Програмне забезпечення перетворення та підготовки графічних зображень до візуалізації засобами Software Render та Mental Ray - Дипломная работа

ХХ століття це насамперед початок компютерної ери, часу, коли володіння компютером стало такою ж невідємною потребою, як вміння розмовляти. Майже одразу з виникненням перших ЕОМ людина намагалась перенести свою уяву на компютери, створювати за допомогою їх картини чи фільми. Тільки у другій половині сторіччя зявляється можливість перенести зображення реального світу до компютеру. Голівуд першій зі світових кінематографів, хто оцінив та зробив ставку на використання компютерної графіки у кінематографії. Бурхливий розвиток систем візуалізації викликав необхідність появи нової професії - Спеціаліст з візуалізації, в основу роботи якого покладена настройка параметрів візуалізації.Майже з моменту створення ЕОМ зявилася й компютерна графіка, що зараз уважається невідємною частиною світової технології. Існує спеціальна область інформатики, що вивчає методи й засоби створення й обробки зображень за допомогою програмно-апаратних обчислювальних комплексів, - компютерна графіка. Залежно від способу формування зображень компютерну графіку прийнято підрозділяти на растрову й векторну [13]. Хоча компютерна графіка служить усього лише інструментом, її структура й методи засновані на передових досягненнях фундаментальних і прикладних наук: математики, фізики, хімії, біології, статистики, програмування й безлічі інших. Більша частина питань, розглянутих під загальним найменуванням "компютерна графіка", фактично являє собою додаток до інших областей застосування обчислювальної техніки, у тому числі до структур даних, операційним системам і розробкам апаратного забезпечення.В міру росту потужності персональних компютерів і повсюдного використання потужних ЗD-Прискорювачів, розроблювачі ігор стали використовувати такі програми, як Maya чи 3DS Max, для створення різних елементів ігрового поля. Раніше програми для роботи із тривимірною графікою застосовувалися тільки для одержання статичних фонових елементів і фільмів, показуваних при переході з одного рівня на іншій. Більшість сучасних компютерних ігор містить величезне число елементів, обєктів і текстур, створених за допомогою таких додатків, як Maya. Існує навіть спеціальна версія програми, називана Maya Builder, що призначена спеціально для розробки компютерних ігор. Спочатку вона застосовувалася для телепрограм або фільмів і являла собою великі опуклі букви, що летять по повітрю.Maya являє собою програму для створення тримірної графіки й анімації, заснованих на моделях, створених користувачем у віртуальному просторі, освітлених віртуальними джерелами світла й показаних через обєктиви віртуальних камер. Програма дозволяє створювати фотореалістичні растрові зображення, подібні тим, які можна отримати за допомогою цифрової камери. Програма використовується для створення ефектів у великій кількості фільмів, має широкий діапазон застосування в областях і вважається однієї із кращих в області створення анімації, незважаючи на складність у її вивченні. Програма Maya, створена фірмою Alias|Wavefront, є надзвичайно потужним інструментом, що дозволяє створювати цілі тривимірні міри. Більшість шанувальників компютерної графіки добре інформовані про фільми, у яких використовувалися створені за допомогою цієї програми спеціальні ефекти й анімація.З однієї сторони цей рендер був більше доступний і зрозумілий кінцевим користувачам, чим RENDERMAN, з іншої ж сторони, концепція цього рендера дозволяла створити для роботи будь-який ефект, будь-який шейдер, будь-яку функцію, використовуючи SDK. У певний період часу це був найшвидший і в теж час якісний рендер, особливо це стосувалося ефектів GI, у яких метод фотонних карт і прямого вичисленим методом Monte-Carlo, що в MENTALRAY називається FINALGATHER. Напевно немає розуміючи навіть зводити всі шейдеры й матеріали в одну таблицю, відзначимо лише основні. DGS Material Матеріал, що дозволяє імітувати пластик Glass Спеціальний збірний матеріал фізично коректного скла mental ray Спеціальний тип матеріалу, що дозволяє із шейдерів зібрати будь-який тип, що вимагається, поверхніХоча стандартний візуалізотор може давати досить непогані результати але він має ряд недоліків котрі все ж можна обійти. Ефекти які можна отримати при апаратній візуалізації, такі як PAINTFX, хутро, глибина різкості, вони не можуть стати частиною ефектів отриманих методом трасировки, наприклад відображення та переломлення світла. Тільки остання версія Mental Ray підтримує джерело світла типу Area Більш старі версії Mental Ray не підтримують послойну візуалізацію Стандартний модуль візуалізації має ще й інші недоліки якщо порівнювати його Mental Ray.Рендеринг або візуалізація (англ. rendering - "отрисовка") у компютерній графіці - це процес одержання зображення по моделі, за допомогою компютерної програми. Ray casting (метод "кидання" променя) використовується в realtime-рендерінгу (наприклад, у компютерних іграх), де швидкість створення картинок важливіше їх якості. Методом radiosity намагаються моделювати шлях відбитого від поверхні світла, що у

Зміст

ВСТУП

1. Сучасний стан індустрії 3д графіки

1.1 Історія виникнення три мірної графіки

1.2 Сфери використання три мірної графіки

1.2.1 Компютерні ігри

1.2.2 Рекламні ролики

1.2.3 Архітектурне проектування

1.2.4 Судова медицина

1.2.5 Візуальні ефекти у кінематографії

1.3 Огляд існуючих рішень для роботі з три мірною графікою

1.3.1 Пакет Maya Unlimited для створення три мірної графіки та візуальних ефектів

1.3.2 Пакет 3DS MAX для створення три мірної графіки та візуальних ефектів

1.3.3 Пакет CINEMA 4D для створення три мірної графіки та візуальних ефектів

1.3.4 Пакет LIGHT WAVE для створення три мірної графіки та візуальних ефектів

1.4 Процес візуалізації три мірного зображення

1.4.1 Огляд існуючих візуалізаторів

1.4.2 Порівняння візуалізаторів Software Render та Mental Ray

2. Перетворення та підготовка графічних зображень до візуалізації засобами software render та mental ray

2.1 Визначення процесу візуалізації три мірного зображення

2.2 Типові проблеми візуалізації три мірного зображення

2.3 Вимоги до створення програмного забезпечення

2.3.1 Функціональні вимогу

2.3.2 Не функціональні вимоги

2.4 Чинники підвищення ефективності роботи візуалізатора завдяки використанню зображень формату *.bot та *.map

2.5 Архітектура роботи програмного забезпечення

3. Розробка та тестування програмного забезпечення перетворення та підготовки графічних зображень до візуалізації

3.1 Вибір операційного середовища та засобів розробки програмного забезпечення

3.2 Інтерфейс користувача

3.3 Розробка компонентів програмного забезпечення

3.4 Компоненти перетворення графічного зображення одного зі стандартних форматів у внутрішній формат пакета Мауа

3.5 Компоненти перетворення графічного зображення одного зі стандартних форматів у внутрішній формат пакета Mental Ray

3.6 Тестування системи перетворення та підготовки графічних зображень до візуалізації

Висновки та рекомендації

Список використаних джерел

Додаток