3D Modelleme ve Tasarım Süreci
3D bilgisayar grafiklerinde, 3D modelleme ya da doğrudan modelleme bir cismin 3 boyutlu şekilde bütün yüzeyleriyle matematiksel ifadesidir.
Canlı veya cansız herhangi bir varlığın görüntüsünü üç boyutlu şekilde modellemek için çeşitli bilgisayar programları kullanılmaktadır. Ortaya çıkan ürüne ise 3D model denmektedir. Türkçe ifadesiyle 3 boyutlu model de denilebilir.
3D modeller bilgisayarda kabası alınarak 2 boyutlu resim şeklinde de görüntülenebilir. Tasarlanmış 3D model 3D yazıcılarda 3D baskı teknolojilerinden biri kullanılarak gerçek fiziksel bir objeye de dönüştürülebilir.3D modelleme otomatik veya manüel olarak yapılabilir. Manüel olarak tasarlanacak objeye geometrik model hazırlamak bir nevi plastik sanatla ya da heykeltıraşlıkla uğraşmaya benzer. Modelleyeceğiniz objenin 3D şeklinde geometrik datasını siz hazırlarsınız.Yukarıda bahsettiğimiz üzere 3D modelleme; hâli hazırda bulunan bir canlı veya cansız varlığın 3 boyutlu dijital formunu oluşturmaktı. 3D tasarım ise, bir ihtiyaca, kullanım alanına, mühendislik hesaplarına göre önce kağıt üzerinde belirlenen parçanın bilgisayar ortamına aktarılmasıdır.
3D Modelleme-3D Tasarım
3D modelleme ile 3D tasarımın farkı, 3D tasarımın halihazırda bulunmayan bir nesnenin bilgisayar ortamına aktarılması olduğu için, hesaplamaların, ihtiyaçların, kullanım alanlarının vs. belirlenmesi. Bu noktada tasarımcı sıfırdan bir ürünü veya var olan bir ürünün ihtiyaç üzerine vs. yeni geliştirilmiş halini oluşturur.3D tasarım işlemi, hesaplandıktan, ölçüleri vs. belirlendikten sonra 3D modelleme işlemine dönüşür ve o şekilde ilerler.
Modeller;
3D modeller fiziksel bir varlığı uzay geometrisindeki belirli noktalarla tanımlar. Bu modeller çeşitli geometrik şekillerin birleşimi ile ortaya çıkar. Bütünsel bir sistemde üçgen, çember, doğru ve eğriler kullanılır. Elde veriler bulunduğu taktirde 3D tasarım manüel olarak, simülasyon programı kullanılarak ya da tarama işlemiyle ortaya konabilir.
3D modelleme 3D grafiklerde oldukça yaygın bir şekilde kullanılır. Aslına bakarsak 3D modeller 3D grafiklerin kişisel bilgisayarlarda yaygın olarak kullanılmasından daha önce mevcuttu. Örneğin birçok bilgisayar oyununda 3D modellemeler mevcut olmasına rağmen 3D grafikler henüz kişisel olarak bilgisayarda tasarlanmaya uygun değildi. Bilgisayar programlarının yaygınlaşmasından önce de 3D modellemeler vardı. Günümüzde 3D modeller çok çeşitli alanlarda kullanılmaktadır. Tıp sektöründe organların 3 boyutlu modelleri oldukça etkin bir şekilde kullanılmaktadır. Bunun için veri MR makinesinde çekilen çok sayıdaki 2 boyutlu fotoğrafın birleştirilmesiyle ortaya çıkıyordu. Sinema rektöründe özellikle animasyon görüntülerde yaygın bir şekilde 3D modellemeler kullanılmaktadır. Oyun sektörü yine birçok bilgisayar oyununda 3D modellemeleri detaylı bir şekilde kullanmaktadır.
Bilimde de 3D modellerinin kullanımı önemlidir. Örneğin bir kimyasal bileşiği 3D modeliyle 3 boyutlu bir şekilde simgeleme olanağına sahibiz. Bu şekilde molekül geometrisi de ortaya aynen çıkmış oluyor. Mimari alanında 3D modelleme için birçok program oluşturulmuştur. Çünkü ortaya konacak yapının 2 boyutlu planının yanı sıra son tahlilde alacağı 3 boyutlu hali de izlenmek istenir. Mühendislikte herhangi bir ürün ortaya çıkarılırken önce prototipi hazırlanır. Bu da ancak 3D modeliyle mümkün olur. Yer bilimciler de aynı şekilde son dönemlerde yer şekillerini 3 boyutlu modeller üzerinden incelemeye başladılar. 3D modeller aynı zamanda üretilecek 3 boyutlu bir cismin temelini oluştururlar. Bu modeller 3D yazıcılar tarafından gerçek bir objeye dönüştürülürler.
Modellemenin Cinsi;
3D tasarım iki şekilde yapılabilir. Bunlar katı modelleme ve yüzey modelleme şeklindedir.
Katı modelleme modellenecek cismin gerçek hacmiyle birlikte görüntüsünü yansıtır. Bu tip modellemeler oldukça gerçekçi görünür ancak bunun sonucu olarak ortaya konması da zordur. Örneğin bir taşın modeli yine aynı şekli taşıyan 3 boyutlu bir taş ile ortaya konur. Sağlık ve mühendislik alanındaki simülasyonlar görsel değildir. Bu nedenle bu alanlarda katı modelleme daha çok kullanılır. Yüzey modellemede ise hacim modellenmez. Sadece var olan objenin kabuk kısmı sınır teşkil etmesi açısından modellenir. İçerisi boşaltılmış bir yumurta düşünün. Aynen o şekilde sınırları belirli ancak içi boş modeller yüzey modelleme ile elde edilir. Bu tarz modeller daha kolay ortaya çıkar ancak üretim için katı modelleme kadar yeterli değildir. Bir objenin görüntüsü çok önemli olduğu için bilgisayar grafiklerinde yüzey modelleme yaygın modeller kullanılır. 2 boyutlu yüzeyler bilgisayar grafiklerindeki modelleri anlamamıza daha çok yardımcı olur. Çünkü burada ortaya konan grafiklerin görüntüleri kesin değildir. Kesinlik olmadığı için grafik tasarımları gerçekliğe yakın olacak bir tasarıma dayanır. Son yıllarda noktasal tasarımlar da bu alanda yaygınlaşmıştır. Sınırları belirleyecek şekilde objenin dış yüzeylerini koordinat sistemindeki noktalarla ortaya koyduktan sonra bu noktalar uygun çizgilerle birleştirilirler.