Trimatės kompiuterinės animacijos taikymas

KAUNO TECHNOLOGIJOS UNIVERSITETAS DIZAINO IR TECHNOLOGIJŲ FAKULTETAS GRAFINIŲ KOMUNIKACIJŲ INŽINERIJOS KATEDRA T130B124 TRIMATĖ KOMPIUTERINĖ VIZUALIZACIJA Individualus namų darbas TRIMATĖS KOMPIUTERINĖS ANIMACIJOS TAIKYMAS Atliko: Priėmė: KAUNAS 2009 TURINYS ĮVADAS Jeigu mes apsižvalgysime aplink, tai galime teigi kad kiekviena mus supanti gyvenimo sfera negali apsieiti be kompiuterinės animacijos arba paprasčiausiai be 3D objektų. Pavyzdžiui: kinas, televizija, mašinų kūrimas vyksta tik dėka sunkaus mokslininkų darbo. Palaipsniui iš neiaškių sunkių programų, kurios reikalavo daug žinių, tapo automatinėmis ir pilnai gali realizuoti Jūsų sukurtą objektą. Trimačių objektų kūrimas tapo pasiekiamas netgi žmonėms neturintiems tam tikrų žinių. 1 ANIMACIJOS ISTORIJA Žmonės visada turėjo lakią vaizduotę ir norėjo savo fantazijas išreikšti kaip įmanoma įdomiau ir suprantamiau kitiems. Dar senovėje ant uolų žmonės piešė paveikslus su medžioklės scenomis: kaip tyko žvėrių, rengia pasalas, kaip medžioja ir t.t. To dar negalima vadinti animacija, bet tas mintis, kad piešta scena eitų po scenos, jau galima įžvelgti. Animacijos chronologija prasideda 1916 m. maždaug tuo metu pradėjo formuotis animacinių filmų gamyba ir platinimas. Individualus rankų darbas neišnyko visiškai, bet išaugęs vartotojo poreikis privertė sukurti finansiškai ir technologiškai turtingas organizacijas, kuriose darbuotųsi profesionaliai pasiruošę specialistai. 1921m.-Berlyne įvyko Valterio Rutmano abstrakcionaus animacinio filmo „Šviesos žaismas.Opus1“ ("Lichtspiel/ Opus 1") premjera. Kanzas-sityje Voltas Disnėjus su grupe animatorių debiutuoja kaip animacinių filmų autorius. Jie pagal užsakymus daro trumpus animacinius filmus. 1923m.-V.Disnėjus persikelia į Los-Angelą, kur kartu su broliu įkūrė kino studiją, kuri tais pačiais metais sukuria serialą apie Alisą animacijos šalyje, kurioje animaciniai fragmentai sujungti su aktoriniais epizodais. 1928m-galima laikyti Peliuko Miki Mauzo gimtadieniu- pačio populiariausio piešto personažo animaciniame kine. 1931m.-Argentinoje Kristiani sukūrė pirmą pilnametržinį garsinį animacinį filmą “Peludopolis” 1932m.-V.Disnėjaus premjera pirmojo spalvoto animacinio filmo “Gėlės ir medžiai” (Flowers and Trees”) 1937m.-V.Disnėjus filme „Senasis malūnas“(„The Old Mill“) pirmą kartą panaudoja kamerą, ledžiančią išgauti giluminę perspektyvą. Tais pačiais metais V.Disnėjus išleidžia savo pirmąjį pilnametražinį animacinį filmą-„Snieguolė ir septyni nykštukai“ (1 pav.) 1 pav. „Snieguolė ir septyni nykštukai“ 1950m.-Masačiuseto Technologiniame universitete pradėti pirmieji eksperimentai vaizdą generuojant kompiuteriu. Oskaras Fišingeris išrado lumigrafą-įrrengimą spalvotiems spec. efektams išgauti. 1965m.-JAV ir Vokietijoje surengta daugybė parodų ir demostracijų kompiuterinės grafikos. Vis dažniau kompiuterinę grafiką panaudoja paruošiant įvairius meninius projektus. 1971m.-Pirmą katą buvo pristatyta CAESAR(Computer Animated Episodes Single Axis Rotation), sukurta Li Garisono. Ji leidžia kurti trumpus animuotus epizodus ir iš karto juos peržiūrėti spalvotame ekrane. Po patikrinimo epizodą buvo galima įrašyti į kompiuterio atmintį. Į pagalbą animatoriams taip pat atėjo sistema „Cinetron“, suteikianti galimybę daryti kompiuterinius apskaičiavimus ir planuoti kadrų išdėstymą užtvirtinant reikalingus judesius. 