Автор: Зозуля Д.С 841-об
План
1) Описание программы Blender
2) Описание программы SolidWorks
3) Создание модели в Blender
4) Создание модели в SolidWorks
5) Сравнение программ
Руководитель: Русинов В.Л
Blender -- профессиональное cвободное и открытое программное обеспечение для создания трёхмерной компьютерной графики, включающее в себя средства моделирования, скульптинга, анимации, симуляции, рендеринга, постобработки и монтажа видео со звуком, компоновки с помощью «узлов» (Node Compositing), а также создания 2D-анимаций. В настоящее время пользуется большой популярностью среди бесплатных 3D-редакторов в связи с его быстрым стабильным развитием и технической поддержкой.
(https://c.radikal.ru/c31/2004/a1/d6f9ec608ea2.png) (https://radikal.ru)
Возможности
Характерной особенностью пакета Blender является его небольшой размер по сравнению с другими популярными пакетами для 3D-моделирования. Документация в поставку не входит, но доступна онлайн. Демонстрационные сцены можно скачать на официальном сайте или на сайте открытых проектов «Blender Cloud».
Функции пакета:
• Поддержка разнообразных геометрических примитивов, включая полигональные модели, систему быстрого моделирования в режиме subdivision surface (SubSurf), кривые Безье, поверхности NURBS, metaballs (метасферы), скульптурное моделирование и векторные шрифты.
• Универсальные встроенные механизмы рендеринга и интеграция с внешними рендерерами YafRay, LuxRender и многими другими.
• Инструменты анимации, среди которых инверсная кинематика, скелетная анимация и сеточная деформация, анимация по ключевым кадрам, нелинейная анимация, редактирование весовых коэффициентов вершин, ограничители.
• Динамика мягких тел (включая определение коллизий объектов при взаимодействии), динамика твёрдых тел на основе физического движка Bullet.
• Система частиц включающая в себя систему волос на основе частиц.
• Модификаторы для применения неразрушающих эффектов.
• Язык программирования Python используется как средство определения интерфейса, создания инструментов и прототипов, системы логики в играх, как средство импорта/экспорта файлов (например, COLLADA), автоматизации задач.
• Базовые функции нелинейного видео и аудио монтажа.
• Композитинг видео, работа с хромакеем.
• Трекинг камеры и объектов.
• Real-time контроль во время физической симуляции и рендеринга.
• Процедурное и node-based текстурирование, а также возможность рисовать текстуру прямо на модели.
• Grease Pencil -- инструмент для 2D-анимации в полном 3D-пайплайне.
• Blender Game Engine[en] -- подпроект Blender, предоставляющий интерактивные функции, такие как определение коллизий, движок динамики и программируемая логика. Также он позволяет создавать отдельные real-time-приложения начиная от архитектурной визуализации до видео игр. Удалён в версии 2.8.
(https://c.radikal.ru/c14/2004/ff/092677cbff76.jpg) (https://radikal.ru)
Интерфейс пользователя
Blender имел репутацию программы, сложной для изучения. Практически каждая функция имеет соответствующее ей сочетание клавиш, и учитывая количество возможностей, предоставляемых Blender, каждая клавиша включена в более чем одно сочетание (shortcut). С тех пор как Blender стал проектом с открытым исходным кодом, были добавлены полные контекстные меню ко всем функциям, а использование инструментов сделано более логичным и гибким. Прибавим сюда дальнейшее улучшение пользовательского интерфейса с введением цветовых схем, прозрачных плавающих элементов, новой системой просмотра дерева объектов и разными мелкими изменениями.
Отличительные особенности интерфейса пользователя:
• Режимы редактирования. Два основных режима Объектный режим (Object mode) и Режим редактирования (Edit mode), которые переключаются клавишей Tab. Объектный режим в основном используется для манипуляций с индивидуальными объектами, в то время как режим редактирования -- для манипуляций с фактическими данными объекта. К примеру, для полигональной модели в объектном режиме мы можем перемещать, изменять размер и вращать модель целиком, а режим редактирования используется для манипуляции отдельных вершин конкретной модели. Также имеются несколько других режимов, таких как Sculpting, Texture Paint, Vertex Paint и UV Face select.
