Слайд 1Выполнила: студентка V курса, группы МДМ-212
Косолапова Юлия
Онлайн визуализация объемных объектов
Слайд 2Классификация средств КГиА
пакеты компьютерной графики для полиграфии;
программы двумерной компьютерной живописи;
презентационные пакеты;
программы двумерной анимации, используемые для создания динамических изображений
и спецэффектов в кино;
программы для двумерного и трехмерного моделирования, применяемые для дизайнерских и инженерных разработок;
пакеты трехмерной анимации, используемые для создания рекламных и музыкальных клипов и кинофильмов;
комплексы для обработки видеоизображений, необходимые для наложения анимационных спецэффектов на видеозапись;
программы для научной визуализации
Слайд 3Трёхмерная графика
Трёхмерная графика (3D Graphics, три измерения изображения, 3 Dimensions) — раздел компьютерной
графики, совокупность приемов и инструментов (как программных, так и аппаратных),
предназначенных для изображения объёмных объектов.
Слайд 4Для получения трёхмерного изображения на плоскости требуются следующие шаги:
моделирование — создание
трёхмерной математической модели сцены и объектов в ней.
рендеринг (визуализация) — построение проекции в
соответствии с выбранной физической моделью.
вывод полученного изображения на устройство вывода — дисплей или принтер
Слайд 5Моделирование
Сцена (виртуальное пространство моделирования) включает в себя несколько категорий объектов:
Геометрия
(построенная с помощью различных техник модель, например здание)
Материалы (информация о
визуальных свойствах модели, например цвет стен и отражающая/преломляющая способность окон)
Источники света (настройки направления, мощности, спектра освещения)
Виртуальные камеры (выбор точки и угла построения проекции)
Силы и воздействия (настройки динамических искажений объектов, применяется в основном в анимации)
Дополнительные эффекты (объекты, имитирующие атмосферные явления: свет в тумане, облака, пламя и пр.)
Слайд 6Рендеринг
Существует несколько технологий рендеринга, часто комбинируемых вместе. Например:
Z-буфер (используется в
OpenGL и DirectX 10)
Сканлайн (scanline) — он же Ray casting(«бросание луча», упрощенный
алгоритм обратной трассировки лучей) — расчёт цвета каждой точки картинки построением луча из точки зрения наблюдателя через воображаемое отверстие в экране на месте этого пиксела «в сцену» до пересечения с первой поверхностью. Цвет пиксела будет таким же, как цвет этой поверхности (иногда с учётом освещения и т. д.)
Трассировка лучей (рейтрейсинг, англ. raytracing) — то же, что и сканлайн, но цвет пиксела уточняется за счёт построения дополнительных лучей (отражённых, преломлённых и т. д.) от точки пересечения луча взгляда. Несмотря на название, применяется только обратная трассировка лучей (то есть как раз от наблюдателя к источнику света), прямая крайне неэффективна и потребляет слишком много ресурсов для получения качественной картинки
Глобальное освещение (англ.global illumination, radiosity) — расчёт взаимодействия поверхностей и сред в видимом спектре излучения с помощью интегральных уравнений
Слайд 7Программное обеспечение
3Ds Max
Maya
Cinema 4D
Modo
Houdini
Softimage
LightWave
Кроме того, существуют и открытые продукты, распространяемые
свободно, например, пакет Blender (позволяет создавать 3D модели, c последующим рендерингом (компьютерной
визуализацией), K-3D и Wings3D.
Слайд 8ссылка на сайт
Autodesk 3ds Max (ранее 3D Studio MAX) — полнофункциональная профессиональная программная
система для создания и редактирования трёхмерной графики и анимации, разработанная компанией Autodesk.
3D
Studio Max
Слайд 9Возможности:
моделирование на основе полигонов, сплайнов и NURBS
мощная система частиц
модуль волосы/шерсть
расширенные
шейдеры Shader FX
поддержка новых и усовершенствованных механизмов Iray и mental
ray
анимация толпы
импорт из Revit и SketchUp
интеграция композитинга
Плюсы: огромный функционал, множество плагинов и обучающей информации.
