راهنمای کامل ساخت مدل‌های سه‌ بعدی از روی عکس

بسیاری از هنرمندان و طراحان برای بهبود و ارتقای کیفیت آثار خود از مدل‌های سه‌بعدی استفاده می‌کنند. به‌عنوان مثال، یک هنرمند ممکن است نسخه دیجیتال یک مجسمه را بسازد، یا یک طراح به تصویر سه‌بعدی از یک محصول برای ارائه‌های بازاریابی نیاز داشته باشد. شاید این سؤال برای شما هم پیش آمده باشد: آیا می‌توان از یک عکس، مدل سه‌بعدی ساخت؟ پاسخ مثبت است! این کار از طریق روشی به نام فتوگرامتری (Photogrammetry) امکان‌پذیر است.

فتوگرامتری تکنیکی است که در آن چندین عکس از یک شیء از زوایای مختلف گرفته می‌شود و سپس این تصاویر به نرم‌افزار فتوگرامتری وارد می‌شوند. نرم‌افزار با تحلیل این تصاویر، یک مدل سه‌بعدی دقیق ایجاد می‌کند. این مدل می‌تواند در متریال‌های تبلیغاتی و بازاریابی مورد استفاده قرار گیرد تا مشتریان پیش از عرضه نهایی محصول، دید مناسبی از آن داشته باشند.

در این مقاله، با نحوه ساخت مدل‌های سه‌بعدی از عکس‌ها به کمک فتوگرامتری آشنا خواهید شد. همچنین نکات و تکنیک‌هایی برای شروع کار در این حوزه هیجان‌انگیز از طراحی دیجیتال ارائه خواهیم کرد. با ما همراه باشید تا با استفاده از این راهنمای ساده، بتوانید مدل‌های سه‌بعدی اختصاصی خود را بسازید!

ابزارهای مورد نیاز پیش از ساخت مدل‌های سه‌بعدی از روی عکس

پیش از ورود به فرآیند خلاقانه تبدیل عکس‌ها به مدل‌های سه‌بعدی، ضروری است که ابزار های مناسب را در اختیار داشته باشید. استفاده از سخت‌افزار و نرم‌افزارهای تخصصی، علاوه بر ساده‌تر کردن روند کار، به شکل قابل توجهی کیفیت نهایی مدل سه‌بعدی را بهبود می‌بخشد. در ادامه، مهم‌ترین ابزارهایی که باید آماده کنید را معرفی می‌کنیم:

• 1. دوربین با کیفیت بالا

استفاده از یک دوربین DSLR یا هر دوربین دیگری با رزولوشن بالا برای ثبت تصاویر دقیق از زوایای مختلف ضروری است. هر چه کیفیت عکس‌ها بهتر باشد، مدل سه‌بعدی دقیق‌تر و با جزئیات بیشتری ایجاد خواهد شد.

• 2. تجهیزات نورپردازی

نورپردازی مناسب و یکنواخت نقش کلیدی در ثبت عکس‌های واضح و بدون نویز دارد. در صورت امکان، از نور طبیعی بهره ببرید؛ اما در نبود آن، می‌توانید از نورهای سافت‌باکس یا سایر منابع نور نرم و پایدار استفاده کنید تا سایه‌ها و کنتراست کنترل شوند.

• 3. سه‌پایه ثابت

برای جلوگیری از لرزش دوربین و ثبت تصاویری با وضوح بالا و ثبات، استفاده از یک سه‌پایه حرفه‌ای توصیه می‌شود. این ابزار کمک می‌کند تا فاصله و زاویه هر عکس ثابت و قابل کنترل باشد.

• 4. نرم‌افزار ویرایش تصویر

برنامه‌هایی مانند Adobe Photoshop برای تنظیم روشنایی، کنتراست و حذف عناصر ناخواسته در عکس‌ها کاربرد دارند. این اصلاحات اولیه می‌توانند به بهبود کیفیت داده‌های ورودی نرم‌افزارهای فتوگرامتری کمک کنند. همچنین ابزارهای آنلاینی مانند Vectary و Sketchfab نیز برای ایجاد مدل‌های سه‌بعدی قابل استفاده‌اند.

