Software pro 3D vizualizaci: Zásadní nástroj pro architekty a designéry
Specializované programy pro 3D vykreslování umožňují architektům a designérům oživit jejich trojrozměrné modely pomocí fotorealistických obrázků či animovaných videí. Tato technologie se stala standardem v oblasti prezentace návrhů, a to i u projektů, které dříve nebyly považovány za natolik významné, aby ospravedlnily použití pokročilého 3D renderování.
Důvod je zřejmý. Zákazníci, kupující a další osoby s rozhodovací pravomocí jsou dnes technologicky zdatní a vyžadují realistickou vizualizaci návrhů. Ať už se jedná o obytné budovy, kancelářské prostory, herní prostředí či produktový design, detailní a přesné 3D vizualizace jsou klíčové. Proto je nezbytné držet krok s poptávkou a používat špičkový 3D renderovací software, který dokáže věrně zobrazit modely s důrazem na detaily, kontext, osvětlení a další důležité aspekty.
Pojďme se blíže podívat na to, co 3D renderování obnáší a jak vám může pomoci.
Co je 3D vykreslování?
3D vykreslování je proces vytváření dvourozměrných nebo trojrozměrných obrazů z modelů nebo návrhů, jehož cílem je simulovat realistický vzhled. Tento proces probíhá po vytvoření návrhu v CAD nebo 3D modelovacím softwaru a slouží k prezentaci návrhu, ať už se jedná o budovu, její interiér či fasádu, a to ještě před samotnou realizací stavby.
Speciální 3D renderovací software dokáže vytvořit fotorealistické obrazy. Precizně zachytí všechny 3D prvky návrhu a představí je v realistické podobě. Pro zvýšení autentičnosti je možné přidávat textury, specifické osvětlení, barvy, efekty počasí, rozmazání pohybu a další prvky. Výsledné obrázky lze navíc upravovat, škálovat, vytvářet navigovatelný obsah či interaktivní prvky, čímž se maximalizuje potenciál návrhů.
Typy 3D vykreslování
Existují tři základní typy 3D vykreslování: plošné, pevné a drátové. Každá z těchto metod používá odlišný přístup a metody úprav. Vybírat by se mělo podle specifických požadavků projektu.
- Pevné 3D vykreslování: Využívá základní 3D geometrické tvary, jako jsou kvádry, válce, kužely, klíny, koule a kruhy. Kombinací těchto tvarů lze vytvářet složitější struktury. Tvar 2D objektu lze také otáčet a protahovat, čímž vzniknou 3D tělesa. Tato metoda je efektivní a poměrně rychlá.
- Plošné 3D vykreslování: Definuje hrany a povrchy 3D návrhu a umožňuje vytvářet 360stupňové vizualizace, panoramatické snímky či obsahy pro virtuální realitu. Tato metoda využívá polygonální sítě, které se skládají z rovných ploch.
- Drátové 3D vykreslování: Vytváří „kostru“ 3D návrhu a nezahrnuje žádné povrchy. Zobrazuje obrys objektu pomocí čar a bodů spojených křivkami. Tato metoda vyžaduje nejvíce času a je obvykle nejpomalejší.
Jak probíhá 3D vykreslování?
Vše začíná 3D modelováním či projektováním, tedy vytvořením reprezentace povrchu nebo objektu v trojrozměrném prostoru. Návrh se skládá z bodů a čar, které vytvářejí povrch – trojúhelníky, čtverce, zakřivené plochy a další geometrické tvary.
Po dokončení modelování se provádí vylepšení pomocí osvětlení, barvení a aplikací textur. Následně se modely vykreslují pomocí 3D renderovacího softwaru. Ten převede model do formy obrázku, video souboru nebo animace, což umožňuje efektivnější prezentaci a lepší pochopení návrhu.
Samotný proces vykreslování může trvat od několika sekund až po několik dní, v závislosti na složitosti výpočtů a na výkonu softwaru. Zvolení efektivního 3D renderovacího programu je proto klíčové.
