3D-Modellierung: Arten in Architekturprojekten

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Wenn Sie mit einem Architekturprojekt beginnen, müssen Sie wissen, wo der Anfang ist und welchen Typ Sie für das jeweilige Projekt verwenden sollten. Modellierung spielt in dieser Phase eine entscheidende Rolle. Sie müssen verschiedene Modellierungstechniken verwenden, um Konzepte effektiv zu visualisieren, zu analysieren und zu kommunizieren. Lassen Sie uns die wichtigsten Modellierungstypen durchgehen, die in Architekturprojekten besser verwendet werden.

Direkte Modellierung

exterior render of white building office in the daylight

Direkte Modellierung ist der Prozess der Änderung eines CAD-Modells, ohne die parametrische Historie oder den Feature-Baum des Modells zu überprüfen. Es geht nicht nur darum, Modelle zu verschieben und zu ziehen, wie die meisten denken. Natürlich basiert das von CAD-Anbietern erstellte Interaktionsmodell häufig auf Verschieben und Ziehen. Aber direkte Modellierung kann verschiedene Methoden der Interaktion mit der Geometrie umfassen. Früher, wenn man ein Teil bearbeiten wollte, bearbeitete man direkt die gesamte Geometrie. Heutzutage ermöglicht diese Sammlung von Modellierungsoperationen verschiedene Arten von geometrischen Änderungen, selbst wenn keine parametrische Historie der Geometrie zugewiesen ist. Dies bedeutet, dass Benutzer die Geometrie direkt manipulieren können, z. B. durch Ändern oder Hinzufügen eines neuen Elements, ohne sich um die Reihenfolge oder Abfolge der Modellierungsoperationen kümmern zu müssen.

3D Max, Blender und Maya sind die am weitesten verbreiteten Programme zur Erstellung von 3D-Modellen.

Es gibt noch ein paar weitere Details zur direkten Modellierung für Sie. Wenn Sie mit der direkten Modellierung beginnen, sollten Sie wissen, dass sie zwei Untertypen hat: polygonale und Spline-Modellierung.

Polygonale Modellierung

Polygonale Modellierung ist eine Technik, die ein 3D-Modell aus kleineren Komponenten unter Verwendung von dreidimensionalen Punkten, Scheitelpunkten und Linien, die sie verbinden, erzeugt. Außerdem beinhaltet sie die Definition der Oberfläche des Modells durch die Anordnung dieser Polygone. Jede einzelne Komponente wird zusammengefügt, um ein Polygonnetz zu erstellen. Mit dieser Technik ist es einfach, Menschen und Tiere mit genauen Proportionen zu gestalten. Auch die architektonische Visualisierung, Produktdesign, virtuelle Realität, Videospiele und Animationen nutzen oft die polygonale Modellierung zur Erstellung von Projekten.

Polygonale Modellierung wird in zwei Techniken unterteilt:

– High-Poly;

– Low-Poly;

High-Poly-Modelle sind Netze, die aus vielen kleinen, hochwertigen, detaillierten Elementen erstellt wurden. Sie werden hauptsächlich mit voxelbasierten 3D-Methoden erstellt. Diese Modelle werden verwendet, um fotorealistische 3D-Renderings zu erstellen, die hauptsächlich in der Medienwerbung, wie z. B. Bannern, Plakatwänden, Stadtlichtern oder Filmproduktionen, verwendet werden.

Low-Poly-Modelle sind kleine Mengen an Polygonen, die generiert werden, um 3D-Objekte sehr schnell zu erstellen. Sie werden hauptsächlich für Spiele und Animationen verwendet. Zum Beispiel werden Anime-Charaktere meist mit Low-Poly-Technologie erstellt. Diese Objekte funktionieren reibungslos in der App und wirken realistisch. Low-Poly-Modelle verlassen sich häufig auf Texturen und Schattierungstechniken, um den Eindruck von Details zu erzeugen, anstatt auf komplizierte Geometrie.

