Александр Россоловский

 

3D Studio VIZ R2 - второй продукт линии 3DS для платформы Windows 95/NT, адресованный проектировщикам. Вышедший спустя полгода после второй версии 3D Studio MAX, пакет унаследовал значительную часть новых возможностей, отбор которых определился соображениями технической и экономической целесообразности. В то же время многие инструменты появились в 3D Studio VIZ R2 впервые и, вероятно, будут включены в очередную версию 3D Studio MAX.

Применение параметрических лестниц, ограждений, дверей, материала Thin Wall

Область применения 3D Studio VIZ R2 - концептуальное проектирование и окончательная проектная визуализация. Как средство концептуального проектирования, он является универсальным пакетом моделирования, предоставляющим пользователю неограниченную свободу действий. К совершенно другому роду средств относятся специализированные программы, ориентированные на решение узкого диапазона задач и предлагающие для этого набор готовых методов, которые способны значительно ускорить получение стандартного результата в ущерб универсальности. Нестандартные результаты в таких программах получить невозможно или чрезвычайно сложно. Не нужно доказывать, что русский модерн, например, или ампир - это всегда нестандартно (что уж говорить о творениях Гауди). Жесткая конкуренция толкает разработчиков к поиску новых решений, и постепенно узкоспециализированные пакеты ослабляют гнет жесткой детерминированности, а универсальные программы становятся более дружественными по отношению к пользователю. Так же и 3D Studio VIZ R2 содержит теперь ряд средств, предлагающих стандартные решения для наиболее часто встречающихся в проектировании и проектной визуализации задач.    

Проектирование

В программу включены ориентированные на потребности проектировщиков новые инструменты для создания параметрических объектов. Функция Terrain дает возможность по отрисованным с помощью сплайнов или импортированным из внешней программы горизонтальным сечениям получить модель рельефа земельного участка. Foliage предлагает библиотеку из 12 видов параметрически настраиваемых деревьев, среди которых есть представители как средней полосы, так и тропиков. Параметры формы растений могут быть заданы пользователем либо получены с помощью случайного выбора из многих миллионов возможных сочетаний, так что ни одно дерево в вашей сцене не повторит другое. Wall строит вертикальные стены и позволяет изменять толщину и высоту их сегментов, создавать сложный профиль для фронтонов и аттиков, разбивать, удалять или присоединять участки стен. Связывая объект типа Wall с окном или дверью, пользователь может строить проемы с нужными размерами, динамически обновляемые при любых изменениях. Создание сложного контура стен за одно действие возможно с использованием требуемой формы сплайна или NURBS-кривой. Stairs предлагает четыре типа параметрических лестниц с детальными настройками: прямые, Г-образные, П-образные и винтовые. При создании лестниц можно создавать перила или сплайновые пути для моделирования ограждений с помощью команды Railing. Открывание створок окон и дверей является анимируемым параметром.

Создание стен с ассоциированными проемами, внедрение

библиотечных объектов и точная настройка освещения

Не являясь CAD-программой, 3D Studio VIZ R2 поддерживает совместную работу с AutoCAD, взаимодействие с которой организует DWG Link Manager. При вставке двух- или трехмерных объектов из AutoCAD возможно создание обновляемых внешних связей. Новая категория объектов VIZBlocks, группирующая импортированные геометрические примитивы по заданным пользователем признакам, обеспечивает совместимость AutoCAD и 3D Studio VIZ R2. Последний позволяет включать в сцену Proxy-представление объектов, созданных специализированными приложениями к AutoCAD R14 с помощью технологии ObjectARX. Трех- и двухмерные объекты, созданные в 3D Studio VIZ R2, могут быть сохранены в форматах DWG и DXF для дальнейшей обработки в AutoCAD. Готовые объекты можно вставлять с сохранением связи с исходным файлом. Вставленные объекты можно подменять одноименными из внешних MAX-файлов с целью оценки вариантов проектных решений или экономии системных ресурсов во время работы.    

Моделирование

Включенные в новую версию 3D Studio VIZ R2 NURBS-кривые и NURBS-поверхности повышают интуитивность и предсказуемость результатов, существенно облегчая процесс моделирования и анимации объектов сцены. Каждая точка NURBS-объекта испытывает влияние сразу нескольких контрольных узлов или вершин, поэтому при любых манипуляциях объекты сохраняют гладкость структуры. NURBS-поверхности обеспечивают наивысшее качество изображений, поскольку при окончательном расчете фотореалистичного изображения или серии кадров для анимации (рендеринге) преобразование к полигонам производится на уровне каждого отдельного пиксела. Они наилучшим образом подходят для объектов со сглаженными формами, таких, как мягкая мебель или живые существа.

