1.1. Применение и актуальность моделирования трёхмерных моделей

Моделирование — исследование объектов познания на их моделях; построение и изучение моделей реально существующих объектов, процессов или явлений с целью получения объяснений этих явлений, а также для предсказания явлений, интересующих исследователя.

Компьютерное моделирование применяют для широкого круга задач в различных областях человеческой деятельности: экологии и геофизике, транспорте, электронике и электротехнике, экономике и финансах, архитектуре и строительстве, промышленности, медицине и биологии, политике и военном деле.

Различные сферы применения компьютерных моделей предъявляют разные требования к надежности получаемых с их помощью результатов. Для моделирования зданий и деталей самолетов требуется высокая точность и степень достоверности, тогда как модели эволюции городов и социально-экономических систем используются для получения приближенных или качественных результатов [1].

Сущность трёхмерной модели состоит в том, что конструктор сразу строит реалистичную и наглядную модель какого-либо объекта. Этот предмет состоит из отдельных объемных примитивов, причем объект можно осмотреть со всех сторон.

Начиная с 2012 года появились доступные 3D-принтеры. На сегодняшний день развитие индустрии трехмерной печати – развитие высоких технологий. Печать пластиком, металлом, воском, гипсом, фотополимером, шоколадом, а также живыми клетками – все это открывает новые горизонты для развития в области 3D-моделирования.

Новая технология нашла широчайшее применение во всех областях индустрии, первыми пользователями 3D-принтеров стали инженеры. Время создания прототипа изобретения теперь измеряется часами, раньше на это уходили недели. Конструкторские инновации развиваются очень быстро. Вслед за инженерами технологию осваивают архитекторы и дизайнеры. Появление доступных трехмерных принтеров возрождает индустрию макетирования, ведущие архитектурно-проектные бюро демонстрируют макеты зданий перед их реальным строительством [2-4].

2. Редакторы для 3d-моделирования

3D-технология на базе современной компьютерной техники и ПО активно входит в практику проектирования. Рынок программных продуктов наполнен пакетами САПР, реализующим 3D-технологию. Это SketchUp, Art of Illusion, Компас 3D, Blender, Wings 3D [2].

Art of Illusion - мощный инструмент, позволяющий создавать достойную картинку и  скелетную анимацию. Главный акцент разработчики ставят на бесплатность и схожесть функционала с платными аналогами.

Бесплатный редактор Blender отличается от других программ своим весом, дистрибутив имеет размер чуть больше 100 Мбайт, а по функционалу ничем и не уступает им. 

Kомпас-3D является простой, но довольно мощной, программой для создания моделей и анимации, но в тоже время разработчики сделали большой акцент на интуитивно простой интерфейс программы — для того чтобы человек пришедший с более крупного аналога не чувствовал себя не в своей тарелке. K-3D имеет в запасе большое количество шаблонов и позволяет себя дополнять различными плагинами.

Wings 3D или просто Wings — это простая программа для создания и текстурирования простых моделей, не имеющая своего рендера, поэтому чаще всего используется в связке с другими редакторами.

Для реализации трехмерной модели усадьбы Чичериных «Караул» выбран 3D-редактор SketchUp, так как его преимущества: быстрая загрузка, панели компактные и легко настраиваемые, он легок для понимания. Кроме того, удобно работать со стилями слоя и текстами. Этот редактор бесплатный и подходит как для новичков, так и для профессионалов.