Размещено на http://www.allbest.ru/

Оглавление

Введение

1. Градостроительная практика

2. Понятие и виды компьютерной графики

2.1 Трёхмерная графика

3. Оптимальные технические условия для программных средств

4. Полезное соотношение программных средств проектирования в градостроительной практике

4.1 Программы для работы с ландшафтом и генпланом

4.2 Программные средства виртуальной реальности сквозного контроля

4.3 Графические программы для архитекторов и дизайнеров

5. Создание 3д объекта в 3DS МАХ по конвертируемому чертежу из AutoCAD

5.1 Преобразование файлов формата MAX в .DWG (Импорт файлов Autodesk 3ds MAX)

Заключение

Список литературы



Введение

Визуализация -- наглядное представление архитектурного замысла в перспективных и панорамных изображениях, макетах, трехмерных компьютерных моделях способами демонстрационного представления архитектурного и градостроительного проекта. Совершенное владение визуально-графическими средствами во многом определяет успешность диалога архитектора с заказчиком, общественностью, администрацией города, а значит, и успешность архитектурного бизнеса.

Актуальность совершенствования визуальной ясности и убедительности графического языка архитектора связана с тем, что: - во-первых, в условиях жесткой конкурентной борьбы за заказчика в проектной практике, как показывает мировой опыт, зачастую право на проектирование получает та фирма, чье предложение было более убедительным и наглядным; - во-вторых, активное включение в проектную практику конкурсного распределения прав на проектирование доказывает необходимость представления убедительной графической подачи:- в-третьих, проектирование в условиях сложившегося городского окружения требует тщательного учета всех факторов существующего контекста (градостроительная преемственность, визуальный анализ и т.д.), что тоже должно найти отражение в графическом изложении идеи проекта.

Спектр средств визуального представления архитектурного объекта весьма широк: это и традиционная ручная графика, и объемное моделирование (макет), и современная компьютерная графика. Информационные технологии и программные средства компьютерной графики позволяют сделать процесс визуализации архитектурного объекта более оперативным, содержательным и убедительным. Трехмерное компьютерное моделирование является эффективным средством проектного поиска и визуального представления проекта. На основе трехмерной компьютерной модели могут быть получены фотореалистичные видовые кадры, которые при помощи компьютерного монтажа могут быть вписаны в фотоизображения контекста.[6]

Общая характеристика работы

Методы компьютерного проектирования и схемы организации создания чертежей градостроительной практики детально освещает данный документ. Процессу ознакомления с предметом исследования посвящён первый раздел. Рассмотрена градостроительная деятельность, обобщённая иерархия планирования территории и основные чертежи градостроительной документации. Второй раздел рассматривает понятия и виды компьютерной графики, закладывая логическое звено для более глубокого понимания излагаемого далее материала. графика программа компьютерный генплан

Пользователю, работающему со сложными графическими пакетами наверняка приходилось сталкиваться со сложностями работы, вызванными техническими затруднениями, поэтому проблеме оптимальных технических условий работы программных средств проектировщика посвящён третий раздел. Программы специализирующиеся на работе архитектора- проектировщика, в частности градостроителя, рассматривает четвёртый раздел, . Были подобранны те программные средства, которые наиболее часто применяются в производственной деятельности проектировщиков либо ничем не уступают им по другим характеристикам. По некоторым меркам подобранный программный продукт успешней всего решает задачи, которые ставит перед собой градостроитель, будь то ландшафт, генплан, схема организации рельефа либо демонстрационный материал, позволяющий оценить эстетическое качество проекта.

Максимально приблизить к реальному визуальному восприятию градостроительного проекта помогут программные средства виртуальной реальности сквозного контроля. Такие программные средства легко могут предоставить наглядное присутствие зрителя в черте виртуального города.

Лидерами создания 2-х мерных и 3-х мерных объектов архитектуры и дизайна являются всего несколько программных продуктов, но остановимся на тех, что чаще встречаются в среде проектировщиков РБ. Это Autodesk 3ds MAX и AutoCAD. Их выигрышное сотрудничество подробно рассматривает пятый раздел.



1. Градостроительная практика

Градостроительная деятельность - деятельность по градостроительному планированию, размещению объектов строительства и застройке территорий, осуществляемая с учетом историко-культурных, природных, экологических и иных особенностей территорий;

При проектировании объектов строительства следует учитывать решения, принятые в утвержденной градостроительной документации - региональных планах, генеральных планах городов, других поселений и территорий, детальных планах части поселений жилых, промышленных и других функциональных зон.

Генеральный план (квартала, микрорайона, градостроительного комплекса или очереди строительства, группы или отдельно стоящих жилых и общественных зданий) включает в себя краткую характеристику района и площадки строительства; решения и показатели по генеральному плану застройки (с учетом требований детального плана); основные планировочные решения; решения по дорожным покрытиям, благоустройству и озеленению, организации рельефа; решения по расположению инженерных сетей, очередности строительства, технико-экономические показатели в соответствии с приложением И.