1975m-Kompiuterinė animacija pradėta naudoti daugumoje didžiųjų studijų, kurios išleidžia komercinius animacinius filmus. Video žaidimų ir interaktyvios kompiuterinės grafikos populiarinimas JAV įgauna didžiulį pagreitį. Džordžas Lukasas sukuria ILM (Industrial Light and Magic). Jos užduotis- elektroninių kinematografinių specefektų kūrimas . 1976m.-Amerikietis Martinas Niuelis pademonstravo trimatį arbatinuko vaizdą. 1980m-Irvino Keršnero filme „Imperija smogia atgal“ Filas Tipetas ir Džonas Bergas pirmą kartą panaudojo „go-motion“ 1996m.-„Žaislų istorija“ („Toy Story“)-pirmas pilnametražinis filmas, kuris visiškai sukurtas iš sintetinių vaizdų. 1998m.-Kompanija „Pixar“(Pixar Animation Studios) už tumpą animacinį filmuką „Džerio žaidimas“(„Geris games“) gauna „Oskarą“. Filme žengti reikšmingi žingsniai personažų odos ir drabužių animavimui. (2 pav.) 2 pav. „Pixar“ reprodukcija 1999m-Už specialiuosius efektus “Oskarą” gauna filmas “ Kur nuveda sapnai”(“What Drems May Come”). Šiame filme firma “Mass Illusions” pasiekė iki tol neregėtų aukštumų sujungiant gyvą personažą su animaciniu fonu. 2000m-Kompanija “Volt Disney” išleidžia pilnametržinį filmą “Dinozauras”, kuriame viso filmo metu realiame fone juda kompiuteriu sugeneruoti gyvūnai.(3 pav.) 3 pav. „Dinozauras“ Atsiranda naujos kompiuterinės technologijos („Quick Time VR“), kurios leidžia perkelti vaizdinius iš plokščio dvimačio į trimatį. [4] 2 ANIMACIJOS KŪRIMO PROGRAMOS Pagal technologiją trimatė animacija primena lėlės kūrimą. Pagrindinis darbas yra sukurti objektų karkasus, nustatyti jų medžiagą, sukompomponuoti viską į vieną sceną. Nustatyti apšvietimą bei kamerą, apšvietimas yra pats svarbiausias dalykas, kuris padeda scenai atrodyti realistiškiau. Galiausiai sukurti kadrus, nustatyti objektų judėjimą. Objektų judėjimas trimatėje erdvėje nustatomas trajektorijomis, raktiniais kadrais ir formulių pagalba, sujungiančiomis atskirų, sudėtingų konstrukcijų dalis. Po judėjimo trajeiktorijos, tekstūros parinkimo, apšvietimo nustatymo prasideda vizualizacijos procesas. Per atitnkamą laiką kompiuteris perskaičiuoja visus reikiamus kadrus ir perteikia mum jau gatavą filmuką. Tačiau yra vienas animacijos minusas :formų, paviršių lygumas ir kai kurių objektų mechaniniai judesiai. Realiems trimčių vaizdų kūrimui naudojami keli būdai. Nelygių objektų kūrimui, pavyzdžiui plaukų ar dūmų, naudojama objekto iš daugelių dalių formavimo technologija. Čia naudojama kinematika ir kitos gyvybiškumo suteikimo technologijos. Atsiranda naujį animacinių efektų metodai, kurie leidžia parodyti judėsių realistiškumą. Atskirų sistemų technologijos leidžia dirbti iškarto su keliais paketais. Modelį galima sukurti vieno paketo deka, nusplavinti, suteikt gyvybiškumo, pridėt papildomų animacijų atskiruose paketuose. Tuo labiau, animatorių darbo palengvinimui dabar profesionalius paketus galima papildyti papildomais priedais, sukurtais specialiai tai programai. 