• Широкое использование горячих клавиш. Большинство команд выполняется с клавиатуры. До появления 2.x и особенно 2.3x-версии, это был единственный путь выполнять команды, и это было самой большой причиной создания репутации Blender'y как сложной для изучения программы. Новая версия имеет более полное графическое меню.
• Управление рабочим пространством. Графический интерфейс Blender'а состоит из одного или нескольких экранов, каждый из которых может быть разделён на секции и подсекции, которые могут быть любой частью интерфейса Blender'a. Графические элементы каждой секции могут контролироваться теми же инструментами, что и для манипуляции в 3D-пространстве, для примера можно уменьшать и увеличивать кнопки инструментов тем же путём, что и в 3D-просмотре. Пользователь полностью контролирует расположение и организацию графического интерфейса, это делает возможным настройку интерфейса под конкретные задачи, такие как редактирование видео, UV mapping, текстурирование и сокрытие элементов интерфейса, которые не нужны для данной задачи. Этот стиль графического интерфейса очень похож на стиль, используемый в редакторе карт UnrealEd для игры Unreal Tournament.
Рабочее пространство Blender'а считается одним из самых новаторских концепций графического интерфейса для графических инструментов и вдохновлённым дизайном графического интерфейса патентованных программ, таких как Luxology's Modo.
(https://b.radikal.ru/b07/2004/74/b4ea187090e5.jpg) (https://radikal.ru)
Дополнительные особенности
• В программе Blender сущность, взаимодействующая с окружающим миром, и её данные (форма или функции объекта) разделяемы. Отношение Объект-Данные представляется отношением 1:n (термин, относящийся к теории баз данных, обозначает возможность нескольких объектов использовать одни и те же данные -- один ко многим или сюръекция).
• Внутренняя файловая система, позволяющая хранить несколько сцен в едином файле (называемом .blend-файл).
• Все «.blend»-файлы совместимы как с более старыми, так и с более новыми версиями Blender. Также все они переносимы с одной платформы на другую и могут использоваться как средство переноса созданных ранее работ.
• Blender делает резервные копии проектов во время всей работы программы, что позволяет сохранить данные при непредвиденных обстоятельствах.
• Все сцены, объекты, материалы, текстуры, звуки, изображения, post-production-эффекты могут быть сохранены в единый «.blend»-файл.
• Настройки рабочей среды могут быть сохранены в «.blend»-файл, благодаря чему при загрузке файла пользователь получит именно то, что сохранил в него. Файл можно сохранить как «пользовательский по умолчанию», и каждый раз при запуске Blender будет выдаваться необходимый набор объектов и подготовленный к работе интерфейс.
Тем не менее, внутреннее содержание «.blend»-файла менее похоже на структурированное описание объектов и их взаимоотношений, и более близко к прямому дампу области памяти программы. Это делает практически невозможным преобразование «.blend»-файлов в другие форматы. При этом следует заметить весьма продвинутый механизм экспорта в разнообразные форматы, такие как obj, dxf, stl, 3ds и прочие (список постепенно растёт).
Экспорт в Web
• Blend4Web -- WebGL-фреймворк позволяет экспортировать подготовленные в Blender сцены для воспроизведения в стандартных браузерах, без необходимости установки каких-либо расширений.
• Verge3D -- Рендер в реальном времени и инструментарий для создания интерактивных 3D веб-интерфейсов, работает поверх Blender и 3ds Max.
• Armory -- 3D игровой движок с открытым исходным кодом с полной интеграцией в Blender, может создавать WebGL приложения и игры.
Рендеры
Рендер -- программа с помощью которой происходит преобразование 3D моделей в 2D изображение.
