Технологии обработки трехмерных изображений и 3D

Кроме этого, в Vue 7 xStream улучшена интеграция с mental ray.

Любая сцена может быть загружена непосредственно в Вашу любимую программу, включая полностью всю экосистему, все типы атмосфер, камер, освещения, растений, ландшафтов и др. Так как некоторые элементы являются особенными (например, экосистема), xStream использует OpenGL технологию для отображения их более четко и быстро. Вы можете выбирать включать эту опцию или изменить разрешение экрана для увеличения скорости загрузки больших сцен. Автономные сцены, созданные в xStream, сохраняются в vue формате, объединенные сцены сохраняются в родном формате 3D-приложения, или могут быть разделены на формат 3D приложения и vue формат. В последней случае родная сцена в 3D-приложении будет ссылаться на vue сцену

3D Studio Max 2009

На рис. 4.5 приведена форма интерфейса системы 3D Studio Max.

Рис. 4.5 — Интерфейс программы 3D Studio Max

3D Studio Max — лидер рынка программного обеспечения для трехмерного моделирования, анимации и визуализации.

Новая версия 3D Studio MAX предлагает еще больше усовершенствованных возможностей, которые удовлетворяют возрастающим нуждам создателей трехмерных моделей и аниматоров, а также разработчикам интерактивных игр. Открытая архитектура 3D Studio MAX позволяет аниматорам воспользоваться преимуществами использования более чем ста подключаемых приложений, чтобы быстро и легко добавлять впечатляющие эффекты. Более того, с помощью 3D Studio MAX SDK они могут даже создавать свои собственные приложения-модули, чтобы придавать оригинальный вид своим творениям.

3D Studio Max — программа трёхмерной графики — может использоваться:

в архитектурном проектировании;

в подготовке рекламных и научно-популярных роликов для телевидения;

в компьютерной мультипликации и художественной анимации (спецэффекты, фантастические чудовища и т. д.), например, спецэффекты к фильму «Мумия» сделаны в этой программе;

в компьютерных играх;

в компьютерной графике и Web-дизайне.

Основные возможности программы «3D Studio Max»:

Моделирование:

детализация геометрии с помощью Edit Poly Bridge;

бОльшая управляемость геометрией с новой опцией Slide and Pinch в Edit Poly Connect;

выбор граней геометрии растяжением/сжатием выбранного (selection) вдоль Ring/Loops;

упрощение подчистки (cleaning up) моделей удалением граней и вершин за один проход;

новый Sweep модификатор.

UV развертка и мэппинг:

Pelt Mapping определяет пользовательские «швы» (seams) и позволяет в соответствии с ними разворачивать UV;

Relax UV и Remove Distortion обеспечивают точное соответствие геометрии и текстурных карт за счет сглаживания существующих координат мэппинга;

прямой доступ к быстрому наложению карт в режимах box, cylindrical, spherical в модификаторе UV Unwrap упрощает стек модификатора (modifier stack);

Export UV Template Image позволяет экспортировать развернутую (unwrapped UVs) картинку для использования в приложениях рисования.

Скиннинг:

Skin Weight Tools для быстрого доступа к основному инструментарию скиннинга;

по умолчанию вершины привязаны к костям для предотвращения нежелательного растягивания и минимизации необходимости редактирования envelopes при наложении скин-модификаторов;

D3D оптимизация;

Math Helper Object.

Язык MAXScript:

автоматизация производственного потока за счет очереди запросов к базе данных с помощью MAXScript SQL Connect and Queries;

отладчик MAXScript debugger;

контроллеры выражений имеют полную MXS поддержку;

Rebuilt scripted контроллер поддерживает независимые имена.

Анимация персонажей:

форматы оцифровки движения включают HTR импорт/экспорт для 3ds max костей и импорт TRC данных. Импорт стандартных форматов оцифровки движения напрямую в 3ds max.

загрузка и сохранение анимации с помощью новых типов данных движения на базе XML;

Motion Mixer применим к любой анимации, не только Biped;

улучшенное окно Track View.

Biped анимация:

улучшенное редактирование кривых Biped движения;

новые neck и tail кости для улучшенной анимации длинношеих и хвостатых персонажей;

слои для ретаргетинга движения — оцифрованного и по ключевым кадрам, с сохраненными точными IK позициями;

перекручивание (twist) костей с тремя степенями свободы;

поворот Biped pelvis как ball joint;

расширенная поддержка данных оцифровки движения для шеи, пальцев верхних и нижних конечностей.