2.1 3D STUDIO MAX 3D Studio MAX yra viena iš žymiausių 3D – animacijos kūrimo programa. Ši programa apima visą trimačio filmo kūrimo procesą: objektų modeliavimą, scenos formavimą, animaciją ir vizualizaciją bei darbą su video. 3D Studio MAX yra vienas iš galingų paketų darbui SGI stotims,konkurentas. Programos interfeisas tinka visiems moduliams ir turi aukšto lygio interaktyvumą. Programa realizuoja animacijos valdymo išplėtimą, saugo kiekvieno objekto istoriją ir leidžia kurti įvairius šviesos efektus. Palaiko 3D akseleratorius ir turi atvirą archetektūrą, tai yra, leidžia trečiom įmonėm jungti į sistemą papildomus priedus. (4 pav.) 4 pav. 3D STUDIO MAX trimačio objekto kūrimas 2.2 TrueSpace TrueSpace paketas skirtas trimatės animacijos kūrimui ir išsiskiria naudojimo lengvumu, formų valdymo lankstumu, splainais ir bulinėm operacijomis virš objektų. Tai yra 3D modeliavimo, animacijos ir renderingo. Novatoriškas interfeisas įrankių juostas rodo 3D erdvėje ir išlygina juos pagal objektą. Negana to, jie kontekstiškai priklausomi. Į TrueSpace įtaisyta scenarijų kalba (Python). Išplėtimas (Plugin) ir architektūros atvirumas padidina paketo galimybes. ( 5 pav.) 5 pav. TrueSpace darbalaukis 2.3 LightWave3D LightWave3D paketas turi draugiška interfeisą, didelias modeliavimo, animacijos ir vizualizacijos galimybes. Įspūdingą tekstūrų ir objektų biblioteką. Ši programa taip pat leidžia kūrti ir VRML-failus, taigi galima dirbti ir internetiniame tinkle. LightWave3D pagal savo funkcines galimybes yra artimas 3D Studio MAX. 2.4 ElectrisImage ElectricImage paketas turtingas animacinėm galimybėmis, specefektais, garso įrankių juosta ir šriftų generatoriumiu su koreguojamais parametrais. Nors ši programa neturi modeliavimo galimybių, bet turi galimybę importuoti virš trisdešimties įvairių formatų modelius. Paketas taip pat palaiko darbą su hierarchinias objektais ir inversinės kinematikos galimybėmis. 2.5 SoftImage3D SoftImage3D palaiko modeliavimą poligonų ir splainų pagalba. Ši programa populiari specefektų kūrimo tarpe. SoftImage3D puikiai dirba su dalelėm, geba gyvų aktorių judesius perkelt kompiuteriniams personažams. Turi puikius instrumentus modeliavimui, animacijai ir renderingui, kurie naudojami kuriant specefektus filmams, televizijos laidoms bei žaidimams. 2.6 Ray Dream Studio Ray Dream Studio programa turi profesionalius įrankius 3D dizainui ir animacijai. Naudotojai gali kurti įvairius modelius bulinių ir deformacijos operacijų pagalba. Modeliams galima priskirti įvairias tekstūras arba videovaizdus. Taip pat galima piešti ant pačių modelių paviršiaus. Ši programa leidžia judesius pateikti ytin plastiškais, tai jiems priduoda realistiškumo. Ray Dream Studio unikali tuo, kad gali vizualizuoti vaizdą pateikt kaip nupieštą filmuką. 2.7 MAYA Trimatės animacijos paketas Maya. Šio paketo modeliavimo galimybės palaikomos sunkiu darbu su hierarchiniais objektais ir paviršiais. Maya turi patogią įrankių juostą. Šioje programoje objektai kūriami poligonų ir splainų pagrindu. Dėl galingų apšvietimo galimybių (blikų, šviesos išsisklaidymo ir kitų efektų) objektai gaunami realistiškesni. Programa turtinga galimybėmis suteikti objektų paviršiams tikrumo, paslepiant jų kompiuterinę prigimtį, suteikia gyvybės lygioms ir grubioms konstrukcijoms. Maya galinga savo įrankiais animacijai kūrti, apšvietimo ir kamerų galimybėmis. Animacija yra kūriama raktinių kadrų, inversinės kinematikos pagrindu. 