На главную страницу ЗАО Софткей
 Главная   Новости   Статьи   Пресс-релизы   Рассылки 
 
MS O365 test

Фотореализм в действии

28.08.2012 / Программы / Михаил Брод

Системы автоматизированного проектирования нашли широкое применение в различных сферах деятельности - в промышленности, архитектуре, строительстве. Использование их позволяет значительно уменьшить время, необходимое на проектные и конструкторские работы, технологическую подготовку производства, выполнение различных расчетов. Чего нельзя выполнить с помощью этих систем - это изготовление опытных образцов будущих изделий.

В то же время демонстрация заказчику чертежей и трехмерных моделей не позволяет дать полноценное представление того, как будет выглядеть будущее изделие, как оно может вписываться в интерьер, как может изменяться его внешний вид при использовании различных материалов, красок, цветовых решений. Изготовление опытного образца требует значительных усилий, материальных и финансовых и, что весьма существенно, больших затрат по времени.

А за это время конкуренты могут создать аналогичное изделие и выпустить раньше вас опытную партию. Но для представления заказчику, для демонстрации будущего интерьера, различного типа отделок, размещения еще не созданного изделия в каталогах в настоящее время изготавливать реальные образцы не обязательно. Может оказаться достаточным представить будущее изделие, здание серией фотографий, максимально приближенных к реальным. Такая возможность недавно появилась в системе "КОМПАС-3D" (разработчик - компания "АСКОН").

Специальная программа Artisan Rendering разработана по заказу "АСКОН" английской компанией Lightworks, одним из ведущих мировых поставщиков решений по визуализации для разработчиков CAD/CAM/CAE-систем. Эта программа работает как библиотечный модуль в системе проектирования "КОМПАС-3D" и использует для обработки созданные в системе проектирования модели. Возможности приложения позволяют комбинировать материалы и освещение, фон и сцену и буквально в несколько действий получать на основе трехмерной модели высококачественное изображение.

Artisan Rendering использует комбинацию аппаратного рендеринга OpenGL для быстрого просмотра изображения наряду с мощным, использующим центральный процессор, рендерингом для трассировки лучей в изображениях высокого качества и для глобального освещения изображения. Artisan Rendering поставляется с большой базой материалов, источниками освещения, фонами. Но эти свойства накладывают ограничения на аппаратные средства, на которых устанавливается система проектирования. Не все компьютеры со встроенными видеокартами могут быть для нее использованы.

Запуск приложения выполняется аналогично запуску иных библиотек, подключенных к системе "КОМПАС-3D". На первом шаге запрашивается тип модели - изделие это или строение. От типа модели зависит набор материалов и освещения, предлагаемых в процессе обработки.

Работа в Artisan Rendering интуитивно понятна. Инструменты, которые будут необходимы для работы, размещены вдоль границ главного окна, а большинство действий выполняется по принципу drag-n-drop. Работа основана на решении типовых задач - подборе материалов и освещения, расположении камеры и фона. Переключение между задачами выполняется через кнопки, расположенные в верхней части окна. В нижней части располагаются визуальные каталоги, соответствующие выполняемой задаче. Например, это может быть каталог материалов, фонов, текстур. Использование требуемого элемента обеспечивается его перетаскиванием на соответствующие элементы модели (материал, текстура) или просто в окно программы (источники освещения, изображение фона).

Если различным элементам модели надо назначить различные материалы, фактуры, оттенки, то для этого предварительно, в системе проектирования, необходимо этим элементам назначить различные цвета. Эта информация передается в систему Artisan Rendering, где для получения более реалистичного изображения элементам назначаются расширенные параметры.

Вкладка "Материал" состоит из трех подразделов - материалы, фактуры, рельефность. Материалы изначально содержат все необходимые определения - цвет, фактуру, рельефность. Но два последних параметра могут быть изменены (дополнены) данными из соответствующих подразделов. В подразделе "Фактура" размещены дополнительные параметры - отражение и прозрачность. Их удобно применять для зеркальных или стеклянных поверхностей, для глянцевых или матовых материалов. А дополнительные параметры рельефа позволяют изменить шероховатость поверхности, сделав ее более грубой или узорчатой (как после химической обработки).

В состав программы включен весьма солидный набор различных материалов и их параметров. Но это не исключает возможности добавления собственных наработок. А можно внести изменения и в уже имеющийся в библиотеке материал.

Для "нанесения" материала, фактуры или рельефности достаточно "зацепить" соответствующий элемент из набора и перетащить на поверхность изделия. Для задания аналогичного материала для других поверхностей удобно использовать опцию "копировать материал". Копировать можно и отдельные параметры материала. Можно задавать материалы и для поверхностей, находящиеся под прозрачными деталями. Для этого используется функция скрытия геометрии. А после установки требуемых параметров материала останется лишь восстановить скрытые элементы.

