Введение

3D‑моделирование открывает новые возможности для традиционных жанров искусства - в том числе для натюрморта. Цифровые технологии позволяют не просто воссоздать композицию, но и детально проработать материалы, освещение и взаимодействие объектов, добиваясь эффекта живой, осязаемой реальности.

Представленная работа - 3D‑модель натюрморта с реалистичной проработкой деталей. В композиции объединены стул с накинутой тканью, ваза, яблоко и две веточки винограда. Проект демонстрирует, как современные инструменты помогают оживить классический жанр: передать складки ткани, фактуру яблока и т. д.

Цель работы - создание выразительной композиции натюрморта, подчёркивающей контраст форм, фактур и цветов. Показать, как полигональное моделирование и продуманное освещение помогают выстроить визуальную иерархию объектов

Задачи исследования – изучить возможности современной компьютерной 3D‑графики, принципы полигонального моделирования и работы с графическими 3D‑редакторами.

Основная часть

Возможности компьютерной графики.

Компьютерная 3D‑графика - инструмент, который применяется в самых разных сферах. Её ключевые возможности позволяют решать творческие, инженерные и коммерческие задачи с высокой точностью и гибкостью.

Одна из главных возможностей - реалистичное моделирование объектов любой сложности. С помощью 3D‑технологий можно создавать как простые геометрические фигуры, так и детализированные модели: от архитектурных сооружений и техники до персонажей и сложных механизмов. При этом удаётся точно воспроизводить текстуры и материалы, передавать такие физические свойства, как прозрачность, отражательная способность, шероховатость и другие характеристики поверхностей. [1]

Важное преимущество 3D‑графики - гибкость редактирования. В любой момент можно изменить форму, размер, цвет и расположение объектов, скопировать, масштабировать или трансформировать их без потери качества.

3D‑графика также даёт широкие возможности для анимации и симуляций. Можно анимировать движение объектов и персонажей, моделировать физические процессы: падения, столкновения, деформации, поведение тканей или волос, текучесть жидкостей. Реалистично воспроизводятся и природные явления - ветер, дождь, дым, огонь, волны.

Сферы применения 3D‑графики разнообразны:

- в кино и анимации она служит для создания визуальных эффектов, CGI‑персонажей и виртуальных декораций;

- в видеоиграх - для разработки игровых ассетов, уровней, персонажей и окружения;

- в архитектуре и дизайне - для визуализации зданий, интерьеров и ландшафтов;

- в рекламе и маркетинге - для 3D‑баннеров, интерактивных каталогов и презентаций товаров;

- в промышленности и инженерии - для прототипирования и моделирования механизмов;

- в медицине - для визуализации анатомических структур, планирования операций и создания протезов;

- в образовании - для интерактивных учебных пособий и виртуальных лабораторий;

- в науке - для моделирования молекул, физических процессов и астрономических объектов.

Среда разработки и ее особенности.

Для создания графического 3D-изображения использовалась программа Blender. Blender - бесплатная открытая программа для создания трёхмерной графики, которая объединяет моделирование, анимацию, симуляции, визуализацию и монтаж видео.[2]

К ключевым возможностям программы Blender относится:

- полигональное моделирование и скульптинг;

- текстурирование и материалы;

- освещение и рендеринг;

- анимация;

- композитинг и постобработка.

Благодаря тому, что Blender объединяет все эти функции в одной программе, удалось выполнить весь цикл работ — от эскиза и моделирования до финального рендера и постобработки — без переключения на сторонние приложения.

Процесс создания работы

Прототипом для модели послужило изображение, представленное на рисунке 1.

Рисунок 1 – Прототип 3D-изображения

Рисунок 2 –3D-изображение финальной модели

Приведем описание основных этапов создания 3D-изображения. [3]

1. Моделирование стула:

- создание ножек стула из цилиндров с помощью вытягивания частей объекта и их вращения, последующее соединение вытянутыми кубами;

- создание опоры для спинки стула с использованием тех же цилиндров, но более узких;

- создание спинки и сидения для стула с помощью уменьшения по оси Z и сглаживания углов.

На рисунке 3 показана получившаяся модель стула.

Рисунок 3 – Модель стула

Моделирование ткани:

- создание плоскости, размещение ее над стулом.

- применение инструмента «Подразделение» и разбивание плоскости на 100 делений.

- во вкладке «Физика» для всех объектов выбор «Столкновение», для плоскости также выбор «Ткань».

- запуск симуляции падения ткани на стул. Остановка в нужном положении.

- во вкладке «Физика» - «Ткань» - «Кэш» выбор «Запечь».

- те же действия со вторым куском ткани.

На рисунке 4 представлена модель стула с тканью.

Рисунок 4 – Модель стула с тканью

3. Моделирование вазы:

- добавление цилиндра;

- вдавливание верхней грани внутрь для формирования дна вазы с помощью кнопки e;

- превращение цилиндра в вазу, используя фаску ребер, вытягивание и изменение размера частей цилиндра.

На рисунке 5 изображена модель вазы.

Рисунок 5 – Модель вазы

4. Моделирование яблока:

- добавление фигуры «UV Сфера».

- в режиме скульптинга при помощи кистей draw и draw sharp изменение формы шара на форму яблока.

- вытягивание нескольких верхних граней в углублении в качестве веточки яблока.

На рисунке 6 изображена композиция с моделью яблока.

Рисунок 6 – Модель яблока

5. Моделирование винограда:

- добавление куба, придание ему более вытянутой формы, уменьшение размера. Получилась веточка винограда. Повторение тех же действий еще раз

- добавление фигуры «UV Сфера» и придание ей формы виноградинки в режиме скульптинга.

- копирование виноградинки и изменение ее формы еще раз, чтобы каждая виноградинка была уникальной.

На рисунке 7 представлена композиция с добавлением винограда.

Рисунок 7 – Модель винограда

6. Шейдинг и текстурирование:

- переход в режим шейдинга;

- добавление для каждого объекта нодов;

- загрузка в каждый нод необходимой текстуры (текстура ткани, дерева, металла и т.д.);

- выставление нужных значений «Металлик», «Шероховатость» и «Коэффициент преломления».

На рисунке 7 показана модель без текстур, на рисунке 8 – итоговое изображение с использованием шейдинга и тектурирования.

Рисунок 8 – Изображение с использованием шейдинга и тектурирования.

Выводы

Созданная 3D‑модель натюрморта может быть применена в самых разных сферах. В дизайне интерьеров она пригодится для визуализации мебели и декора, позволяя демонстрировать расстановку предметов и оценивать их сочетаемость. В рекламе и коммерции модель может служить основой для создания 360°‑обзоров товаров, интерактивных каталогов и презентаций посуды или домашнего текстиля.

В сфере VR и AR модель подойдёт для создания интерактивных выставок, виртуальных музеев и обучающих приложений, где пользователи смогут взаимодействовать с объектами. Наконец, после рендера в высоком разрешении модель может быть использована для печатной продукции — иллюстраций в книгах, журналах, постерах и каталогах.

Таким образом, модель сочетает в себе техническую проработку и художественную выразительность, что делает её универсальным инструментом для творческих и коммерческих задач. Гибкость настроек и поддержка множества форматов экспорта позволяют адаптировать её под широкий спектр проектов без потерь качества.