VI Международная студенческая научная конференция Студенческий научный форум - 2014

В данном докладе ставиться задача рассмотреть наиболее популярные графические 3D-редакторы, с целью помочь читателю сделать правильный выбор того или иного программного обеспечения, исходя из своих личных предпочтений и рода деятельности, в которой ему необходимо будет использовать возможности таких редакторов.

Введение

Трехмерная графика - это раздел компьютерной графики, в котором изучаются методы и средства для создания объемных, реалистичных, и, часто, анимированных изображений. В современном мире визуальные графические эффекты, совмещение компьютерной графики с реальным изображением настолько правдоподобны и фотореалистичны, что поражают воображение огромного количества людей, и вызывают неподдельный интерес к трехмерному моделированию, что зачастую трансформируется в желание освоить технологию работы с графическими 3D- редакторами.

Однако человеку, который поставил перед собой задачу самостоятельно освоить ремесло 3D-художника, трудно сразу сделать выбор подходящего для него и его целей программного обеспечения. Для того чтобы по истечении месяцев не получилось так, что время, потраченное на изучение редактора трехмерной графики, было потрачено впустую, необходимо проанализировать все слабые и сильные стороны каждой конкретной программы.

Виды 3D-редакторов

1. Blender 2.59

Этот простой в освоении и в тоже время бесплатный 3D-редактор,замечательно демонстрирует нам, что бесплатное еще не значит плохое. Редактор активно развивается и не уступает не в чем своим коммерческим аналогам. При этом к работе на Blenderможет приступить любой желающий. Изначально Blender начинал свою работу как коммерческий проект, но позже был закрыт, а затем возрожден уже с открытыми исходными кодами.

Плюсом этого редактора является его маленький размер – всего несколько десятков мегабайт. При этом возможности редактора достаточно внушительны. Программа включает в себя большой арсенал инструментов для создания трехмерной графики. В ней имеется симулятор флюидов, который открывает возможности по созданию эффектов текучих тел, таких как жидкость и дым. Blender дает возможность редактировать NURBS-поверхности, настраивать оснастку персонажей, содержит большой набор встроенных примитивов и много чего еще.

Так же хочется упомянуть еще одно преимущество программы ─ кроссплатформенность. Т.е. этот редактор отлично работает и в Linux, и в Windows. Программа может функционировать на компьютерах со слабыми конфигурациями, и даже нетбуках.Требования к системе очень скромны:одноядерный процессор, работающей на частоте 1 ГГц, оперативная память 512 Мбайт, видеокарта с поддержкой OpenGLи объемом памяти 64 Мбайт.

Резюмируя вышеизложенное, можно сказать, что плюсамиBlenderявляются:

• общедоступность и денежная составляющая (бесплатный);

• кроссплатформенность;

• малый размер редактора;

• возможность работы на компьютерах со слабой конфигурацией системы.

МинусыBlender: в базовуюверсию редактора не входит развернутая документация.

1. 3dStudio Max 2012

В нашей стране этот 3D-редактор пользуется огромной популярностью, и не малую роль в этом играет то, что редактор от Autodeskориентирован на архитектурную визуализацию. Это говорит о том, что ещё до начала строительных работ в 3dStudioMaxможно создать реалистичную трехмерную модель помещения, здания или экстерьера, продемонстрировав заказчику будущий конечный результат. Так же вэтом 3D-редакторе присутствуют средства для анализа и настройки освещенности трехмерного проекта.

Однако 3dStudioMaxне очень легко изучить, так как программа имеет большой базовый запас дополнений ─ плагинов, расширяющих возможности приложения. К примеру, если подключить модуль Afterburn, тов программе появиться возможность создания реалистичных взрывов, а при установке Dreamscapeредактор получает дополнительные инструменты для моделирования воды и природных ландшафтов. Помимо встроенного движка mentalray,для 3dStudioMaxможно задействовать более быстрые и точные системы визуализации, такие как finalrender, V-ray, Maxwellrender.

Плюсами 3dStudioMaxявляется:

• наличие большого количества приложений;

• встроенные средства для просчета освещения сцены;

• не очень высокие системные требования;

• возможность установки на компьютерах среднего уровня.

К минусам данного 3D-редактора можно отнестисложность освоения и не очень большой базовый набор средств моделирования и анимации.

1. Vue9.5 xStream

Одна из основных задач, которую приходиться решать художникам трехмерной графики, это моделирование естественного окружения. Трехмерные декорации не только упрощают процесс съемки фильмов, но и зачастую снижают расходы на их создание. В VuexStreamочень мало инструментов для непосредственного моделирования трехмерных объектов, но их на порядок больше, чем,например, в другом ландшафтном генераторе ─ DAZ 3DBryce. По количеству возможностей и функций у VuexStreamнет серьезных конкурентов. Программа имеет большую базу различных элементов, необходимых для построения 3Dландшафтов: предварительные заготовки материалов (различные виды камней с фрактальными текстурами), наборы растительности, различные виды освещения и т.д.

