Een vraag die bijna bij ieder project en bij iedere nieuwe samenwerking langskomt is “Maar we hebben toch al 3D modellen, kan je die niet gewoon gebruiken?”. Een terechte vraag, waarom opnieuw maken als ze er al zijn.
Bijna alle producten die worden gemaakt worden eerst helemaal in 3D ontworpen. Zo kunnen alle details worden uitgedacht, kunnen aansluitingen en krachten getest worden en kunnen technische tekeningen en exports gemaakt worden die nodig zijn voor het produceren van de producen.
Voor bijna ieder project waar wij aan werken is er dus al een heel gedetaileerd 3D model gemaakt van het product. Super fijn natuurlijk! Maar niet perfect. In de 3D wereld zijn er in de basis 2 manieren om modellen te maken, CAD modellen en Polygon modellen. En nu zal je net zien dat die productie modellen worden opgebouwd in CAD en wij werken in Polygon.
Twee verschillende toepassingen
Je kan het vergelijken met Engels vs Chinees of centimeters vs inches. In de basis doet het hetzelfde maar het zijn verschillende systemen. CAD-modellen zijn uitstekende sjablonen en testen voor echte scenario's zoals bouw of productie. Wij werken in 3DS Max, wat een polygoon software tool is. dat is meer gericht op visuele weergaven en efficiënt gebruik in bijvoorbeeld in Games of VR en fotorealistische visualisaties.
CAD-modellen zijn voor precisie, fabricage en technische berekeningen. Perfect voor het productie proces. Het draait om precieze afmetingen, toleranties en het procueerbaar maken van een product.
Polygon-modellen zijn geoptimaliseerd voor visuele weergave en snelheid. Perfect voor realistische renders, animaties en VR. Met realistische details als sticksels, lasnaden en texturen.
Er zijn nog veel meer typen 3D moddellen, maar daar gaan we hier niet op in. Toch benieuwd naar, lees hier in onze story die we hierover hebben geschreven: Verschillende soorten 3D modellen.
Waarom eigen 3D modellen maken?
Als wij een CAD model willen gebruiken importeren wij deze in ons eigen programma, deze moeten we converteren naar een Polygon model. En die conversie is niet ideaal. het is een beetje als de vroegere vertaal programma's, als je dan een tekst van Nederlands naar Engels vertaalde had je wel een tekst in het Engels maar die zat nog vol met taal fouten. Zo werkt dat ook bij het omzetten van een CAD model naar een Polygon model. We krijgen wel een 3D model in ons programma, maar die zit vol met fouten en beperkingen wat impact heeft op de kwalitet van de beeldn die we maken. Als we zelf de modellen maken zijn we dus zeker van een goed resultaat dat we jaren kunnen inzetten.
Wat gaat er dan fout?
In de conversie zijn er een aantal dingen die fout gaan maar daarnaast is het model is ook onbewerkbaar, ofwel wij kunnen zelf geen aanpassingen meer doen aan het model. Wat ons beperkt in de mogelijkheden die we hebben. Hieronder een overzicht van de gebreken van een CAD model in een Polygon programma. Details die het verschil maken in de overtuiging van de visuals.
Textures
Met een CAD model zijn we erg beperkt in het positioneren van texturen. In de afbeelding hierboven worden de houten poten gebogen in deze positie, het hout zou dus eigenlijk mee moeten lopen met de curve. Wat niet mogelijk is met een CAD model.
Lage kwaliteit
De import resolutie van een CAD model ligt lager. Hierdoor zie vaak dat afrondingen erg hoekerig worden. Zoals bij het tafelblad hierboven.
Foutjes
Er gaan dingen fout bij de conversie, zo zie dat CAD modellen opeens gaten hebben op gekke plekken of onderdelen niet meer aansluiten. Het zijn vaak kleine kieren, maar deze vallen wel op.
Details
Een CAD model staat vast, wij kunnen er zelf niks meer aan veranderen. Dat betekend dus ook dat we geen details zoals lasnaden of sticksels kunnen toevoegen. Details die juist een product realistisch maken.