В поставку Blender входят:
• Blender Render (Blender Internal) -- оригинальный движок рендеринга Blender, исходный код которого был написан еще в 90-х. Это смесь новых и старых технологий рендеринга, включающих в себя трассировку лучей, подповерхностное рассеивание, глянцевые отражения и даже примитивная система глобального освещения. Удалён из Blender в версии 2.8.
• Cycles Render -- рендер без допущений, с возможностью рендеринга на GPU. Входит в поставку Blender с версии 2.61.
• EEVEE -- Назван в честь покемона Иви, позже придумана расшифровка Extra Easy Virtual Environment Engine. Представляет из себя полнофункциональный PBR движок для визуализации в реальном времени.Доступен в Blender с версии 2.8.
Внешние рендеры, бесплатные с открытым исходным кодом:
Вывод: Программа blender абсолютно бесплатная и открытая возможна для скачивания в «Steam». Используется в основном не для технических устройств и моделирования технического оборудования. Имеются почти все необходимые требования для полноценного моделирования чего-угодно, но какие-то аспекты лучше моделировать в других программах.
Модель сделана в Blender
(https://d.radikal.ru/d13/2003/3e/eeb3c3c56169.png) (https://radikal.ru)
(https://c.radikal.ru/c31/2003/21/7dbedff12b76.png) (https://radikal.ru)
(https://poster4.radikal.ru/2004/ab/f8d7ae19cbae.jpg) (https://radikal.ru/video/qYIXtuBqP5q)
Фото оригинала ниже:
(https://d.radikal.ru/d24/2004/7a/5222dcb7272f.jpg) (https://radikal.ru)
(https://c.radikal.ru/c43/2004/92/94bcf105e5d2.jpg) (https://radikal.ru)
SolidWorks (Солидворкс) -- программный комплекс САПР для автоматизации работ промышленного предприятия на этапах конструкторской и технологической подготовки производства. Обеспечивает разработку изделий любой степени сложности и назначения. Работает в среде Microsoft Windows. Разработан компанией SolidWorks Corporation, созданной с нуля Джоном Хирштиком[1], а с 1997 года являющейся независимым подразделением компании Dassault Systemes (Франция). Программу начали разрабатывать в 1993 году, она начала продаваться в 1995[2] и составила конкуренцию таким продуктам, как AutoCAD и Autodesk Mechanical Desktop, SDRC I-DEAS и Pro/ENGINEER. Система SolidWorks стала первой САПР, поддерживающей твердотельное моделирование для платформы Windows.
SolidWorks (Солидворкс) -- программный комплекс САПР для автоматизации работ промышленного предприятия на этапах конструкторской и технологической подготовки производства. Обеспечивает разработку изделий любой степени сложности и назначения. Работает в среде Microsoft Windows. Разработан компанией SolidWorks Corporation, созданной с нуля Джоном Хирштиком[1], а с 1997 года являющейся независимым подразделением компании Dassault Systemes (Франция). Программу начали разрабатывать в 1993 году, она начала продаваться в 1995[2] и составила конкуренцию таким продуктам, как AutoCAD и Autodesk Mechanical Desktop, SDRC I-DEAS и Pro/ENGINEER. Система SolidWorks стала первой САПР, поддерживающей твердотельное моделирование для платформы Windows.
Решаемые задачи:
• Конструкторская подготовка производства (КПП):
o 3D-проектирование изделий (деталей и сборок) любой степени сложности с учётом специфики изготовления
o Создание конструкторской документации в строгом соответствии с ГОСТ
o Промышленный дизайн
o Обратная разработка
o Проектирование коммуникаций (электрожгуты, трубопроводы и пр.)
o Инженерный анализ (прочность, устойчивость, теплопередача, частотный анализ, динамика механизмов, газо/гидродинамика, оптика и светотехника, электромагнитные расчёты, анализ размерных цепей и пр.)