Основные чертежи градостроительной документации:

- генеральный план застройки на топографической основе в масштабе 1:500, 1:1000, на котором наносятся существующие и проектируемые (реконструируемые) и подлежащие сносу здания и сооружения, объекты охраны окружающей среды и благоустройства, озеленения территории и принципиальные решения по расположению транспортных коммуникаций и площадок различного назначения. На чертеже генерального плана приводится ситуационный план в масштабе 1:5000, 1:10000, на котором показывается расположение проектируемого объекта в окружающем районе;

- план дорожных покрытий и благоустройства, на котором показываются размещение, размеры проездов, пешеходных дорожек и площадок различного назначения, зеленые насаждения с указанием их ассортимента, малые архитектурные формы, оборудование площадок различного назначения;

- схема организации рельефа, на которой показываются проектные отметки полов первых этажей всех зданий и сооружений, проектные и натурные отметки земли по углам зданий и сооружений, проектные горизонтали, указатели уклонов по осям проездов и инженерных дорог в местах перелома их продольного профиля, проектные отметки верха решеток дождеприемных колодцев;

- схема инженерных сетей, на которой показываются существующие и проектные трассы инженерных коммуникаций и приводятся их основные параметры, указываются размещение сооружений инженерного оборудования и места подключения коммуникаций к внеплощадочным сетям и сооружениям;

- план земляных масс, на котором показываются граница планируемой территории, контуры основных зданий и сооружений, строительная координатная сеть или базисные линии, квадраты с проектными, натурными и рабочими отметками по их углам и объемами грунта в пределах каждого квадрата. На чертеже приводится баланс земляных масс в табличной форме.[7]



2. Понятие и виды компьютерной графики

Компьютерная графика - раздел информатики, занимающийся проблемами создания и обработки на компьютере графических изображений. Само понятие компьютерной графики включает в себя такие понятия какразрешение экрана, * разрешение принтера, разрешение изображения и т. д.

Основные направления:

o Научная графика. Назначение - визуализация объектов научных исследований, графическая обработка результатов расчетов; проведение вычислительных экспериментов с наглядным представлением их результатов.

o Деловая графика. Предназначена для создания иллюстраций, часто используемых в работе различных учреждений.

o Конструкторская графика (САПР).

o Иллюстративная графика. Простейшие программные средства иллюстративной графики называются графическими редакторами.

o Художественная и рекламная графика.

o Компьютерная анимация - получение движущихся изображений на дисплее.

Несмотря на то, что для работы с компьютерной графикой существует множество классов программного обеспечения, различают всего три вида компьютерной графики:

§ Растровая.

§ Векторная.

§ Фрактальная. Часто используется в развлекательных программах.

Приложения компьютерной графики очень разнообразны. Для каждого направления создается специальное программное обеспечение, которое называется графическими программами, или графическим пакетом. Архитекторы и дизайнеры чаще для работы применяют программы для обработки трёхмерной графики, так как в этом случае перед ними открываются широкие возможности.[9]

2.1 Трёхмерная графика

Трехмерная графика нашла широкое применение в таких областях, как научные расчеты, инженерное проектирование, архитектурное проектирование, компьютерное моделирование физических объектов. В качестве примера рассмотрим наиболее сложный вариант трехмерного моделирования - создание подвижного изображения реального физического тела.

В упрощенном виде для пространственного моделирования объекта требуется:

o спроектировать и создать виртуальный каркас (“скелет”) объекта, наиболее полно соответствующий его реальной форме;

o спроектировать и создать виртуальные материалы, по физическим свойствам визуализации похожие на реальные;

o присвоить материалы различным частям поверхности объекта (на профессиональном жаргоне - “спроектировать текстуры на объект”);

o настроить физические параметры пространства, в котором будет действовать объект, - задать освещение, гравитацию, свойства атмосферы, свойства взаимодействующих объектов и поверхностей;

o задать траектории движения объектов;

o рассчитать результирующую последовательность кадров;

o наложить поверхностные эффекты на итоговый анимационный ролик.

Для создания реалистичной модели объекта используют геометрические примитивы (прямоугольник, куб, шар, конус и прочие) и гладкие, так называемые сплайновые поверхности. В последнем случае применяют чаще всего метод бикубических рациональных В-сплайнов на неравномерной сетке (NURBS). Вид поверхности при этом определяется расположенной в пространстве сеткой опорных точек. Каждой точке присваивается коэффициент, величина которого определяет степень ее влияния на часть поверхности, проходящей вблизи точки. От взаимного расположения точек и величины коэффициентов зависит форма и “гладкость” поверхности в целом.

После формирования “скелета” объекта необходимо покрыть его поверхность материалами. Все многообразие свойств в компьютерном моделировании сводится к визуализации поверхности, то есть к расчету коэффициента прозрачности поверхности и угла преломления лучей света на границе материала и окружающего пространства.

Закраска поверхностей осуществляется методами Гуро (Gouraud) или Фанга (Phong). В первом случае цвет примитива рассчитывается лишь в его вершинах, а затем линейно интерполируется по поверхности. Во втором случае строится нормаль к объекту в целом, ее вектор интерполируется по поверхности составляющих примитивов и освещение рассчитывается для каждой точки.

