Guest3d.ru
некоммерческий проект, цель которого объединить профессионалов для обмена опытом и знаниями в области real-time рендеринга
guest3d
2.01: Виртуальная студия: 3D Объекты (3D Objects)

Компьютерные 3D сцены состоят из виртуальных объектов. Внешний вид этих объектов определяется рядом элементов. Следующее изображение отображает кубический объект.

Вершина (‘vertex’) – это одиночная точка в 3D пространстве. Вершины определяются координатами X, Y и Z. Изображение ниже показывает вершины кубического объекта.

Простые модели, такие, как куб, состоят всего из нескольких вершин (или углов), в то время, как сложные объекты, такие, как машины, здания и персонажи могут состоять из тысяч таких точек.

Поверхности (‘Surfaces’) состоят из полигонов (‘polygons’). Полигон может обладать любым количеством вершин, хотя в интерактивной графике они обычно представлены в форме треугольников и четырехугольников (3 и 4 вершины, соответственно). Полигоны Quest3D состоят из максимум 3 вершин. Изображение ниже показывает кубический объект, поделенный на треугольные полигоны.

Текстуры (Textures)
Отдельным полигонам может быть присвоен цвет, но обычно, для придания деталей используются другие средства. Текстура (‘texture’) – это изображение, которое может быть натянуто на 3D форму. Ниже приведен пример.

В графике реального времени для задания цвета (color) и прозрачности (transparency) часто используются текстуры. На изображении ниже, текстура натянута на сферу и определяет ее цвет.

Следующее изображение показывает пример текстуры прозрачности (transparency texture). Прозрачность определяется черно-белым изображением, от черного (полностью прозрачный) до белого (полностью непроницаемый).

Применение альфа текстуры к объекту сферы выше, привело к результату, изображенном справа.

Объекты в Quest3D
3D объекты в Quest3D делятся на две большие части (motion) и (surface).

К каналу ‘Motion’ привязываются три вектора Vector. Они описывают позицию (position), ориентацию (rotation) и размер (size) объекта, соответственно.

Каждый из векторов Vector, сам по себе, состоит из трех присоединенных к нему значений Value. При создании анимации, эти значения Value могут быть заменены каналами манипуляторов Envelope. Анимация будет рассмотрена в Разделе 2.2.

Фактическая форма 3D объекта в Quest3D описывается во второй части структуры. Привязанные к каналу Surface, по порядку, 3D ObjectData, Material и Texture.

Канал 3D ObjectData содержит вершины и полигоны объекта. Он также содержит информацию о том, как натянуть текстуру на форму.

Канал Material разделен на ряд аспектов: Diffuse (рассеивание), Emissive (эмиссия), Specular (блеск), Power (мощность), Alpha Diffuse (альфа рассеивание) и Texture Blend Factor (фактор сглаживания текстуры).

Вектор Diffuse содержит цвет объекта и состоит из трех компонентов: red (красный), green (зеленый) и blue (синий), или ‘RGB’. Вектор Emissive описывает величину ‘самостоятельной освещенности’ модели. Без источников освещения в сцене, объект с вектором эмиссии (0, 0, 0) будет черным. Вектор Specular определяет цвет и интенсивность блика, в то время, как значение Power регулирует размер блика. Значение Alpha Diffuse определяет прозрачность объекта. Значение Texture Blend Factor определяет, как сильно текстура смешивается с цветом Diffuse.

Канал Texture представляет действительное изображение текстуры, примененное к поверхности. Он содержит диффузию diffuse (color)изображения, а также может содержать alpha изображение.

Настройки материалов и текстур могут быть изменены в комнате объектов Object Section.

Внешний вид комнаты объектов Object Section:

1 Меню приложения Содержит стандартные функции, такие, как управление файлами, конфигурация и справка.
2 Панель инструментов Иконки для управления файлами и камерами.
3 Кнопки выбора разделов Кнопки для быстрого переключения между комнатами.
4 Кнопки Run, Run/Edit, Edit Контролируют обработку пользовательского ввода.
5 Закладка ‘Properties Свойства материала объекта.
6 Закладка ‘Surface Прозрачность, смешивание и сортировка объектов.
7 Закладка ‘Material Материалы, хранящиеся в папке материалов.
8 Закладка ‘Texture Lighting Запекание текстур световых карт.
9 Закладка ‘Animation 3D View Отображает сцену целиком.
10 Закладка ‘Object 3D View Отображает выделенный объект.
11 Закладка ‘Textures Список все текстур проекта.
12 Закладка ‘Texture Stages Управление наложением текстур по стадиям.
13 Список Surface Список всех поверхностей выделенных объектов.
14 Список Object Список всех объектов проекта.
15 Log bar Сообщения проверок и ошибок.

Урок
Следующий урок сфокусирован на 3D объектах в Quest3D. Он также является введением в объектную комнату Object Section программы.

Необходимая сцена Quest3D:
..\Tutorials\2.1 – 3D objects\3D objects.cgr
Шаг за шагом:

  • Откройте сцену, ‘3D objects.cgr’.
  • Перейдите в комнату Object, нажав на кнопкуна панели инструментов.
  • Нажмите на закладку Animation, где отобразится 3D модель.
  • Нажмите на имя ‘Car’ в списке Object в нижнем правом углу экрана, чтобы выделить его.
  • Нажмите на имя ‘Body’ в списке Surface в нижней части экрана, чтобы выделить его.
  • Взгляните на закладку ‘Material’ в левой части экрана. Она отображает ряд регуляторов.
  • Переместите слайдеры ‘Diffuse’ в различные позиции. Обратите внимание на то, как изменяется цвет объекта.
  • Зажмите клавишу ‘shift’ и потяните один из слайдеров. Обратите внимание, что изменение повлияло на все три слайдера.
  • Перейдите в Раздел Каналов (Channels Section).
  • Привяжите канал ‘Texture’ к каналу ‘Surface’.

  • Перейдите в Раздел Объектов (Object Section). Обратите внимание на то, что теперь текстура отображается на объекте.
  • Перетяните в различные позиции слайдеры Emissive. Обратите внимание на то, как изменится самосвечение объекта, независимо от источника освещения.
  • Перетяните в различные позиции слайдеры Specular. Обратите внимание на то, как изменятся цвет и интенсивность отблеска на модели. Power (P) управляет размером блика.
  • Нажмите на название ‘Windows’ в списке поверхностей (Surfaces List), чтобы выделить его.
  • Перед тем, как вы сможете работать с прозрачностью, вам нужно включить ее. Перейдите во вкладку ‘Surface’.
  • Из выпадающего списка ‘Transparency’, выберите опцию ‘Alpha Value’.

Обратите внимание, что объект исчез.

  • Вернитесь во вкладку ‘Properties’.
  • Переместите в различные позиции слайдеры ‘Tex Factor’. Обратите внимание на то, как изменилась прозрачность объекта.

Законченная сцена:
..\Tutorials\2.1 – 3D objects\3D objects – Complete.cgr

Если у вас есть материалы, или вы хотите дополнить существующие, если вы хотите писать новости относящиеся к технологиям реалтайм рендеринга, или имеете полезные файлы, вы можете стать резидентом Guest3D.ru. Для этого нужно написать письмо в свободной форме на admin@guest3d.ru, с указанием вашей мотивации. Кроме того, каждый резидент получает возможность создать свою страницу, ссылка на которую будет прикреплена к каждому опубликованному вами материалу.
вход