Набор создаваемых программой параметрических полигональных объектов пополнился формами, образуемыми на основе добавления фасок и “вздутий” к обычным цилиндрам и призмам. Текст, являющийся параметрическим объектом 3D Studio VIZ R2, может быть многострочным, поддерживает форматирование строк и абзацев, визуализуется в контурно-проволочном, плоском или объемном (после применения к нему объемных модификаторов) представлении. Средства редактирования полигональных объектов дополнены множеством новых модификаторов, количество коих столь велико, что не позволяет описать их подробно. Упомяну отдельно лишь группу модификаторов Free Form Deformations для деформации трехмерных объектов с помощью знакомых по обыденной жизни действий.

Модель объекта соединена с фотоизображением реального окружения

Значительно облегчает процесс формирования сцен Asset Manager, при работе с которым в сцену загружаются заранее заготовленные объекты и их поверхностям назначаются текстуры. Asset Manager дает возможность использовать дерево каталогов для обращения к любым папкам на любых дисках, в том числе в сети, работать с DWG-файлами в режиме импорта или внешних ссылок. Spacing Tool в интерактивном диалоговом режиме позволяет распределять объекты вдоль направляющего пути, образованного сплайном, или между двумя точками по прямой, что идеально подходит для создания оград и колоннад. Объектные привязки обеспечивают точность как при построении объектов, так и при работе со всеми видами трансформаций и модификаторов, поддерживая работу с объектами как таковыми и с элементами их внутренней структуры. Программа поддерживает привязки к двенадцати видам характерных точек для полигональных объектов и десяти видам точек для NURBS-геометрии. При формировании сцены можно в качестве опорного использовать растровое изображение с синхронным его панорамированием и изменением масштаба в окнах параллельных проекций.    

Визуализация

Для создания и настройки визуальных свойств материалов служит редактор материалов, палитра которого может отображать до 24 образцов. Анимированные объекты, на которые проецируются материалы, позволяют рассмотреть их со всех сторон. Отдельные окна предназначены для работы с библиотеками материалов и для увеличенных изображений образцов. Благодаря тому, что в формировании визуальных свойств материала допустимо одновременное участие до 20 различных видов карт, можно добиться высокой реалистичности. Лучшее качество визуализации стало доступно с новыми Raytrace-материалами и Raytrace-картами, обеспечивающими тонкую настройку эффектов прозрачности, отражения, преломления и свечения. Опция Reflection Dimming позволяет более тонко управлять отражениями в затененных областях. При создании карт пользователи получили возможность брать части изображений из растровых файлов, непропорционально масштабировать и точно размещать выбранное изображение в границах создаваемой карты, применять процедурные анимируемые эффекты или анимационные файлы. Список доступных видов карт пополнился пятнадцатью новыми, такими, как кирпич, штукатурка, вода, дым, стеклянная стена и др. В составе программы представлен богатый набор удобно организованных библиотек готовых к использованию материалов, ориентированных на проектные задачи, а также сложных материалов для новых типов объектов - растений, дверей и окон, лестниц и ограждений.

Построенные на основе NURBS-поверхностей объекты имеют

абсолютно гладкое представление при рендеринге

Средства управления процессом визуализации также получили дальнейшее развитие. Применение Raytrace-рендеринга лишь к той части объектов, для которых это необходимо, значительно ускоряет процесс визуализации и дает возможность более качественно выполнить расчет лучевой трассировки. Опция Image Motion Blur позволяет воспроизвести эффект быстрого движения наблюдателя. В настройках рендеринга появилось средство, позволяющее включать в сцену реалистичные, тонко настраиваемые анимированные эффекты взрывов и пламени. Готовый результат выводится с разрешением до 10000X10000, чего более чем достаточно для нужд полиграфии и кинопроизводства. При выводе можно выбрать один из десяти наиболее распространенных форматов файлов изображений и анимации либо подключить аппаратное устройство. Как и раньше, в сетевом рендеринге без дополнительных лицензий могут участвовать до 10 000 компьютеров, работающих в среде Windows NT.

Искусственно смоделированное природное окружение

Камеры обрели способность создавать виды и анимацию на основе параллельных проекций. Средства управления фокусным расстоянием камер соответствуют показателям реальных промышленных изделий. Поле зрения контролируется также через угловые размеры по горизонтали, вертикали или диагонали. Все виды источников света, включая точечные, способны проецировать изображения, создавать тени и излучение любого цвета. В набор включен новый источник света - параллельный, имеющий точку цели, позволяющий в отдельных случаях более удобно моделировать условия естественного освещения. Можно управлять способностью источников света создавать блики и полутени.    

Интерфейс

Для более точного соответствия решаемым задачам интерфейс главного рабочего окна теперь имеет три представления: Standard Mode содержит полный набор управляющих элементов; Design Mode скрывает управляющие анимацией контроллеры, оставляя больше экранного пространства для моделирования; Expert Mode полностью очищает пространство экрана от панелей и кнопок, предоставляя пользователю возможность управлять работой программы через комбинации клавиш. Диалог Preferences позволяет изменить или дополнить набор стандартных клавиатурных команд. Полагаю, что память для такого рода упражнений требуется недюжинная.