2.8 PAINTER3D Painter3D tai funkcionalus trimačio modeliavimo paketas. Šis paketas duoda galimybę objektams priskirti tekstūras, smūgius, šviesą, atspindį ir taip pat leidžia automatiškai atnaujinti tekstūras. Programa naudoja daugybę standartinius ir papildomus speefektus. Į paketą įeina papildymai Ray Dream Studio ir 3D Studio MAX. Taip pat galimas formatų OBJ, DXF objektų importas. SoftF/X Pro programa skirta modeliavimui, renderingui ir animacijai. Leidžia kūrti video iš paprastos fotografuotos medžiagos naudojant papildomus specefektus. Naujojo versija turi įvairias galimybes: spindulių transavimas, griaučių animacija, specialūs specefektus. [2] 6 pav. Painter3D darbalaukis 3 RIGINGAS Rigingas (rigging, animation setup), 3D animacijoje – tai personažo parengimas animacijai. Jisai susidaro iš: kūrimo ir rigo išdėtymo trimačio objekto viduje, virtualaus skeleto – kaulų rinkimo, hierarchinės priklausomybės tarp kaulų nustatymas ir įvairių transformacijų reikšmės kiekvienam tam kaului. Skeletinė animacija, kuriai ir taikomas rigingas, o su juo ir skiningas, patogi tuo, kad leidžia munipuliuot animuojamos figūros dideliais elementų kiekiais (galūnės, akys, veido raumenys, lūpos ir t.t.). Tačiau tai vyksta tik dėka mažo kiekio reguliuojamų objektų – kaulų ir jų reguliuojamų charakteristikų. Dėl hierarchinio ryšio vyksta toks reiškinys : po klubo judesio turi vykti ir kojos kaulų judesys. Taisyklingas priklausomybių nustatymas leidžia animatoriams tausoti jėgas, žymint judesio trajektoriją tik nedideliam kaulų kiekiui, kurie temps paskui save kitus, esančius hierarhinėjeje priklausomybėje. Nuo skeleto struktūros sudėtingumo tiesiogiai priklauso ant kiek plastiška ir realistiška gausis animacija. Iš kitos pusės kuo daugiau kaulų struktūroje yra rigų tuo sunkiau bus su juo dirbti. Su rigingu tiesiogiai susietas skiningo procesas ( skiningas- nuo ang. žodžio – oda). Skiningas – tai ryšių nustatymas tarp jau animuojamos figūros ir rigo kaulais. Kitais žodžiais, būtina, kad kaulas atitinkantis šoninio falango kaulą, veiktų animuojamos figūros paviršiaus tik reikiamą viršūnių grupę. Šis procesas yra gan sudėtingas. Reikia tiksliai nustatyti, kuri grupė viršūnių (vertices) sąveikauja su atskirų kaulų transformacija. Egzistuja optimalus variantas animuojant figūrą. Reikia naudoti supaprastintus žmogaus griaučius, ir juos redaguot. Daugiausia kaulų reikėtų kurti rankai – tai yra pirštams. Čia sukurtų virtualinių kaulų struktūra turi būti panašiausia į realių rankų struktūrą. Tai reikalinga, kad pirštai lankstytusi taip kaip priklauso. Pirštų ilgis turėtų būti realistiškas. Kaulams taip pat būtina suteikti transformacijos reikšmes, tuo tarpu ir pirštų pasukimo kampų.(7 pav.) 7 pav. ranka sukurta rigingo pagalba Animuojant įvairius objektus susietus su kaulų struktūra reikėtų turėt pagrindinius anatomijos žinias. Tam kad taikant rigingą suprastume kur ir kaip turėtų judėti kūno dalys. Suprast hierarchinio medžio sudarymo principą. Jeigu kalba eina apie animuojamus technikos įrenginius, taip pat būtina žinoti kaip juda pagrindiniai šio objekto dalys. Žinoti kas su tom dalim gali vykti, o kas ne. Rigingas – tai atskira profesionali animacijos šaka. Apie rigingą yra įvairių knygų, vedami seminarai. Šitoje sferoje labai daug detalių ir smulkmenų, kuriose, kaip sakoma, velnias ir slepiasi .