Появление программ для трёхмерного моделирования значительно упростило работу людей многих профессий. Там, где раньше требовалось от руки нарисовать какую-либо модель (причём чаще всего параллельно соблюдая её симметричность), теперь можно воспользоваться специализированными для этого средствами.

Овладение программами для моделирования трёхмерных изображений сейчас представляет интерес для пользователей разных возрастных категорий и различных сфер деятельности [1,2,4]. Обучение графическому моделированию имеет большое значение как для формирования ИКТ-компетентности, так и для достижения личностных результатов, в том числе развития креативных способностей [3,5-7].

На данный момент программ для работы с 3D графикой существует огромное количество, но обладающих достаточным функционалом не так уж много. Самым популярным из таких программных продуктов на сегодня является 3Ds Max от компании Autodesk, имеющий колоссальное количество инструментов для работы с трёхмерной графикой, но при этом доступный по цене далеко не каждому.

В таком случае на помощь приходят бесплатные аналоги. Одним из таких является часто недооцененный Blender от Blender Foundation. Программа имеет открытый исходный код, что в свою очередь позволяет быстро устранять ошибки, а также дает возможность любому желающему отредактировать исходный код и распространять полученные таким способом новые версии программы.

Кроме традиционных для 3D моделирования функций и инструментов, Blender имеет следующие возможности:

1. 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.
   
2. Универсальные встроенные механизмы рендеринга и интеграция с внешним рендерером YafRay, LuxRender и многими другими.
   
3. 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 волос на основе частиц и система частиц на основе волос.
   
4. Базовые функции нелинейного редактирования и комбинирования видео.
   
5. Game Blender – 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 видеоигр.
6. Благодаря дополнительным плагинам можно расширять возможности программы (к примеру, «Sapling» позволяет быстро создавать реалистичные деревья) и др.

Рассмотрим возможности программы на примере создания заготовки человека из одной точки. Для разработки данной модели будем использовать метод экструдирования. Процесс создания экструзии можно представить как выдавливание вязкой массы через двухмерное отверстие. Инструмент Extrude (в переводе с англ. – выдавливать, выпячивать и т.п.) позволяет изменять mesh-объекты в режиме редактирования за счет создания копий вершин, рёбер и граней и их последующего перемещения, а также изменения размеров (если это ребра или грани).

1. Переходим в режим Edit mode (нажав клавишу Tab) и нажимаем сочетание клавиш Alt+M-> At Center, получилась точка:

2. Экструдируем точку по оси Z в прямую нажав клавишу E, а затем Z. Заходим в модификаторы, Add Modifier –> Skin, получившийся параллелепипед можно продолжать экструдировать.

3. Чтобы экструдирование объекта проходило симметрично, добавляем модификатор Mirror (Add Modifier -> Mirror). Чтобы убрать искажения полигонов, поднять модификатор Mirror выше.

4. Чтобы округлить объект, добавляем ещё один модификатор Add Modifier -> Subdivisoin Surface. А также добавляем ещё одну ступень сглаживания, увеличив параметр View на один.

5. Экструдированием вытягиваем руки заготовке, также с помощью сочетания Ctrl+A можно сузить руки на концах. Также можно добавить дополнительные точки для работы, выделив нужный отрезок и нажав Subdivide на левой панели.

6. Заканчиваем с руками и головой.

7. Добавляем ноги и пальцы на руках, а также немного подравниваем остальные части.

Модель заготовки человека готова. В дальнейшем её можно модифицировать, добавляя новые детали, элементы или кости для использования в разных проектах, например для разработки анимации или игры.

Таким образом, можно с уверенностью сказать, что Blender является отличным подспорьем платным программам трёхмерного моделирования, включает достаточно широкий функционал, не требователен к ресурсам в отличие от подобных пакетов моделирования и лёгок в использовании.

1. Векслер В.А., Баженов Р.И. Формирование модели обучения взрослых основам информационных технологий: региональный аспект: монография. Биробиджан: Издательский центр ФГБОУ ВПО «ПГУ им. Шолом-Алейхема», 2014. 126 с.
2. Козлов С.В. Использование графических решений в разработке развивающих игр на занятиях по информатике в школе физико-математического профиля // Гуманитарные научные исследования. 2015. № 4-2 (44). С. 20-29.
3. Раскина И.И., Штепа Ю.П.Обучение старшеклассников решению задач по информационному моделированию для достижения ими личностных образовательных результатов // Информатика и образование. 2011. № 7. С. 40-44.
4. Ходос О.С., Баженов Р.И. Обучение трёхмерному моделированию в Unity3D // Современные научные исследования и инновации. 2014. № 6-3 (38). С. 14.
5. Штепа Ю.П. Оценка сложности учебных задач по информационному моделированию // Информатика и образование. 2014. № 2 (251). С. 66-67.
6. Штепа Ю.П. Психолого-педагогические основы применения задач по информационному моделированию для развития креативных способностей старшеклассников // В книге: Наука и образование: современные тренды. Коллективная монография. Сер. «Научно-методическая библиотека» Чебоксары, 2014. С. 150-163.
7. Штепа Ю.П. Роль обучения решению задач по информационному моделированию для развития ИКТ-компетентности старшеклассников // Вестник Приамурского государственного университета им. Шолом-Алейхема. 2009. № 1. С. 28-44.

Все статьи автора «Штепа Юлия Петровна»