En el mundo del diseño por computadora, el modelado 3D es el proceso de desarrollar gráficos e imágenes que parecen tener tres dimensiones. El proceso es complicado, pero generalmente implica conectar un conjunto de puntos con varios datos geométricos, como líneas y superficies curvas, con el objetivo de crear un modelo de marco ancho que represente un objeto tridimensional. Es popular en juegos, películas y otras empresas de entretenimiento, aunque también tiene aplicaciones en medicina e ingeniería. En la mayoría de los casos, requiere tanto software especializado como al menos algunos conocimientos de codificación informática. Los diseñadores suelen utilizar uno de los cuatro métodos principales de modelado, a saber, B-spline racional poligonal, primitivo, no uniforme, o splines y parches. La elección de un método sobre otro suele ser una cuestión de objetivos finales, así como de las capacidades del software.
Aplicaciones de entretenimiento
Hay muchas aplicaciones para el modelado digital en 3D, aunque la industria de los videojuegos es una de las más reconocidas por muchos. Los diseñadores utilizan varios métodos de modelado tridimensional para crear modelos de personajes realistas que aparecen en consolas de juegos y en línea. El producto final puede ser animado o inanimado, pero generalmente se caracteriza por su apariencia real y su profundidad aparente, muy lejos de los gráficos unidimensionales y las animaciones de dibujos animados que solían ser el estándar de la industria.
Varias películas y películas también utilizan imágenes en 3D. Esto es quizás más evidente en las funciones que son completamente generadas por computadora, pero la tecnología también tiene aplicaciones en películas de acción en vivo. Sin embargo, ver este tipo de películas en tres dimensiones a menudo requiere pantallas especiales o lentes de visualización, ya que en la mayoría de los casos se filman normalmente, es decir, en una dimensión. Luego, los programadores de computadoras manipulan la película en tres dimensiones, lo que puede dar una sensación más amplia y más real cuando finalmente se ve.
En la industria
Los diseñadores también utilizan este tipo de modelado en el campo médico, generalmente para crear modelos detallados de órganos del cuerpo humano. Esto puede ser una parte importante de muchas exploraciones de diagnóstico y, en muchos casos, puede prevenir o al menos retrasar cosas como la cirugía exploratoria, ya que los profesionales médicos pueden ver lo que está sucediendo dentro del cuerpo con mucha precisión desde el exterior. Los programas de esta categoría también se utilizan ampliamente en la monitorización fetal y ecografías de mujeres embarazadas.
La comunidad de ingenieros también utiliza programas de diseño asistido por computadora (CAD) en 3D para crear modelos tridimensionales de nuevos dispositivos, vehículos y estructuras; todo, desde el diseño arquitectónico hasta la dinámica de tuberías urbanas, puede cobrar más o menos vida con la estructuración 3D. Esto no solo puede ayudar a los diseñadores y planificadores a familiarizarse con los proyectos, sino que también puede ser una buena manera de diagnosticar problemas y problemas antes de que realmente surjan.
Modelado primitivo
Por lo general, hay cuatro métodos de modelado entre los que los diseñadores pueden elegir. El primero y más básico se conoce como el método de modelado «primitivo». Esta es la forma más sencilla de modelar objetos 3D e implica el uso de elementos geométricos básicos como cilindros, conos, cubos y esferas. Las formas aquí tienden a estar definidas matemáticamente y ser precisas, lo que facilita trabajar con ellas en la mayoría de los casos, incluso para principiantes. El modelado primitivo se utiliza principalmente en el desarrollo de modelos 3D de aplicaciones técnicas.
Modelado poligonal
Un enfoque un poco más avanzado hace uso de lo que se conoce como método «poligonal». El modelado poligonal implica conectar segmentos de línea a través de puntos en un espacio 3D. Estos puntos en el espacio también se conocen como vértices. Los modelos poligonales son muy flexibles y pueden ser renderizados por una computadora muy rápidamente. Sin embargo, no se puede crear una superficie curva exacta utilizando la técnica de modelado poligonal 3D, lo que limita su utilidad en determinadas aplicaciones.
Modelado NURBS
El modelado B-spline racional no uniforme, también conocido como método NURBS, es una de las mejores formas para que los desarrolladores creen superficies realmente curvas y suaves. A diferencia de las técnicas de modelado poligonal, que solo pueden aproximar superficies curvas utilizando numerosos polígonos, el modelado NURB en realidad «dobla» el espacio. Este estilo de modelado se usa ampliamente en la mayoría de las plataformas.
Modelado de splines y parches
Una forma más avanzada de modelado NURBS es el método de «splines y parches». Este tipo de programa permite a los desarrolladores utilizar líneas curvas para identificar y proyectar la superficie visible. A menudo se necesita más tiempo para construir y ejecutar comandos en esta categoría, pero los resultados tienden a ser algunos de los más vívidos y realistas.
Requisitos de Software
El modelado 3D suele ser más fácil de realizar con programas de software que han sido diseñados expresamente para ese propósito. Maya® y 3DS Max® son dos ejemplos; hay muchos por ahí. Si bien la mayoría de las suites de software tridimensionales son bastante caras, también hay varios programas de código abierto que están disponibles de forma gratuita. Independientemente de sus especificaciones, la mayoría sigue métodos de modelado poligonal y NURBS. Algunos también tienen especificaciones para crear materiales complicados como lluvia, nubes y arenas voladoras, que normalmente utilizan un sistema de partículas para facilitar el proceso de modelado. También hay algunos lenguajes de descripción de escenas como POV-Ray que los modeladores 3D utilizan con frecuencia.