[3] 4 TRIMAČIŲ PERSONAŽŲ KŪRIMAS Kokybiškas trimatis animacinis personažas privalo būti gyvu, turi turėti autentišką charakterį ir įsimintiną išvaizdą. Tačiau, nevisada patrauklus, bet visada įsimintinas, įdomus ir iššaukiantis emocijas. Pavyzdžiui, šiuolaikiniai holivudiniai herojai nevisada patrauklus, bet kas matė tuos veikėjus, atpažįsta juos žurnaluose ir kinoteatruose. Ryškus 3D personažas idomus netik savo išore, bet ir elgesiu su žiurovu. Žiūrovas turi įsijausti į siužetą. Geras pavyzdys yra farmacininkų sukurta reklama. Animatoriai sukūrė trimatę medicininę seselę.(8 pav.) Parodoje ji netik reklamavo produkciją. Dėka apgalvoto fragmento (personažas judino lūpas, ir aiškiai artikuliavo). Tačiau, mikrofono bei telekameros pagalba su svečias šnekėjo mergina-diktorius, kuri buvo paslėpta stendo viduje. [1] Kiekvieno projekto konkretūs ir individualūs bruožai ir personažo svarbumas priklauso nuo jo sukūrimo tikslų – ar jis bus naudojamas reklamoje, paslėptoje reklamoje paslėptame stende arba tiesiog jis linksmins vaikus žaidimų aikštelėjė. Jeigu personažas turi reprezentuoti produktą, paslaugą ar tiesiog būti įmonės veidu, jisai turi turėti tokiu bruožus: • Aktyvumas ( judėjimas, lankstumas, didelė judėjimo amplitudė). Dinaminiam personažui lengiau pateikti mintį arba emociją žiūrovui per kelias kontakto sekundes; • Atitikmuo pagal išvaizdą ir elgesį reklamuojam produktui. Pavyzdžiui, šokoladinius saldainius gali reklamuoti apetitškas saldainis arba netgi šokoladinė – zefirinė mergina; • Patrauklumas susietas su žiūrovo fantazija. Reklamoje taip gali būti antipatinis personažas, visiškai nepatrauklus žiūrovui savo išvaizda, elgesiu. Prisiminkite reklamuojamas dizinfekcines priemones naikinančias mikrobus. Antiherojus privalo pabrėžti teigiamus pagrindinio personažo bruožus, todėl dažniausiai jis turi priešingas charakteristikas (tamsus, mažai judantis, šlykštus). Patrauklaus personažo, bet su apribota išvaizda ir elgesio manierom praktiškai nėra: viskas priklauso nuo meninės idėjos ir dizainerių fantazijos. Nerė tokių bruožų, kuriuos privalo turėti kiekvienas personažas. Kartais netgi ryškios spalvos ir herojaus dinamika atitraukia žiūrovą nuo pagrindinio veikėjaus veiksmo. Raktas įdomių personažų sukūrimui – paprastumas. Juk patys žaismingiausi personažais turi paprasčiausi konstrukciją. Todėl kartais neverta sunkinti modelio struktūra. Paprasto modelio animaciją lengviau įgyvendinti ir tai trunka trumpiau, tačiau herojus nepraras savo žavesio. Netgi Pagrandukas neturėdmas kūno turi ryškią asmenybę. Norint, pradėti darbą, reikia suprasti kaip viskas yra sugalvota, kokias emocijas turi turėti personažas, ką jis turi daryti ir kaip elgtis. Pavyzdžiui, jeigu personažas turi linksminti vaikus, neverta naudoti tamsius tonus, aštrius konturus. Pavyzdžiui, ryškios spalvos, neaiškios formos pritraukia vaikus, matyt jie kitaip žvelgia į pasaulį. Pereinam prie prototipo kūrimo. Būtina sukurti