Файл: Технология создания и анимирования.docx

Минимальные аппаратные требования: 32 битный 2 ГГц двухъядерный процессор с SSE2

3. 
   Указание системного программного обеспечения (операционные системы, браузеры, программные платформы и т.п.).
   

Минимальные системные требования: 32 битный 2 ГГц двухъядерный процессор с SSE2, 4 ГБ оперативная память, монитор с поддержкой разрешения 1280 x 1024 и 24-битным цветом, клавиатура, мышь или трэкбол, графическая карта с поддержкой OpenGL 2.1 с 1ГБ ОЗУ.

4. 
   Указание программного обеспечения, используемого для реализации.
   

Технология должная производится с использованием среды разработки Microsoft 2017.

5. 
   Форматы входных и выходных данных
   

Экспортирование и импортирование модели.

6. 
   Порядок взаимодействия с другими системами, возможности обмена информацией.
   

Не предусмотрено.

7. 
   Меры защиты информации. Не предусмотрено.
   
1. 
   Требования к пользовательскому интерфейсу.
   
   1. 
      Общая характеристика пользовательского интерфейса.
      

Интерфейс должен быть простым и понятным в использовании, иметь различный функционал и множество инструментов. Включает средства для моделирования объектов, текстурирования, риггинга и анимации, а также визуализации.

2. 
   Размещение информации на экране, дизайн экрана.
   

3. 
   Особенности ввода информации пользователем, представление выходных данных.
   

Управление просмотром 3D модели под разными углами с помощью клавиатуры и мышки

5. 
   Требования к документированию.
   
   1. 
      Перечень сопроводительной документации.
      

Руководство пользователя «Технология сознания и анимирования трехмерных моделей».

---

2. 
   Требования к содержанию отдельных документов. Не предусмотрено.
   
1. 
   Порядок сдачи-приемки продукта.
   

В соответствии с планом выполнения ВКР.

---

Глава 2. Разработка технологии моделирования трехмерной модели и анимации

1. Проектирование технологии моделирования и анимирования трехмерной модели

Для создания трехмерного объекта, необходима компьютерная программа, которая имеет необходимые инструменты, функции и шаблоны. Для реализации трехмерной модели, в начале пути ставятся отправные точки, от которых и начинается разработка 3D модели. Таким образом создание трехмерной модели состоит из следующих стадий: концепция, моделирование, текстурирование, освящение (Рис. 2.1). После выполнения данных действий модель готова к дальнейшей работе с трехмерной моделью и последующей визуализации: риггинг (создание скелета, набора костей/суставов), анимация (Рис. 2.3).

Первым делом при создании модели используется идея. Обычно при создании трехмерной модели ищут рефернс [9]. Это может быть как изображения, так и примеры из жизни и уже на их основании создается трехмерная модель. При наличии референса будет возможность быстрее понять цели, проще понять, как будет выглядеть трехмерная модель и видны дальнейшие действия выполнения трехмерной модели на практике. После нахождения референса, идет следующий этап – это этап моделирования модели.

Программа blender имеет основные способы моделирования, такие как: сплайновое моделирование, которое представляет собой создание 3D объектов при помощи кривых линий (сплайнов) и полигональное моделирование, которое дает возможность производить различные манипуляции с сеткой 3D объекта на уровне подобъектов: вершин, ребер, граней, которые называются B-сплайнами. Вдобавок у программы blender существует и простые способы моделирования -примитивами, метод подразумевает, что берем уже готовый примитив, который уже имеется в

программе, например куб или шар. Следовательно мы может деформировать примитив так как мы хотим, сложный же метод отличается в том, что нам придется изначально сделать объект для работы с ним.


