Сегодня, в XXI веке не обойтись без трехмерного моделирования. Одним из направлений, в котором применяется 3D-моделирование, является дизайн интерьеров. С этой целью создано огромное количество программных средств, позволяющих построить проект собственного жилья.

Замысел проекта возник в начале учебного года, когда мой учитель по технологии сообщила мне о существовании такой программы как Sweet Home 3D. Меня посетило вдохновение, я решил работать над этим проектом, проявив фантазию, спроектировать 3D – модель комнаты, а именно кабинет «Точка роста». В качестве инструмента для создания интерьера и планировки я решил использовать специальную программу, но только бесплатную программу.

Актуальность выбранной темы заключается в широком использовании трехмерного моделирования в различных сферах жизни: в архитектуре, искусстве, образовании, промышленности и во многих других отраслях. Так как, 3D-моделирование позволяет создать прототип будущего сооружения в объемном формате.

Цель проекта:

попробовать себя в роли архитектора и дизайнера;

изучить программный продукт 3D-моделирование;

создать 3D модель кабинета «Точка роста» с использованием возможностей программы Sweet Home 3D.

Задачи исследования:

изучить литературу по теме 3D-моделирования;

показать технологию использования программы Sweet Home 3D для создания архитектурного проекта;

подготовить 3D-модель кабинета «Точка роста» с использованием программы Sweet Home 3D.

Гипотеза: благодаря визуальной среде Sweet Home 3D можно спроектировать кабинет «Точка роста».

Объект исследования: программа Sweet Home 3D.

Предмет исследования: создание архитектурного 3D проекта с использованием программы Sweet Home 3D.

Методы исследования: изучение литературы, анализ, синтез, моделирование.

Оборудование: ноутбук с программным обеспечением Sweet Home 3D.

Новизна и практичность работы характеризуется тем, что подробно описаны преимущества недостатки программных обеспечений, разработан проект трехмерной модели жилого помещения, а именно кабинета «Точка роста», были подобраны подходящие текстуры и материалы с учетом стиля и освещения всего объекта.

I ТЕОРИТЕЧСКАЯ ЧАСТЬ Что такое 3D моделирование?

Прежде чем начать исследование хотелось бы немного рассказать о 3D моделирование.

3D моделирование – это процесс создания трехмерной модели объекта.

Задача 3D моделирования – разработать визуальный объёмный образ желаемого объекта.

Трёхмерная графика — раздел компьютерной графики, посвящённый методам создания изображений или видео путём моделирования объёмных объектов в трёхмерном пространстве.

С помощью трехмерной графики можно и создать точную копию конкретного предмета, и разработать новое, даже нереальное представление до сего момента не существовавшего объекта.

В настоящее время 3D модели широко используются в разных сферах деятельности:

экология и геофизика;

транспорт;

электроника и электротехника;

экономика и финансы;

архитектура и строительство;

управление и бизнес;

промышленность;

медицина и биология;

политика и военное дело;

мебельное производство;

ювелирная промышленность.

Но, чаще 3D модели используются в анимации, фильмах, компьютерных играх. Одним из актуальных направлений использования трёхмерных моделей является архитектура и дизайн.

1.2. История интерьера

Одним из наиболее востребованных сегментов в настоящее время является 3D моделирование интерьера.

Интерьер (от фр. In-térieur лат. In-terior — внутренний вид) — архитектурно и художественно оформленное внутреннее пространство здания, обеспечивающее человеку эстетическое восприятие и благоприятные условия жизнедеятельности. Также - это внутреннее пространство здания или отдельного помещения, архитектурное решение которого определяется его функциональным назначением.

Говоря об интерьере нельзя не сказать о дизайне интерьеров – процессе проектирования, отделки и обстановки внутренних помещений зданий.

Весь интерьер является продуктом объединения трех составляющих:

Строительной оболочки (стены, пол, потолок),

Предметного наполнения (мебель, оборудование),

Функциональных процессов, формирующих пространство, а также чувственно-психологическую атмосферу.

История интерьера уходит корнями к тому моменту, когда появились первые постройки людей. Архитекторы интерьер рассматривают в связи с внешним видом постройки (экстерьером). Концепция архитектурного интерьера до конца может реализоваться только как система пространств, в которых выявлены акценты, направления эмоционального и физического движения.

