ОБЗОР СУЩЕСТВУЮЩИХ ПРОГРАММНЫХ ПРОДУКТОВ

Аноприенко И.А.

Введение

1. 3D STUDIO MAX и 3D STUDIO VIZ

2. ARCHI CAD

3. SIMPLY 3D

4. COMPLETE LANDSCAPE DESIGNER 3

5. BRYCE® 4

6. PIXEL 3D

7. Краткое рассмотрение менее известных программных продуктов

Используемая литература


ВВЕДЕНИЕ

Выбор программы трехмерного моделирования, которая бы удовлетворяла всем требованиям пользователя, - нелегкая задача, особенно, если все программы, из которых приходится выбирать, одинаково незнакомы пользователю или несравнимы между собой по сложности и глубине предлагаемых возможностей. Например, перечисление возможностей типичного трехмерного приложения старшего класса будет очень неинформативно для начинающего пользователя. Поэтому необходимо ориентироваться на те программы, которые предоставляют действительно необходимые возможности, а окончательное решение о выборе программного пакета должно приниматься с учетом финансовых возможностей и временных затрат на освоение программы.

Конечно, исходя из ситуации, сложившейся сейчас в Украине, финансовые возможности пользователя чаще всего должны всего лишь удовлетворять ценам на “пиратскую” продукцию. Но тогда нужно учитывать, что никто не несет ответственности за неполную, испорченную или предоставляющую не все обещанные возможности копию приобретенного программного продукта, а также понимать, что продукт, разработанный на сомнительном программном обеспечении, не может быть вынесен на широкий рынок.

Конечно, важно понять - продукты, созданные специально для ландшафтного проектирования предлагают шаблонные решения, сделать что-то свое практически невозможно. В то же время программы для общего моделирования предлагают намного больше возможностей, но каждый предмет приходится делать самому.

Целью обзора было дать представление о существующих программных продуктах ландшафтного моделирования. Именно с точки зрения ландшафтного дизайнера проводилась оценка и сосредоточено внимание на лучших/плохих сторонах того или иного программного продукта.

Простых, а также легких в обучении, плюс ко всему понятных программ по построению 3-х мерных сцен ландшафта и получения качественного результата - практически нет. Т.е. они, конечно, существуют, но без соблюдения всех вышеперечисленных условий.

К классу таких программ относятся профессиональные пакеты, которые достаточно трудоемки в изучении, сложны в использовании и требуют больших вычислительных ресурсов компьютера, плюс ко всему отличаются высокой стоимостью от 2000$ и выше. Для освоения таких пакетов как минимум необходимо полгода, для быстрой работы нужен компьютер не менее PIII-800 с графическим ускорителем, а для получения качественного и окончательного проекта необходим богатый практический опыт и собственные наработки.

Профессиональные студии видеографики, частные мастера, в основном, делают проекты зданий т.е. архитектурное моделирование. Качественный и количественный состав растений в таких проектах оставляет желать лучшего - 5, 6 видов деревьев, пару видов кустарников и цветов, вот все что мы увидим. А для полноценного представления сада необходимо как минимум, 10 видов деревьев, различные по высоте и окраске кустарники и цветы, дополнительные строения.

Важно понять, продукты, созданные специально для ландшафтного проектирования предлагают шаблонные решения, сделать что-то свое практически невозможно. В то же время, программы для общего моделирования предлагают намного больше возможностей, но каждый предмет приходится делать самому.

Далее приводится обзор возможностей отдельных приложений. Все приведенные цены, разумеется, на лицензионные продукты.

В начало


1. 3D Studio MAX и 3D Studio VIZ

Это очень распространенные программные продукты, в них могут “найти себя” и школьники, и профессиональные студии и дизайнеры.

Эти пакеты используются там, где необходимо добиться реалистичного трехмерного представления. Виды использования 3D Studio MAX также различны, от создания внешнего вида того или иного здания, до моделирования видеоэффектов в кинофильмах. И, при всех его достоинствах, программа не предназначена именно для ландшафтного моделирования. Возможности 3D Studio VIZ в этом плане богач. Уже есть готовые объекты: лестниц, каркасы домов, окна, деревья и т.п.

