3D Modelleme


3D bilgisayar da yer alan 3D modelleme veya doğrudan modelleme bir nesne üzerinde, 3 boyutlu olacak şekilde bütün yüzeyleri ile beraber matematiksel olan ifadesi şeklinde yorumlanır. Canlı ya da cansız herhangi bir varlığın görüntüsünü üç boyutlu olacak bir şekilde modelleyebilmeniz için çeşitli olan bilgisayar programları kullanmanız gerekmektedir. Ortaya çıkmış olan üründe ise 3D model denir. Türkçe anlamı ile 3 boyutlu model olarak da isimlendirilmektedir. 3D modeller bilgisayarda da kabası alınıp 2 boyutlu resim şeklinde de görüntülenir. Tasarlanan 3D model, 3D yazıcılarda, 3D baskı makineleri kullanılarak, gerçek olan fiziksel bir objeye de dönüştürülebilmektedir.
3D modelleme otomatik ya da manüel olarak yapılabilmektedir. Otomatik olacak şekilde hazırlanmış olan geometrik şekil aynı heykeltıraşlığa benzetilmektedir. Bu kavramdan da bakabilme ihtimaliniz var. Modelleyebileceğiniz objenin de 3D şeklinde geometrik datasını kendiniz hazırlarsanız.
3D Tasarım
Yukarıda yazdığımız gibi 3D modelleme, hazır halde bulunmuş olan bir canlı ya da cansız varlığın 3 boyutlu bir şekilde dijital formunu oluşturmak olarak dile getirdik. 3D tasarımsa bir ihtiyaca, kullanım alanlarına göre mühendislik hesabına göre de önce kâğıt üstünde belirlenmiş olan parçanın bilgisayara aktarılması olarak gerçekleşir.
3D Modelleme ve 3D Tasarım
3D modelleme ile beraber 3D tasarımın farkı, 3D tasarımın hazır da bulunmamış olan bir nesnenin bilgisayara aktarılması olduğundan, hesaplamaların, kullanım alanlarının ve ihtiyaçlarının belirlenmesidir. Bu noktada ise tasarımcı sıfırdan biri ürününü ya da var olan bir ürünün ihtiyaç üstüne de yeni geliştirilmiş halini oluşturmaktadır. 3D tasarım işlemini, hesaplayıp ölçülerini de aldıktan sonra 3D modelleme işlemine geçilir, bu şekilde planlı olacak şekilde de ilerlenir.
Modeller
3D modeller fiziksel bir uzay geometrisindeki belli noktalar ile tanımlanmaktadır. Bu modellerle çeşitli geometrik şekillerin birleşimiyle beraber ortaya çıkmaktadır. Bütünse bir sistem üzerinde çember, üçgen, eğri ve doğru şekillerde kullanılmaktadır. Elde veriler bulunduğu zaman 3D tasarım manüel bir şekilde, simülasyon programını kullanıp veya tarama işlemi ile beraber ortaya konabilmektedir. 3D modelleme de 3D grafiklerde de oldukça yaygın bir şekilde kullanılmaktadır. Aslındaysa 3D modeller, 3D grafiklerin kişisel bilgisayarlarda yaygın bir şekilde kullanılmasından daha önce de bulunmaktaydı. Örnek olarak birden fazla bilgisayar oyununda 3D modelleme mevcut olsa da 3D grafikler henüz kişisel bir şekilde bilgisayara tasarlanmaya uygun değildiler. Bilgisayar programlarının da yaygınlaşmasın da önce 3D modellemeler kullanılmaktaydı.
Günümüzdeyse 3D modeller çok çeşitli bir şekilde kullanılıyor. Tıp sektöründe, organların 3 boyutlu modelleri daha etkin bir şekilde kullanılmakta. Bunun içinse veri MR makinesinde çekilmiş olan çok sayıdaki 2 boyutlu fotoğrafın birleştirilmesi ile ortaya çıkmaktaydı. Sinema sektöründeyse özellikle de animasyon görüntülerinde yaygın olacak şekilde 3D modellemeler kullanılır. Oyun sektöründeyse birden fazla bilgisayar oyununda 3D modellemeleri detaylı şekilde kullanılır. Bilimde ise 3D modellerinin kullanımı önemli olmaktadır. Örnek olarak kimyasal bileşiği 3D modeli ile 3 boyutlu bir hale getirerek, simgeleme yapılabilmektedir. Bu şekilde de molekül geometrisi de ortaya aynı şekilde çıkmış olmaktadır.
Mimari alanında kullanılmış olan 3D modellemeler için farklı programlar oluşturulur. Çünkü ortaya çıkabilecek olan yapıların 2 boyutlu planının dışında da olması ile beraber boyutlu hali de izlenir. Mühendislikteyse herhangi bir ürün ortaya çıkarırken ilk olarak prototipi hazırlanmaktadır. Bu durumda da ancak 3D modeli ile mümkün oluyor. Yer bilimcilerdeyse aynı şekilde, son zamanlarda yer şekillerini 3 boyutlu modeller üstünden incelemişlerdir. 3D modellemeler aynı zamanda da üretilebilecek olan 3 boyutlu bir cismin temelini oluşturmaktadırlar. Bu modeller ise 3D yazıcılar tarafından gerçek bir objeye dönüştürülmektedir.
