1 Пять генераторов 3D-ландшафтов » 3domen.com - сайт Сергея и Марины Бондаренко
Регистрация  Напомнить пароль?
 Отправлено SergeyMarina 23 ноября 2010   

Пять генераторов 3D-ландшафтов Когда на экране современного фильма зритель видит удивительные по красоте пейзажи на заднем плане, он в большинстве случаев и не подозревает, что в действительности всей этой природы не существует, а то, что он наблюдает – всего лишь компьютерная декорация, искусно сделанная средствами трехмерной графики. Определить то, что горные кряжи, волны океанской поверхности и непроходимые джунгли являются лишь результатом просчета процессоров, порой трудно даже тем, кто профессионально работает в 3D. Непосвященному же человеку такая работа кажется безумно сложной, и, он бы очень удивился, если бы узнал, насколько просто, с помощью специального программного обеспечения, создать виртуальный мир, такой реалистичный и правдоподобный.






Terragen 2

Все настоящие объекты, которые нас окружают, имеют неоднородную, неповторяющуюся структуру. Несмотря на похожую форму, каждая травинка, облако или камень уникальны. В действительности встретить абсолютно точную копию большинства предметов, сделанных природой, невозможно – объекты будут отличаться как по форме, так и по своей окраске. Поэтому для трехмерной модели природного ландшафта также должно соблюдаться условие неоднородности. Изображения, которые получаются после финальной части работы над проектом в Terragen, поражают своей реалистичностью. Визуализация реалистичных картин с помощью генератора природных ландшафтов возможна благодаря использованию фрактальных алгоритмов просчета изображения. Именно этот метод построения математической модели лежит в основе большинства генераторов ландшафтов, в том числе и Terragen.

Пять генераторов 3D-ландшафтов

Отличительной особенностью этой программы является совсем небольшой размер дистрибутива - менее десяти мегабайт, что на порядок меньше объема любого другого генератора ландшафтов. Работа в программе поделена на отдельные этапы – моделирование гор, создание водной глади, добавление в сцену атмосферы, создание виртуальных камер и т.д. При создании большинства объектов в Terragen можно использовать отдельные слои, комбинируя тем самым разные свойства создаваемых объектов сцены. Например, можно сделать несколько слоев облачности, и задать им разные параметры анимации, что позволит получить на выходе реалистичную картину движения облаков. Ключевые значения анимированных параметров обозначаются в программе красным цветом.

Окно предварительного просмотра не дает полной информации о конечной сцене. Схематически отображенный результат сильно упрощен, поэтому для выбора правильных параметров трехмерного ландшафта приходится руководствоваться большей частью интуицией, особенно при первом знакомстве с Terragen.

Стандартная версия программы имеет ограниченные возможности создания анимации и не позволяет «выращивать» растительность, поэтому виртуальные миры, генерируемые приложением, выглядят несколько безжизненно. Впрочем, это ни в коей мере не умоляет достоинств программы - Terragen успешно используется не только для создания красивых полиграфических макетов, но и для производства видео. Доказательство тому - такие известные фильмы как "Звездный Путь: Возмездие" и "Золотой компас", где эта программа применялась для создания реалистичного окружения. К тому же, существуют две расширенные версии приложения, которые можно приобрести за дополнительную плату. В первой из них добавлен модуль для создания анимации, а в другой – еще и инструменты для создания растений XfrogPlants.

Grome

Программ для генерирования виртуальных трехмерных ландшафтов не очень много, и у каждой есть своя область применения. Так, создатели процедурного генератора Grome позиционируют это приложение как инструмент, предназначенный для разработчиков компьютерных игр, интерактивных презентаций, а также тех, чья работа связана с производством визуальных эффектов.