• 5. صفحه گردان (اختیاری)

برای چرخاندن شیء و ثبت تصاویر از زوایای مختلف به صورت یکنواخت، می‌توانید از یک Turntable استفاده کنید. این ابزار روند عکاسی را بهبود داده و به بازسازی دقیق‌تر مدل سه‌بعدی کمک می‌کند.

• 6. کامپیوتر با سخت‌افزار قدرتمند

پردازش تصاویر و اجرای نرم‌افزارهای فتوگرامتری نیاز به یک سیستم با حافظه RAM بالا و فضای ذخیره‌سازی کافی دارد. همچنین داشتن پردازنده قوی و کارت گرافیک مناسب سرعت پردازش را افزایش می‌دهد.

• 7. نرم‌افزار فتوگرامتری

نرم‌افزارهایی مانند Meshroom، RealityCapture و 3DF Zephyr Free از جمله بهترین گزینه‌ها برای تبدیل عکس‌ها به مدل‌های سه‌بعدی هستند. این نرم‌افزارها با استفاده از تکنیک‌های پردازش تصویر، نقاط مشترک بین تصاویر مختلف را تحلیل کرده و مدل سه‌بعدی دقیق ایجاد می‌کنند.

چگونه از تصاویر، مدل سه‌بعدی بسازیم؟

شروع فرایند ساخت مدل‌های سه‌بعدی از تصاویر دوبعدی، مسیری هیجان‌انگیز است که فناوری را با خلاقیت تلفیق می‌کند. پس از فراهم کردن ابزارهای لازم، اکنون به مراحل دقیق و گام‌به‌گام ساخت یک مدل سه‌بعدی از روی عکس‌ها می‌پردازیم:

گام اول: ثبت تصاویر با کیفیت بالا

نخستین و مهم‌ترین مرحله در فرآیند ساخت مدل‌های سه‌بعدی از تصاویر دوبعدی، ثبت مجموعه‌ای جامع از عکس‌های با کیفیت بالا از سوژه مورد نظر است. برای ایجاد یک مدل سه‌بعدی دقیق و جزئی‌نگر، پوشش کامل تمام زوایای سوژه الزامی است. این کار شامل گرفتن چندین تصویر از اطراف شیء، به‌صورت ایده‌آل در یک مسیر ۳۶۰ درجه‌ای می‌شود.
ثبات در نورپردازی نقش کلیدی دارد؛ چرا که وجود سایه‌ها و بازتاب‌ها می‌تواند موجب اعوجاج و کاهش دقت مدل سه‌بعدی نهایی شود. استفاده از سه‌پایه به حفظ پایداری دوربین و یکپارچگی در تمامی تصاویر کمک شایانی می‌کند.
برای دستیابی به دقت بالاتر در مقیاس و جهت‌یابی مدل، به‌کارگیری نقاط مرجع یا نشانگرها در ترکیب‌بندی عکس‌ها بسیار مفید خواهد بود.

گام دوم: ویرایش تصاویر (اختیاری)

پس از ثبت تصاویر، مرحله بعدی ویرایش آن‌هاست؛ هرچند این مرحله به‌صورت اختیاری انجام می‌شود. هدف از این مرحله، بهبود کیفیت و یکپارچگی تصاویر به‌منظور اطمینان از وضوح و یکنواختی حداکثری آن‌هاست.
با استفاده از نرم‌افزارهای ویرایش عکس، می‌توانید روشنایی (Brightness)، کنتراست (Contrast) و تراز سفیدی یا تعادل رنگ (Color Balance) تصاویر را تنظیم کنید تا در تمامی عکس‌ها هماهنگی نوری و رنگی برقرار باشد.
این یکنواختی برای فرآیند تطبیق و ترکیب تصاویر توسط نرم‌افزارهای ساخت مدل سه‌بعدی بسیار حیاتی است؛ زیرا وجود اختلاف در نورپردازی یا رنگ میان تصاویر می‌تواند منجر به بروز خطاها و کاهش دقت مدل سه‌بعدی نهایی شود.