Еще одной фишкой этой программы, которой нет у других 3D-редакторов, является имитация экосистемы. Это означает, что программа автоматически наполняет области указанные пользователем набором растительности, располагая цветы кустарники и деревья так, чтобы это выглядело максимально реалистично. VuexStream имеет“продвинутый движок” визуализации, который позволяет получить фотореалистичное изображение.

Все это, конечно, отражается, на системных требованиях: редактор нуждается в мощной конфигурации системы, а сам процесс моделирования и визуализации занимает очень много времени. Но затраченные средства и усилия стоят того, полученное готовое изображение поражает своей реалистичностью. Оценить все возможности этой программы можно посмотрев последний фильм про Индиану Джонса, где все пейзажи были воссозданы при помощиэтого мощного 3D-редактора VuexStrem.

Плюсы VuexStearm:

• абсолютная реалистичность изображения;

• имеет функцию имитации экосистемы.

Минусы VuexStream:

• требователенк мощности конфигурации системы;

• создание модели занимает большое количество времени.

1. Maya

Долгое время эта программа конкурировала на рынке графических редакторов со своим главным соперником ─ 3dStudioMax. Противостояние закончилось, когда конкурент компании Autodesk приобрела фирму AliasWavefront, которая и производила Maya. Среди профессиональных 3D-художников данный редактор трехмерной графики используется чаще других. С ним работают такие крупные студии как WaltDisney, Dreamworks и другие, потому что редактор поражает своими графическими возможностями.

В программе есть все необходимые компоненты для создания трехмерной графики. Mayaпозволяет пройти весь путь создания 3D-изображения: от анимации и моделирования до композитинга, текстурирования и послойного рендеринга. Этот 3D-редактор способен просчитывать поведение ткани, моделировать физику мягких и твердых тел, анимировать волосы, детально настраивать прическу персонажей и т.д. Главной особенность программы является компонент PaintEffects, благодаря которому у пользователя появляется возможность виртуальной кистью рисовать сразу трехмерные объекты, такие как трава, цветы объемные узоры и т.д. Конечно, научиться качественно работать в трехмерном редактореMaya довольно сложно, однако это компенсируется большим количеством уроков, распространяемых как в печатном варианте, так и в сети Интернет.

Плюсы Maya: огромные возможности для работы в киноиндустрии, открытость для сторонних доработок.

Минус Maya: программа сложна в освоении, дорогостояща.

Заключение

Любой человек, заинтересовавшись методами и возможностями создания трехмерных изображений, имеющий дома компьютер средней мощности, при наличии терпения, желания и усидчивости может познать мир 3D-моделирования.Литературы для обучения работы с графическими редакторами очень много, а по некоторым из них она попросту не требуется, так как интерфейс программ интуитивно понятен.

Для каждого 3D-редактора характерен свой набор средств, определяющий область, в которой его можно будет выгодно и с максимальной пользой применять. Например, для архитектурной визуализации не найти редактора лучше чем 3dStudioMax. Этот редактор имеет совместимость с приложением AutoCad, что позволяет выполнять моделирование зданий «изнутри», самостоятельно отрисовывать каркас будущих компонентов картинки. Дополнительным плюсом так же можно считать наличие в нем обширной библиотеки архитектурных материалов.

Графический редактор VuexStreamпрост в использовании, поэтому он будет очень полезен на первых порах изучения трехмерного моделирования. А графический редактор Blender- это прекрасное решение для тех, кто умеет считать свои сбережения.Безоговорочным лидером в киноиндустрии является графический редактор Maya.

Конечно, это далеко не полный обзор программных средств, предназначенных для трехмерного моделирования, но основные графические редакторы здесь были упомянуты и исследованы.

В заключении хотелось бы отметить, что практически все области применения – будь то инженерия или наука, архитектура, дизайн или искусство – являются сферой использования компьютерной графики. А без современных высокотехнологичных 3D-редакторов, можно с уверенностью сказать, многие открытия в науке и искусстве были бы не возможны.

Список использованной литературы

1. Министерство образования и науки Российской федерации. Режим доступа: Минобрнауки.рф.

2. Международная инновационная образовательная программа технологического обучения ArtCAM – School [Электронный ресурс]. 2010. Режим доступа: http://www.artcamschool.ru

3. Абрамова О. Ф., Компьютерная графика: конспект лекций для студентов направлений 230100.62 "Информатика и вычислительная техника" и 231000.62 "Программная инженерия" [Электронный ресурс] // ВПИ (филиал) ВолгГТУ // Учебные пособия : сб. Серия "Естественнонаучные и технические дисциплины". Вып. 3. - 1электрон. опт.диск (CD-ROM), форматpdf. - Волжский, 2012.

4. 3D графика и моделирование // НПО «Восток» [Электронный ресурс]. 2010. Режим доступа: http://www.vostok.kz/pages/3d.shtml