Минусы: не так прост в освоении, требуются серьезные обновления.
Слайд 10ссылка на сайт
Maya
Autodesk Maya — инструментальная система трёхмерной графики и компьютерной трехмерной анимации,
обладающая также функционалом мощного редактора трехмерной графики. В настоящее время
широко применяется в кинематографии, телевидении
Слайд 11Особенности программы
Одна из важнейших особенностей, присущих программе Autodesk Maya, заключается
в том, что данное программное обеспечение является открытым для сторонних
разработчиков. Поэтому они могут заниматься преобразованием исходного продукта в специализированную версию, которая наиболее оптимальным образом подходит для той или иной студии. Таким образом, существует возможность написания специфичного программного кода для определенных нужд
Слайд 12Возможности программы
В Autodesk Maya используется особая технология HumanIK, при помощи
которой неоднократное использование и корректировка анимации осуществляется максимально быстро и
просто. А при помощи специального инструмента Camera Sequencer можно самостоятельно задавать необходимую последовательность кадров вашей будущей анимации.
Данная утилита для создания качественной анимации эффективно работает с широким набором форматов файлов – .ma, .mel, .mb, .obj, .dfh, .mov,.wrl, .eps, .iges, .ct, .ai, .map, .pic, .bmp, .xpm, .tif, .rla, .tim, .png, .als, .psd, а также с некоторыми другими
Слайд 13Возможности:
полный набор инструментов для NURBS- и полигонального моделирования
мощные средства общей
и персонажной анимации
развитая система частиц
технология Maya Fur (создание меха, волос,
травы)
технология Maya Fluid Effects (моделирование жидкостей, атмосферы)
динамика твердых и мягких тел
широкий набор средств создания динамических спецэффектов
UV-текстуры, нормали и цветовое кодирование
многопроцессорный гибкий рендеринг
Плюсы: огромный функционал и возможности
Минусы: длительное и сложное обучение, высокие требования к системе, высокая цена
Слайд 14Cinema 4D
Cinema 4D – один из самых лучших и удобных 3D пакетов на
сегодняшний день. Огромный функционал: от моделирования, анимации, эффектов до «лепки»
и модуля BodyPaint 3D. У Cinema 4D более понятный и удобный интерфейс нежели у 3Ds Max и Maya. Широко используется в моушен-дизайне, киноиндустрии и рекламе.
Слайд 15Возможности:
полигональное и NURBS-моделирование
BodyPaint 3D (модуль для создания разверток UV и
текстурных карт)
генерация и анимация объектов
персонажная анимация
динамика мягких и твердых тел
модуль
для создания реалистичных волос
система частиц Thinking Particles
неплохой встроенный визуализатор
Плюсы: легкость в освоении, интуитивный интерфейс, отличный функционал, множество обучающих материалов, тесная связь с Adobe After Effects, Houdini и т.д.
Минусы: неотлаженная система перехода между версиями.
Официальный сайт
Слайд 16Modo
Modo – полноценный продукт для моделирования, рисования, анимации и визуализации. Включает
также инструменты скульптинга и текстурного окрашивания. Благодаря удобству пользования и
высокой производительности, у Modo репутация одного из самых быстрых инструментов моделирования. Modo популярен в сфере рекламы, разработки игр, спецэффектов и архитектурной визуализации
Слайд 17Возможности:
полигональное и моделирование SDS
современные инструменты анимации
динамика твердых и мягких тел
система
рисования
материал Fur (мех) для создания волос, травы и меха
инструменты лепки
быстрая
и качественная визуализация
Плюсы: мощный и понятный инструментарий, высокая производительность.
Минусы: мало информации.
Официальный сайт
Слайд 18Side Effects Houdini
Houdini – мощный профессиональный пакет для работы с 3D графикой,
в его основе процедурная, нодовая система. Houdini идеально подходит для
создания сложной динамики, симуляции: частиц, жидкости, дыма, огня, имитации природных явлений и т.д. А также это отличный инструмент для создания впечатляющих визуальных эффектов. Основная область применения Houdini – киноиндустрия.