Итак, данные программы представляет собой высокопрофессиональные продукты для создания реалистичных 3-х мерных сцен, объектов, спец. эффектов и т.п. Это 32-разрядное, многопоточное приложение, разработанное с учетом всех преимуществ платформы Windows NT и ориентированное на рынок инструментов старшего класса, где очень важна точность. В программе реализованы объемное освещение, генератор частиц и анимированные функции деформации. Для рендеринга применяется 64-разрядный механизм сканирования строк с полным гамма-контролем до 10000 строк

Возможности программы ничем не ограничены, это универсальный продукт трехмерного моделирования, и в этом есть определенный недостаток. Дело в том, что если Вы уже работали в 3D Studio MAX, тогда создание ландшафта происходит достаточно просто. Накопленные объекты: деревья, дома, созданные раньше сцены, вы объединяете в одном модуле, дорабатываете и проект готов. Но, при отсутствии опыта и наработок, все приходится создавать с нуля. И, прежде чем будет получена окончательная сцена, потребуется много сил и времени. Время на поиски объектов (деревья, кустарники, дома), время на их преобразование их в необходимый вид, время на разработку собственных объектов и, наконец, время на составление композиции. Это очень трудоемкий процесс, который может оказаться не всем под силу.

Кроме того, серьезный минус программы - высокие требования к компьютеру. Для полноценной (оптимальной) работы, необходим очень мощный компьютер. Иначе планирование превратится в долгое ожидание перерисовки сцены. Ведь для получения реалистичного 3-х мерного вида сада и дома, применяться множество текстур (заливка объектов), большое количество деревьев и кустарников, различные модификаторы и т.п., а это требует огромных вычислительных мощностей компьютера. Разработчик, фирма Kinetix, для версии 3D Studio MAX 3.0 выдвигает следующие минимальные требования:

Но все же можно сказать, что эти продукты – одни из лучших на данный момент для трехмерного моделирования, отличающиеся реалистичным видом окончательной сцены и богатыми дизайнерскими возможностями. Они позволяют реализовать любые дизайнерские решения, идеи используя на полную мощь возможности компьютера.

3D Studio MAX использует объектно-ориентированный подход и использует технологию Windows DLL (Dynamically Linked Libraries) PLE (Procedural Linking and Embedding). Это означает, что изначально загружаются не все модули (инструменты), а по мере работы вызываются только необходимые, что экономит память и делает систему более гибкой. На сегодняшний день существует уже более сотни подключаемых под 3D Studio MAX приложений (плагинов, plug-ins),что было названо открытостью программы.

Стоимость продукта:3D Studio VIZ - 2300$, 3D MAX - 4300$.

В начало


2. ARCHI CAD

Мощный и профессиональный продукт для архитектурного моделирования. Довольно детально позволяет представить модель будущего проекта (здания, строения), учитывая всевозможные размеры, нагрузку на конструкции и т.п. Очень широко распространен среди архитекторов. В качестве программы для визуализации и двухмерного представления будущего ландшафта приспособлен мало. Базы растений нет, двухмерный план не отличается наглядностью, а трехмерный вообще впечатления трехмерности не оставляет. Для изучения - сложен. Множество редко нужных, а потому обычно мешающих работе настроек, окон. Хотя и доступно множество различных объектов: здания, деревья, предметы и т.п., но качество визуализации низкое, реалистичность проекта минимальна.

Общий интерфейс ARCHI CAD

Вообще, программа не предназначена для специфичного ландшафтного проектирования и не учитывает его специфики. ArchiCAD и совместимые с ним программы показывают удовлетворительный схематический план.

Стоимость продукта: около 2000$, поставляется с электронным ключом, есть русифицированная версия.

Пример трехмерной реализации

В начало


3. Simply 3D

Пакет Simply 3D компании Micrografx - одна из самых простых программ, и, что не менее важно, едва ли не самая дешевая. Она обладает массой возможностей, которых обычно не ожидают от продукта с такой ценой. Тем, кому не нужны исключительно сложные эффекты, пакет Simply 3D предложит быструю, высококачественную и, что немаловажно, недорогую графику.

Схожесть пользовательского интерфейса приложения с интерфейсом пакета Microsoft Office, которым пользовались большинство пользователей, позволяет создать изображение средней сложности даже не пользуясь руководством. Кроме того справочная система программы в стиле "вопрос-ответ" сопровождает пользователя на всех стадиях созданиясцены. Все, что нужно для работы, уже вынесено в главное окно: панели инструментов; окно, в котором представлена иерархия элементов проекта (щелкнув правой кнопкой мыши на любом элементе, можно быстро внести в него необходимые изменения); а также каталог,из которого выбираются объекты, источники освещения, материалы и анимационные ролики. Представлены с достаточно высоким качеством 100 стандартных текстур и 400 объектов.

Конечно, пакет Simply 3D, как полноценное средство моделирования, не сравним с тем же 3D Studio Max, однако он, тем не менее, содержит простые, но мощные средства, позволяющие создавать ограничивающие контуры для искажения объектов и движущиеся элементы, а также редактировать элементарные объекты вплоть до закручивания их по спирали. Программа поддерживает VRML 2.0, а также форматы GIF, AVI и PIC для сети Web и мультимедийных приложений. Совместимость с технологией "drag-and-drop" OLE 2.0 облегчает ее взаимодействие с другими приложениями. Выборочная трассировка лучей позволяет имитироватьпрозрачность и отражение.