Анализ программ для создания 3D моделей

Прежде чем начать моделирование необходимо выбрать наиболее оптимальное программное обеспечение. Для создания интерьера комнаты существует очень много разных программ и приложений. Для облегчения задачи поиска, я взял топ-4 лучших программ для дизайна и интерьера: FloorPlan 3D, SketchUp, IKEA Home Planner и Sweet Home 3D.

Я подробно изучил характеристики всех программ и выделил для себя их плюсы и минусы:

1.FloorPlan 3D - программа используется для проектирования макетов домов или квартир, частных участков, офисов или коттеджей. С ее помощью можно создать проект одной комнаты или целого строения.

Преимущества: компактность на жестком диске и возможность работы на компьютерах с низкой производительностью, удобный алгоритм черчения плана здания,
автоматический подсчет площадей помещений и ведомости материалов, наличие предварительно настроенных строительных конструкций, наличие инструментов ландшафтного проектирования.

Недостатки: устаревший интерфейс, неудобно реализованная навигация в трехмерном окне, примитивный механизм визуализации, бесплатно распространяемые версии не имеют русифицированного меню.

2. Sketchup - программа для быстрого создания и редактирования трёхмерной графики.

Преимущества: интерфейс понятен; возможность интеграции с google earth для расчета освещенности в заданном местоположении; библиотека достаточно широка, ее можно пополнять как собственными разработками, так и скачанными из интернета моделями; любую модель можно посмотреть в разрезе; имеется рендер; в любой момент можно отодвинуть какую-либо плоскость.

Недостатки: блога с часто задаваемыми вопросами не существует; для стабильной работы требуются постоянные обновления и подключение плагинов; на освоение уйдет много времени;tips и help подаются на английском языке; платная версия программы стоит около 500 $.

3.Ikea home planner - программа от популярного производителя мебели IKEA, с помощью которой можно практически моментально создать будущий дизайн квартиры или дома.

Преимущества: программа абсолютно бесплатная; мебель подбирается по размеру и габаритам; сразу же можно сделать полный подсчет стоимости ремонта.

Недостатки: встраивать другие компоненты в библиотеку не получится;выбор совершается только из того, что уже предложено компанией.

4.Sweet Home 3D - удобная бесплатная программа для создания дизайна интерьера, с возможностью его просмотра в 3D.

Преимущества: на сайте имеется раздел часто задаваемых вопросов, где подробно описаны требования к компьютеру, исправление проблем с запуском и особенности импорта 3d моделей, другие аспекты работы с инструментом; программа имеет множество параметров для обеспечения качественной двухмерной картинки; меню настроек интуитивно понятно; есть возможность 3d просмотра; программа может быть установлена на windows, mac os, solaris и linux; программа доступна в двух вариантах – для скачивания и в онлайн-режиме; есть возможность скачивания на определенном языке.

Недостатки: программы Sweet Home 3D является лишь невозможность создавать многоэтажные здания, что не удобно для профессиональных дизайнеров и архитекторов.

Главными правилами при выборе программы для меня было:

-простота использования;

-качество интерфейса;

-нулевая стоимость;

-возможность установки на операционную систему Windows 10.

Программы	Возможность создания трехмерных изображений	Наличие готовой коллекции предметов мебели	Возможность работы с палитрой цветов и текстурой	Наличие русско-язычной версии	Бесплат-ность	Кроссплат-формен-ность
FloorPlan 3D	+	+	+	-	+	+
SketchUp	+	-	+	+	+	+
IKEA Home Planner	+	+	-	+	+	+
Sweet Home 3D	+	+	+	+	+	+

Как видно из таблицы, все из представленных программ соответствуют таким критериям, как возможность создания трёхмерных изображений, бесплатность и кроссплатформенность.

На основе проанализированной информации, для своего проекта я выбрал наиболее подходящую для меня программу - это Sweet Home 3D. Она удобная в использовании, бесплатная программа, с помощью которой любой пользователь может смоделировать план будущего дома, размещать мебель и различные объекты так, как ему нравится.

Интерфейс Sweet Home 3D интуитивно понятен даже новичку. Для удобства пользователей в программе Sweet Home 3D присутствует каталог образцов мебели, упорядоченный по категориям. Модели интерьера постоянно обновляются и их можно бесплатно скачивать с сайта.

1.4. Интерфейс программы Sweet Home 3D

Рассмотрим интерфейс Sweet Home 3D. Рабочее окно программы делится на 4 части.

Первая часть – библиотеки, которая содержит каталог образцов мебели, расположенных по категориям (рисунок 1).