Designéři také často pracují v iteracích, kdy upravují a vylepšují model. Po dokončení všech úprav se vykreslí finální verze, která slouží k dalšímu postupu v realizační fázi projektu.
Kde se 3D vykreslování využívá?
Kvalitní 3D rendering je nezbytný pro všechny, kdo pracují s 3D modely – architekty, inženýry, interiérové designéry, 3D umělce a další. Už to není luxus, ale nutnost pro úspěšnou prezentaci projektů klientům.
- Používá se v mnoha odvětvích, včetně realit, výroby, zábavního průmyslu (hry, filmy).
- Stavebnictví a architektura patří k největším uživatelům 3D vykreslování, s širokou nabídkou specializovaného softwaru, jako je Lumion.
- Zdravotnictví také používá 3D renderovací software pro tvorbu detailních 3D vizualizací lékařských nástrojů, implantátů, skenovaných částí těla, protetiky a dalšího, což zdravotníkům zajišťuje přesnější modely pro jejich práci.
Software se využívá také v automobilovém průmyslu, při výrobě, produktovém designu, reklamě, stavebnictví, módě, geologii, interiérovém designu, v bezpečnostních školeních, při tvorbě virtuální reality a mnoha dalších oblastech.
Rozdíl mezi 3D modelováním, renderováním a animací
3D modelování, renderování a animace jsou termíny, které se často objevují v souvislosti s architekturou a designem. Pro ty, kteří s nimi začínají, se tyto pojmy mohou zdát nejasné a mohou se zdát zaměnitelné, ale z technického hlediska se jedná o odlišné procesy, které spolu souvisí při vytváření 3D reprezentace návrhu.
- 3D modelování: Je proces vytváření 3D objektu či modelu pomocí různých geometrických tvarů ve 3D prostoru, a to s použitím specializovaného softwaru.
- 3D vykreslování: Zobrazuje 3D model ve formě obrázků, videí nebo her.
- Animace: Manipuluje s modelem, aby se dal do pohybu, a to změnou jeho velikosti, pozice, rotace nebo tvaru.
Pro vykreslování je možné zvolit samostatný renderovací modul nebo software, který obsahuje i 3D animační nástroje. V druhém případě však může dojít ke kompromisu v některých funkcích, protože je zde kladen důraz na animaci. Specializovaný 3D renderovací software obvykle nabízí všechny potřebné funkce pro maximální kvalitu vykreslování.
Níže naleznete seznam nejlepších 3D renderovacích programů.
Autodesk 3D rendering
3D renderovací software od společnosti Autodesk nabízí širokou škálu funkcí jako stínování, stíny, mapování textur, rozmazání pohybu, odrazy a další vizuální efekty. Díky těmto nástrojům můžete vytvářet vizualizace, simulace, filmy, videohry a další projekty.
Autodesk nabízí různé metody vykreslování, včetně softwarového, hardwarového, cloudového a vektorového. Mezi jejich software patří například Arnold, 3DS MAX, Maya, Revit, Vred, Autodesk rendering a Alias.
Doporučujeme vyzkoušet si zkušební verze vybraného softwaru, abyste si udělali představu o jeho funkcionalitě a lépe se rozhodli při výběru toho správného nástroje.
V-Ray Collection
Kolekce V-Ray nabízí neomezené možnosti díky okamžitému přístupu k 15 produktům Chaos pod jednou licencí. Můžete tak pracovat v různých 3D aplikacích, simulovat tekutiny, prozkoumávat scény v reálném čase a vytvářet fotorealistické rendery.
Software umožňuje snadné sdílení a spolupráci s ostatními, a to díky pokročilým technologiím a rychlému přístupu k novým verzím. Nastavení je jednoduché a licence nemají časové omezení.
Sada obsahuje V-Ray pro různé designové aplikace, jako jsou Maya, 3ds Max, Revit, Rhino, Modo, Blender, Nuke, Houdini, Unreal a Cinema 4D. Phoenix umožňuje simulovat tekutiny s efekty, jako je oheň, kouř, mlha a oceány, a je k dispozici pro Maya a 3ds Max.