Для утилиты такого рода очень большое значение имеет то, насколько удобен интерфейс, и как быстро пользователь сможет освоить основные функции программы. [читайте об этом на http://datag.ru/] Эту проблему разработчики решили довольно оригинальным способом. Внешний вид программы создавался с учетом того, что генератор трехмерных ландшафтов будет использоваться как вспомогательный инструмент, наряду с профессиональным 3D-редактором. Поэтому при создании Grome разработчики взяли за основу интерфейс одного из самых популярных 3D-редакторов - 3ds Max. Его, конечно, нельзя назвать простым, однако для тех, кто уже знаком с внешним видом продукта от Autodesk, разобраться в параметрах Grome будет несложно. Тем более что даже некоторые клавиши быстрого доступа в этих программах одинаковые - например, чтобы развернуть окно проекции в 3ds Max и Grome нужно нажать сочетание клавиш Alt+W.

Пять генераторов 3D-ландшафтов

Поскольку, как уже было сказано выше, программа ориентирована, главным образом, на разработчиков компьютерных игр, большое внимание в программе уделено оптимизации генерируемых поверхностей. В настройках программы можно управлять степенью детализации создаваемых ландшафтов, задавать разрешение для ландшафтов, выбирать точность прорисовки теней и плотность размещаемых объектов.

Заметно упрощает работу со средствами создания трехмерной сцены большое количество профилей всевозможных настроек. Предварительные установки есть практически для любого инструмента программы. При формировании рельефа местности можно выбирать профиль кисти, для настройки теней в сцене можно также использовать предварительные установки для реалистичного просчета освещенности, можно также применять разные типы фрактального шума, что позволяет быстро менять внешний вид гор и возвышенностей, от дюн до скалистого рельефа, с добавлением эффекта эрозии. При работе с виртуальными кистями учитываются такие факторы как сила нажатия, размер и маска кисти. В программе присутствует библиотека материалов, текстур и карт окружения. Кроме этого, в программе реализована удобная работа со слоями, благодаря чему можно работать над определенной частью проекта, не затрагивая дополнительные аппаратные и системные ресурсы.

В этой программе можно создавать растительность и импортировать объекты. Библиотека растений включает в себя разные виды моделей деревьев, массив которых создает довольно реалистичную сцену. Чтобы не пришлось тратить время на подбор реалистичного положения деревьев, в Grome есть возможность привязки, которая позволяет аккуратно поместить растение на земную поверхность, с учетом нормали в точке "посадки". Привязанная к поверхности растение будет изменять свое положение в соответствии с изменением формы редактируемого рельефа. Кроме этого, в программе реализованы возможности клонирования объектов, и присоединения их к определенной части поверхности, благодаря чему они реагируют на изменения на поверхности. Также можно размещать объекты кистью, с учетом вида земной поверхности, например, установить предел высоты рельефа для генерирования растительности только в низинах.

Несомненным достоинством генератора ландшафтов Grome является поддержка универсального формата COLLADA, благодаря которому возможна интеграция пакета с другими 3D-редакторами, такими как 3ds Max, Maya и Softimagre|XSI.

Vue xStream

Создателям Vue удалось сделать программу настолько универсальной, что по своим функциональным возможностям этот генератор ландшафтов вплотную приблизился к обычному трехмерному редактору.

Не секрет, что одним из слабых мест большинства приложений для генерирования природных ландшафтов является аппарат визуализации. При просчете сложных проектов, способы вычисления освещенности трехмерной сцены, которые применяются, скажем, при визуализации интерьеров, в данном случае оказываются неприменимыми, поскольку для их обработки требуется много времени. Поэтому при просчете большого числа трехмерных поверхностей, генераторы ландшафтов, в основном, используют упрощенный метод вычислений, что позволяет ускорить процесс рендеринга в ущерб реалистичности.

Пять генераторов 3D-ландшафтов

Эта проблема была решена разработчиками Vue предельно просто – при помощи специальных дополнительных модулей Vue интегрируется с популярными пакетами для моделирования и анимации. В 3D-редакторах Maya, Lightwave, 3ds Max, Cinema4D и Softimage|XSI выбор визуализатора остается на усмотрение пользователя. Готовая сцена может быть импортирована в один из профессиональных трехмерных редакторов, а затем визуализирована средствами этого пакета. Кроме того, не лишним будет отметить, что, с недавних пор, пользователям Vue доступна одна из самых популярных разработок для визуализации трехмерных сцен - рендерер Vray, специальная версия которого позволяет выполнять расчеты непосредственно в генераторе ландшафтов.

