ИИ для создания 3D-моделей

Сегодня цифровизация развивается в ускоренном темпе, растут требования к сокращению издержек, и нейросети становятся главным инструментом для автоматизации 3D-процессов. Речь идет о трехмерном моделировании — создании объемных изображений. Если раньше для создания 3D-моделей нужны были специальные знания и навыки, то сегодня этот процесс доступен в цифровом пространстве — на различных нейросервисах.

Объекты и предметы моделируются с помощью нейросетей, их можно использовать в рекламе, дизайне интерьеров, онлайн-играх, создании мультфильмов, киноиндустрии, промышленности, архитектуре. ИИ создает форму объекта, добавляет в нее текстуру, обязательно свет и тени, после чего предмет можно вращать и рассматривать на экране со всех сторон. Его можно даже «оживить».

Что умеет ИИ

Нейронные сети могут создавать 3D-модели согласно текстовому промпту, изображению или видео. Для запуска процесса нейросетевого моделирования используется несколько видов исходников.

• Картинки в разных формах: фотографии, скриншоты, рендеры, схемы;
• Текстовые задачи и описания: запросы на естественном человеческом языке (например, «сгенерируй 3D-модель дивана в стиле лофт»);
• Видеофайлы, в которых нужно изменять движения, позы, анимации;
• Смешанные форматы: текст плюс изображение, видео плюс аудиокомментарий.

Функции, которые выполняют инструменты ИИ:

• создают модели по одной или нескольким картинкам,
• восстанавливают геометрическую форму объектов по задаче с текстовым описанием,
• адаптируют созданные модели под игровые движки,
• генерируют анимацию на основе видеофайла и текстового запроса.

Результаты могут быть использованы для дальнейшего интегрирования в проекты. Например, архитектурные.

Возможности и преимущества ИИ-моделей

Преимущества искусственного интеллекта трудно переоценить.

• Во-первых, нейросети автоматизируют рутинные задачи, освобождая от них человека. В результате автор сможет сосредоточиться на своих идеях.
• Во-вторых, скорость построения модели в сотни и тысячи раз выше, чем при ручном создании таких моделей. Ai генерирует 3Д за минуту, у дизайнера это займет часы или даже дни.
• Нейронка может предложить сразу несколько вариантов одной модели, тогда как дизайнеру нужно еще хорошо обдумать задачу и сделать несколько раз.

Применение ИИ в трехмерном моделировании

Благодаря скорости, точности и соответствию задач генерация 3D-моделей находит место во многих областях промышленности.

• В архитектуре Ai предлагает варианты фасадов, которые сочетают эстетику, устойчивость, возможность применения в различных проектах. Ведь генерируется не один вариант проекта дома, а несколько.
• В медицине нейросети строят 3D-модели внутренних органов, прогнозируют реакцию на вмешательство. Это также идеальный вариант для процесса установки зубных и суставных протезов.
• В геймдизайне ИИ создает персонажи, которые двигаются как живые. Нейросеть моделирует мимику, текстуру, походку, реакцию на свет.
• Моделирование применяется в образовании: создаются обучающие интерактивные программы, виртуальные лаборатории. Эти продукты помогают интереснее подать и легче усвоить материал.
• Создание контента для AR/VR (виртуальной и дополненной реальности). Это то, что называют виртуальными мирами.

По сути искусственный интеллект становится соавтором человека, помогая ему выполнять рутинные сложные задачи, на которые у него уходило бы в разы больше времени.

Основные технологии и инструменты 3D-моделирования

Трехмерное моделирование — не просто создание объемных форм. При генерации используется целая система методов, каждый из которых решает свою задачу.

Технологии

Самый распространенный метод моделирования — полигональное. Объекты строятся из множества плоских граней (полигонов). Чем их больше, тем реалистичнее выглядит модель. Метод используется при генерации героев в онлайн-играх и кино, дизайне интерьеров и архитектуре.