vaizdą bendrais bruožais, nupiešti unikalias detales, kurias prisimins žiūrovas. Kartais užtenka 3-4 eskizų: vaizdas iš priekio, iš šono, iš galo ir charakteringa poza. Tačiau praktika rodo kad daug eskizų nebūna, todėl reikėtų daugiau vaizdų ir detalių. Panagrinėkime anksčiau aptarto personažo kūrimą. Dažniausiai sukuria maketą iš molio arba polimerinių medžiagų. Maketas turi būti neutralioje pozoje. Pradedame maketuoti 3D modelį: • Pirmas etapas: šis etapas prasideda nuo kūno modeliavimo. Visos kūno dalys yra atskirtos viena nuo kitos. Personažas atrodo kaip gipso forma – taip bus patogiau dirbti. 8 pav. personažo kūrimas • Antras etapas – tekstūros kūrimas. Šiame etape personažas įgauna spalvą ir tekstūrą. Sukuriama nelygumų korta su daugybe detalių. • Trečias etapas – griaučių kūrimas ir jo pririšimas paviršiui.[5] 5 TRIMATĖS KOMPIUTERINĖS ANIMACIJOS TAIKYMAS Trimatė kompiuterinė animacija naudojama įvairiuose sferose. Ji palengvina technologų, medikų, inžinerių ir kitų darbą. 5.1 Kino pramonė Sunkiausi specefektai su žmogėdrom ir fantastiniais gyviais yra realizuojami kompiuterinės grafikos dėka. Iš pradžių specialistai sukūria grubius karkasinius gyvių modelius, po to „mokina“ juos judėti, taip kad galunės ir kūnas judėtų plastiškai ir tam tikru būdu . Kad karkasinis gyvis atrodytų realistiškiau jam uždedama reljefinė tekstūra. Specialios trimačio modeliavimo programos leidžia modeliuoti karkaso judėsius, raumenų susitruakimą, odos perįjimus. Sukurus modelį vizualizuojamas objektas su visais judesiais ir kitom charakteristikom, kurios buvo priskirtos šiam objektui. Kitas žingsnis yra kompiuterinis kadrų montažas - modelis yra įkeliamas į parenktą epizodą. Šiuo metu trimatis kompiuterinis modeliavimas neapsakomu greičiu išstumia tradicinį kombinavimą. Jeigi filmas „Vezliukas-Nindzė“ būtų filmuojamas dabar, tai aktoriams nereikėtų nešioti ant savęs sunkius ir nepatogius kostiumus su kiautais. Vietoj to aktriams uždėtų specialius judesio siųstuvus, po to programa priverstų kompiuterinį modelį pakartoti visą aktoriaus evoliuciją. Egzistuoja dar vienas būdas – tiesioginis tekstūros uždėjimas jau ant nufilmuoto aktoriaus. Kaip tik šiuo būdu pasinaudojo filmo „Žiedų valdovas“ kūrėjai. Įdomiausia yra tai kad šiame filme vaidino ir kompiuterine programa sukurti veikėjai, kurie stebina savo realistiškumu, judesių plastika bei mimika. Tikriausiai pirmieji, kurie įvertino grafinių procesorių galimybes buvo kino kūrėjai. Kaip tik grafiniai procesoriai atnaujina vizualinius efektus. Galingumas ir neapsakomas greitis pagerina filmukų kokybę. Naujos technologijos netik pagerina kokybę bet ir paverčia sunkų darbą įdomiu. „Rendering“ anksčiau trūko apie 45 min, o dabar tik 45 sekundes. Ričardas Keris, vyriausias studijos „LucasFilm“ technologas teigia: „ Anksčiau buvo taip: režisierius sako – noriu tokio efekto. Komanda dėl šio efekto dirba metus laiko, o jeigu efektas nepatinka rezisieriui, viskas prasideda iš naujo. Nors šiuo metu esame ant eksperimentų Aisbergo viršūnės, bet jau šiandien yra akivaizdus naujųjų technologijų efektas, pavyzdžiui filmuojant filmą „Haris Poteris“.