Особенности визуализации подвижных механических объектов

3D моделирование работы движущихся механизмов — одно из направлений работы, которое может выполнять студия 3D моделирования. Они являются специфическим объектом, что следует учитывать при работе с ними.

Как создать реалистичную модель механизма

Сложность работы над визуализацией модели механизма напрямую зависит от того, что именно он из себя представляет. Естественно, что простые устройства займут меньше времени, чем сложные станки с множеством взаимосвязанных узлов и деталей. Однако и 3D визуализацию простых механизмов можно скорее отнести к средней по сложности работе. Сколько стоит визуализация в 3d max (или другой подходящей программе), будет во многом определяться сложностью проекта.

3D визуализация руки робота
Применение специальных программ позволит воспроизвести движение отдельных узлов механизма

Визуализация основывается на уже существующей концепции работы определенного механизма, поэтому первым этапом будет ознакомление со всей возможной информацией по данному поводу. Как правило, это чертежи, хотя может быть и что-то другое.

Трехмерная модель, выполняемая в программе для визуализации, чаще является более точной, чем нарисованный чертеж. Поэтому в ходе создания моделей деталей и узлов могут быть выявлены их несостыковки, что поможет предотвратить изъяны в механизме, если его создание только планируется. Первоначально основным центром внимания работы дизайнера является форма и поверхность деталей, в то время, как фактура и цвет каждой из них будут доведены до нужной степени реалистичности в финальном этапе.

Визуализация разных технических устройств может быть выполнена в любой программе для создания 3D моделей, однако для корректной последующей анимации лучше обратиться к программным средствам, способным осуществлять расчет кинематики отдельных частей механизма. Например, SimMechanics — отдельная библиотека Simulink, которая позволяет моделировать пространственные движения твердых тел, основываясь на законах теоретической механики. Именно ее применяют для проектирования роботов, подвесок транспортного средства, различных станков и оборудования, а также в самолетостроении.  

Где востребована визуализация механизмов

Визуализация движущихся механизмов сегодня становится актуальной для многих сфер, в которых требуется проектировать эти механизмы. Помимо возможности выявления ошибок, наличие трехмерной редактируемой модели позволяет удобнее вносить изменения в проект, что ускоряет работу в целом. Оптимизация механизма также может проводиться на основании 3d модели именно из-за того, что изменить ее проще, чем реально существующее устройство.

3D модель — это наглядность, поэтому они могут принимать участие в разного рода презентациях. Цели этих презентаций могут быть различными: обучение персонала работе с новым станком, демонстрация проекта с целью привлечь инвесторов или клиентом, выступление в рамках конференции или семинара, или любой другой случай, в котором будет полезна подобная демонстрация. Возможности современной визуализации помогут даже продемонстрировать работающий механизм “в разрезе” — это обеспечит лучшее понимание принципа его устройства.

Визуализация поворотного механизма фонаря маяка
Степень реалистичности визуализации движущегося механизма может быть разной очень высокой

Отдельная модель может являться частью более масштабного ролика. К примеру, 3d визуализация завода, подразумевающая не только отдельные станки и механизмы, но и демонстрацию производства в целом. Чаще всего такие ролики носят маркетинговый или информационный характер.