Свет, уходящий с поверхности в конкретной точке в сторону наблюдателя, представляет собой сумму компонентов, умноженных на коэффициент, связанный с материалом и цветом поверхности в данной точке. К таковым компонентам относятся:

o свет, пришедший с обратной стороны поверхности, то есть преломлен­ный свет (Refracted);

o свет, равномерно рассеиваемый поверхностью (Diffuse);

o зеркально отраженный свет (Reflected);

o блики, то есть отраженный свет источников (Specular);

o собственное свечение поверхности (Self Illumination).

Следующим этапом является наложение (“проектирование”) текстур на определенные участки каркаса объекта. При этом необходимо учитывать их взаимное влияние на границах примитивов

Процесс расчета реалистичных изображений называют рендерингом (визуализацией). Большинство современных программ рендеринга основаны на методе обратной трассировки лучей (Backway Ray Tracing). По завершении рендеринга компьютерную трехмерную анимацию используют либо как самостоятельный продукт, либо в качестве отдельных частей или кадров готового продукта.[9]



3. Оптимальные технические условия для программных средств

Выбор компьютера для работы в программах трехмерной графики -- актуальная задача не только для новичков в этой области, но и для умудренных опытом профессионалов. Прогресс не сидит на месте, и производители компьютерного «железа» регулярно обновляют свои прайсы и каталоги, предлагая все более производительные решения. В этой ситуации дизайнерам, архитекторам и визуализаторам приходится не легко, поскольку требования к качеству трехмерной графики и «прожорливость» 3D-программ растут не меньшими темпами. В настоящий момент обычной просьбой заказчика дизайна интерьера является альбом фотореалистичных трехмерных изображений, для визуализации которых требуется достаточно мощная рабочая станция. Если обычный домашний пользователь, который вполне равнодушно принимает рекламу, может по 5 лет не менять свой компьютер, то для дизайнера профессионала это жизненно важный процесс.

Графическая станция -- мощный компьютер, ориентированный на работу с профессиональной графикой, трехмерными приложениями, видеоредакторами и прочим специализированным ПО.

Существуют разновидности специализированной компьютерной техники, ориентированной на роботу со сложными графическими программными пакетами такими как САПР(Система автоматизированного проектирования), 3д моделирования и визуализации, например:

§ Компьютер для AutoCAD. В рабочих станциях Meijin используются современные видеокарты NVIDIA Quadro, которые обеспечивают необходимую производительность . Можно получить расчет проекта от 3 раз быстрее с компьютером для AutoCAD на Quadro K600.

§ Компьютер для 3Ds Max. Графические станции Meijin на базе NVIDIA Quadro помогают художникам и аниматорам реализовывать свои идеи намного быстрее и обеспечивают более интуитивный рабочий процесс 3D моделирования в Autodesk 3Ds Max. Кроме того, вы можете использовать в своем проекте многочисленные источники освещения, которые могут реагировать на изменения точно так же, как в реальном мире.

§ Серверы Meijin на базе NVIDIA GRID позволяют работать нескольким пользователям одновременно, используя общие ресурсы GPU. Получите полноценные возможности настольного компьютера в виртуальной среде. Технология применима в таких областях, как автоматизированное проектирование, управление информацией в строительстве, фото и видео редактирование и пр.[5]

Помимо дорогостоящего специализированного компьютерного оборудования существует возможность подбора наиболее близкого по техническим характеристикам комплекса деталей вычислительных ресурсов компьютера.

Условно поделим весь рабочий процесс визуализатора на два этапа: первый -- моделинг и постановка сцены, второй -- рендеринг (визуализация).

Для первого этапа важна скорость обновления изображения на экране монитора, за это отвечает видеокарта компьютера. Отсюда сделаем первый важный вывод -- чем мощнее графический ускоритель вашего компьютера, тем комфортней вам будет работать в окнах проекций. Это важно, если вы работаете со сложными, хорошо проработанными сценами.

Для рендеринга на первое место выступает центральный процессор, а именно такие его характеристики как тактовая частота, размер кэша данных и многопоточность. С первыми двумя понятно -- чем больше, тем лучше. С последним поясню: дело в том, что рендеринг относится к тем процессам, которые легко могут быть разделены между различными процессорами или даже компьютерами. И это очень сильно влияет на скорость рендеринга, соответственно на скорость вашей работы. Выбирайте процессор с максимально большим количеством ядер. Очень хорошо если процессор также поддерживает технологию Hyper-threading, в этом случае каждое ядро процессора виртуально делится еще на два, соответственно он может обработать в два раза больше потоков информации. Пока этим отличаются только процессоры компании Intel.

Еще один важный элемент -- оперативная память. Здесь качественно-количественная характеристика зависима прямо пропорционально её объёму.



4. Полезное соотношение программных средств проектирования в градостроительной практике

Переходя к рассмотрению программных средств, можно подобрать индивидуальный метод проектирования градостроительного объекта, синхронизировав его с работой других участников проектирования

Поскольку градостроительская деятельность по большей части направлена на работу поиска рационального соотношения объектов между собой, опираясь на их общие характеристики и не вникая в деталировку каждого из них, то мы имеем важный аспект касающийся выбора программного продукта для их разработки.

4.1 Программы для работы с ландшафтом и генпланом

Autodesk Civil 3D. Это мощный инструмент, предназначенный для ландшафтного проектирования, включает в себя средства для разработки планов благоустройства, земляных работ, горизонтальной и вертикальной планировки, гидрологический анализа, проектирования инженерных коммуникаций и дорог, инструменты для черчения профилей и поперечных сечений, и др.