Интеграция Vue с другими редакторами дала большие преимущества программе. Помимо расширенных возможностей визуализации, программа приобрела очень мощный инструментарий для моделирования, которым не может похвастаться ни один генератор трехмерных ландшафтов.

Если сравнить Vue с другими аналогичными приложениями, то, даже, не принимая во внимание те дополнительные возможности, которые приобретает программа в паре с профессиональным 3D-редактором, явное преимущество все равно будет на стороне продукта компании e-on software. Собственный инструментарий программы довольно широк - одних только средств для классического моделирования вполне хватило бы для создания небольшого трехмерного редактора. В Vue есть возможность работы с простейшими трехмерными формами, присутствует инструмент создания трехмерного текста, имеются инструменты для работы с метаболами и поддерживается моделирование с помощью булевых операций.

Vue xStream напоминает конструктор Вселенной. Среди объектов, которые можно создавать в программе, есть как стандартные объекты-примитивы (куб, сфера, тор и пр.) так и специальные объекты, без которых создание ландшафтов было бы невозможным. Среди специфических объектов программы - скала, вода, планета, растение и облачность. Всеми этими объектами можно управлять в программе, настраивая их форму и внешний вид.

Для редактирования свойств объектов в программе используется специальный менеджер. Этот инструмент позволяет быстро перейти к свойствам той или иной модели в трехмерном пространстве. При нехватке системных и аппаратных ресурсов, программа меняет вариант отображения объектов в окнах проекций на упрощенный, вплоть до условных параллелепипедов.

Одно из неоспоримых удобств программы – возможность использования огромного количества библиотек. В этих библиотеках можно найти множество различных моделей растений, наборы материалов для имитации горных пород любых типов, а также различные модели освещения – от анимированного восхода солнца до фантастической неестественной дымки вечерних сумерек. Анимация программы может быть настроена в автоматическом режиме или при помощи специального мастера, который помогает описать характер движения анимированного объекта - его траекторию, скорость и пр.

Vue также позволяет автоматизировать часто выполняемые действия при помощи макросов, которые можно записывать и воспроизводить в программе.

MojoWorld Professional

Для создания трехмерной природы в MojoWorld используется схожий с Vue принцип создания экосистемы. С помощью специальных инструментов в программе генерируется рельеф, солнце, звезды, задается облачность, водная поверхность и т.д. Можно использовать также специальный тип объекта Biilboard. Модели такого рода представляют собой плоскую поверхность, обращенную к камере, и играют роль «потемкинских деревень». Эта поверхность представляет собой проекцию какого-нибудь сложного объекта, например, человека или скамейку. Такой тип объекта удобно использовать, например, при разработке макета для рекламного постера, но для анимации он малопригоден.

Пять генераторов 3D-ландшафтов

Характерная особенность программы – постоянно работающий модуль визуализации в реальном времени. Модуль RTR (realtime rendering) движок предназначен для схематического обозначения элементов сцены в окне проекции. Работать с таким вариантом прорисовки объектов непривычно – при малейшем изменении, вносимом в сцену, изображение в окне проекции перерисовывается и обновляется. Бесконечный процесс построения новых полигонов в настройках программы можно остановить, однако в этом случае судить о конечном результате будет очень сложно.

В программе реализована поддержка программы Poser. MojoWorld может импортировать файлы .pz3, с учетом всех особенностей, включая материалы объектов. Кроме этого, генератор ландшафтов поддерживает импорт трехмерных моделей в форматах *.dxf, *.obj, *.lwo и *.3ds.