• Параметрическое моделирование (параметризация). Здесь для генерации используются числовые параметры: длина, ширина, радиус, угол. Метод подходит для инженерных задач, где важна точность и возможность быстро менять размеры без ручной правки.
• NURBS-моделирование — подход, основанный на кривых и гладких поверхностях. Применяется там, где важна идеальная геометрия: в промышленном дизайне, автомобилестроении, ювелирной отрасли.
• Цифровой скульптинг — моделирование как лепка. Художник «вдавливает», «вытягивает», «разглаживает» форму, как будто работает с глиной, добавляет текстуру. Особенно популярен в создании персонажей, органических форм, лиц и тел.
• Воксельное моделирование — построение объектов из маленьких кубиков (вокселей), как в Minecraft. Используется в медицине, научной визуализации, а также в некоторых игровых движках.

Инструменты и современные нейросети для генерации 3D-контента

• Kandinsky 3D. Отечественная нейросеть, способная генерировать трехмерные объекты. Поддерживает экспорт в пять популярных форматов — OBJ, STL, FBX, GLB и USDZ — подходит для задач прототипирования и промышленного дизайна.
• Blender — профессиональное программное обеспечение, универсальный бесплатный редактор с множеством возможностей. С его помощью можно моделировать объекты, генерировать анимацию и даже видеомонтаж (недаром называется «Блендер»). Поддерживается в Linux и Windows.
• Autodesk 3ds Max — давно известный эффективный инструмент для архитекторов, дизайнеров и разработчиков игр, создает сложные сцены, визуализирует интерьеры и экстерьеры.
• ZBrush — лидер в цифровой лепке. Умеет создавать скульптуры, лица, монстров, героев — все, что требует высокой детализации и органичности.
• Cinema 4D — работает для моушн-дизайна, рекламных роликов, визуальных эффектов. Прост в освоении и хорошо интегрируется с другими программами.
• Meshy. Известный сервис со встроенным Ai для создания профессионального 3D-контента. Умеет генерировать модели по текстовому описанию и изображениям, накладывать текстуры и выполнять риггинг персонажей. Обрабатывает более 50 задач одновременно и понимает запросы на разных языках.
• Tripo3D. Молниеносный генератор, создающий качественные 3D-модели за считанные секунды. Отлично подходит для геймдева: формирует игровые ассеты по тексту или картинке, готовые к немедленному использованию.
• Spline. Простой и понятный браузерный редактор с ИИ-функциями. Идеален для веб-дизайнеров: легко интегрируется в сайты и позволяет создавать интерактивные 3D-сцены.
• GET3D. Продвинутая система для генерации 3D-объектов с высоким качеством геометрии и материалов. Подходит для профессиональных кейсов, где важна достоверность и глубина визуализации.
• Luma AI. Универсальная платформа, генерирует как 3D-модели, так и видео. Может делать объекты из видеороликов, делая их реалистичными и гибкими в визуализации.

Что касается GigaChat, то трехмерные модели он самостоятельно генерировать не умеет. Но может написать грамотный промпт для любой из вышеупомянутых нейросетей. По этому заданию будет сгенерирована 3D-модель.

Например, в ответ на задание «напиши текстовый промпт для создания 3D модели футуристичного автомобиля», Гигачат составил подробную задачу для генерации трехмерного изображения.

Каждый инструмент работает как своеобразный способ мышления. Поэтому выбор зависит от задачи: где-то нужна точность, где-то — пластичность, а где-то — скорость. Но все они служат одной цели — превратить идею в объёмную форму, которую можно увидеть, оценить и воплотить.

Практическое использование нейросетей в промышленности и дизайне

В промышленных отраслях и дизайне нейросети применяются для автоматизации и ускорения процессов, для новых решений, которые раньше были невозможны без участия человека. При этом с помощью 3D-моделирования специалисты видят, как будет себя вести та или иная деталь, когда ее запустят в работу. То есть когда она будет вращаться в заданном направлении.

ИИ в промышленности

Нейросети выполняют контроль качества продукции. Они отслеживают изображения и видеопотоки с производственных линий, выявляя дефекты, которые человеку заметить сложно. Снижается количество брака.

