Сравнение
Личный кабинет
Корзина

Отличия полигональных и твердотельных моделей

Статьи

3D-сканирование — важный этап конструкторской разработки или обратного проектирования, так как он позволяет получать высокоточные трехмерные модели объектов. Но не каждую 3D-модель можно сразу передать в производство. Про отличия между способами 3D-моделирования мы расскажем в этой статье.

Отличия полигональных и твердотельных моделей


В одной из предыдущих статей мы показывали, как при помощи реверс-инжиниринга можно заменить деталь для техники, когда нет возможности заказать комплектующие.

У некоторых читателей и наших клиентов возникает вопрос: если 3D-сканер создаёт трехмерную модель, то работа специалиста заключается только в том, чтобы правильно провести сканирование и сохранить результат в нужном формате? Это не совсем так. 

Чтобы разобраться, в чём важность доработки 3D-моделей, немного подробнее расскажем о способах моделирования.

Выделяют полигональное, каркасное, поверхностное и твердотельное моделирование. В контексте нашей работы рассмотрим два вида: полигональное и твердотельное.


Полигональное моделирование

Если измерить расстояния до отдельных точек на окружающих нас предметах и сохранить их координаты, то мы получим "облако точек".


Облако точек


Облако точек — это большой набор точек, полученный с использованием 3D-сканера или других технологий, позволяющий создавать 3D-визуализации объектов. По сути это много-много координат точек в пространстве.

Именно облако точек — первичный результат 3д-сканирования. Далее программа автоматически объединяет ближайшие точки между собой, создавая рёбра, из которых мы получаем полигоны.

Каждый полигон — это плоскость (грань), состоящая из 3-х или 4-х вершин (точек) и объединяющих их ребер. Соединенные между собой полигоны образуют полигональную 3D-модель.


Множество полигонов


Если скрыть отображение граней (полигонов) и оставить только вершины и ребра, то мы можем увидеть полигональную сеть:


Полигональная сетка


Полигональные модели отличаются низкой точностью и используются для игр, мультиков, моделирования органических форм (растения, лица и т.д). Такие модели легко трансформировать, искажать, анимировать. В таких моделях нет четких размеров или идеальных форм, по типу сферы, цилиндра, куба и т.д. Но для целей полигонального моделирования это и не требуется. А если разрезать полигональную модель, то внутри мы увидим обратные стороны треугольников.


Полигональная модель в разрезе


И тут мы подходим к концепции твердотельного моделирования.

Твердотельное моделирование

Название твердотельное моделирование (solid modeling) происходит от идеи, что программа при любом разрезе такой модели должна снова замкнуть поверхности и изобразить какое-то однородное внутреннее заполнение этой модели.


Твердотельная модель в разрезе


Концепция твердотельного моделирования немного сложнее того, что мы видим внутри детали. Для простоты понимания можем условно назвать твердотельное моделирование математическим. Так как программа запоминает не положение точек в пространстве, а математическую формулу физических характеристик объекта.

Здесь поверхность каждого объекта — не просто множество полигонов или сеть, а сплошная непрерывная поверхность, описываемая математически. Ведь практически всё можно описать формулами: конусы, цилиндры, спирали и др.

То есть, если мы моделируем фигуру (например, деталь), то её описание будет состоять из математических формул в 3d-плоскости. К ним добавляются формулы границ этой фигуры — линий или кривых.

Каждое "твердое тело" может состоять из множества поверхностей, которые должны быть идеально состыкованы между собой. 

Преимущества твердотельного моделирования очевидны: точность, возможность расчетов, экспорт в CAM для точного изготовления на ЧПУ-станках. Они гораздо ближе к законам физики, поэтому только их используют для автоматизации инженерных расчётов, анализа и симуляции физических процессов, проверки и оптимизации изделий.

Различие и применение видов моделирования

Твердотельная модель отличается от полигональной не тем, что программа создаёт новые грани на разрезе, а способом описания поверхностей. В поверхностях сложной формы, которые теоретически можно приближать бесконечно долго, вы всегда будете видеть плавные формы, а не ломаные полигоны.