Но то, как будет выглядеть объект после обработки, в значительной степени зависит от освещения. В программе имеется несколько основных групп, отличающихся условиями: студийное освещение (освещение изделия), освещение интерьера и внешнее освещение (под "открытым небом"). Освещение для типа модели Изделие варьируется от светосильного предварительного освещения для проверки материала до полного, основанного на HDR-технологии, освещения с прожекторами и отражателями.

Адаптеры. Автор - Топчий А.
Внешнее освещение имеет дополнительные параметры для позиционирования положения солнца и определения параметров окружающей среды (отражения от модели, тени и так далее).

Поскольку в программе предполагается создание фотореалистичного изображения изделия или архитектурного проекта, существенное значение будет иметь фон, на котором это изделие или проект будут размещены. Кроме того, фон помогает визуально представить и размер изделия, сравнивая его с окружающими предметами. Довольно большое число фоновых изображений поставляется в составе программы, но фон, как и материал, можно добавить и свой. Фоны могут быть плоские и объемные (сферические). Для архитектурных моделей могут использоваться фоны, относящиеся к группам "город" и "природа". При загрузке в качестве пользовательского фона фотографий, у которых сохранены данные EXIF, информацией о фокусном расстоянии можно пользоваться для выбора фокусного расстояния камеры.

Инструмент "Камера" обеспечивает опции для установки формата изображения и угла зрения. Это аналогично линзам камеры обычного фотоаппарата. Для формирования изображения необходимо определить положение камеры, направление взгляда, фокусное расстояние. В программе предусмотрены "объективы" с фокусным расстоянием от 15 до 200 мм, что на практике оказывается вполне достаточным. Дополнительная настройка - изменение вектора вертикали. Для архитектурных объектов предназначен режим "Прогулка", при котором происходит перемещение относительно объекта при одинаковой высоте расположения камеры. В этом режиме имеется функция отработки обнаружения столкновений (препятствует "прохождению" через стены). Эту функцию можно отменить, тогда вы сможете проникать внутрь любых "помещений".

Дефектоскоп. Автор - Евтеев А.
Выполнив установки материалов, фона, освещения, настроив "камеру", можно приступить к собственно обработке - рендеру. Процесс предварительной обработки можно запустить как для всего изображения, так и для его части или нескольких частей. Качество получаемого изображения, как правило, получается достаточно высоким даже с учетом большой скорости обработки. Связано это с качественной проработкой предустановленных материалов и освещения (поставляемых в составе программы).

Получить сразу окончательный, качественный вариант изображения получается далеко не всегда. Чаще всего приходится проходить через ряд промежуточных результатов, достаточно хороших, но все же не до конца удовлетворяющих разработчика. Либо ведется поиск различных вариантов отделки, подбор материалов. Такие варианты можно сохранять в виде снэпшотов. Снэпшоты позволяют сохранять все данные, необходимые для воспроизведения созданного изображения. В нем содержится информация о материалах, фоне, освещении, расположении камеры. Сохраненный снэпшот можно в любой момент заново загрузить в программу и продолжить с ним работу.

Завершающая стадия - выполнение окончательной обработки (рендеринга) одного или нескольких ранее подготовленных изображений. В отличие от предварительной обработки, которая занимает непродолжительное время, окончательная обработка может потребовать существенных затрат времени в зависимости от сложности поставленной задачи (как говорят участники тестирования программы, этот процесс, в зависимости от размеров модели, степени детализации, может длиться несколько часов).

Комната. Автор - Войтюк А.
В программе Artisan Rendering есть еще одно понятие - "Архивы". Они предназначены для хранения наборов настроек по их типам - материалы, освещение, которые вы хотели бы использовать в качестве стандартных настроек для обработки различных моделей. Аналогично могут архивироваться фоны (особенно если это ваши пользовательские разработки) и снэпшоты.

Выполненная обработка модели или сооружения сохраняется в виде графического файла, который в дальнейшем может использоваться для разнообразных целей: распечатки, подготовки презентаций, размещения в каталоге и так далее.

По мнению специалистов, работающих с системой "КОМПАС-3D", новая программа Artisan Rendering с первого своего выпуска показывает очень высокие результаты и будет полезна разработчикам, кому требуется получать фотореалистичные изображения своих проектов.


Ссылки по теме:

Автор статьи: Михаил Брод


Рубрики статей
Все статьи
Аналитика
Программы
Игры
Интернет
Авторские права
Интервью
События в мире ПО
Рассылки
Новости мира ПО
Статьи: Мир ПО
Статьи: Программы
Статьи: Игры
Архив выпусков
  «   Август 2018   »  
Пн Вт Ср Чт Пт Сб Вс
  12345
6789101112
13141516171819
20212223242526
2728293031  
Поиск в архиве

Логин / пароль:
запомнить




Наши партнеры:

 САПР и графика



Написать редактору  | RSSЭкспорт новостей и обзоров


Rambler's
Top100 Rambler's Top100

Разработка компании «Битрикс»
Разработано
«Битрикс»


Copyright © 2001-2018 ЗАО «Софткей»