كتابة –أ.د/أحمد صالح خضر _{(رئيس قسم العمارة جامعة قناة السويس ، أستاذ جامعي في جامعة القاهرة)}
ترجمة ونشر –م/وفاء أبو العطا _{(ماجستير العمارة جامعة قناة السويس)}

مقــدمـة

النمذجة ثلاثية الأبعاد- 3D MODELLING موضوعنا الذي سنلقي الضوء عليه اليوم بعدسة معماري ، مع عرض تقديمي مترجم من محاضرات الأستاذ الدكتور /أحمد صالح خضر (رئيس قسم العمارة والتخطيط بجامعة قناة السويس ) ، ونشكره على تعاونه معنا وموافقته لنشر المحتوى المعماري باللغة العربية ، وفي نهاية المقال سنعرض شرح بالفيديو للمحاضرة كاملة على القناة الرئيسية لدكتور أحمد.

وقد سبق و أجرينا مقابلة مع أستاذ العمارة /أحمد صالح يمكنكم الإطلاع عليها من هنا

وسوف تجيب محاضرة اليوم على هذ التساؤلات :

ما المقصود بالنمذجة ثلاثية الأبعاد-3D Modeling؟
ما أهمية النمذجة ثلاثية الأبعاد في مجالات الهندسة المعمارية والمدنية؟
ما المقصود بالتصور-VISUALIZATION؟
ما المقصود بالRENDERING أو الإخراج؟
ما الذي تعرفه عن برامج التصميم؟

مفهوم النمذجة ثلاثية الأبعاد-3D Modeling

عملية إنشاء تمثيل ثلاثي الأبعاد لأي مجسم أو كائن من خلال معالجة المضلعات والحواف والنقاط التي يتكون منها ذلك المجسم في مساحة افتراضية ثلاثية الأبعاد .

أنواع النمذجة ثلاثية الأبعاد-3D Modeling Types

طرق صنع المجسمات ثلاثية الأبعاد

خطوات عملية التصور ثلاثي الأبعاد

يسمح AutoCAD بأربعة أنواع من عناصر النمذجة ثلاثية الأبعاد:

•Wireframe :تمثيل هيكلي لكائن في العالم الحقيقي.
وتستخدم في تكرارات التصميم الأولية وكهندسة مرجعية.
•Solid Modelling :هي نماذج ثلاثية الأبعاد للأجسام الفعلية التي تمتلك خصائص مادية
مثل خواص الكتلة ومركز الجاذبية ومساحة السطح وما إلى ذلك.
تُستخدم لإنشاء نماذج ثلاثية الأبعاد للمكونات والمجموعات الهندسية.
•Surface Modelling : السطوح هي مجسمات بدون أي سمك، ليس لها أي خصائص مادية .
تُستخدم لإنشاء أشكال معقدة مثل الأجزاء البلاستيكية.
•Mesh Modelling :تستخدم للألعاب والأفلام.

ويوضح الشكل التالي المقصود بالـ4 أنواع :

Wireframe modelling

يستخدم خطوطًا وأقواسًا ودوائر وأشكال أخرى ثلاثية الأبعاد لتمثيل حواف مجسم ثلاثي الأبعاد.
يسمى ذلك لأن النموذج يشبه تمثالًا مصنوعًا من الأسلاك.
إنه نموذج شفاف تمامًا

Surface modelling

تأخذ النمذجة ثلاثية الأبعاد خطوة أخرى إلى الأمام لإضافة أسطح إلى نموذج الWireframe بحيث يمكن تظليل النموذج وإزالة الخطوط المخفية.
النموذج السطحيSurface modelling يشبه الغلاف الفارغ.
السطح ليس له سمك ، إنه مجرد “جلد” كتمثيل ثلاثي الأبعاد لنموذج
يتكون من أسطح غير شفافة.
يتكون السطح من شبكة (grid)من الأسطح المستوية (المستطيلات).

تعتبر نمذجة السطح Surface modelling أكثر تعقيدًا من نمذجة Wireframe modelling حيث أنها تحدد ليس فقط حواف كائن ثلاثي الأبعاد ، ولكن أيضًا أسطحه، تتكون نماذج سطح AutoCAD من شبكة متعددة الأضلاع ذات أوجه تقترب من الأسطح المنحنية لأن وجوه الشبكة مستوية.

النماذج المصمتة-Solid modelling

النموذج المصمت Solid يشبه إلى حد كبير كائنًا حقيقيًا لأنه لا يمثل الخطوط والأسطح فحسب ، بل يمثل أيضًا الحجم الموجود بداخله.
إنشاء نموذج صلب يشبه إلى حد ما نحت قطعة من الطين. حيث يمكنك إضافة وطرح المواد باستخدام عوامل منطقية وتعديل أجزاء أخرى .

أمر Sweep-أن يمتد كائن ثنائي الأبعاد على طول مسار

أمر Extrusionلتمديد شكل كائن ثنائي الأبعاد في اتجاه عمودي إلى مساحة ثلاثية الأبعاد.

أمر Revolve يمحو كائنًا ثنائي الأبعاد حول محور.

أمرLoft.. يمد حدود الشكل بين كائن أو أكثر من العناصر المفتوحة أو المغلقة.

أمر.Slice يقسم كائنًا صلبًا إلى كائنين ثلاثي الأبعاد منفصلين.

أمر.Sculpting Surfacesيحول مجموعة من الأسطح إلى مجسمات مصمته .

.أمرConversionيحول الكائنات الشبكية والأجسام المستوية ذات السمك إلى مجسمات وأسطح مصمتة .

Boolean operators  for Solids

Union – يضيف أكثر من مادة مصمتة  في مجسم واحد.

Subtract – يطرح مجسمين مصمتين للحصول على مجسم واحد .

Intersect – ينتج عنه تقاطع بين مادتين صلبتين مختلفتين.

مقارنة بين أنواع النمذجة ثلاثية الأبعاد

Wireframe modelling	Surface modelling	Solid modelling
يجعل عمليات الرسم أسرع ، عدد قليل من العمليات الحسابية للكمبيوتر لعرض النموذج	أكثر تعقيدًا وواقعية.	أسهل نوع من أنواع النمذجة ثلاثية الأبعاد يتم استخدامه لإنشاء أشكال مختلفة.
المجسمات ثلاثية الأبعاد الناتجة عنه قد يكون من الصعب تفسيرها لأنها شفافة	الأفضل لنمذجة نماذج التضاريس.	تعتبر الأكثر واقعية وأسهل نموذجًا يمكن العمل به. -يمكن عن طريها حساب الأحجام.

مساحة عمل النمذجة ثلاثية الأبعاد في الأوتوكاد 3D modelling Workspace

تحتوي على مجموعة من الأوامر التي نحتاج إليها لإعداد نموذج ثلاثي الأبعاد ، وعند التحويل من 2d إلى 3d من شريط الأدوات يجب اختيار 3D modelling بدلآ من Drafing & Annotation … وللتعرف على تفاصيل أكثر للأوامر داخل البرنامج شاهدوا المحاضرة كاملة ..

ختامآ : قدمنا لكم اليوم مقدمة في النمذجة ثلاثية الأبعاد ، يمكنكم متابعة المحاضرة الخاصة بالأستاذ الدكتور أحمد صالح خضر للتعرف على تفاصيل أكثر مع شرح بعض أوامر النمذجة باستخدام الأوتوكاد ولا تنسوا الاشتراك بالقناة نترككم مع الفيديو الكامل .. من هنا