X Международная студенческая научная конференция Студенческий научный форум - 2018

Стоит начать с вопроса: что же такое визуализация? Само по себе понятие является очень многогранным. Вообще, визуализация – это процесс представления информации в виде изображений, которые помогают понимать смысл данных. Цель визуализации – это передача данных. Хорошая форма представления информации это структурированный отчет с точными значениями и данными. Но более наглядной и эффективной является графическая визуализация. При проведении разных научных исследований, являются эти и другие типы визуализации, так как графическое изображение информации является наглядным и веским аргументом в статьях и дискуссиях. Визуализация с помощью образов является эффективным способом общения.

Особое значение имеет компьютерная визуализация – это вид технической визуализации, с помощью которой можно создавать компьютерную графику. Можно выделить несколько видов визуализации:

Таблица - это список, перечень сведений или числовых данных, который помогают структурировать информацию.

График, схема – это диаграмма, которая изображается с помощью кривых или других графических элементов показаны какие-либо данные, помогает показать структуру объектов.

Иллюстрация – это рисунок или другое изображение, которое поясняет текст, показывает существующий зрительный ряд.

Образ – это понятие означающее отражение или представление чего-либо, вызывает эмоции, отношение к объекту.

Компьютерная визуализация в нынешнее время имеет большое количество возможностей, это связанно с появлением многооконного интерфейса. Визуализация, разрабатывающаяся с помощью компьютерных программ, называется рендерингом. Слово "рендер" произошло от старофранцузского rendre, что в переводе означает, «делать», «возвратить», «дать». Вообще рендеринг – это процесс получения изображения с помощью программы компьютера. Здесь описание какого-либо объекта обычно содержит геометрические данные, положение наблюдателя, информацию об освещении вокруг. На данный момент разработан большой объем алгоритмов визуализации. Основные методы рендеринга:

Растеризация и метод сканирования строк. Визуализация осуществляется проецированием объектов на экран без учета эффекта перспективы от наблюдателя.

Метод бросания лучей. Пространство рассматривается из определенной точки. Из точки наблюдения на объекты направляются лучи, с помощью которых определяют цвет пикселя. Лучи прекращают распространяться, когда достигают объекта или фона.

Глобальная иллюминация. Используют математику, симулируют распространение света от поверхностей и достигаю эффекта мягкости освещения.

Трассировка лучей. Так же, как в методе бросания лучей на объекты направляют лучи, но луч не прекращает распространяться, а распадается на компоненты (отраженный, преломленный, теневой). Количество этих разделений влияет на качество и реалистичность изображения. С помощью этого метода можно получить более реалистичную картинку, но процесс визуализации занимает больше времени.

Можно выделить основные типы рендера, от которых зависит скорость получения готового изображения:

Рендеринг Online или рендеринг в реальном времени. Он необходим в интерактивной графике, например, в компьютерных играх. Так как изображение должно выводиться на экран мгновенно, рендеринг должен быть быстрым, поэтому многое должно быть рассчитано заранее и сохраняться в определенных данных. Это текстуры, которые определяют освещение и внешний вид объектов. Для онлайн-рендера программы используют ресурсы оперативной памяти и графической карты компьютера, процессор используется в меньшей степени.

Когда нужно воспроизвести визуально более сложные сцены и, когда вопрос скорости не сильно важен, а важнее качество рендера, используются другие программы и методы рендера. В этом случае необходимы мощные многоядерные процессоры, выставляются высокие параметры текстур и освещения.

Программные средства для проектирования интерьеров

Каждый человек задумывался над вопросом изменения своего места жительства в плане дизайна и интерьера, чтобы дом стал прекрасным дворцом мечты. Раньше архитекторы использовали бумагу и карандаш, но теперь, благодаря развитию науки и техники, весь процесс можно выполнить гораздо удобнее и быстрее. Программы для проектирования домов помогают точно и понятно воплотить замысел дизайнера, с учетом всех подробностей. Используя такие программы можно подобрать разные элементы: грамотно повесить полки, расставить мебель, спроектировать освещение. И все это можно рассмотреть в трехмерном изображении. Также сам процесс дизайна становиться проще, так как ваше умение рисовать не так важно, программа делает все сама. Все зависит только от вашего воображения.

Алгоритм работы в программах для дизайна интерьера обычно построен на общих принципах:

Нарисовать план квартиры.

Выбрать материалы их текстуру.

Расставить предметы.

Сделать визуализацию своего творения и посмотреть на плоды творчества.

Подсчитать стоимость.

Рассмотрим основные программы для проектирования интерьеров:

ArchiCAD. Это одна излучших программ для проектирования. Она отлично справляется с моделированием любого элемента. Здесь можно смоделировать фундамент, стены, потолки, окна, лестницы. Также при установки специальных плагинов можно украшать помещение росписью. Как утверждают специалисты, именно с этой программой проще проектировать комнаты.

3D Studio MAX. Эта программа относится к профессиональной категории. Ее предназначение это анимация и трехмерное моделирование. Здесь можно добавлять текстуру шерсти, одежды и многое другое. Но данная программа сложнее в освоении.

«Дом 3Д» данную программу можно порекомендовать новичкам-дизайнерам, так как это очень удобная платформа. Здесь можно расставить мебель во всех вариантах отделки, контролировать сочетание пола, стен, потолка, совершить 3д путешествие по только что созданному дому.

PRO100. Большим достоинством является адаптация к дизайнеру. Прекрасный, удобный интерфейс, возможность создания собственных библиотек мебели, простые требования к компьютеру, все это делает данную программу очень удобной в пользовании.

Заключение

Существуют еще множество специальных программ-помощников. Но в общем выделяют выше перечисленные, так как они являются самыми удобными в пользовании и отлично выполнят поставленные перед ними задачи.

Библиографический список

Абрамова О.Ф. Компьютерная графика : лабораторный практикум [Электронный ресурс]: учеб. пособие / О.Ф. Абрамова, Д.Н. Лясин; ВПИ (филиал) ВолгГТУ. - Волгоград, 2017. - 1 электрон. опт. диск (CD-ROM). - 74 с

Блохин М.А. Краткий обзор направлений в искусстве, применительно к компьютерному дизайну [Электронный ресурс] / М.А. Блохин, О.Ф. Абрамова // Студенческий научный форум – 2017 : докл. IX междунар. студенч. электрон. науч. конф. Направление «Технические науки» (секция «Актуальные проблемы компьютерной визуализации») / РАЕ. - Москва, 2017. - Режим доступа : https://www.scienceforum.ru/2017/2318/29965.

Меняйлов Е.С. Применение компьютерных технологий для визуализации интерьера помещений с помощью 3-D моделирования [Электронный ресурс] / Е.С. Меняйлов, О.Ф. Абрамова // Современные научные исследования и инновации : электрон. журнал. - 2016. - № 2. – Режим доступа : http://web.snauka.ru/issues/2016/02/64821.

Якушина А.А. Компьютерная графика [Электронный ресурс] / А.А. Якушина, О.Ф. Абрамова // Современные технологии и инженерное образование : матер. науч.-практ. конф. (г. Волжский, ноябрь – декабрь 2014 г.) / ООО «Центр экологической безопасности и энергосбережения». – 1 электрон. опт. диск (CD-ROM). - Волжский, 2015. - C. 18-20.