Vantage slouží k přípravě scén v reálném čase. Chaos Cosmos umožňuje přidávat 3D obsah do projektů a pracovat se složitými materiály, jako je kov, kůže a plast. Chaos Cloud umožňuje cloudové vykreslování jedním kliknutím.
Kolekci V-Ray s 15 produkty lze získat za 699 dolarů ročně.
Maverick Studio
Pokud hledáte software pro vylepšení vizualizace produktů, Maverick Studio je vhodnou volbou. Tato desktopová aplikace s akcelerací GPU nabízí intuitivní nástroje pro „drag and drop“.
Patentovaný simulátor obsahuje interaktivní nástroje pro import 3D modelů a CAD souborů a vytváření atraktivních vizualizací s minimálním úsilím. Díky vestavěnému UV systému nemusíte trávit čas náročným mapováním a úpravou materiálů.
Další výhodou je snadné zaoblení hran a automatické zvýšení realismu obrazu. Aplikace nabízí konfigurovatelné parametrické materiály a umožňuje přesouvat objekty po povrchu a přizpůsobit je tvaru objektu.
Pomocí knihovny prostředí lze měnit nastavení osvětlení. „Shadow catcher“ umožňuje integrovat 3D objekty s již existujícími fotografiemi. Režim „normal light“ umožňuje získat jasnější zobrazení objektu. Maverick Studio nabízí i další funkce jako prostředí, lightbox, sady pro trasování, projektory, lightmixer, hloubku ostrosti a mnoho dalšího.
Arnold
Potřebujete profesionální vizuální efekty a animace?
Vyzkoušejte Arnold!
Arnold byl použit v mnoha filmech jako „Zataženo, občas trakaře“, „Gravitace“, „Pacific Rim“ a „Monster House“. Je dostupný pro Windows, Mac OS X a Linux a podporuje pluginy pro 3ds Max, Houdini, Cinema 4D, Katana a Maya.
Arnold nabízí skvělou kvalitu obrazu a snadné nastavení dle aktuálních výrobních požadavků. Lze ho používat přímo nebo prostřednictvím API. Pomáhá profesionálům dosáhnout jednoduché animace a VFX.
Mezi jeho funkce patří Fur and Hair, rozmazání pohybu, rozptyl podpovrchového světla, objemy, flexibilita, škálovatelnost, rozšiřitelnost, instance, efektivita paměti, dělení, odložené načítání geometrie a samostatný renderer příkazového řádku.
Stáhněte si 30denní zkušební verzi a prozkoumejte všechny jeho nástroje. Můžete si vybrat mezi předplatným pro jednoho nebo více uživatelů, a to za cenu od 45 dolarů měsíčně.
Blender
Vyzkoušejte open source sadu pro 3D tvorbu Blender, která zdarma podporuje celý 3D proces – rigging, modelování, animaci, vykreslování, simulaci a sledování pohybu. Nabízí Cycles Render Engine pro ultrarealistické vykreslování.
Blender poskytuje náhled výřezu v reálném čase, vykreslování GPU i CPU, podporu osvětlení HDR, shadery PBR a vykreslování VR. Modelovací nástroje usnadňují vytváření, transformaci a úpravu modelů.
Mezi další možnosti patří posun okraje, mřížka, vložka, vyplňování mostu, pokročilé sochařské štětce a nástroje, dynamické dělení, skriptování v Pythonu, 3D malba a texturované štětce.
Blender obsahuje sledování objektů a kameru, import záběrů, maskování oblastí, živé ovládání pohybu kamery a další nástroje pro sledování pohybu. Můžete si vybrat z manuálního i automatického sledování.
S vysoce kvalitními animačními nástroji můžete natáčet krátké i celovečerní filmy, seriály či reklamy. Získáte možnosti jako interpolované kosti B-spline, synchronizaci zvuku, editor křivek, automatické stahování kostry a mnoho dalšího. Podporovány jsou i 2D animace v 3D prostoru.