o Экспресс-анализ технологичности на этапе проектирования
o Подготовка данных для ИЭТР
o Управление данными и процессами на этапе КПП
• Технологическая подготовка производства (ТПП):
o Проектирование оснастки и прочих средств технологического оснащения
o Анализ технологичности конструкции изделия.
o Анализ технологичности процессов изготовления (литьё пластмасс, анализ процессов штамповки, вытяжки, гибки и пр.)
o Разработка технологических процессов по ЕСТД
o Материальное и трудовое нормирование
o Механообработка: разработка управляющих программ для станков с ЧПУ, верификация УП, имитация работы станка. Фрезерная, токарная, токарно-фрезерная и электроэрозионная обработка, лазерная, плазменная и гидроабразивная резка, вырубные штампы, координатно-измерительные машины
o Управление данными и процессами на этапе ТПП
• Управление данными и процессами:
o Работа с единой цифровой моделью изделия
o Электронный технический и управленческий документооборот
o Технологии коллективной разработки
o Работа территориально-распределенных команд
o Ведение архива технической документации по ГОСТ
o Проектное управление
o Защита данных. ЭП
o Подготовка данных для ERP, расчёт себестоимости.
Система включает программные модули собственной разработки, а также сертифицированное ПО от специализированных разработчиков (SolidWorks Gold Partners).
Состав комплекса
Программный комплекс SolidWorks включает базовые конфигурации SolidWorks Standard, SolidWorks Professional, SolidWorks Premium, а также различные прикладные модули:
• Управление инженерными данными: SolidWorks Enterprise PDM
• Инженерные расчёты: SolidWorks Simulation Professional, SolidWorks Simulation Premium, SolidWorks Flow Simulation
• Электротехническое проектирование: SolidWorks Electrical
• Разработка интерактивной документации: SolidWorks Composer
• Механообработка, ЧПУ: CAMWorks
• Верификация УП: CAMWorks Virtual Machine
• Контроль качества: SolidWorks Inspection
• Анализ технологичности: SolidWorks Plastics, DFM и пр.
• Бесчертежные технологии: SolidWorks MBD
• и др.
Предоставляются коммерческие и учебные лицензии.
(https://d.radikal.ru/d29/2004/db/a9a09bf1edb3.jpg) (https://radikal.ru)
Особенности программы
Начать обзор программы SolidWorks стоит с беглого перечисления особенностей приложения, которыми оно и привлекает миллионы пользователей со всего мира. SolidWorks считается неотъемлемой частью промышленных предприятий, задачей которых является разработка и производство изделий различного назначения. Сюда входят инженерные конструкции любой сложности, разнообразные детали и компоненты полноценных систем, и даже электрические схемы. Также нередко встречается применение программы в промышленном дизайне.
На сегодняшний день программа доступна для работы лишь на операционных системах Windows. Она популярна не только благодаря широкому функционалу, но и за счет простоты в освоении и доступного интерфейса. К слову, интерфейс приложения полностью настраивается под нужды пользователя. Есть возможность изменить даже размеры значков, а начиная с версии SolidWorks 2016 (которую мы здесь и рассмотрим) интерфейс полностью переработан под мониторы со сверхвысоким расширением.
Возможности SolidWorks
Давайте вкратце расскажем, для чего может применяться SolidWorks. Ниже мы перечислим базовый функционал программы, доступный без установки расширений. Разработчики также позаботились о создании дополнительных модулей, значительно увеличивающих возможности программы. Итак, вот что предлагает SolidWorks:
• Твердотельное 3D моделирование;
• Разработку сварных конструкций
• Расчеты на прочность;
• Просчет гидро/аэродинамики;
• Возможность создания чертежей;
• Проектирование с учетом материала изделия;
• Визуализацию;
• Просчет на изгиб;
• Работу с данными 3D сканирования (функция ScanTo3D);
• Возможность проектирования изделий из листового металла;
• Работу с электросхемами;
• Возможность анимации готового изделия;
• Экспорт данных в различные форматы.