گام سوم: وارد کردن تصاویر به نرم‌افزار مدل‌سازی سه‌بعدی

پس از آماده‌سازی تصاویر، اکنون نوبت به وارد کردن آن‌ها در نرم‌افزار مدل‌سازی سه‌بعدی می‌رسد؛ نرم‌افزاری که به‌طور ویژه برای فوتوگرامتری (Photogrammetry) طراحی شده است. این نرم‌افزار با تحلیل تصاویر، نقاط مشترک میان آن‌ها را شناسایی کرده و فرآیند پیچیده هم‌پوشانی و ترکیب تصاویر را برای ایجاد یک مدل سه‌بعدی آغاز می‌کند.
در این مرحله، الگوریتم نرم‌افزار تلاش می‌کند تا تصاویر دوبعدی را به‌عنوان اجزای یک جسم سه‌بعدی تفسیر و تحلیل نماید؛ به این صورت که عکس‌ها را بر اساس شباهت‌ها و نقاط مرجع هم‌راستا و هم‌پوشان می‌کند.
نرم‌افزار با محاسبه عمق (Depth) و ابعاد (Dimensions)، مجموعه‌ای از تصاویر دوبعدی شما را به یک مدل سه‌بعدی منسجم و دقیق تبدیل می‌کند.

خدمات پرینت سه بعدی پروجت

چه کاربردهایی برای فایل سه‌بعدی ساخته‌شده از تصاویر دوبعدی وجود دارد؟

پس از آنکه بر فرآیند ساخت مدل سه‌بعدی از روی عکس‌های دوبعدی مسلط شدید، با دنیای وسیعی از کاربردها و قابلیت‌های متنوع روبرو خواهید شد. در ادامه به برخی از هیجان‌انگیزترین موارد استفاده اشاره می‌شود:

پرینت سه‌بعدی (3D Printing):

شاید مستقیم‌ترین کاربرد فایل سه‌بعدی، چاپ فیزیکی مدل مورد نظر باشد. این کاربرد به‌ویژه در صنایعی مانند تولید، نمونه‌سازی سریع (Prototyping) و حتی در زمینه‌های سرگرمی، هنرهای دستی و کاردستی بسیار محبوب است.

واقعیت مجازی (VR) و واقعیت افزوده (AR):

مدل‌های سه‌بعدی می‌توانند در محیط‌های واقعیت مجازی و افزوده ادغام شوند و تجربه‌های تعاملی و فراگیر را در بازی‌های رایانه‌ای، آموزش‌های تعاملی و رسانه‌های دیجیتال بهبود بخشند.

پویانمایی (Animation) و توسعه بازی (Game Development):

مدل‌های سه‌بعدی ساخته‌شده از عکس‌ها قابلیت ریگ کردن و انیمیت شدن دارند، به همین دلیل در تولید پویانمایی و توسعه بازی‌های ویدئویی کاربرد دارند. این مزیت به خالقان محتوای دیجیتال کمک می‌کند تا دقت واقع‌گرایانه دنیای واقعی را به آثار دیجیتال خود اضافه کنند.

بصری‌سازی معماری و مهندسی (Architectural and Engineering Visualization):

در حوزه معماری و مهندسی، این مدل‌ها می‌توانند برای بصری‌سازی ساختمان‌ها، مناظر طبیعی یا نمونه‌های اولیه محصولات به کار روند و یک نمایش واقع‌گرایانه از محصول نهایی ارائه دهند.

حفاظت از آثار تاریخی (Historical Preservation):

مدل‌های سه‌بعدی از آثار باستانی، بناهای تاریخی یا مکان‌های فرهنگی، ابزارهایی مؤثر برای حفاظت و آموزش هستند. این مدل‌ها امکان مطالعه دقیق و نمایش عمومی را فراهم می‌کنند بدون آنکه آسیبی به نمونه‌های اصلی وارد شود.

تحلیل‌های پزشکی و علمی (Medical and Scientific Analysis):

در حوزه پزشکی، تبدیل تصاویر پزشکی دوبعدی به مدل‌های سه‌بعدی می‌تواند به تشخیص بیماری‌ها، برنامه‌ریزی جراحی‌ها و آموزش پزشکی کمک کند. به همین ترتیب، در تحقیقات علمی نیز مدل‌های سه‌بعدی امکان بصری‌سازی ساختارهای پیچیده زیستی یا سازه‌های زمین‌شناسی را فراهم می‌کنند.

بازاریابی و نمایش محصولات (Marketing and Product Presentation):

در حوزه بازاریابی، از مدل‌های سه‌بعدی می‌توان برای دموهای محصول، تبلیغات تعاملی یا کاتالوگ‌های آنلاین استفاده کرد و به مشتریان یک نمایش دقیق، واقع‌گرایانه و تعاملی از محصولات ارائه داد.