Modellemenin Cinsi
3D tasarım iki şekilde de yapılabilmektedir. Bunlar katı modellemelerinde, yüzey modellemeleri olarak ayrılmaktadır. Katı modellemelere modellenebilecek olan gerçek hacmi ile beraber görüntüsünü yansıtmaktadır. Bu tip modellemelerdeyse oldukça da gerçekçi olan bir görünüm ortaya çıkar. Ancak bunun sonucunda ise ortaya konması da zor olmaktadır. Örnek olarak bir taşın modeliyle aynı şekli taşımış olan 3 boyutlu bir taşla ortaya konmaktadır. Sağlık ve mühendislik alanlarında simülasyonlar görsel olarak adlandırılmaktadır. Bundan dolayı da bu alanlarda katı modellemeler daha çok kullanılmaktadır.
Yüzey modellemelerdeyse hacim modellenmemektedir. Yalnızca modelin kabuk kısmının var olması da bulunmasına olanak sağlar. İçi boşaltılan bir yumurtayı düşünmelisiniz. Aynen bu şekilde de sınırları belli ancak içi boş modellerle yüzey modellemeler elde edilmektedir. Bu tarz modellemeler daha kolay bir şekilde ortaya çıkmaktadır. Fakat üretim içinde katı modelleme kadar yeterli olmamaktadır.
Bir objenin görüntüsü çok önemlidir. Bilgisayar grafiklerinde yüzey modellemeler yaygın bir şekilde kullanılmaktadır. 2 boyutlu yüzeylerde bilgisayar grafiklerinde olan modelleri anlamamıza yardımcı olmaktadır. Çünkü bu kısımda ortaya konulmuş olan grafiklerin görüntüler net değildir. Kesinlik olmadığından da grafik tasarımlarına gerçekliğe yakın bir şekilde olması, tasarıma dayanmaktadır. Son senelerde noktasal tasarımlar ise bu alanda iyi bir şekilde yaygınlaşmıştır. Sınırları belirleyen objenin dış yüzeylerini de koordinat sisteminde olan noktalar ile beraber ortaya koyduktan sonra da bu noktalar uygun çizgiler ile birleştirilmektedir.
Modelleme Süreci
Bir modeli ortaya çıkartırken 3 adet yöntem uygulanmaktadır.
Çokgen Modelleme
3 Boyutlu uzayda tanımlı olacak şekilde düğüm noktalarıyla birbirine çeşitli doğrular ile bağlanmaktadırlar. Bunlarla beraber bir çokgen modeli oluşturulmaktadır. Günümüzdeyse en çok kullanılmış olan modelleme yöntemlerinden olmaktadır. Bunun nedeniyse bilgisayarların bu modeli daha çok algılaması, daha kolay bir şekilde uygulamaya sokmasıdır. Buna rağmen de çokgen modellemelere elde edilmiş olan model düzlemsel olmaktadır. Bundan dolayı da eğrisel görüntüler fakat doğrular kullanılıp belli yakınlıkta çizilebilmektedir.
Eğrisel Modelleme
Yüzeyler bu tarz bir modelleme ile beraber ifade edilmektedirler. Bu eğrilerse çeşitli noktaların kaynaştırılması ile beraber ortaya çıkmaktadır. Bu noktalar eğriler üstündeki hayali noktalar olmaktadır. Her noktanın da eğri üstünde bir ağırlığı bulunmaktadır. Noktanın ağırlığı da arttıkça eğrinin o noktaya kadar da yakın olma ihtimali de aynı şekilde artmaktadır. Eğri tipleriyse nonuniformrational B-spline ifadesinin kısaltması olan NURBS yapılarını içermektedir.
Dijital Heykelleme
Modellemelerde son derece yeni olan sistemlerden biridir. Yaygınlaşmaya birkaç sene içerisinde başlamıştır. Dijital heykel farklı şekillerde yapılabilmektedir. Yer değiştirme, hacimsel, dinamik mozaik şeklinde olur. Yer değiştirme veya yerleştirme en yaygın olacak şekilde kullanılmış olan dijital modelleme türü olmaktadır. Bu sistemdeyse, öncelikle resmin içinde gerekli görülmüş olan noktalar ele alınarak heykel ortaya çıkartılır. Dijital modellemelerle ortaya konmuş olan modellerde çok daha güzel bir görüntü ortaya çıkmaktadır.
Modelleme kullanılırken birden fazla değişik teknik bulunmaktadır. Bu tekniklerin gerçekleşebilmesi içinde birden fazla yazılım bulunuyor. Maya, Cinema 4D, Blender ve Solid Thinkiing en yaygın bir şekilde kullanılan uygulamalar olmaktadır. Bunlar ile beraber ekstra olacak şekilde kullanılabilen AutoCad, SolidWorks ve Rhino programları 3D tasarım içinde kullanılmaktadır. Daha komplike yapılarsa birden fazla sistemi kullanıp ortaya modeli koymaktadır. Aynı modelde hem eğri de hem de doğru, çokgen kullanılabilmektedir. Modelleme için bu programların kullanılışını öğrenmeniz gerekmektedir.


Leave a comment