O mundo dos gráficos 3D é um campo complexo, alimentando indústrias de jogos e filmes, arquitetura e engenharia. Os artistas e designers 3D usam técnicas e processos específicos, como design gráfico 3D, renderização, visualização e animação para dar vida a uma visão na tela. Mas quando se trata de tirar essas imagens 3D e transformá-las em objetos físicos – especificamente com impressão 3D – a ciência por trás disso é chamada de modelagem 3D.
A modelagem 3D é muito mais sobre logística do que outros aspectos do design 3D porque sua saída não é um produto final, como um visual de um objeto 3D. Ao invés disso, é uma representação matemática desse objeto, explicando como esse objeto é formado.
O que é modelagem 3D?
A modelagem 3D é igual à matemática, geometria e design. Usando um software especializado, a modelagem 3D gera arquivos que são essencialmente instruções para impressoras 3D.
Como um escultor, arquiteto ou construtor, a modelagem demonstra como um objeto ou edifício será construído. Se um blueprint é uma representação 2D de um edifício, um modelo é sua representação 3D, fornecendo uma descrição matemática da superfície desse objeto.
Com programas como Rhinoceros, Blender 3D, SketchUp ou ZBrush, os designers ou artistas 3D podem criar arquivos que representam pontos no espaço, com muita geometria como triângulos, polígonos e curvas para unir os pontos em um objeto tridimensional.
Existem dois tipos principais de modelos 3D: modelos de desenho auxiliado por computador (CAD) e modelos de malha 3D, que definem a forma e a superfície. Um modelo CAD pode ser pensado mais como um conjunto de etapas para criar o objeto, que pode ser modificado ao longo do caminho sem reescrever o arquivo inteiro. Uma malha é mais uma representação da aparência da superfície do objeto, nomeada por sua aparência que lembra a malha envolvida em torno de um objeto.
Como a modelagem 3D é diferente dos gráficos 3D e dos processos de renderização?
Como a modelagem 3D é diferente do design 3D? Na saída. No design 3D, o resultado é uma renderização 2D de uma imagem 3D ou animação, na imagem à esquerda. Na modelagem 3D, você está criando um arquivo técnico usado para criar esse objeto 3D. Um modelo CAD é como um conjunto de instruções para criar um objeto 3D, enquanto um modelo de malha 3D define a forma e a superfície do objeto.
Essencialmente, o resultado final é o que torna os dois diferentes. Nos gráficos 3D, o resultado é uma renderização 2D de uma imagem ou animação 3D, como uma foto de um objeto. Na modelagem 3D, no entanto, é um arquivo técnico que pode ser usado como instruções para criar um objeto tangível.
Se você quiser descrever como um objeto será criado, use a modelagem 3D. Se você quiser ver como ficará depois de criar, você usa a renderização 3D.
Como a Modelagem 3D é usada?
A modelagem 3D abriu um mundo de possibilidades, dando a capacidade de prototipar objetos 3D de forma rápida e acessível. A saída que você normalmente obtém da modelagem 3D pode ser qualquer um dos seguintes:
- Modelos 3D impressos com uma impressora 3D
- Imagens 2D criadas via renderização 3D
- Simulações 3D de um objeto ou prédio
Os modelos 3D são usados em diversos setores, desde arte e entretenimento, como jogos, filmes e animação, até engenharia, manufatura, dispositivos médicos, arquitetura e até geologia.
Mais sobre Arquivos 3D
Vamos nos aprofundar um pouco na saída usada para gerar esses modelos impressos em 3D.
Os arquivos STL são o tipo de arquivo mais comum criado com o software CAD. Esses arquivos pegam o desenho e o convertem em geometria de polígono em um espaço 3D, e o objeto resultante será composto de triângulos, vértices, arestas e curvas.
Uma consideração importante é a resolução de arquivos, que determinará coisas como a qualidade, a textura da superfície e os detalhes do objeto impresso. Quanto menor a resolução do arquivo, maiores serão os triângulos, dando ao objeto uma aparência mais pixelada.
Definir a resolução do arquivo no software de modelagem 3D que você está usando permite exportar arquivos de maior qualidade. Arquivos STL de alta resolução serão arquivos maiores, com muito mais detalhes – às vezes, muito para uma impressora processar.
É importante verificar as diretrizes da impressora para garantir que você está exportando o tamanho de arquivo correto para o equipamento.
Trazendo modelos 3D à vida com a Impressão 3D
Quer você esteja usando um fornecedor de impressão 3D, alugando um computador ou utilizando o seu próprio, a impressão 3D é hoje uma tecnologia muito mais acessível do que nunca. A impressão 3D nos permite criar facilmente protótipos 3D únicos de forma rápida e barata.
Designers industriais usam impressoras para criar e testar protótipos de seus projetos. Com a criação de protótipos em tempo real, eles podem transformar rapidamente ideias em objetos tangíveis que podem testar e inovar com muito mais rapidez e economia do que com o processo de fabricação tradicional.
As impressoras 3D não estão muito longe das impressoras domésticas e de escritório 2D. Na verdade, basicamente fazem a mesma coisa, criam uma cópia de um arquivo de computador, apenas o resultado é um objeto 3D tangível. Para dar vida ao arquivo STL, uma impressora 3D normalmente usa modelagem de deposição fundida (FDM), na qual um rolo de material (por exemplo, filamento plástico) é derretido e transformado em minúsculos pedaços de fita que são adicionados camada por camada para formar um objeto sólido.
Como as impressoras replicam um modelo 3D exatamente ao dividi-lo em camadas, seu design precisa seguir certas diretrizes ou a impressora não poderá produzi-lo. Os objetos 3D têm três eixos: os eixos x, y e z, indicando altura, largura e profundidade. Isso significa que os modelos 3D devem ter coordenadas x, y e z.
Com diferentes opções de software, impressoras e materiais de impressão para escolher, no entanto, não há uma resposta única para a impressão do modelo 3D. Há muitas coisas a serem consideradas, como por exemplo:
- Qual material de impressão você usará?
- Você precisa que o objeto impresso seja flexível ou sólido? Pesado ou leve?
- Você precisa de peças interligadas?
O material escolhido pode afetar aspectos de seu design (talvez seja necessário reforçar partes ou bordas) e a tecnologia usada para imprimir com esses materiais.
Fonte: Upwork