Afrondingen
In het echt bestaan er geen perfecte 90graden hoeken, alles heeft een kleine afronding. Maar in CAD bestaat dit wel, en daar kunnen wij niks aan doen. Hierdoor verlies je ook een stukje realisme, want die kleine afrondingen zorgen voor highlights die een product echt laten lijken.
Teveel informatie
Bij een CAD export gaat ook alles mee wat wij helemaal niet nodig hebben. Vaak zit er binnenwerk bij of andere details die niet zichtbaar zijn in de render. Maar deze nemen wel veel geheugen in, waardoor het programma langzamer wordt en ze zorgen voor langere rendertijden.
Inefficiente bestanden
Inefficiënte 3D modelen zorgen voor veel grotere bestanden, soms zijn importeerde CAD bestanden wel tot 10 keer groter dan een in Polygon gemaakt betand. Dit zorgt voor dat de 3D settings langzamer zijn, vaker vastlopen en rendertijden langer duren.
Productie processen
CAD modellen zijn productie modellen, maar hoe een onderdeel een productie proces ingaat is niet altijd hoe het eruit komt. Bijvoorbeeld bij een geperste zitting of schaal, deze veren vaak net iets terug na de persing. Wat zachtere rondingen en hoeken geeft. Dit kunnen niet verwerken waardoor producten in de visuals er anders uit zien dan het echte product.
Wanneer we wel een CAD model gebruiken?
Er zijn momenten waarop een bestaand CAD-model wel de meest praktische keuze is. Bij strakke deadlines is er mogelijk geen tijd om een nieuw model van de grond af op te bouwen. En voor een paar eenvoudige totaalshots is dat extra detailniveau niet nodig.
Vaak draait het ook om een gezonde verhouding tussen kosten en waarde. Bij oudere producten die bijna uitlopen of minder belangrijk zijn binnen een collectie, is de inverstering in een volledig nieuw polygon model niet realistisch, terwijl er wél beelden nodig zijn.
Daarnaast zijn er projecten waarbij vooral snelheid of kwantiteit telt, zoals het visualiseren van een groot aantal producten tegelijk voor bijvoorbeeld een catalogues. In dat soort gevallen werken productie modellen het snelst en meest efficiënt.
In deze situaties vormt een CAD-model een prima basis om snel tot een goed genoeg, bruikbaar eindbeeld te komen.
In het kort
CAD-modellen zijn gemaakt voor productie, niet voor beeldkwaliteit. Bij het omzetten naar polygonen ontstaan fouten en beperkingen die je direct terugziet in de visuals:
- Detailshots en close-ups missen de detaileerring voor fotorealisme.
- Texturen en prints zijn beperkt in positionering
- Grote settings en animaties worden zwaar en zijn bijna onmogelijk.
Alleen totaalshots werken redelijk, maar verder houdt het snel op.
CAD is ideaal voor productie, niet voor fotorealistische beelden.
Conclusie
CAD-modellen zijn onmisbaar in het ontwerp- en productieproces, maar niet ideaal voor realistische 3D-visualisaties. Bij het omzetten van CAD naar polygonen ontstaat een model dat technisch klopt, maar veel beperkingen heeft. Details verdwijnen, texturen komen niet goed uit en de zware geometrie zorgt voor een traag programma en langere rendertijden.
Daarom bouwen we onze modellen het liefst opnieuw op in polygonen. Het CAD-model gebruiken we dan als referentie. Zo houden we volledige controle over het 3D-model en kunnen we alle details toevoegen die nodig zijn voor een fotorealistisch resultaat.
Toch zijn er momenten waarop een CAD-model wél een goede keuze kan zijn. Bijvoorbeeld bij projecten met weinig tijd, of wanneer alleen een simpel totaalshot nodig is en de investering in een volledig nieuw model niet passend is.
Uiteindelijk draait het om wat een project nodig heeft: maximale beeldkwaliteit met een eigen polygon model, of snelheid en eenvoud met een bestaand CAD-model.