• Ai-модели проводят предиктивное обслуживание оборудования. Анализируют данные с датчиков и предсказывают, когда оборудование может выйти из строя. Это позволяет проводить ремонт заранее и избегать простоев.
• Нейросети помогают находить узкие места в производстве, оптимизировать логистику, производственные процессы, управление запасами и энергопотребление. Это снижает издержки и повышает эффективность.
• ИИ используется в роботизации и управлении. Контролирует действия промышленных роботов, обучает их выполнять сложные задачи: от сварки до сортировки. Такие системы адаптируются к изменениям в среде и работают с высокой точностью.

Промышленность: как нейросети улучшают производство (кейсы)

Стоит упомянуть несколько компаний, в которых искусственный интеллект играет не последнюю роль.

1. На одном из машиностроительных предприятий команда Globus IT внедрила нейросеть для автоматического контроля качества продукции. Теперь Ai анализирует изображения деталей на конвейере: выявляет дефекты, отклонения от нормы, трещины. В результате время проверки продукции сократилось с нескольких часов до нескольких минут, а точность выявления дефектов выросла до 95%.
2. Еще один пример использования искусственного интеллекта для снижения брака и экономии ресурсов. Судя по данным компании 1С:Бит, интеграция нейросети на производстве позволила сократить количество бракованной продукции на 50%. Ведется видеонаблюдение, анализ датчиков, оптимизируется логистика. Сотни видов оборудования контролируются роботами, отпала необходимость увеличивать штат. Были сэкономлены миллионы рублей.
3. На нескольких предприятиях Upperator нейросети также анализируют производственные данные. Выявляются узкие места в цепочках поставок, прогнозируется спрос и загрузка оборудования. В результате снижаются затраты, сокращаются простои.

ИИ в дизайне

В отрасли дизайна нейросети создают эскизы, логотипы, новые текстуры, иллюстрации и даже полноценные макеты по описанию текстом. Это ускоряет работу дизайнеров и расширяет их творческий диапазон.

• Ai может автоматически подстраивать дизайн под разные форматы, стили и целевые аудитории — например, адаптировать баннер под мобильную и десктопную версии.
• В числе возможностей искусственного интеллекта — оценка пользовательского восприятия. После этого становится известно, что именно привлекает внимание пользователей, на каких элементах они задерживают взгляд. Это помогает совершенствовать интерфейсы и визуальные решения.
• Еще ИИ подбирает индивидуальные решения для разных групп пользователей и тестирует их работу в реальном времени. Например, дизайн-студии используют нейросеть GPT Image 1 для генерации интерьеров по текстовому описанию (например, «уютная гостиная в скандинавском стиле»).

Таким образом, нейросети становятся как бы участниками производственного и дизайнерского процесса, помогая точнее и скорее решать задачи и сокращать ресурсы.

Ограничения и параметры качества: риски, условия, допустимые отклонения

Стоит учитывать, что нейросеть — все же не человек, хоть и во многих операциях превосходит его. Ai в 3D-моделировании не может в некоторых случаях заменить ручную работу. Перед тем, как его использовать, стоит знать, какие есть риски, влияющие на качество результата. В первую очередь, это качество исходников.

• Например, если изображения имеют низкое разрешение, есть неудачный ракурс, плохое освещение — все это снижает точность реконструкции.
• Текстовые запросы должны быть четкими и понятными. Слишком общие или многозначные формулировки могут привести к непредсказуемым результатам.
• Что касается видео, то здесь нестабильная камера, размытые кадры, отсутствие ключевых ракурсов — ограничивают возможности нейросети.
• Также ИИ-модели не всегда корректно обрабатывают сложную геометрию.
• Например, тонкие элементы (провода, решетки, сетки) после обработки могут исказиться. Отверстия, вырезы, внутренние полости могут просто превратиться в гладкую поверхность («закрыться») или потеряться.
• Симметрия и пропорции тоже могут быть нарушены, а сложные формы требуют многократного уточнения или ручной корректировки.