Bentley MicroStation. Мощное средство для традиционного геометрического моделирования, позволяющее Вам работать как с плоскими данными (чертежи, плакаты, карты и т.п.), так и с пространственными моделями. Имеются средства для построения фотореалистичных изображений.

Formz Radiozity. Эффективное средство моделирования для архитекторов, ландшафтных архитекторов, планировщиков городских застроек, инженеров, художников-аниматоров, иллюстраторов, дизайнеров интерьеров и дизайнеров промышленных сооружений и конструкций, то есть, для всех тех, кто имеет отношение к созданию 3D пространств и форм. Поддерживаемые графические и анимационные форматы и драйверы: OpenGL, QuickDraw 3D, AVI, QuickTime VR, JPEG, DEM import и SAT (ASIS) export Import и export утилиты включают: BMP, DWG, DXF, EPS, FACT, IGES, Illustrator, Lightscape, OBJ, PICT, PNG, QTVR, RIB, SAT, STL, Targa, TIFF, VRML, 3DGF, 3DMF и 3DS.

GardenGraphics DynaSCAPE Professional. Профессиональный инструмент для ландшафтного проектирования и строительства. Программа содержит все необходимые для проектирования ландшафтов элементы, библиотеки растений и материалов, позволяет моделировать дорожные покрытия, поливочную, дренажную и осветительную системы, сооружения, архитектурные формы и т.д.

Complete Landscape Designer. Довольно приятная программа в работе, даже на русском языке. Содержит базу данных по растениям, различным постройкам. Правда все описание на английском языке, но кто разбирается поймет. Неплохой поиск по растениям и объектам, с возможностью задания различных параметров. Например: поиск кустарников, светолюбивых, средней влажности почвы, нейтральной кислотности, и с вечнозеленым типом листвы. Создание плана начинается с загрузки Вашего фона (фото) т.е. то на чем строится весь дизайн. Сначала вы фотографируете нужный объект, а затем накладываете на него объекты (деревья, цветы и т.п.) и получаете окончательный вариант. Использование такого подхода оправдано лишь в том случае, когда необходимо показать не общий вид плана, а некоторую ее часть, например вход в дом с будущим оформлением. Достоинства: приемлемый 2-х мерный вид. Недостатки: данный продукт специализирован на создании фото, и в этом его достоинства и недостатки. Имеет смысл использовать для конкретного показа определенного объекта.

Complete Landscape Designer. Программа занимает на диске всего 4.5 Мб. Существует библиотека растений и всяких построек. Вполне приемлемый 2-х мерный вид. Удобна и проста в работе. Программа позволяет копировать из нее, это может быть полезно, если Вы работаете в других графических редакторах, например в PhotoShop. Все объекты можно скопировать туда и дальше работать. Конечно же, при таком малом объеме нечего и рассчитывать на хороший 3D вид. Очень похоже на ArchiCAD - рисованная графика. Если нет желания изучать что- либо серьезное, покупать или же вы просто хотите планировать собственный сад - то эта программа, удовлетворит любые запросы. Достоинства: хороший, цветной 2-х мерный вид. Оптимальна для людей, которые занимаются благоустройством своего загородного дома, хотя может использоваться как альтернативный вариант ландшафтными дизайнерами.

Punch! 3D. При маленьком размере самой программы, огромные возможности. Простой интерфейс, доступность, огромное количество (более 50 видов) деревьев, кустарников, цветов, много дополнительных объектов: бассейны, пруды, стулья, столы, ворота, дорожки. Отличный результат окончательной сцены, при чем не требуется каких-нибудь специальных навыков. Правда 2-х мерный план оставляет желать лучшего, простое схематическое представление, нет отличий по размерам и форме деревьев, не цветной. Определить цветы это или дерево достаточно сложно. Хотя все объекты, как и положено, имеют размер, измерить и показать на карте любые расстояния достаточно просто. Без проблем можно понять, что длина забора именно 11.22 метра, площадь дома 77 кв.м. и т.п. Официально, программа в России не продается, соответственно нет технической поддержки, невозможность обучения. Достоинства: отличный 3-х мерный вид, простота в использовании, быстрота в обучении. Недостатки: Невозможность импортировать/экспортировать объекты и проекты. Нет поддержки распространенных 3D стандартов и программа сохраняет рисунки всего в двух форматах bmp, jpg. Приходится доводить до ума в PhotoShop.