Слайд 19Возможности:
полигональное и NURBS-моделирование
анимация (ключевая, процедурная)
персонажная анимация
система частиц
динамика твердых и мягких
тел, тканей, шерсти/волос, газов и жидкостей
работа с объемным звуком
мощный рендер
движок Mantra
встроенный инструмент композитинга
Плюсы: высококлассные спецэффекты и анимация.
Минусы: мало информации, высокая цена.
Официальный сайт
Слайд 20Softimage
Softimage (Autodesk Softimage, ранее Softimage/XSI) - программа для 3D анимации и
создания визуальных эффектов в game-индустрии, кино и телевидении.
У Softimage была
одна из самых лучших систем анимации. Благодаря уникальной системе ICE (Interactive Creative Environment — платформе визуального программирования, основанной на нодах) пакет предлагал широкую функциональность, гибкость, высокую производительность и качество
Слайд 21Возможности:
мощное полигональное, а также процедурное моделирование в среде ICE
физика и
динамика частиц и геометрии
нелинейная анимация
инструменты лицевой анимации Autodesk Face Robot;
встроенный
MentalRay
В 2008 году компания Autodesk выкупила Softimage у Avid за 35 млн. долларов. В 2015 Autodesk объявила о прекращении продаж лицензий на Softimage и фактически избавилась от одного из самых сильных игроков на рынке. На официальном сайте предлагается перейти на 3Ds Max или Maya.
Слайд 22LightWave
Lightwave 3D - инструмент для 3D анимации и визуальных эффектов от
компании NewNek. С давних пор является промышленным стандартом в кино
и телевидении.
Новый усовершенствованный пакет LightWave 2015 предлагает огромные возможности: от динамического моделирования, персонажной анимации, визуальных эффектов до разработки игр и архитектурной визуализации.
Слайд 23Возможности:
интуитивный двойной интерфейс (modeler и layout)
мощное полигональное моделирование
развитая система анимации
система
частиц
система снаряжения персонажа Genoma 2
усовершенствованный рендеринг
интерактивное динамическое наследование (Interactive Dynamic
Parenting)
гибкая система Bullet Dynamics
Плюсы: огромный функционал, удобный двойной интерфейс
Минусы: не так популярен в нашей стране и странах СНГ, мало информации
Официальный сайт
Слайд 24Blender
Единственный в списке бесплатный 3D пакет, который практически не уступает
по функционалу платным приложениям. Blender включает в себя средства для
3D моделирования, анимации, а также набор опций для создания игр, визуальных эффектов и скульптинга. Отличная альтернатива «монстрам» 3D анимации. Благодаря поддержке Blender Foundation, программа очень быстро и стабильно развивается
Слайд 25Возможности:
полигональное моделирование, сплайны, NURBS-кривые и поверхности
режим лепки
система частиц
динамика твердых и
мягких тел: жидкость, шерсть/волосы и т.д.
скелетная анимация
встроенные механизмы рендеринга и
интеграция со сторонними визуализаторами
редактор видео
функции создания игр и приложений (Game Blender)
Плюсы: доступность, открытый код, кроссплатформенность, небольшой размер (около 50 мегабайт), широкий функционал, возможность создания игр
Минусы: отсутствие документации в базовой поставке
Официальный сайт
Слайд 263Ds Max – компьютерные игры, интерьеры, визуализация
Maya – анимация, киноиндустрия, телевидение, клипы
Cinema
4D – спецэффекты в кино и телевидении, моушен-дизайн, реклама
Modo – реклама, игры,
спецэффекты в кино
Houdini – визуальное программирование, спецэффекты в кино
Softimage – анимация и спецэффекты в кино, телевидении, играх
LightWave – спецэффекты в кино, телевидении
Blender – персонажная анимация, создание игр
Коротко о главном