چگونه فایل سه‌بعدی ساخته‌شده از تصاویر دوبعدی را پرینت سه‌بعدی کنیم؟

اگر می‌خواهید بدانید چگونه می‌توانید خلق دیجیتال خود را به دنیای واقعی بیاورید و آن را به‌صورت فیزیکی چاپ کنید، در جای درستی قرار دارید. در ادامه به صورت گام‌به‌گام فرآیند پرینت سه‌بعدی یک فایل ساخته‌شده از تصاویر دوبعدی را شرح می‌دهیم:

آماده‌سازی مدل سه‌بعدی

ابتدا فرآیند را با آماده‌سازی مدل سه‌بعدی خود آغاز کنید. می‌توانید از نرم‌افزارهای طراحی به کمک رایانه (CAD) برای ویرایش و بهبود مدل سه‌بعدی ساخته‌شده از تصاویر استفاده کنید تا دقت و جزئیات آن مطابق با نیاز شما تنظیم شود. همچنین، اگر تمایل دارید، می‌توانید از کتابخانه مدل‌های آماده یک طراحی از پیش ساخته‌شده انتخاب کنید.

این مرحله اهمیت زیادی دارد، زیرا اطمینان حاصل می‌کند که مدل سه‌بعدی کاملاً برای فرآیند پرینت آماده است و با الزامات خاص پروژه شما سفارشی‌سازی شده است.

برش مدل سه‌بعدی (Slicing the 3D Model)

در این مرحله، از نرم‌افزار برش بر روی رایانه خود استفاده کنید تا مدل سه‌بعدی را به لایه‌های مجزا تقسیم کنید. عملیات Slicing یکی از مراحل حیاتی در فرآیند چاپ سه‌بعدی است؛ چراکه مدل سه‌بعدی شما را به فرمتی تبدیل می‌کند که پرینتر سه‌بعدی قادر به درک و اجرا کردن آن باشد.

در طول این فرآیند، می‌توانید تنظیمات چاپ را به دقت اعمال کنید؛ تنظیماتی از جمله:

• ضخامت لایه‌ها (Layer Thickness)
• چگالی پُرشدگی یا اینفیل (Infill Density)
• سرعت چاپ (Print Speed)

این پارامترها باید متناسب با پیچیدگی مدل و کیفیت چاپ مورد نظر شما تعیین شوند تا تعادل مناسبی بین سرعت و دقت چاپ برقرار گردد.

بارگذاری فیلامنت (Loading the Filament)

در مرحله بعد، فیلامنت مورد نظر خود را در اکسترودر پرینتر سه‌بعدی بارگذاری کنید. اطمینان حاصل کنید که فیلامنت به‌درستی در ورودی اکسترودر قرار گرفته و به‌طور ایمن مهار شده است.
نوع فیلامنت انتخابی باید با نیازهای مدل سه‌بعدی و ویژگی‌های مورد انتظار قطعه نهایی هماهنگ باشد؛ به‌عنوان مثال، ممکن است نیاز به انعطاف‌پذیری، استحکام بیشتر یا رنگ خاصی داشته باشید که بر اساس آن باید نوع فیلامنت مناسب را برگزینید (مانند PLA، ABS، PETG یا TPU).

کالیبراسیون تنظیمات پرینتر (Calibrating Printer Settings)

در این مرحله، تنظیمات کلیدی پرینتر را کالیبره کنید؛ به‌ویژه موارد زیر:

• دمای نازل (Nozzle Temperature)
• دمای بستر چاپ یا تخت پرینت (Bed Temperature)

هر نوع فیلامنت، به محدوده دمایی خاصی برای عملکرد بهینه در فرآیند چاپ نیاز دارد. به همین دلیل، تنظیم دمای مناسب نازل و بستر چاپ بر اساس جنس فیلامنت انتخابی، کیفیت و موفقیت پرینت سه‌بعدی را به شکل قابل توجهی افزایش می‌دهد.

شروع فرآیند چاپ (Initiating the Print)

فرآیند چاپ را آغاز کنید. با استفاده از  پرینتر سه بعدی شما این امکان را دارید که چاپ را از طریق اپلیکیشن در دستگاه موبایل خود یا با ارسال کد G-code / A-code از تلفن یا کامپیوتر خود مستقیماً به پرینتر آغاز کنید.