В комплект поставки включено 50 анимационных эффектов, которые можно перетащить мышью на любой объект. Создатель, компания Micrografx предусмотрела возможность выполнения всех основных операций: вращение на 360 градусов и перемещение, а также более сложные виды анимации: качание, дрожание, движение по восьмерке, по дуге, по орбите и по прямой.

В состав Simply 3D входят средства изменения уровня детализации трассировки лучей, предназначенные для настройки величины отражений на объектах (при понижении движка уровня время, затрачиваемое на рендеринг, уменьшается). Кроме того, программа позволяет выполнять избирательную трассировку (привязав трассировку лучей к объектам, удастся сэкономить еще больше времени), выбор целевых объектов,деформацию текста, а также создавать руководства с элементами анимации. При этом качество получаемых результатов относительно высоко.

Есть, конечно, и некоторые отрицательные моменты. Например, для начинающего окажется довольно сложно правильно разместить источники освещения при помощи мыши, хотя поддержка технологий Direct 3D и OpenGL позволяет легко определить направление освещения. Для более точного управления объектами удобнее использовать анимацию по ключевым кадрам (их количество можно увеличить или уменьшить, но при этом отсутствует возможность индивидуального управления каждым кадром). Также не реализован режим предварительного просмотра результатов в процессе рендеринга. Двухэтапный выбор нужной пиктограммы из раскрывающейся панели инструментов также вызывает некоторые неудобства. И все же достоинства этой несложной программы значительно перевешивают ее недостатки. Приложение Simply 3D позволяет создавать прекрасные изображения с бликами и тенями, а использование метода буксировки дает возможность существенно ускорить проектирование композиции сцены.

Стоимость продукта: около 90 долл.

В начало


4. COMPLETE LANDSCAPE DESIGNER 3

Достаточно интересная программа, довольно приятная в работе, есть русифицированная версия.

Очень важное качество – наличие достаточно обширной базы данных по растениям, различным постройкам и т.п. Для русскоговорящих пользователей проблемой может стать то, что описания к этой базе - на английском, но вполне стоит перевести и разобраться. Организован качественный поиск по растениям и объектам, с возможностью задания различных параметров. Например: поиск кустарников, светолюбивых, средней влажности почвы, нейтральной кислотности, и с вечнозеленым типом листвы выполняется простым выделением нужных полей.

Создание плана начинается с загрузки фона (фото) т.е. то, на чем строится дизайн. Сначала фотографируется нужный объект, затем накладываете на него объекты (деревья, цветы и т.п.) и получается окончательный вариант. Достаточно оригинальный и простой вид представления будущего проекта.

Конечно, использование такого подхода оправдано лишь тогда, когда необходимо показать не общий вид плана, а некоторую ее часть, например вход в дом с будущим оформлением, часть парка, газон. Надо заметить, что с отдельными объектами 3D MAX позволяет достигать такого же эффекта.

К достоинствам также можно отнести достаточно качественный 2-х мерный вид.

Очень большим недостатком данного продукта является то, что, так как он специализирован на создании фото, невозможно посмотреть проект с различных точек.

Результат работы в Complete Landscape Designer 3

Потому имеет смысл использовать данный пакет для конкретного показа определенного объекта или при разработке масштабного проекта – для подробного описания и представления малых участков.

Данный продукт официально не поставляется в Россию и Украину.

В начало


5. Bryce® 4

Bryce® 4 предназначен для разработки, внедрения и анимации трехмерных пейзажей и виртуальных трехмерных скульптур. Bryce - идеальное приложение как для начинающих, так и для искушенных пользователей, поскольку оно чрезвычайно просто в использовании и поставляется с библиотеками заготовок, которые можно использовать в своей работе. По мере совершенствования в Bryce можно научиться создавать собственные покрытия, изображения неба и многое другое, при этом процесс создания и результаты работы остаются забавными и занимательными.

Вы начинаете с построения собственной сцены, используя базовые объекты, такие как горы, моря, скалы, шары и блоки, затем применяете различные текстуры к объектам, добавляете небеса и источники света, затем легко фиксируете картину и даже добавляете анимацию для создания захватывающих фильмов. Просто редактируйте эти формы, чтобы получить в точности то, что хотите.