Spline-Modellierung

Ein Spline ist eine Kurve im 3D-Raum, die durch mindestens zwei Punkte verläuft. Sie werden oft als Führungen oder Pfade zur Erzeugung von Oberflächen oder Formen verwendet. Mit diesem Typ können Sie eine glatte und detaillierte Oberfläche erhalten, die sich hervorragend für den Einsatz in Architektur und Industrieobjekten eignet. Das Spline-Modell ist leichter zu bearbeiten und einfacher, die Positionen der Punkte auf der Kurve zu ändern, als die Einstellungen der Scheitelpunkte des Polygonnetzes manuell anzupassen. Dieser Aspekt der Spline-Modellierung kann den Bearbeitungsprozess insbesondere bei komplexen oder organischen Formen vereinfachen.

Der Hauptunterschied zwischen polygonaler und Spline-Modellierung ist:

Polygonale Modellierung wird hauptsächlich verwendet, um Spiel- und Animationsmodelle mithilfe separater Polys zu erstellen, um ein Polygonnetz zu erstellen. Spline-Modellierung konzentriert sich mehr auf die Erstellung genauer Modelle für die Visualisierung von Produkten und Objekten.

Parametrische Modellierung

building with different height render in the dark

In der Metrologie der parametrischen Modellierung ist der Ansatz viel mathematischer als bei der direkten Modellierung. Mit diesem Prozess können Sie die Parameter eines Modells und die Beziehungen zwischen ihnen ändern. Was bedeutet das? 3D-Künstler können Objekte erstellen und manipulieren, z. B. die Länge, Breite, Höhe und Winkel, die zueinander in parametrischen Beziehungen stehen. Nehmen wir an, Sie können definieren, dass die Höhe eines Objekts gleich der Breite ist, und wenn Sie die Breite ändern, passt sich der Höhenparameter automatisch an, um die Beziehung beizubehalten.

Parametrische Modellierung ermöglicht wirklich makellose Genauigkeit bei der Optimierung des Designs, aber für den Bau ist es ein mühsamer Prozess. Da es extrem genaue Messungen erfordert, kann die Verwendung dieses Typs in den frühen Phasen ziemlich veränderlich sein, weshalb es gut ist, ihn mit direkter Modellierung zu kombinieren.

BIM-Modellierung

Building Information Modeling (BIM) ist eine Technologie im architektonischen Prozess, die es Architekten, Immobilienentwicklern, Bauunternehmen und allen Beteiligten ermöglicht, kollaborativ zu arbeiten, um ein Gebäude innerhalb eines 3D-Modells zu planen, zu entwerfen und zu bauen. Dies ist eine der besten Möglichkeiten, jede Phase des Projekts abzuschließen, von der Materialmenge bis hin zu den benötigten Zeit- und Kosten während des Projekts.

Darüber hinaus können Sie sehen, wie Oberflächen reflektieren, Schattensimulationen, sich änderndes Licht und mehr. BIM erleichtert auch die Designvalidierung und Optimierung durch Simulationen und virtuelle Prototypen. Ein weiterer Vorteil ist, dass es sich um eine cloudbasierte Plattform handelt, was bedeutet, dass jede von einer Person mit Zugriff vorgenommene Änderung sofort synchronisiert wird.

Point-Cloud-Modellierung

point cloud modeling
image by pointcab-software

Point-Cloud-Scanning wird von realen Gebäuden mithilfe eines 3D-Laserscanners erstellt und erzeugt hochauflösende Modelle, die aus dicht gepackten Punkten bestehen, die Oberflächen und Objekte darstellen. Um am Projekt zu arbeiten, z. B. das Bearbeiten oder Erstellen eines 3D-Netzes, müssen Sie die Informationen in eine digitale Umgebung übertragen, über ein spezielles Programm wie AutoCAD. Point Cloud ist ein großartiges Werkzeug für Renovierungs- oder Wiederaufbauprojekte. Dieses Tool kann dabei helfen, Dokumentationen für das Projekt zu sammeln, wie z. B. Messungen, Budget und Planentwicklung. Außerdem hilft es, mögliche Probleme zu vermeiden, die während der Arbeit auftreten könnten, und macht den Projektablauf reibungsloser.

 

Hier sind die wichtigsten 3D-Modellierungstechniken für Architekturprojekte, die nicht nur für architektonische oder Außenprojekte verwendet werden können; sie eignen sich für 3D-Renderings für jeden Zweck. Es ist besser, Typen zu kombinieren, um bessere Ergebnisse und ein wirklich realistisches Projekt zu erzielen.

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