В программе очень удобно выполнять проектирование полноценных изделий, начиная с базовых этапов и заканчивая сборкой. Последняя, кстати в SolidWorks 2016 значительно упрощена.
(https://a.radikal.ru/a15/2004/28/0df030ceb8db.jpg) (https://radikal.ru)
Полезные особенности
Само собой, хороший, пусть и краткий, обзор программы SolidWorks нельзя представить без описания удобных и полезных функций приложения, которые упрощают проектирование. Мы не станем углубляться в функционал программы, и перечислим наиболее распространенные и популярные особенности приложения. Вот, какие полезные функции содержит SolidWorks:
• Toolbox. Это целая библиотека стандартных компонентов и изделий, которая содержит в себе множество деталей различного назначения с самыми разнообразными параметрами. Очень часто среди них можно найти необходимый объект, либо же использовать стандартный компонент как болванку для дальнейшего модифицирования;
• Привязки. Одной из интересных особенностей программы SolidWorks является необходимость создания привязок в модели. То есть все элементы проектируемого изделия должны быть связаны между собой. Это делается для того, чтобы при внесении изменений в модель не произошло искажение всего объекта;
• Работа с уравнениями. Это своеобразное ответвление предыдущей опции: в SolidWorks есть возможность связать всю модель при помощи уравнений, которые выносятся в отдельный текстовый документ. Таким образом, меняя один элемент в объекте, синхронно изменится вся модель;
• Автоматическое построение чертежей с модели. Очень удобная особенность, незаменимая при проектировании технических изделий. Получение чертежей с готовой модели происходит всего в несколько кликов мышью.
Отдельно хотим рассказать еще об одной особенности программы при поверхностном 3D моделировании. Даже выбрав такой путь создания изделия, есть возможность получения твердотельной модели, пригодной для воспроизведения на 3D принтере. Для этого в приложении предусмотрена функция сшивания поверхностей. Однако следует учесть, что следование такому алгоритму не гарантирует получения твердотельного изделия, потому при необходимости получения именно модели под 3D печать лучше изначально выбирать твердотельное 3D моделирование.
Вывод: SolidWorks создан для работы с твердыми объектами и взаимодействиями с ними. В основном для технических объектов и преобразования их, моделирование в этой программе основан не на полигонировании
Трудно, конечно, автору.
Blender - он размягчает, а SolidWorks привык работать с твердыми объектами.
есть возможность анимировать картинку, хотя бы вращение вокруг вертикальной оси?
Сделал модель в Blender рендер cycles 1000 samples
рендер cycles 1000 samples
Пож., поясните это выражение.
рендер cycles 1000 samples
Пож., поясните это выражение.
Cycles - это вид рендера в программе blender.
1000 samples это то насколько качественная картинка в итогу бедует, чем больше тем лучше и меньше шумов, но это увеличивает время рендеринга. Так же использовалась функция denoising она убирает шумы и делает картинку более четкой.
Красиво получилось! Так как дела с анимацией?
Красиво получилось! Так как дела с анимацией?
В этой сфере я не особо разбираюсь поэтому скорее всего никак, но я постараюсь
Картинки красивые, ничего не скажешь. Но они отличаются в деталях. Это в двух разных программах сделано или в двух видах: спереди и сзади?
Картинки красивые, ничего не скажешь. Но они отличаются в деталях. Это в двух разных программах сделано или в двух видах: спереди и сзади?
Это всё сделано в Blender, просто 2 разных ракурса
Данила, прикрепите фото схвата для сравнения, также с двух сторон.
Прикрепил фото оригинала для сравнения
Жук-олень (http://cn15.nevsedoma.com.ua/photo/785/121_files/3472117.jpg)!
Добавил новый материал. Описание программ и изображения с их возможностями
Жук-олень (http://cn15.nevsedoma.com.ua/photo/785/121_files/3472117.jpg)!
Кто-то жучку корпус повредил!
Добавил анимацию движения по осям
Круто! Спасибо.
Хороший старт у автора. И хватка крепкая.