Возможность построить модель с любой заданной точностью — именно то, что требуется инженерам. Это позволяет делать подробные расчеты массы и прочности, а также производить детали на высокоточном оборудовании и получать реально работающие механизмы.

Для чего тогда нужно полигональное моделирование? Полигональная модель хороша для изображения органических форм или объектов, не имеющих жестких требований к точности объекта. Например, в игровой индустрии или для печати декоративных фигурок на 3D-принтерах.


Пример полигональной модели


Можно ли импортировать полигональную модель в CAD программу?

Да, но результат вас не порадует. Все полигоны преобразуются в поверхности, а каждая поверхность — это формула. Поэтому объект, импортированный в CAD-программу, будет слишком тяжелым для комфортной работы. К тому же, такие объекты невозможно точно обмерить, так как стандартные привязки на них не работают.

Возможно ли перенести полигональную модель в формат твердотельного моделирования?

Да, для этого существует отрасль реверс-инжиниринга. Используя данные полигональной модели, инженер строит новую — твердотельную.



Теперь вы знаете, что принципиальное отличие полигонального и твердотельного моделирования состоит в записи цифровых данных о модели. Надеемся, эта статья поможет понять, почему отстройка 3D-моделей так же важна, как и другие этапы проектирования.

Специалисты компании 3DVision могут выполнить как 3D-сканирование и трехмерное моделирование объектов, так и комплексный реверс-инжиниринг. Чтобы получить консультацию, свяжитесь с нами по телефону +7 (800) 333-07-58, электронной почте prototyping@3dvision.su или заполните форму на сайте.



Теги:
3D-моделирование
3D-сканирование
3D-модель
реверс-инжиниринг

Последние публикации

28.07.2026
Новости
«Вектор точности»: как технологии 3Д сканирования объединяют промышленность и медицину

16 июля 2026 года в «Технополисе Политех» состоялся форум-выставка «Вектор точности», объединивший представителей промышленных предприятий, медицинских организаций, научного сообщества, технологических компаний и органов государственной власти.

22.07.2026
Новости
3DVision на «3Д-Тех 2026»: как мы показали всю силу аддитивных технологий

С 16 по 19 июня 2026 года в Москве, в МВЦ «Крокус Экспо», прошла главная выставка года для специалистов аддитивной отрасли - «3Д-Тех 2026» (ранее известная как «Росмолд / 3D-tech»).


22.07.2026
Статьи
Как использовать 3д печать в производстве ламелей для шин?

В этой статье мы детально разберём, как совместный проект EPlus3D и Hankook Precision Works перевёл производство шинных ламелей на новый уровень. 


20.07.2026
Статьи
Обзор Anycubic Photon P1

Здравствуйте! В запоздалой статье рассмотрим новинку — Anycubic Photon P1. Это недорогой LCD принтер со средними размерами и большими возможностями. Настолько большими, что он может печатать двумя разными материалами одновременно.

17.07.2026
Статьи
Управление энергией на микроуровне: новая технология в системах металлической 3Д печати Eplus3D

При лазерной 3Д печати металлом ключевым фактором качества остаётся точное управление энергией лазера. Если лазер передаёт порошку слишком много или слишком мало тепла, это влияет на плотность, прочность и геометрию готовой детали. Именно поэтому контроль распределения энергии – одна из главных инженерных задач в промышленной аддитивной печати.

10.07.2026
Новости
Персонализация медицины с металлической 3Д печатью Eplus3D

Технологии печати металлами помогают персонализировать подход к лечению. Традиционные методы, такие как фрезерование или литье, зачастую не справляются со сложной геометрией медицинских изделий или требуют дорогостоящей оснастки, что удорожает процесс и затягивает сроки.

Будьте в курсе

Подпишитесь на последние обновления и узнавайте о новинках и специальных предложениях первыми
Нажимая кнопку «Подписаться», вы подтверждаете согласие на обработку персональных данных.
Пользуясь сайтом, вы соглашаетесь с использованием cookies и политикой конфиденциальности.