3D МАХ и 3D Studio VIZ. Достаточно распространенные программные продукты, начиная от школьников, и кончая профессиональными студиями видеографики. Программы не предназначены для ландшафтного моделирования, это универсальные продукты 3-х мерного моделирования. Хотя 3D Studio VIZ создан специально для архитекторов и дизайнеров. 3D МАХ же больше приспособлен для видеоэффектов. В 3D Studio VIZ есть генератор деревьев - программный модуль для создания различных видов деревьев с параметрами, есть заготовки зданий: окна, двери, лестницы. Но удобнее пользоваться 3D МАХ. Программа представляет собой высокопрофессиональной продукт для создания различных 3-х мерных сцен, объектов, спец. эффектов и т.п. Возможности программы ничем не ограничены, это универсальный продукт 3-х мерного моделирования и в этом его слабость. Если Вы уже работали в 3D МАХ, тогда создание ландшафта происходит достаточно просто, если у вас накоплен опыт и есть все необходимое: готовые объекты деревьев, домов, созданные раньше сцены. Вы объединяете это все, дорабатываете и проект готов. Иначе, все приходится создавать вручную. И, прежде чем вы получите окончательную сцену, потребуется много сил и времени. Время на поиски объектов (деревья, кустарники, дома), время на их доведение до ума, время на разработку собственных объектов и, наконец, время на составление композиции. Это большой труд и не под силу каждому. Серьезный минус программы - высокие требования к компьютеру. Для получения реалистичного 3-х мерного вида сада и дома, будет применяться множество текстур (заливка объектов), большое количество деревьев и кустарников, различные модификаторы и т.п. Такая сцена потребует серьезных вычислительных мощностей компьютера. Достоинства: отличный 3-х мерный вид, возможность создавать любые сцены, совместимость с распространенными 3D форматами файлов. Недостатки: Нет встроенных объектов, приходится все создавать с нуля или находить и дорабатывать. Трудна в обучении, необычайно высокие требования к оборудованию. Перспективное и мощное средство 3-х мерного моделирования, но очень ресурсоемкое. Не каждому по плечу, но если овладеть им, то планирование ландшафта превращается в удовольствие.

Наш Сад 3D Pro. Очень удачный программный продукт российских разработчиков. Лучшее 2-х мерное планирование, отличная графика, быстрое создание проектов с привязкой по растениям, легка в обучение. Много различных объектов, от беседок, до теннисных кортов. Нет совместимости, т.е. импорт/экспорт сторонних объектов отсутствует, но это не так нужно, т.к. их достаточно. Существует правда некоторая кривизна продукта. Например, что бы создать неправильной формы пруд, приходится накладывать друг на друга несколько овалов и квадратов. В PhotoShop или аналогичных асе намного проще, строите многоугольник неправильной формы и заливаете его необходимым цветом. Хотя если привыкнуть, никаких затруднений не вызывает. Огромная база растений. Более 5000 видов, с возможностью выборки и фильтрации по критериям, а так же добавления и редактирования. Достоинства: лучший 2-х мерный вид, огромная база данных растений, с возможность добавления и редактирования. Недостатки: слабая 3-х мерная графика, нет импорта/экспорта. Программа предназначена для качественного планирования и отображения в 2-х мерном виде. Для понимания самим дизайнером, где что у него растет. Нет необходимости перелистывать тонны книг, вспоминая, что же нужно посадить во влажную почву в тени. Достаточно сделать выборку из базы данных, с определенными критериями и все.

ArchiCAD. Довольно старый продукт для архитектурного моделирования. Очень широко распространен среди архитекторов и дизайнеров, но для ландшафтного моделирования он мало приспособлен. Нет ни базы растений, не очень наглядный 2-х мерный план, слабый 3-х мерный - больше похоже на рисунки. Для изучения - сложен. Множество ненужных и мешающих работе настроек, окон. Доступно множество различных объектов: здания, деревья, предметы. Но это ничего не меняет, т.к. качество визуализации плохое. Достоинства: удовлетворительный 2-х мерный вид. И, если Вы уже работаете с данной программой учиться уже не надо. Недостатки: Программа не предназначена для специфичного ландшафтного проектирования и не учитывает его специфики. К примеру, тот же 3D МАХ хотя и не создан специально для дизайнеров, но при изучении дает превосходный результат 3-х мерной графики. Такого нельзя сказать о Archi CAD и совместимых программах, которые показывают только удовлетворительный схематически план. Если Вы раньше, не работали на CAD-ax не стоит учиться. Если Вы уже имеете опыт проектирования, то это плюс.

Оптимальное соотношение при проектировании 2-х и 3-х мерных ландшафтов, соответственно программы "Наш Сад pro" и "Punch! 3D". "Наш Сад pro" с его лучшим 2-х мерным планом, обширнейшей базой данных по растениям, возможностью выборки и "Punch! 3D", с качественной 3-х мерной графикой, простотой обучения и быстротой создания сцен являются на сегодняшний день наилучшим решением для ландшафтных дизайнеров. [4]