Bryce

Bryce – один из старейших и, как следствие, один из самых известных генераторов ландшафтов. Несмотря на то, что эта программа часто меняла владельца, ее интерфейс оставался практически неизменным за все время ее существования. Работа над проектом происходит в окне проекции, которое занимает основную часть окна. Не покидая главного окна, можно добавить в сцену новые объекты, получить доступ к инструментам для манипулирования трехмерным пространством, в маленьком окошке увидеть, как будет выглядеть сцена после конечного просчета.

Сцены Bryce можно строить, используя достаточно большой набор разнообразных объектов. Среди них обычные геометрические фигуры, разные типы поверхностей (вода, земля, облака и горный ландшафт), объекты для создания камней, гор, деревьев. В проекты, создаваемые в программе, можно импортировать трехмерных персонажей из программы DAZ|Studio, которая, как и Bryce, разрабатывается компанией DAZ. Кроме этого, Bryce поддерживает все основные форматы, которые используются для сохранения моделей в популярных 3D-редакторах (.3ds, .lwo, .cob, .dfx, .obj, .x, .wrl).

Пять генераторов 3D-ландшафтов

Для создания таких специфических объектов, как деревья и рельеф поверхности, в Bryce есть отдельные редакторы. Они позволяют достаточно точно описать форму предполагаемого объекта. Так, для дерева можно указать такие параметры, как число ветвей и их толщина, толщина ствола, количество листьев, выбрать текстуру для ствола и листьев. Что касается редактора поверхности, то тут можно просто нарисовать нужный рельеф, используя для этого виртуальную кисть, а затем выбрать тип шума на поверхности и определить другие параметры.

Отдельная категория инструментов предназначена для создания атмосферы сцены. Пользователь получает возможность управлять положением Солнца на небе, регулировать высоту облаков, определять время суток, менять цвет неба, добавлять туман и т.д. Поскольку в Bryce можно создавать не только земные, но и космические пейзажи, в программе также предусмотрена возможность добавления комет и звезд, регулирования размера светила, управления фазой луны.

Все элементы трехмерной сцены можно анимировать. Во времени могут изменяться не только параметры атмосферы, но и рельеф поверхности, материалы, которые назначены объектам сцены. Для управления анимацией используется метод ключевых кадров. Благодаря этому пользователю достаточно указать начальный и конечный вид объекта, а все промежуточные положения просчитываются программой.

Заключение

Приложения для создания трехмерных ландшафтов – удел не только профессионалов. Благодаря тому, что большинство из них наделены понятным интерфейсом, попробовать себя в роли творца трехмерных миров могут даже те, кто никогда не работал с трехмерной графикой. Тем более, что у большинства программ есть бесплатные версии, которые хоть и имеют немного меньший набор возможностей, но тем не менее, вполне могут использоваться для построения и визуализации ландшафтов.

Опубликовано в журнале Chip

Сергей и Марина Бондаренко Пять генераторов 3D-ландшафтов title=









Еще по теме:

  • Grome 3.1: новая версия редактора ландшафтов
  • Grome 3.0: новая версия редактора ландшафтов
  • Terragen 2.2: новая версия генератора ландшафтов
  • Grome 2.0: обновление редактора ландшафтов



  • #1 написал: White Jack



    Группа: Посетители
    Регистрация: 27.09.2009
    Статья очень понравилась, спасибо Вам большое! lol

    Публикаций: 0 | Комментариев: 1    
    #2 написал: Slava_D



    Группа: Наш человек
    Регистрация: 18.06.2006
    Очень познавательно, спасибо ) есть что нового посмотреть, пошшупать, так сказать )


    --------------------

    Публикаций: 0 | Комментариев: 3    
    #3 написал: vervana



    Группа: Посетители
    Регистрация: 8.04.2011
    А как работать в Grome? я не могу найти ни одного урока по интерфейсу и применением тех инструментов, которых там множество..... ? Помогите, пожалуйста

    Публикаций: 0 | Комментариев: 1    
    Информация

    Посетители, находящиеся в группе Гости, не могут оставлять комментарии к данной публикации.

    Форум Топик Ответов
    Будьте в курсе новостей