Моделирование
Моделирование — процесс создания цифровых представлений объектов, систем или процессов. В зависимости от задачи выделяют геометрическое (3D/2D), инженерное (CAD), архитектурное (BIM), системное (динамические/физические модели), а также процедурное и параметрическое моделирование. Ниже приведены наиболее распространённые программные инструменты.
1. Универсальные 3D-моделлеры
| Название | Описание | Установка / Ссылка |
|---|---|---|
| Blender | Полнофункциональный инструмент с открытым исходным кодом для 3D-моделирования, скульптинга, анимации, рендеринга, композитинга, видеомонтажа и симуляций. Поддерживает Python-скрипты и плагины. | sudo apt install blender (Linux), https://www.blender.org/download/ |
| Maya | Профессиональный коммерческий 3D-пакет от Autodesk, используемый в кино, играх и VFX. Поддерживает высокоточные симуляции и анимацию. | https://www.autodesk.com/products/maya |
| 3ds Max | 3D-моделлер от Autodesk для визуализации, архитектуры, игр и анимации. | https://www.autodesk.com/products/3ds-max |
| Cinema 4D | Популярный в motion design и рекламе инструмент с интуитивным интерфейсом и мощной системой рендеринга. | https://www.maxon.net/en/cinema-4d |
| ZBrush | Программа для цифровой скульптуры и высокополигонального моделирования. | https://pixologic.com/ |
| Modo | 3D-редактор с интегрированными инструментами моделирования, рендеринга и анимации. | https://www.foundry.com/products/modo |
2. САПР / CAD-системы
| Название | Описание | Установка / Ссылка |
|---|---|---|
| FreeCAD | Параметрический CAD-редактор с открытым исходным кодом, ориентированный на машиностроение и продукт-дизайн. Поддерживает Python-макросы. | sudo apt install freecad, https://www.freecad.org/ |
| LibreCAD | 2D-САПР с открытым исходным кодом для черчения и проектирования. Поддерживает формат DXF. | sudo apt install librecad, https://librecad.org/ |
| OpenSCAD | Скриптовый CAD-инструмент: модель создаётся программно (C-подобный язык), подходит для точных технических форм. | sudo apt install openscad, https://openscad.org/ |
| SolveSpace | Лёгкий параметрический CAD с возможностью 2D/3D-черчения и анализа связей. | https://solvespace.com/ |
| Fusion 360 | Облачная CAD/CAM/CAE-платформа от Autodesk для промышленного дизайна и производства. | https://www.autodesk.com/products/fusion-360 |
| Onshape | Облачная параметрическая CAD-система с совместным редактированием в реальном времени. | https://www.onshape.com/ |
| SolidWorks | Коммерческий промышленный CAD-пакет для машиностроения и инженерного анализа. | https://www.solidworks.com/ |
| KiCAD | Система для проектирования печатных плат (PCB), включает 3D-визуализацию сборки. | sudo apt install kicad, https://www.kicad.org/ |
3. Архитектурное и BIM-моделирование
| Название | Описание | Установка / Ссылка |
|---|---|---|
| Blender + Archipack / Archimesh | Дополнения к Blender для архитектурного проектирования (стены, окна, лестницы и т.п.). | Установка через Preferences → Add-ons в Blender |
| FreeCAD + Arch Workbench | Режим моделирования зданий в FreeCAD с поддержкой IFC. | Встроено в FreeCAD |
| Revit | BIM-платформа от Autodesk для архитектурного и инженерного проектирования. | https://www.autodesk.com/products/revit |
| SketchUp | Интуитивный инструмент для объёмного проектирования зданий и интерьеров. Доступны бесплатная (Web) и Pro-версии. | https://www.sketchup.com/ |
| Sweet Home 3D | Бесплатный инструмент для дизайна интерьеров и расстановки мебели. | https://www.sweethome3d.com/ |
| BlenderBIM | Открытая BIM-платформа на базе Blender с полной поддержкой стандарта IFC. | https://blenderbim.org/ |
4. Процедурное и генеративное моделирование
| Название | Описание | Установка / Ссылка |
|---|---|---|
| Houdini | Продвинутая система процедурного моделирования, симуляций и VFX. Имеет бесплатную Indie- и Apprentice-версии. | https://www.sidefx.com/ |
| Sverchok (для Blender) | Визуальное программирование геометрии в Blender по принципу node-based. | Установка через Preferences → Add-ons |
| Grasshopper (для Rhino) | Визуальный редактор алгоритмов для параметрического моделирования. | Входит в состав Rhino |
| Rhino 3D | NURBS-моделлер с высокой точностью, используется в промышленном и архитектурном дизайне. | https://www.rhino3d.com/ |
5. Специализированные и научные системы моделирования
| Название | Описание | Установка / Ссылка |
|---|---|---|
| Gazebo | Симулятор физической среды для робототехники (часто используется с ROS). | sudo apt install gazebo, https://gazebosim.org/ |
| MATLAB + Simulink | Среда для математического моделирования динамических систем, управления, обработки сигналов. | https://www.mathworks.com/products/simulink.html |
| Scilab / Xcos | Открытая альтернатива MATLAB с блок-схемным моделированием (Xcos). | sudo apt install scilab, https://www.scilab.org/ |
| AnyLogic | Мультипарадигменный симулятор (дискретные события, системная динамика, агентное моделирование). | https://www.anylogic.com/ |
| NetLogo | Платформа для агентного моделирования сложных систем. | https://ccl.northwestern.edu/netlogo/ |
Примечания
- Для Linux-систем большинство open-source инструментов доступны через официальные репозитории или Flatpak/Snap.
- Коммерческие решения часто предоставляют образовательные лицензии или пробные версии.
- При выборе инструмента следует учитывать задачу: художественное моделирование, инженерный расчёт, архитектурное проектирование или научная симуляция.
- Форматы обмена (OBJ, FBX, STL, STEP, IFC, DXF) позволяют интегрировать инструменты в единые рабочие процессы.