Рисунок 1 – интерфейс программы Sweet Home 3D

Вторая часть (слева вверху) содержит упорядоченный по типу комнат список мебели, которую можно добавить на план дома. Также здесь имеются каталоги «двери и окна», «разное» (содержит дополнительные элементы интерьера) и «свет» (выбор типа освещения комнаты).

Третья часть - справа находится основное рабочее окно, размеченное для удобства квадратики по 20 сантиметров (маленькие) и по 1 метру (большие составные). В углу расположен компас, указывающий направление на север. Последняя часть – окно трёхмерного вида. В нём будет отображаться интерьер в виде трёхмерного изображения, то есть конечный результат работы. Это окно имеет два режима:

– вид сверху,

– виртуальный режим.

Все манипуляции (приближение, удаление или поворот в любом направлении) в окне трехмерного вида можно выполнять с помощью элемента управления в виде набора стрелок, расположенного в левом верхнем углу окна.

В верхней части программы расположена панель инструментов и строка меню.

Глава 2. Практическая часть

2.1. Использование программы Sweet Home 3D для создания проекта

Итак, изучив возможности программы и руководство пользователя, я приступил к созданию своего проекта. Это будет кабинет «Точки роста».

Первым шагом при работе с программой Sweet Home 3D является создание плана кабинета. Для рисования стен используется инструмент создать стены. Следующий шаг – добавление дверей и окон. Для того чтобы расставить мебель в комнате, необходимо найти в списке нужный элемент, захватить его левой кнопкой мыши и перенести на рабочее пространство. Такой способ используют для рисования незамкнутых стен или отдельных перегородок.

Рисунок 4 – прорисованные стены на плане

Как видно из рисунка 4, в окне проекции стены обозначаются штриховкой, а в окне трёхмерного вида прорисована трёхмерная модель прямоугольного помещения со стенами.

Следующий шаг – добавление дверей и окон.

Необходимо выбрать инструмент выбор объектов на плане. В окне библиотек открыть библиотеку двери и окна, в которой содержится несколько образцов различных дверей и окон. Нажав и удерживая клавишу мыши на выбранной модели, можно перетащить дверь на нужную стену. Кликаем на уже установленную дверь, выбираем «изменить мебель» устанавливаем тёмно-коричневый цвет двери.

Рисунок 5 – изображение комнаты с окном и дверью

Во вкладке «жилая комната» выбираем позицию «стол», перетаскиваем его и устанавливаем напротив окна, выбираем позицию «стул», перетаскиваем и устанавливаем рядом со столом.

Рисунок 6 – изображение комнаты с мебелью

Во вкладке «спальня» выбираем позицию «книжный шкаф» и устанавливаем у восточной стены. Меняем белый цвет на тёмно-коричневый. На данном этапе комната уже обставлена мебелью, но не хватает элементов декора.

На следующем этапе необходимо произвести окраску стен, пола и потолка (хотя это можно сделать и после расстановки мебели). По умолчанию в программе Sweet Home 3D все поверхности помещения окрашены серым цветом.

Любой объект в программе Sweet Home 3D может быть окрашен сплошным цветом или текстурой. В составе программы поставляется несколько текстур, но их немного. Отметим, что пользователь может загрузить любую текстуру из файлов распространенных форматов растровой графики. Кроме того, предусмотрена возможность загружать целые библиотеки текстур, совместимые с программой Sweet Home 3D.

Рисунок 7 - в комнату добавлено несколько предметов интерьера

Теперь, после окраски пола, потолка и стен, можно приступать к расстановке мебели. Программа Sweet Home 3D содержит несколько наборов мебели и предметов интерьера. Кроме того, используя некоторые инструменты, можно изменять размер и окраску предметов мебели.

Для этого, сначала необходимо открыть библиотеку «жилая комната». Затем нужно найти модель выбранного предмета мебели и перетащить её на план комнаты в окне проекции, и далее, не отпуская левую клавишу мыши, переместить его в нужную часть комнаты.

Рисунок 8 - предметы интерьера

Во вкладке «жилая комната» выбираем позицию «плоский телевизор» и устанавливаем. Во вкладке «свет» выбираем позицию «подвесная лампа», устанавливаем. Во вкладке «разное» выбираем позицию «шторы» и 2 раза устанавливаем на окно. Как комната выглядит в конечном итоге мы можем увидеть.