[6] 5.2 Karinė pramonė Animacijos kūrimas yra naudojamas taip pat ir karinėje pramonėje. Naujoji technologija gavo aukštus rezultatus iš JAV karinio bei jūrinio techninio personalo. Pagal ekspertų gautus rezultatus, karinių laivų taisymo bei techninio aptarnavimo operacijų vykdymas išaugo 56%. Artimiausiu metu mechanikai naudosies specialiais papildomo realistiškumo suteikiančiais akiniais, kurie leis pamatyti trimatę karinių laivų remonto bei ekspotavimo instrukciją. Taip pat buvo pravesti bandymai : ant mechaniko galvos užtvirtinamas specialus ekranas, kuris realiame laike atvaizdavo trimates nuorodas, operacijas virš tam tikro mazgo, tekstinius priminimus, perspėjimus ir žinutes, animuotus 3D įrankius. Ant mechaniko riešo pritvirtintas smartfonas su sensoriniu ekranu, kurio deka mechanikas valdo papildomą relaybės sferą. (9pav.) 9 pav. Techninio aptarnavimo pavyzdys Kompanija Raytheon sukūrė virtualų 3D treniruoklį, kuris padeda parengti kareivius realiems kariniams veiksmams. Mūšio simuliatorius atseka kursanto judesius, o paveiksliukas perduodamas virtualios realybės specialių taškų pagalba. Nauja technologija leidžia pravesti grupinį pasirengimą iki dvylikos kareivių. Virtualiame pasaulyje jie atidirba mažų grupių karinę taktiką : šaudo, meta tikras granatas. Neprikausant nuo to, kad esamas pasaulis yra virtualus, tačiau kursantas gali pajusti gauto šovinio skausmą. Virtualūs priešai elgiasi kaip realūs žmonės: jie šaudo, kai kursantas nusitaiko ant jo arba atiduoda komandą balsu „Pateikti dokumentus“. Savaime aišku, kad kursantas nežūna nuo virtualių kulkų, bet jų sąveika jaučiasi.Simuliatorius taip pat gali būti panaudotas aukštesnių rangų kareiviais. [7] 5.3 Medicina 3D animacija taip naudojama įvairiose medicinos sferose. Viena jų yra plastinės operacijos sfera. Revoliucinė sistema leidžia chirurgui realime laike pritaikyti įvairius implantus. Tai padeda pacientui ir chirurgui teisingai apsispręst ir parinkti implantus, arba tiesiog pamatyti išvaizdą po operacijos. [8] 5.4 Sunkioji pramonė Kaip žinome, šachtininkų darbas yra gan pavojingas, todėl naudojantis šiuolaikinėmis žiniom buvo sukurtas virtualus treniruoklis. Šis virtualus treniruoklis turi išspręsti saugumo klausimus ir medicininės pagalbos suteikimą įvairiose sudėtinguose situacijose. 3D-mokymo kursai parengia šachtininkus teisingiems veiksmams esant pavojingai situacijai, o taip pat paaiškina saugumo technikos principus. Šita technologija leidžia virtualiame pasaulyje parengt naujokus ir patyrusius šachtininkus. Rezultatas - labiau kvalifikuotas personlas, traumų sumažėjimas.[9] 5.5 Elektrinės ir vėjo jagainės Elektirės ir vėjo jagainės išgauna elektros energiją, neveikiant aplinkos teršalais. Tačiau jų statyba ir aptarnavimas nera lengvas dalykas. Čia ir naudojamos virtualios realybės ir kompiuterinės grafikos galimybės. Elektrinės projektavimas yra sudėtingas dalykas, veikia labai daug įvairių faktorių, kurie veikia elektrinės veiklą: tempertatūra, slėgis ir t.t. Žinoma, viską galima apskaičiuoti specialiu softu, tačiau inžinerius matys tik daug skaičių. Skaičiavimai gali būti klaidingai suprasti. Taigi čia į pagalbą ateina virtualus pasaulis ir animacija. Visa elektrinės veikla yra realizuojama kompiuterio ekrane. Mokslininkai tikina, kad kad jų virtualus modelis netik padeda projekuojant, bet ir eksplotuojant ją. Pavyzdžiui, kad nereikėtų vartyti tonas literatūros ieškant reikiamo mazgo aprašymo, inžinieriui pakanka spragtelti pelyte ir ant jo ekrano bus pilnai to mazgo aprašymas. Tai geras būdas apmokyti būsimus elektrinės darbuotojus. 