نظارت بر فرآیند چاپ (Monitoring the Printing Process)

توصیه می‌شود که مراحل اولیه فرآیند چاپ را به‌دقت نظارت کنید، به‌ویژه برای اطمینان از چسبندگی صحیح لایه‌های اول به بستر چاپ. این مرحله برای موفقیت کلی چاپ بسیار حیاتی است.

با دنبال کردن این مراحل، شما می‌توانید مدل سه‌بعدی خود را که ابتدا از تصاویر دوبعدی ساخته شده، به یک شیء فیزیکی و ملموس با استفاده از پرینتر سه‌بعدی تبدیل کنید. این فرآیند نه تنها آثار شما را به زندگی می‌آورد بلکه دنیایی از امکانات را برای پروتوتایپ‌سازی، تولید و پروژه‌های شخصی پیش روی شما قرار می‌دهد.

ساخت مدل سه‌بعدی از تصاویر یک فرآیند تحول‌آفرین است که هنر، تکنولوژی و نوآوری را با هم ترکیب می‌کند. از طریق فتوگرامتری، مجموعه‌ای از تصاویر به نمونه‌های دیجیتال دقیق از اشیاء یا صحنه‌های دنیای واقعی تبدیل می‌شود. این روش امکان‌های بی‌پایانی را برای صنایع، هنرمندان و طراحان فراهم می‌آورد و فرآیندهایی مانند پروتوتایپ‌سازی، بیان هنری، آموزش و موارد دیگر را تسهیل می‌کند. با ابزارها، تکنیک‌ها، نرم‌افزارها و پرینترهای سه‌بعدی مناسب، این رویکرد مدل‌سازی سه‌بعدی را دموکراتیک کرده و دسترسی و انعطاف‌پذیری را برای هر کسی که می‌خواهد اشیاء فیزیکی را به دنیای دیجیتال وارد کند، فراهم می‌آورد. با پیشرفت تکنولوژی، این روش به شکستن مرزها ادامه می‌دهد و پل بی‌وقفه‌ای بین دنیای مادی و دیجیتال ایجاد می‌کند و خلاقیت، حل مسئله و پیشرفت‌ها در رشته‌های مختلف را تقویت می‌کند.

خدمات پرینت سه بعدی با رزین

سوالات متداول

کدام نرم‌افزار رایگان برای ساخت مدل‌های سه‌بعدی از تصاویر ایده‌آل است؟

Meshroom و 3DF Zephyr Free از نرم‌افزارهای رایگان محبوب برای ساخت مدل سه‌بعدی از تصاویر هستند. Meshroom یک نرم‌افزار فتوگرامتری متن‌باز است و 3DF Zephyr Free نیز گزینه‌ای کاربرپسند می‌باشد که هر دو مدل‌های سه‌بعدی را با استفاده از تکنیک‌های مبتنی بر تصاویر بازسازی می‌کنند.

آیا ادوبی نرم‌افزار مدل‌سازی سه‌بعدی دارد؟

ادوبی Adobe Dimension را ارائه می‌دهد، نرم‌افزاری برای ایجاد صحنه‌های سه‌بعدی و ماکاپ‌های محصولات. اگرچه این نرم‌افزار یک ابزار مدل‌سازی سه‌بعدی کامل نیست، اما فرآیند ایجاد طرح‌های سه‌بعدی را ساده می‌کند و با Creative Cloud ادوبی یکپارچه می‌شود، به کاربران این امکان را می‌دهد که به‌راحتی تصاویر دو‌بعدی و منابع سه‌بعدی را برای تصویرسازی‌ها ترکیب کنند.

ساده‌ترین روش برای ساخت مدل‌های سه‌بعدی چیست؟

فتوگرامتری، با استفاده از اپلیکیشن‌هایی مانند Qlone یا اسکن سه‌بعدی با دوربین‌های تلفن همراه، روشی ساده برای ساخت مدل‌های سه‌بعدی ارائه می‌دهد. با گرفتن تصاویر از یک شیء از چندین زاویه، این اپلیکیشن‌ها تصاویر را به مدل‌های سه‌بعدی تبدیل می‌کنند، که این روش یکی از ساده‌ترین روش‌ها برای ساخت مدل‌های سه‌بعدی پایه از تصاویر دو‌بعدی است.