Рисунок 9

Рисунок 10

2.2. Создание виртуальной комнаты

Чтобы посмотреть, как интерьер помещения будет выглядеть в реальной жизни, с источниками освещения и тенями, а также с учетом естественного освещения, следует выполнить визуализацию трехмерного вида. При визуализации создается растровая картинка, на которой отображается трехмерный вид помещения. Необходимо задать размеры растрового изображения, его качество, дату и время (последние будут учитываться при моделировании естественного (солнечного) освещения в данное время суток).

И вот что получилось.

Рисунок 11 - опция «Виртуальный визит»

Рисунок 12 - опция «Виртуальный визит»

Рисунок 13 - опция «Виртуальный визит»

Рисунок 14 - опция «Виртуальный визит»

Рисунок 15 - опция «Виртуальный визит»

Рисунок 16 - опция «Виртуальный визит»

На фотографиях подробно, можно рассмотреть полученный дизайн, интерьер и планировку. Так как, кабинет выполнен в стиле минимализм, кроме штор и напольного цветка в комнате больше нет никакого декора, стены однотонные.

Проведенный анализ в программе Sweet Home 3D, показал сильные и слабые стороны данного программного обеспечения. Недостатком программы Sweet Home 3D является лишь невозможность создавать многоэтажные здания, что не удобно для профессиональных дизайнеров и архитекторов. Используя программу Sweet Home 3D, был создан модель кабинета «Точки роста».

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Таким образом, цель и задачи исследования были полностью достигнуты. При помощи программы Sweet Home 3D мне удалось спроектировать модель кабинета «Точка роста».

Мной были рассмотрены основный аспекты профессии дизайнер интерьера, я изучил литературу по теме 3D-моделирования, показал основные функции и возможности программы Sweet Home 3D для создания архитектурного проекта. Гипотеза исследования подтвердилась.

На примере создания проекта кабинета «Точка роста» моя гипотеза, о том, что и в бесплатном приложении можно создать хороший рабочий макет или реальный дизайн-проект конкретного помещения, полностью подтвердилась: был создан макет комнаты, который возможно в будущем получится воплотить в жизнь.

Также я изучил свойства многих программ для оформления интерьера: Planoplan Editor, Sweet Home 3D, SketchUp, IKEA Home Planner.

Я сделал вывод, что Sweet Home 3D наиболее удобная в использовании, бесплатная программа, с помощью которой любой пользователь может смоделировать план будущего дома. Ведь Sweet Home 3D сочетает в себе черты довольно мощного инструмента для 3D проектирования и предельную простоту использования. Эта программа может помочь сэкономить на консультации с дизайнером, ведь со Sweet Home 3D можно стать самому себе дизайнером!

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

Sweet Home 3D руководство пользователя / официальный сайт Sweet Home 3D [Электронный ресурс] http://www.sweethome3d.com/ru/userGuide.jsp

Садловская А. С. Использование программы sweet home 3d при изучении раздела «технология ведения дома» в 6-7 классах / http://nsportal.ru/shkola/tekhnologiya/library/2016/05/04/ispolzovanie-programmy-sweet-home-3d-pri-izuchenii-razdela

Дулёва Р., статья: Профессия «Дизайнер интерьера» — подробное описание и обзор: // https://checkroi.ru/blog/professiya-dizayner-interera / (Дата обращения:18.01.2022).

Знакомство с Sweet Home 3D. Знакомство c интерфейсом программы Sweet Home 3D [Электронный ресурс]. – Режим доступа: http://blogjam.ru/sweet-home-3d/, свободный. (Дата обращения: 17.01.2022).

«История дизайна интерьеров. 6000 лет истории», Джон Пайл, Издательство: Астрель, 2012г. Смирнов, Ю. Sweet Home 3D руководство пользователя
[Электронный ресурс]. – Режим доступа: http://www.sweethome3d.com/ru/userGuide.jsp, свободный.(Дата обращения:18.01.2022).

Графические 3 D программы. Расстановка мебели. Sweet Home 3D [Электронный ресурс]. – Режим доступа: http://www.bestfree.ru/soft/graph/mebel.php, свободный. – (Дата обращения: 18. 01.2013).

Sweet Home 3D: что нам стоит дом построить [электронный ресурс]. – Режим доступа: http://www.3dnews.ru/software/633284/

Что такое моделирование? [электронный ресурс]. – Режим доступа: http://elhow.ru/ucheba/opredelenija/m/chto-takoe-modelirovanie