4.2 Программные средства виртуальной реальности сквозного контроля

Трехмерные программные средства также дают возможность создателю прогуляться по виртуальному городу, т. е. двигаться сквозь изображения. Большинство программ сквозного контроля очень полезны в визуализации архитектурных и конструкторских работ. Они также используются кинопроизводящими компаниями для планирования последовательности съемок. Программы, подобные Virtus Walkthrough, дают возможность создавать двухмерную модель в одном окне, в то время как "живая" виртуальная трехмерная модель создается в другом окне. Когда вы задаете начальную точку, программа анимирует изображение, в то время как вы "проходите" сквозь здание. Программа Virtus Walkthrough Pro -- это полная трехмерная программа сквозного контроля, при помощи которой вы можете создавать свое собственное трехмерное окружение. Одним из наиболее необычных инструментов в этой программе является Slice (резка), который может нарезать слоями ваше трехмерное изображение и таким образом обеспечить ему другую поверхность. Визуализация производится плоскими и мягкими программами построения теней (shaders) -- причем при помощи мягкого "шейдера" создаются наиболее реалистичные эффекты. Когда вы создадите свое окружение, то можете путешествовать по нему и записывать каждый шаг вашего маршрута. Программа Virtus Walkthrough Pro снабжена учебником, где шаг за шагом вас проводят через процесс создания модели, которая включает несколько комнат, крышу и шпиль. Версия программы для Macintosh может быть сохранена в формате QuickTime; версия для Windows сохраняется в формате AVI. Программа снабжена Virtus player, при помощи которого все, кто не имеет программы Virtus Walkthrough Pro, получают возможность путешествовать по вашему трехмерному миру. Virtus VR -- это недорогая программа виртуальной реальности уровня новичка. Окружения сквозного контроля создаются путем перетягивания (буксировки) и сброса сконструированных объектов из галерей. Таким образом, нет необходимости создавать какие-либо объекты с нуля. Программа дает вам возможность изменять размер и форму объектов, а также добавлять текстуры, такие как облака, трава, ковровые покрытия, деревянные изделия, черепица и т.д. Когда вы создадите и соберете все объекты вместе. Virtus VR переводит их в трехмерные объекты в "киберпространственном" окне, через которое вы можете свободно двигаться при помощи мыши.[4]

4.3 Графические программы для архитекторов и дизайнеров

Autodesk Architectural Studio. Программа позволяет делать эскизы и наброски, подобно работе обычным карандашом. Позволяет работать в группе по сети. Программа управляется не мышью, а пером. В отличии от AutoCAD и ADT применяемых для разработки проектной документации, Autodesk Architectural Studio представляет собой среду подготовки эскизов, набросков, первоначальной оценки вариантов архитектурного проекта (с возможностью дальнейшей проработки в концептуальном модуле ADT).

IdeCAD Architectural IDS. Мощное средство проектирования для архитекторов. Работает от этапа первоначальных набросков до 3d-визуализации проектируемого здания. Позволяет готовить красочные, фотореалистичные презентации любой части вашего проекта.

Autodesk Architectural Desktop. Интегрированный с AutoCAD новый строительный пакет, оптимально сочетающий функции концептуального и рабочего проектирования. Ориентирован на профессиональных архитекторов и специалистов в области промышленного и гражданского строительства.. В Autodesk Architectural Desktop, благодаря новому объектно-ориентированному подходу отдельные строительные объекты (стены, колонны, окна, двери и пр.) связываются между собой "интеллектуальными" связями и сохраняют заложенную в них информацию на протяжении всего цикла проектирования. При помощи инструментов Architectural Desktop проектировщик последовательно проходит основные этапы проектирования, используя данные, заложенные на каждой из предыдущих стадий. На начальном этапе выполняется концептуальное проектирование: создается архитектурная композиция - виртуальная модель проектируемого здания.

Autodesk Revit. Пакет предназначенный для ведения документации и строительного проектирования. В первую очередь будет полезна для больших коллективов дизайнеров и архитекторов. Позволяет дизайнерам использовать ранее созданные модели в крупных, сложных проектах, сохраняя возможность независимого редактирования этих моделей. Имеется поддержка формата DWG, а также функции создания мультимедийных роликов, которые можно воспроизводить в любом стандартном проигрывателей, например, Windows Media Player. Продукт тесно интегрирован во все приложения выпускаемые Autodesk.

Arc Plus Progress. Инструмент, используемый во всем мире для архитектурного дизайна и проектирования. Созданные вами чертежи можно увидеть как в двухмерной проекции, так и в 3D. С его помощью вы сможете спроектировать как дизайн помещения, так и создать внешний план здания. Имеет большое число заготовок и обеспечивает легкость в работе благодаря продуманному интерфейсу.

Quest3D Professional. Данная программа предназначена для разработки визуальных 3D-приложений. Quest3D может быть полезна для визуализации продукции, дизайнерских и архитектурных проектов, для создания обучающих тренажеров и симуляторов, игр. Визуальная объектно-ориентированная среда разработки позволяет пользователям создавать свои продукты в реальном времени. Приложения, разработанные с помощью Quest3D, могут быть изданы как приложения с выполнением установки, так и без нее. Также возможно внедрение Quest3D в другие программы или в Интернет, благодаря использованию системы управления Quest3D ActiveX. Все приложения Quest3D работают на платформе Windows Microsoft с установленным DirectX 9.

Cadsoft Envisioneer. Программа для трехмерного моделирования в архитектуре. Имеется большая база стандартных изделий. Данное приложение позволяет вначале нарисовать двухмерный план строения, включая стены, двери, окна, лестницы и крышу, а затем преобразовать его в трехмерную модель. После 3D-рендеринга дом можно рассмотреть с разных углов и высоты, а также изменить режим просмотра от прозрачного каркаса до реалистичного текстурного вида. Кроме "строительства" стен, доступна расстановка и некоторых элементов внутренней обстановки интерьера. Присутствует возможность изменения внешнего вида применяемых строительных материалов. Разработанный проект дома можно распечатать или сохранить в специальном формате программы, который открывают и некоторые другие приложения для 3D-дизайна.