Версия Bryce 4 теперь включает многочисленные фильтры экспорта и импорта, новую небесную лабораторию, мгновенно переводит свободные USGS данные в трехмерные модели. Кроме того, в Bryce 4 входит дополнительный CD с учебниками, справочником и образцами, чтобы Вы могли быстро научиться создавать и приступить к созданию замечательных трехмерных миров.

В четвертой версии Bryce появились следующие новые возможности:

К преимуществам можно отнести то, что Bryce 4 разработан с обеспечением простоты в использовании. Есть простые пути освоения трехмерного моделирования для графических специалистов и для домашнего использования. Интерфейс интуитивен, с хорошей обратной связью, что позволяет быстро увидеть результаты по ходу внесения изменений. Образцы, включаемые в Bryce 4, позволяют просто создавать различные скалы, деревья, горы и другие объекты. Образцы материалов позволяют создавать объекты из камня, воды, газов, облаков; большие здания, палатки, обои. Можно перейти от солнечного теплого дня к холодной ночи несколькими щелчками мыши, интерактивно преобразовать пустыню в лыжный склон, анимировать сцену, создавая иллюзию перелета через горы, равнины и моря, созданные пользователем. Кроме того в большинстве случаев законченные работы в Bryce могут быть не только распечатаны, но помещены в Web. Изображения могут быть сохранены в html для размещения в Web; любой объект может быть связан с URL, обеспечивая переход к другим Web страницам, сайтам или кадрам мультимедийной презентации. Другие новые Web возможности включают экспорт в MetaStream, вывод в QTVR, и VRML.

Возможности импорта/экспорта осуществлены следующим образом. 3D импорт возможен в следующие программы:

2D импорт осуществим в BMP, JPEG, PICT, Adobe® Photoshop®, Targa и TIFF.

Для ОС Windows® выдвигаются следующие системные требования:

В начало


6. Pixel 3D

Из рассматриваемых в данном обзоре продуктов данный пакет (производитель – фирма JASC) имеет едва ли не самую низкую цену и позиционируется на рынке как система начального уровня. Между тем в этой программе реализованы довольно сложные режимы, которые могут вначале оказаться совершенно непонятными непрофессионалам.

Среди положительных качеств Pixel 3D можно отметить простоту экранного интерфейса, состоящего из панели инструментов и большого окна для создания трехмерных изображений и анимационных роликов. Средства работы в режиме реального времени обеспечивают очень быструю реакцию системы. Приложение Pixel 3D даже полностью перерисовывает объект при его перемещении, что гарантирует более точное позиционирование. Следует сказать, что программа разработана для платформы Windows.

Но после ознакомления с главным окном и обращения к меню становится ясно, что пользовательский интерфейс все же нельзя назвать интуитивно понятным, а сама программа представляет собой довольно странное смешение простых функций и возможностей, присущих пакетам более высокого класса. К достоинствам программы можно отнести иерархическое представление объектов, возможность управления распределением памяти и поддержка 23 различных форматов файлов. Недостатками можно считать следующее. Как и Simply 3D, Pixel 3D имеет средства быстрого создания трехмерного текста, но не позволяет осуществлять предварительный просмотр поверхностей и результатов применения различных эффектов (например, скошенных углов). Кроме того, отсутствуют предварительные установки для буксировки и анимации, а также пиктограммы текстур. Управление источниками света реализовано достаточно неудобно.

Таким образом, новичкам за короткий срок не удастся создать трехмерный текст или изображение, поскольку интерфейс недостаточно интуитивен. В комплекте поставки практически нет стандартных объектов, а само приложение распространяется на дискетах. Возможно, программа Pixel 3D и подойдет опытным пользователям (поддержка сложных типов делает ее неплохим конвертером трехмерных объектов), но начинающим она покажется чересчур запутанной и вряд ли понравится, даже с учетом невысокой цены.

Стоимость продукта: около 70 $.

В начало


7. Краткое рассмотрение менее известных программных продуктов

В этом разделе рассмотрим программы, которые являются менее популярными на рынке Украины и России.

В начало


Используемая литература

  1. Приписнов Д.Ю. Моделирование в 3D Studio MAX 3.0. - СПб.: БХВ - Санкт-Петербург, 2000. - 352 с.: ил.

  2. МакНикол Гр. Погружение в третье измерение, статья, СD-диск Компьютеры: в помощь студенту, 1997

  3. Мак-Мэхон Ф. Simply 3D, Pixel 3D и Ray Dream 3D, статья, СD-диск Компьютеры: в помощь студенту, 1998

  4. Жуков А. Программы для 3-х мерного моделирования ландшафта, раздел Статьи, сайт Zukov.ru

  5. Валентинов Е. Open Inventor как средство разработки интерактивных графических приложений, статья, СD-диск Компьютеры: в помощь студенту, 1996

В начало