Indigo Renderer
Pokud hledáte renderovací software s fotorealistickým CPU a GPU rendererem, který simuluje fyziku světla, Indigo Renderer je tu pro vás. Nabízí tmavý režim uživatelského rozhraní, náhled materiálů, miniatury světlých vrstev, barevné křivky RGB a další užitečné funkce.
S grafickými kartami a modely fotoaparátů AMD nebo Nvidia získáte lepší výkon při vykreslování. Indigo Renderer nabízí nekonečné možnosti, jako je systém slunce a oblohy, vykreslování pomocí více GPU, přesná kamera, difrakce clony a nástroje pro kompozici.
Nabízí také úpravy, animace, síťové vykreslování, posuny, roviny řezů, ortografický pohled, sférický pohled a IES osvětlení.
Kerkythea
Vykreslování pomocí Kerkythea je jednoduché a zdarma, bez kompromisů v kvalitě obrazu. Kerkythea využívá přesné světla a materiály. Nabízí všechny potřebné nástroje pro nastavení scény, jako je editor materiálů, nastavení renderu a prohlížeč GL v reálném čase.
Jedná se o kompletní pracovní aplikaci pro vykreslování modelů, která je dostupná pro Linux, Mac OS X a Windows. Kerkythea podporuje modely .obj nebo .3ds a používá se také jako plugin pro SketchUp.
Materiály hrají důležitou roli při vykreslování. Kerkythea poskytuje editor materiálů, který umožňuje plnou kontrolu nad finálním vzhledem. Získáte také možnosti jako UV mapování, nastavení reflektorů, průvodce sluncem a oblohou, sférický pohled, knihovna modelů a další.
Redshift
Redshift je výkonný renderer akcelerovaný pomocí GPU. Podporuje profesionální studia i kreativní jednotlivce. Integrace s CG aplikacemi umožňuje plynulou práci.
Díky svým funkcím umožňuje dosahovat fotorealistických výsledků s dostupnými zdroji. Podporuje pokročilé možnosti texturování a stínování pro kvalitní vykreslování. Integrace s 3D aplikacemi umožňuje používat Redshift bez nutnosti dalších plateb. Podporovány jsou Autodesk Maya, Autodesk 3DS Max, Cinema 4D, SideFX Houdini a Blender.
Redshift také nabízí globální osvětlení, textury a geometrie mimo jádro, proxy, volumetrické vykreslování, vykreslování vlasů, posunutí a mozaikování, pečení a mnoho dalších funkcí.
Enscape
Zlepšete své návrhy pomocí vykreslování v reálném čase s programem Enscape. Software se přímo integruje s modelovacím programem, čímž zjednodušuje pracovní postupy návrhu a vizualizace.
Enscape nabízí rychlý způsob, jak převést modely na působivé 3D zážitky. Obsahuje knihovnu materiálů, kompletní editor materiálů a další užitečné funkce.
S NVIDIA DLSS (Deep Learning Super Sampling) můžete dosáhnout mimořádně kvalitního vykreslování. Knihovna objektů umožňuje vytvářet lepší prezentace. Aplikace obsahuje také nástroje pro tvorbu atmosféry scény a nastavení proudění větru.
Dalšími funkcemi jsou kolaborativní anotace (orto pohledy, vlastní aktiva, BIM informace, materiály atd.) a knihovna aktiv (vegetace, nábytek, vozidla, vybavení, osvětlení, budovy atd.). Cena začíná na 39,90 dolarech měsíčně (při roční platbě za jeden stroj).
Maxwell Render
Neztrácejte čas úpravou parametrů a složitou terminologií počítačové grafiky. Maxwell Render je navržen pro designéry, umělce a architekty. Umožňuje vytvářet realistické modely s krátkou dobou nastavení a snadným rozhraním.
Renderovací modul Maxwell kombinuje osvětlení s materiály a vytváří realistické obrazy. Je kompatibilní s CAD nebo 3D aplikacemi a používá se v mnoha odvětvích, jako je klenotnictví, automobilový průmysl a interiérový design.