Управление большими массивами данных и коллективная работа над проектом:

новый инструментарий управления Asset Tracker, интегрированный с Autodesk Vault и совместимый с другими менеджерами данных;

перестановки данных (repath and retarget);

быстрое маскирование объектов 3ds max в композитинговом пакете Autodesk Combustion с использованием интегрированных ID по текстурам и рендерингу;

перенос сгенерированных последовательностей изображений в пакеты Autodesk Toxik и Autodesk Cleaner XL с автоматической генерацией в 3ds max информации о путях, номерах кадров, разрешении и т. п. данных, отображаемых в окне Toxik.

определение и сохранение конфигурационных (path configuration) файлов;

настройки с помощью формата OPEN EXR.

Волосы и мех:

" расчески", имитация склеенных или кудрявых волос;

инерция движения волос, заимствованная от перемещения связанной с ними поверхности;

рендеринг в mental ray;

замена геометрии на объекты (instanced geometry) для быстрой генерации лесных зарослей, полей цветов и т. п.

Одежда — реалистичные «выкройки», имитация внутренних швов;

типа ткани настройками либо из списка (шерсть, шелк и т. п.); - сохранение настроек для последующего коллективного использования. Визуализация: — освещение (radiosity adaptive subdivision); - реальные единицы измерения для удобства размещения масштабированных копий объектов;

— сохранение данных сцены (объекты, слои, материалы, камеры и т. п.) в файле scene state; - импорт/линки моделей из пакета Autodesk Revit для создания с помощью 3ds max изображений в DWG формате и связки объектов сцены напрямую с объектами Revit; - доступ из меню Import к формату Autodesk Inventor; - экспорт моделей 3dsmax для просмотра в Autodesk DWF Viewer и Autodesk DWF Composer.

В таблице 4.1 представлено сравнение функциональных возможностей программ для обработки 3D изображений.

Таблица 4.1

Сравнение функциональных возможностей программ для обработки 3D изображений Функциональные возможности 3D Studio Max Vue 7 Infinite 3D Canvas 6 Blender 3DCrafter Sweet Home 3D Детализация геометрии + + + + D3D оптимизация + + + + + + Улучшенное редактирование кривых + + + + + + Поддержка Drag & Drop + + + Функция упрощенного создания анимации + + + + Автоматическое сглаживание траекторий + + + + Простота освоения + + + + Удобный и дружественный интерфейс + + + + + Стоимость программы + + + + + + Загрузка и сохранение анимации с помощью новых типов данных + + + Интегральная оценка 10 9 7 6 6 7

Наибольшую интегральную оценку с точки зрения типовых функциональных возможностей получила система 3D Studio Max.

Анализ рынка программного показал, что в настоящее время существует большое количество программных продуктов для обработки трехмерных изображений. Системы адаптированы для разных отраслей: системы автоматизированного проектирования в строительстве, в проектировании мебели и конструкторских элементов.

Заключение

Целью данной работы является рассмотрение технологий обработки трехмерных изображений.

В ходе работы были выполнены следующие задачи:

Описана технология 3D. 3D эффект достигается за счет особенностей восприятия человеком изображения. Человек видит объект левым и правым глазом под разными углами, таким образом формируются два изображения — стереопара. Мозг соединяет оба изображения в одно и оно интерпретируется как объемное.

Описаны технологии просмотра 3D:

Использование стереоскопов;

Анаглифный метод;

Технологии Infitec;

Шлем виртуальной реальности;

Технология поляризации;

Технология затворных очков;

Лентикулярная технология.

Рассмотрены направления применения 3D технологий. Рассмотрены примеры применения трехмерных изображений в строительстве, в дизайне мебели и интерьеров, рассмотрены примеры использования технологии в медицине.

Рассмотрены программные средства обработки трехмерных изображений.

3D Studio Max;

Vue 7 Infinite;

3D Canvas 6;

Blender;

3Dcrafter;

Sweet Home 3D.

Таким образом, цель работы можно считать достигнутой, а задачи решенными.

Список литературы

Кротова Анна, 3ds Max 2009 для начинающих, М.: Интер, 2009 — 354 с.

Семак Р.В., 3ds Max 2008 для дизайна интерьеров, М.: Искра, 2009 — 256 с.

Тимофеев С.М., 3ds Max Освой легко, М.: 2008 — 96 с.

Флеминга Билл, 3D для дизайнеров. Книжная серия из 6 книг, Спб.: Питер, 2004 — 230 с.

Пурин П.М., Создание трехмерных персонажей, М.: 2006 — 210 с.

Иванов Б.Т., Объемные изображения, М.: 2000 — 160 с.

Боресков А.В., Графика трехмерной компьютерной игры на основе OpenGL, Спб.: Лира, 2005 — 326 с.

Флеминг Б., Моделирование растений и насекомых. Уроки мастерства, Спб.: Питер, 2006 — 232 с.

Адамс М., Maya 5. Для профессионалов, Спб.: Питер, 2004 — 832 с.