Рис.2.1Блок-схемапроцесса

---

созданиятрехмерноймодели

Примитивы часто выбирают для изначального моделирования трехмерного объекта [11]. Скорее всего, такая популярность вызвана легким способом редактирования структуры, большим выбором инструментария и методов моделирования. Обильное предложение в помощи пользователю. От инструментов для низкополигонного редактирования до высокополигонных деталей. Любой объект можно создать с помощью самых простейших

примитивов таких, как: плоскость (plane), куб (cube), окружность (сircle), цилиндр (сylinder), конус (cone) и другие [21]. Примитив такой как куб используется пользователями чаще всего. Сложно представить, что из куба можно сделать реалистичную фигуру человека, технику и многое другое. Причем без добавления других объектов, просто дорабатывая исходный примитив.

Сплайновое моделирование в данном методе используются сплайны (гибкое лекало, гибкая плазовая рейка — полоса металла) трехмерные кривые. Сплайны создаются тремя точками, так же в сплайнах используются сплайновые примитивы: линия (Line), дуга (Arc), окружность (Circle), эллипс (Ellipse), многоугольник (NGon), сечение (Section), кольцо (Donut), спираль (Helix), сплайновый текст (Text) и другие [12].

Сплайновые примитивы на этапе визуализации не обрисовываются и используются как вторичные объекты для создания более сложных трехмерных объектов. Так же любой сплайновый примитив может быть самостоятельным трехмерным объектом в сцене [13]. Данные примеры обладают гибкими настройками, конечно, есть более сложные сплайновые примитивы, которые можно рассмотреть в других программах. Сплайновое моделирование достаточно точное и при масштабировании качество трехмерного объекта не изменяется. Рассмотрим отдельные ветви сплайнов.

Неоднородный рациональный B-сплайн, применяется в компьютерной графике как математическая форма для регенерации и представления кривых и поверхностей.

Кривые Безье типы кривых. Было найдено простое применение кривых Безье в компьютерной графике для моделирования гладких линий. Квадратичные и кубические кривые Безье второй и третье степени имеют большое значение в компьютерном моделировании. Кривые же высшей степени используются редко, так как тратят на себя большую часть работы компьютера.

Полигональное

---

моделирование является на сегодняшний день одним из самым популярных видов моделирования. Полигон упрощённо это массив, который описывает трехмерный объект. Если три или более точек заданы как вершины и соединены ребрами пространство, заполненное между ребрами, называется гранями, они формируют полигон.

Тем самым можно смоделировать абсолютно любой объект, минусом данного способа является то, что все моделируется плоскостями и при добавлении большой плоскости придется добавлять множество полигонов для того, чтобы модель не имела огранённый вид, даже при том, что большое количество полигонов не будет видны. Для компьютерных игр модель должна состоять из треугольников, но предпочтения в процессе моделирования отдается всё же четырехугольникам, но при экспорте в игровой движок всё встает на свои места.

В программе blender так же можно увеличить количество полигонов, но большая детализация не всегда имеет весомый смысл, так как понижается производительность. Оригинальность модели и идеально гладкие поверхности, благоприятствует для большой детализации и множество полигонов способствует подобному продукту. Проблемой данного продукта будет является множество точек, которые появляются при большом количестве полигонов, тем самым процессору придется обрабатывать большой объём данных. Исключительно поэтому и есть вывод, что большая детализация иногда встает вопросом имеет это смысл или можно обойтись меньшей реалистичностью. Существуют подобные термины, как high poly – трёхмерная модель с высоким количеством полигонов и low poly – трёхмерная модель с малым количеством полигонов [Error! Reference source not found.].

В тоже время не стоит забывать и про преимущество большой детализации модели. При использовании большой детализации даже на шаре становится более гладким, но если количество сегментов уменьшить, то по

итогу получим фигуру, мало напоминавшую шар. С большой детализацией можно реализовать множество мелких деталей, которые могут быть и не заметны на результате в целом, но при приближении камеры это будет видно и это добавит большей реалистичности модели. Естественно, в компьютерных играх используются низкополигональные модели, так как в них имеется достаточное количество полигонов для визуального восприятия получаемого объекта.

---