Для ажурного ограждения применен материал на

основе карты прозрачности. Тонко проработаны рефлексы

в тени. Колоннада образована массивом связанных копий

Пользователи получили возможность настраивать интерфейс программы и создавать новые функции с помощью языка MAXScript. В качестве примеров его применения в 3D Studio VIZ R2 включены инструменты, позволяющие существенно повысить производительность работы пользователя. AutoCAD Shortcuts добавляет в программу 13 команд создания и редактирования примитивов в стиле AutoCAD R14. Средство Walkthrough Assistant дает возможность в режиме диалога создать камеру, назначить путь ее перемещения, определить уровень глаз наблюдателя, задать угловое смещение и фокусное расстояние камеры, назначить параметры движения и выполнить быстрый предварительный рендеринг вида текущего кадра анимации. Follow Path предлагает простой диалог для назначения объекту пути перемещения для анимации. Environment Generator дает возможность быстро и без больших усилий создать природное окружение сцены, включая такие его элементы, как поверхность земли или воды, холмы, небесный свод и условия облачности и освещения, туман различной структуры и плотности, отражающие свойства водной поверхности. И хотя перечисленные инструменты обращаются к стандартным средствам 3D Studio VIZ R2, они делают их использование более интуитивным и легким. При необходимости с помощью MAXScript можно организовать взаимодействие 3D Studio VIZ R2 с внешними программами, такими, как Excel или Access.

Покрытие смоделировано на основе NURBS-поверхностей с вырезанными

контурами. Гофр покрытия образован картой деформации в составе материала.

Внедренные в сцену фотографии персонажей являются материалами на основе масок

От последствий неосторожных действий пользователя защищают команды отмены и возврата действий, которые имеют неограниченную глубину. При работе с объектами и видами применяются независимые стеки команд. Для безопасности можно также включить механизмы автоматического сохранения рабочего файла, автоматического создания нумерованных копий рабочего файла и архивации файлов.    

Объекты

Удовлетворяя потребности пользователей в готовых стандартных объектах, разработчики включили в состав поставки 3D Studio VIZ R2 компакт-диск Designer’s Toolkit, содержащий большое количество трехмерных моделей в форматах MAX, DWG, 3DS, среди которых имеется офисная мебель, различные аксессуары, а также модели застройки территорий и крупных архитектурных сооружений.    

Заключение

Коллегам-пользователям, размышляющим над тем, как жить дальше, следует быть в курсе, что 3D Studio VIZ R2 предъявляет к оборудованию существенно более высокие требования, нежели предшествующая версия. При тестировании на компьютере на базе Pentium 166 MMX с 80 Мб ОЗУ типа RAM EDO в среде Windows 95 программа оставляла доступными в лучшем случае 18% системных ресурсов, а при запуске WordPad - и вовсе 8%, так что о параллельном запуске Microsoft Word или Excel, а тем более AutoCAD R14 не могло быть и речи. Параллельный запуск 3D Studio VIZ R2 совместно с AutoCAD LT 97 также оставил свободными 8% системных ресурсов, что позволило нормально произвести двусторонний обмен файлами, каждый из которых содержал с десяток трехмерных объектов. Для полноценной работы потребуется Pentium II со 128 Мб оперативной памяти - впрочем, на сегодня это является стандартом для профессионального графического компьютера. Что же касается использования 3D Studio VIZ R2 совместно с AutoCAD, основываясь на практическом опыте, я имею веские причины полагать, что сочетание 3D Studio VIZ R2 с AutoCAD LT 97 технически и экономически более оправданно, нежели связка 3D Studio VIZ R2 - AutoCAD R14 (за исключением случаев, когда чертежи создаются с помощью специализированных программ-надстроек). При этом разница в стоимости составляет $3752 на одно рабочее место. Видеоплата Diamond Stealth 2000 с 2 Мб памяти показала себя вполне достойно в режиме 1152x854 при 16-разрядной глубине цвета, хотя более целесообразно, очевидно, использовать профессиональные видеоплаты с поддержкой Open GL или Direct 3D.

В целом программа производит очень благоприятное впечатление. Работать в ней легко и комфортно. Следует принять во внимание, что в статье нашли отражение средства и свойства, впервые появившиеся в 3D Studio VIZ R2 или претерпевшие изменения, однако программа содержит также мощнейший арсенал средств, унаследованных от прежней версии. Среди избыточного изобилия инструментов несложно выбрать для повседневного использования несколько самых необходимых, удовлетворяющих индивидуальным пристрастиям и достаточных для большинства случаев. Уверен, что коллегам придутся по сердцу модификаторы Free Form Deformations. Так что ваш покорный слуга теперь озабочен покупкой нового компьютера.

3D Studio VIZ R2 разработан фирмой Kinetix, подразделением Autodesk (www.autodesk.com), его цена $2240. Более подробную информацию о технических характеристиках и условиях приобретения пакета можно получить в ТОО “Роско” по телефону: (095) 342-6309 или по адресу: clon@aha.ru, а также в ЗАО “Аутодеск СНГ” по телефону: (095) 755-5000.

Версия для печати