Daz Bryce. Программа предназначена для создания сложнейших реальных и фантастических 3D ландшафтов. Уникальный, красивый интерфейс предоставляет все возможности пакета. Возможность сложных наложений эффектов тумана и неба. Вот некоторые основные возможности Bryce: генератор 3D сцен, управление дымкой, облаками, солнечным светом, генерация скал и камней, библиотека материалов и характеристик среды, широкий выбор параметров рендеринга.

Autodesk VIZ предназначен для визуализации 3D моделей, созданных в других САПР компании Autodesk. VIZ -- это дальнейшее развитие технологий Autodesk 3ds Max. Архитекторы и конструкторы могут тонировать в нем 3D модели и создавать анимированные 3D изображения. Благодаря поддержке импорта файлов DWG программа может работать с моделями Inventor, AutoCAD, AutoCAD Architecture и Revit.[4]



5. Создание 3д объекта в 3DS МАХ по конвертируемому чертежу из AutoCAD

Наиболее используемые программы проектировщиками это 3Ds Max., AutoCAD., ArchiCAD, Компас, Autodesk Revit,. Сами программы довольно самостоятельные, но специализирующиеся на своей основной функции, работы с 2д либо 3д объектами. И поэтому зачастую для получения определённого результата используют программу более приспособленную к нему. Например 2д объекты создаются в AutoCAD а затем их «выращивают в 3Ds Max»

Существует ряд графических пакетов готовых предложить решение поставленных нами задач в рамках одного пакета, но , следует заметить, они несколько уступают по ряду других показателей, и по этому чаще используют предложенный вариант совместной работы программных средств.

Наглядное представление материала заказчику одно дело, а другое работа с дизайном, подбор деталей, одним словом поиск верного решения путём проб и ошибок. Именно этот процесс проб возврата изменения и дополнения необходимо сделать более гибким и простым для создателя. Тем более что программами предусмотрены подобные методики необходимо только их осветить и сделать более наглядными.

Так например, что если традиционный процесс работы 3д макса с файлом AutoCAD обернуть вспять и начать создавать форму в 3д макс и отправлять файл в AutoCAD, чтобы «положить свою идею на лист», как самый «удачный вариант», и не секрет что этот процесс будет полон изменений, доработок и уточнений.

Подробнее рассмотрим взаимопроникновение двух наиболее используемых программ.

1 Создаем замкнутые полилинии контуров стен (объектов) в AutoCAD

Для нашей работы в 3D MAX важно, чтобы все линии контуров стен были замкнутые и нигде не пересекались. Поэтому, прежде чем заняться импортом чертежа, обведем контуры стен, создав при этом единую замкнутую полилинию. Лучше для этих целей создать новый слой, и выделить его другим цветом.

В новом слое Walls (стены), используя команду pline (полилиния) обведем внутренний периметр помещения, не забывая размещать вершины, там, где должны быть двери. Чтобы замкнуть полилинию, в командной строке вводим close.

Затем переходим к работе с пакетом 3Ds Max.

2 Импортируем чертеж из AutoCAD.

File (верхняя левая кнопка) > Import > выбираем наш чертеж в формате .dwg.

Настройки в появившемся окне:

1) Rescale (включение маштабирования), Incoming file units - millimeters. Так как в AutoCAD чертеж сделан в мм, его необходимо корректно перевести в метрическую систему.

2) Из списка Derive AutoCAD Primitives by выбираем Layer (слой).

3) Weld nearby vertices (включение опции слияния вершин чертежа), Weld threshold (порог слияния) - 1 mm.

4) Curve steps (шаги кривой) - 4. Задаем 4, чтобы кривые линии не были ломаными.

Для наглядности перейдем в окно Perspective: л. кн. мыши выделяем окно, далее клавиши Alt + W.

3Убираем не нужные элементы

Кнопка в верхней панели инструментов Select by name. Выбираем все элементы, которые не относятся к главному слою 0 и к слою Wall > ok > del.

4Включаем привязки 3D: grid points, vertex, midpoint

Кнопка Snaps toggle в верхней панели инструментов должна быть нажата. Вызов настроек привязок - нажатие правой кнопкой мыши по этой кнопке.

5 Изменяем pivot

(опорная точка 3d объекта, точка, являющаяся центром поворота и масштабирования объекта).

Л. кн. мыши на чертеже выбираем объект. Вкладка hieararchy (иерархия) > кнопка pivot > в разделе Adjust pivot нажать кнопку Affect pivot only (влиять только на опорную точку) > кнопка center to object (установить pivot в центр объекта). Важно затем отпустить кнопку кнопку Affect pivot only!

6 Слои выставляем в центр системы (начале координат).

Л. кн. мыши выбираем по очереди предметы. Пр. кн. мыши по кнопке в верхней панели инструментов Select and Move вызываем окно Move Transform Type - In. Значения координат по всем осям устанавливаем на ноль.

Картинка переместится в начало координат программы (исчезнет из поля зрения). Чтобы увидеть наш чертеж вновь нажимаем горячую клавишу Z (исходное положение объекта). Теперь чертеж лежит на сетке, которая находится в центре системы.

7 Поднимаем объекты.