Více-GPU jádro poskytuje rychlejší výsledky při zachování fyzické přesnosti. V nové verzi Maxwell najdete také implementaci odšumovače. K dispozici je i interaktivní oheň, náhodné barvy, multilight, náhodné UV záření, 3D rozostření pohybu, fyzická obloha, volumetrie, moře, vlasy, tráva, kožešina, import v-ray scény a mnoho dalšího.
Mezi pokročilé funkce patří import realflow, vylepšený pracovní postup, vysoké rozlišení (4k), úspora paměti, hluboké skládání, python skriptování a alembic. Maxwell Render si můžete vyzkoušet v 30denní bezplatné ukázce.
KeyShot
Pokud hledáte software s vyšší flexibilitou, KeyShot je správná volba. Jedná se o nezbytný renderovací software, který se používá při vývoji produktů. Poskytuje 3D vykreslování v reálném čase a zkracuje čas tvorby vizualizací.
KeyShot podporuje více než 30 předních 3D formátů a nabízí bezplatné pluginy. K dispozici je 750 přednastavených materiálů a tisíce dalších materiálů v KeyShot Cloudu. Můžete také snadno aplikovat textury, varianty a štítky. KeyShot si můžete stáhnout pro Mac OS a Windows.
LuxCoreRender
LuxCoreRender je nezávislý renderer založený na fyzice. Simuluje tok světla na základě algoritmů a vytváří realistické snímky fotografické kvality.
LuxCoreRender využívá CUDA a OpenCL ke spuštění několika GPU a CPU a nabízí tak vynikající výkon. Obsahuje textury, materiály, skupiny světel, kamery, instance, rozmazání pohybu, efekt čočky, hloubku ostrosti a multiplatformní podporu.
LuxCoreRender je volně dostupný pro komerční i soukromé použití.
RenderMan
Hledáte flexibilní renderer pro vaše projekty? RenderMan může splnit vaše očekávání díky vynikajícímu výkonu a funkcím. Použijte ho pro vizuální efekty, animace a další projekty. Poskytuje nástroje od ILM a Pixar, včetně dopravy světla a materiálů.
RenderMan běží s komplexními API a nejnovějšími nástroji s otevřeným zdrojovým kódem, což umožňuje vytvářet flexibilní prostředí pro spolupráci. MaterialX Lama je nový systém vrstvených materiálů, který splní vaše požadavky na profesionální vizuální efekty.
RenderMan nabízí objemy a částice, integrátory, kontrolní body, stínování vlasů, posuny, odšumování, efekt rozmazání pohybu a mnoho dalších funkcí. Nekomereční verzi RenderMan můžete získat zdarma.
Lumion
Vdechněte život renderům s Lumion. Importujte modely z CAD softwaru a přidejte vizuální efekty. Vybírat můžete z 1250 materiálů a 6300 objektů z knihovny. Můžete také přidat filmové a atmosférické efekty.
Lumion odstraňuje překážky mezi vašimi myšlenkami a složitou strukturou. Umožňuje vytvářet realistické obrázky a unikátní projekty. Software si lze zakoupit jednorázově a používat neomezenou dobu. K dispozici je také 14denní bezplatná zkušební verze.
Marmoset
Marmoset nabízí Toolbag 4, nástroj pro 3D vykreslování v reálném čase. Pro nové uživatele je k dispozici 30denní zkušební verze. Toolbag 4 je postaven na moderních GPU a nabízí rychlejší výsledky s nativní podporou pro zařízení NVIDIA RTX.
Tento nástroj přináší vyšší úroveň kvality obrazu s vylepšenými odrazy, stínováním, kaustikou a globálním osvětlením. Nabízí také nastavitelné AO, rozptýlené odrazy světla a průhlednost.
Závěr
Oživte své návrhy realistickými prvky a detaily s pomocí špičkového 3D renderovacího softwaru. Výše uvedené informace vám mohou pomoci při výběru toho nejlepšího nástroje pro vaše specifické požadavky a rozpočet.