли первую в мире кафедру компьютерной графики в университете Юты. Их учениками и коллегами становились будущие известные создатели алгоритмов и программ (например, алгоритма удаления невидимых граней на основе разбиения области, он же основатель Adobe System Дж. Варнок), компаний (Дж. Кларк, Silicon Graphics). В их число входил и Эд Катмулл, который в 1972 году создал 3D-модель собственной левой руки, оцифровал ее и выпустил первый анимационный фильм «Рука». Базовые техники, этой анимации до сих пор используются в в визуальном искусстве: кинематографе, компьютерных играх, производстве видеорекламы.

Источник:https://www.youtube.com

Эд Катмулл был техническим директором компании Pixar (ныне – президент Pixar и Walt Disney Animation Studios), которая в 1995 году подарила нам уникальный мультфильм – «Историю игрушек», первую полнометражную ленту, полностью смоделированную на компьютере трехмерной.

И правда, область развлечений – кинематограф, анимация и игры – первой приходит на ум, когда речь идет о 3D-моделировании и визуализации.

На самом деле, на сегодня уровень развития этой сферы таков, что ВСЕ важные области деятельности человека связаны с 3D.

Промышленность и технологии

Сегодня любая деталь, изделие, станок, аппарат или машина собирается и выпускается по готовой 3D-модели. И для технических специалистов – инженеров, конструкторов, строителей – возможность оценить виртуальный прототип изделия, применить все необходимые формулы, чертежи. И не столько посмотреть, как он будет выглядеть, сколько испытать его в условиях, близким к реальным, устранить возможные недостатки. И все это – без создания физической модели.

Например, сегодня для инженеров не составляет труда создать трехмерную модель инфраструктуры для населенных пунктов. Чтобы в городах и мегаполисах дороги строились с учетом загруженности магистралей.

Ранее в ход шло воображение, расчеты и… чертежи, чертежи, чертежи. Любое изменение или провал испытаний – это новые масштабные эскизы, рисованные вручную и много часов потраченного времени.

С появлением программного обеспечения специалисты уже могли выполнять двумерные работы по рисованию на компьютерах. Но до появления 3D-моделирования это не позволяло избежать создания физической модели-прототипа.

Медицина

Для медицины технологии 3D стали настоящим прорывом, а для пациентов – спасением и реальным шансом на полноценную жизнь.

Так, при помощи трехмерной визуализации стало возможным обнаружить нарушения и дефекты (даже самого маленького размера!) в работе органов и тканей. Привычные УЗИ и рентген с этой функцией не справлялись. И, если ранее для обнаружения, например, небольшой опухоли приходилось подвергать человека хирургической диагностической операции, сейчас достаточно пройти обследование.

Особенно широко технологии применяются в челюстно-лицевой хирургии, стоматологии и области протезирования. Врачи сканируют область вмешательства, совмещают данные с результатами компьютерной томографии и моделируют нужные части с точностью до миллиметра. Такой метод позволяет создать необходимый элемент – от коронки зуба до части черепа – быстро, по форме и размеру подходящим под анатомические особенности пациента.

Архитектура и дизайн

С приходом 3D-визуализации и моделирования жизни архитекторов и дизайнеров стала гораздо проще. Раньше специалисты создавали макеты будущего строения из пенопласта и клея либо рисовали интерьеры. Работа затягивалась на недели. Если клиент хотел внести изменения – все заново…

Теперь любой дом или здание можно увидеть до начала стройки благодаря 3D-модели. Также как и интерьер будущей квартиры или ландшафта дачного участка. Если нужно внести изменения – это не занимает много времени, и позволяет сэкономить.

Перечислять преимущества, открывшиеся благодаря 3D-моделированию и 3D -визуализации, можно бесконечно долго. Одно бесспорно – с приходом этих технологий в нашу жизнь нам открылись новые возможности объемного мира. И, разумеется, все самое интересное еще впереди.