3D modelyje taip pat galima imituoti kritines situacijas ir atidirbti techninio saugumo principus. Galime pamatyti artėjančios katastrofos pasekmes, bei jas laiku sustabdyti. [10] 5.6 Sportas Animacija yra naudinga ir sporte, pavyzdžiui Formulės-1 pasiruošimo etape. Formulės-1 taisyklės neseniai pasikeitė. Kompanija RedBull sponsavo filmo kūrimą apie naujas taisykles. Jis buvo sukurtas naudojant trimatę animaciją. Šis filmukas buvo netik pilnai naujos informacijos, bet ir ganėtinai įdomus. Trimatį formatą kūrėjai pasirinko dėl finansinės priežasties. Kuriant tikrą filmą reikėtų daug lėšų įspūdingiems specefektams(10 pav.) Kūrėjai naudojo CINEMA 4D ir Vray programinius paketus renderingui. Jiems pavyko pagerinti mašinos detales, jų savybės pagal dydį ir tekstūrą pagerėjo. Prie kiekvienos detalės kūrimo dirbo po atskirą komandą.(11 pav.) [11] 10 pav. Specefektų kūrimas 11 pav. Detalės kūrimas 6 PRAKTINĖ DALIS Baigiamojo darbo scena (13 pav.) buvo sukurta standartinių primtyvų, splaininių linijų ir šviesos šaltinių pagalba. Stalo kojos buvo sukurtos splaininės linijos pagalba, pritaikant jom modifikatorių Lathe. Kad kėdės viršutinė dalis buvo sukurta iš standartinio promityvo, tačiau, kad gautųsi realistiškesnis efektas buvo taikomas MeshSmooth modifikatorius. Ant stalo gulintis žėmėlapis, buvo sukurtas taip pat splainines linijos pagalba, kad įgautų storumo pritaikiau jam Extrude modifikatorių. Kaip matome 12 pav. ant padidinamojo stiklo atsispindi žėmėlapis. Tam lapui pritaikėmė UVW Map modifikatorių, kuri perkėliau ir ant stiklo, taip gavosi efektas. . 12 pav. UVW Map mod. Efektas Sukurto židinio viduje buvo sukurtas laužas, kad gautųsi ugnies efektas pritaikiau Omni šviesos šaltiniai, kaip ir žvakei. Kiekvienam scenos elementui buvo pritaikyta skirtinga medžiaga. 13 pav. scena IŠVADOS Apibendrinant galime daryti išvadą, kad animacijos programos giliai įsišaknijo į dabartinį žmonių gyvenimą ir jo sritis. Galime teigti, kad tokios sritis kaip kino pramonė jau nebeišsiverčia be pastarųjų programų. Jau nieko nebestebina kompiuterinės animacijos dėka kino ekranuose atgiję dinozaurai ir įvarios priešistorinės butybės. Filmų, kompiuterinių žaidimų kūrėjai šio metodo dėka uždirbo ne vieną milijoną. Platus animacijos pritaikymo spektras daro ją dar patrauklesnę ir prieinamą visiems žmonių sluoksniams. LITERATŪROS SĄRAŠAS 1. Петер Винклер, Изучаем трехмерный дизайн с 3D Studio MAX 2.5/3.0. Москва: ДМК, 1999. 2. Виктор Кузнецов, “3D-анимация” .

Daugiau informacijos...

★ Klientai rekomenduoja

Šį rašto darbą rekomenduoja mūsų klientai. Ką tai reiškia?

Mūsų svetainėje pateikiama dešimtys tūkstančių skirtingų rašto darbų, kuriuos įkėlė daugybė moksleivių ir studentų su skirtingais gabumais. Būtent šis rašto darbas yra patikrintas specialistų ir rekomenduojamas kitų klientų, kurie po atsisiuntimo įvertino šį mokslo darbą teigiamai. Todėl galite būti tikri, kad šis pasirinkimas geriausias!