Важно, чтобы сплайн, к которому будет применяться модификатор был замкнутым, чтобы не было "несваренных" точек или точек, между которыми нет линий. Чтобы перестраховаться, мы выполнили самый первый шаг (создали замкнутые полилинии-стены в AutoCAD)

Поэтому смело выделяем объект > переходим во вкладку Modify > выбираем из списка Modifier list модификатор Extrude (выдавливание) со следующими параметрами: Amount X mm, Segments 2. Amount в данном случае отвечает за высоту объекта.[5]



5.1 Преобразование файлов формата MAX в .DWG (Импорт файлов Autodesk 3ds MAX)

Из 3ds MAX импортируется геометрия и данные о визуализации, т.е. сети, материалы, параметры соответствия, данные об источниках света и камерах. Но процедурные материалы, группы сглаживания и данные ключевых кадров импортировать невозможно. Импортированным объектам назначается цвет, максимально приближенный к цвету объекта в 3D MAX.12

Входной формат в большинстве случаев содержит полигональную информацию, но также позволяет хранить поверхности (NURBS) и твердотельные модели (Solids). Целевой формат в большинстве случаев содержит твердотельную информацию, но также позволяет хранить поверхности (NURBS) и полигоны. Если во входном файле содержатся полигональные данные, а в целевом файле поверхности или твердотельные модели, то в большинстве случаев требуется либо ручная пост-обработка файла, либо полная отрисовка поверхностей. [1]

Экспортировать модель из макса следует в формате .3DS, затем перейдя в окно AutoCAD зайдите в меню Insert и нажмите на пункт 3D Studio, появиться окно в котором кликнете на свой .3DS файл, и нажмите на Add All. Эта функция добавит добавит все объекты, либо выбирайте только нужные вам, подтверждая кнопкой Add. [2]



Заключение

Различные тех средства всегда будут направлены на автоматизирование и упрощение процесса проектирования. Этому всегда будет способствовать как развитие программного обеспечения так и аппаратно-технических устройств. Важно только отслеживать и применять их на практике, дабы идти в одну ногу с прогрессом, и иметь возможность вовремя отвечать на запросы общества.

Следуя определённой методике проектирования можно оградить процесс создания чертежа от не эффективных или не корректных действий ведущим к тормозящим последствиям.

Новые методы проектирования дают возможность более точно скоординировать работу участников проектирования и наладить между ними тесное информационное взаимодействие. А также переходя на более высокий уровень деятельности, человек отказывается от сложных трудоёмких операций, отнимающих у него большое количество времени и слабо поддающихся изменению, тем самым улучшая качество своей жизни.



Список литературы

1. 3D моделирование и визуализация [электронный ресурс] // Экспорт модели из 3dsMax в AutoCAD.- Режим доступа: http://3ddd.ru/forum/thread/show/eksport_modieli_iz_3dsmax_v_autocad. - Дата доступа: 23.11.14 г..

2. 3D-моделирование, конвертация и восстановление моделей [электронный ресурс] // Преобразование из .MAX в .DWG.-Режим доступа: http://www.cadmonster.ru/service.php?convert=MAX&to=dwg . - Дата доступа: 23.11.14 г..

3. Дизайн, визуализация и уроки 3D [электронный ресурс] // Выбор компьютера для работы в 3ds max и archicad.-Режи доступа: http://kleontev.ru/2009/09/computer-3ds-max-archicad/. - Дата доступа: 15.11.2014 г..

4. Изобразительное искусство и дизаин [электронный ресурс] // Графические программы для архитекторов и дизайнеров.-Режим доступа: http://oformitelblok.ru/soft.html. - Дата доступа: 07.11.2014 г..

5. Интернет-магазин компьютерной техники Meijinhttp [электронный ресурс] // Графические станции.- Режим доступа: http://www.meijin.ru/grafik-station. - Дата доступа: 15.11.2014 г..

6. Научные проблемы архитктуры и дизайна [электронный ресурс] // Визуализация архитектурных и градостроительных решений как средство диалога архитектора с заказчиками и общественностью.- Режим доступа: [http://izvestija.kgasu.ru/files/N1(3)2005/Novekov1_2-13.pdf]. - Дата доступа: 23.11.2014 г..

7. Об утверждении государственных строительных норм Республики Беларусь [электронный ресурс] : приказ Министерства архитектуры и строительства Республики Беларусь, от 4 окт. 1996 г., № 344 (ред. от 15.12.2009, с изм. от 04.04.2011) //. - Министерство архитектуры и строительства Республики Беларусь.- Режим доступа: http://www.levonevski.net/pravo/norm2013/num63/d63186.html. : [б.н.], Дата доступа: 15.11.2014 г..

8. Публикации, портфолио, из жизни [электронный ресурс] // Импорт чертежей в 3ds Max из AutoCAD.- Режим доступа: http://www.zlatov.net/publication/import-chertejey-v-3ds-max-iz-autocad.html. - Дата доступа: 23.11.14 г..

9. Рефераты, книги, курсовые, дипломы, диссертации [электронный ресурс] // Курсовая на тему: Компьютерная графика 7.-Режим доступа: http://www.coolreferat.com/Компьютерная_графика_7. - Дата доступа: 14.11.2014 г..

Размещено на Allbest.ru