CC BY
36УДК 004.94
Аникиева А.В.
Санкт-Петербургский государственный университет промышленных технологий и дизайна (Россия, Санкт-Петербург)
МОДЕЛИРОВАНИЕ И ВИЗУАЛИЗАЦИЯ АРХИТЕКТУРНОГО ОБЪЕКТА С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ТЕХНОЛОГИЙ ТРЕХМЕРНОЙ ГРАФИКИ
Аннотация: в данной статье рассматриваются особенности 3D моделирования.
Ключевые слова: дизайн, дизайн-проект, графика, трехмерная графика, архитектура, 3D, модель, моделирование, визуализация, пространство.
Прежде чем начинать визуализировать, было бы неплохо разобраться, что из себя представляет моделирование, а представляет оно замещения объектов-оригиналов объектом-моделью. Модель - это некий новый объект, который отражает существенные особенности изучаемого объекта.
Дизайн интерьеров как самостоятельное направление в обустройстве помещений сформировалось не так давно, хотя человеку было присуще всегда стремление вносить разнообразие в окружающую обстановку.
В русском языке слово «дизайн» появилось примерно в начале 1980-х годов. Слово произошло от итальянского слова «Disegno» [1] от глагола designare (делать наброски, рисовать, обозначать), и тесно связано с латинским существительным signum (метка, знак, символ, печать, картина, сигнал) [2].
Ниже на рисунке 1 изображена краткая история развития дизайна интерьера и экстерьера.
Древний Древняя Древний Средние Эпоха Барокко Ампир Модерн Постмодерн Египет Греция Рим векэ Возрождения Рококо Классицизм Арт-деко
Рисунок 1 — Краткая история развития дизайна интерьера и экстерьера Трехмерное моделирование (3D-моделирование) — это процесс создания виртуальных трехмерных объектов методом манипулирования подобъектов: полигонами, ребрами и вершинами в смоделированном трехмерном пространстве (сцене) [3].
Выделяют четыре основных этапа, из которых состоит любая сцена: (рис. 2).
Рисунок 2 — Этапы 3D моделирования
Конечным результатом завершения работы над статичной трехмерной сценой является картинка — файл графического изображения.
Сцена — это набор элементов для визуального представления явления или события, например сцены в художественном фильме [4].
Текстурирование является неотъемлемой частью трехмерного моделирования и визуализации трехмерного объекта. Создание текстур и их наложение на 3D-модель определяют ее качество, реалистичность и точность [1].
Источники света — это важнейший компонент в визуализации, так как источник освещения создает эффект фотореалистичной картинки.
Различают 2 вида источников света в 3D программах: искусственные (стандартные примитивы, IES) и естественные (Sun, HDRI карты).
Стандартные примитивы представляют собой источники света, которые уже встроены в программу.
IES — это особый вид распространения света в трехмерном пространстве. По факту, это алгоритм, который применяется на источник, он на него воздействует и получается некий профиль (рис. 3)
Рисунок 3 — Различные профили IES Как правило, в жизни они получаются за счет архитектуры самого источника (торшера, фонаря, и т.д.). Пример применения профиля №10 проиллюстрирован на рисунке 4.
Рисунок 4 — Пример работы IES Sun имитирует реальный солнечный диск и угол его наклона (рис. 5).
Рисунок 5 — Угол наклона солнечного диска
101
HDRI (High Dynamic Range Image) — это изображение с высоким содержанием информации о спектре яркости и цветов. Благодаря своим характеристикам, такие изображения могут использоваться в 3D визуализации как источник света.
Преимущество HDRI над другими форматами в том, что HDRI — панорамное изображение. Это некое изображение в 2D плоскости, но, когда оно добавляется на задний фон в 3D программу, оно «сшивается» в сферу и, обволакивая фон, светит со всех сторон (рис. 6).
Рисунок 6 — Пример HDRI карты С помощью HDRI можно получить объемные и реалистичные светотеневые изображения.
Визуализация (Rendering) — это получение готового кадра изображения сцены. Техника работы рендеринга изображена на рисунке 7.
Рисунок 7 — Техника работы рендеринга Исследования понятия дизайна и особенности разработки 3D моделирования в рамках данной работы позволило создать архитектурный проект с использованием технологий трехмерной графики.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ:
Блог Интернет Технология [электронный ресурс]. Режим доступа [открытый]: http://bitby.net/proisxozhdenie-slova-dizain.html (дата обращения: 01.05.2020) Яцевич О. Е. Понятие дизайна / О. Е. Яцевич. 2014. №12
Миловская О.С. 3ds Max 2016. Дизайн интерьеров и архитектуры / О. С. Миловская. 2015.
Основы трехмерного компьютерного моделирования [электронный ресурс]. Режим доступа [открытый]: http://www.williamspublishing.com/PDF/5-8459-0549-4/part.PDF (дата обращения 03.05.2020)
