Тестируем Artisan Rendering для КОМПАС-3D

Владимир МалюхВладимир Малюх

От редакции isicad.ru:Модуль Artisan Rendering вышел совсем недавно – в начале ноября. АСКОН любезно предоставил его для тестирования в редакции isicad. Artisan Rendering — это инструмент создания фотореалистичных изображений машиностроительных изделий и строительных объектов, спроектированных в системе КОМПАС-3D V13. Возможности приложения позволяют комбинировать материалы и освещение, фон и сцену и буквально в несколько действий получать на основе трехмерной модели высококачественное изображение. Artisan Rendering разработан в партнерстве с английской компанией Lightworks, ведущим мировым поставщиком решений для визуализации в области трехмерной компьютерной графики. Мы не стали тестировать модуль на предмет качества картинок – репутация Artisan уже настолько высока, что комментарии, как говорится, не требуются. В доказательство лишь приведем несколько изображений, полученных с помощью Artisan. Нас же интересовало насколько трудоемко получение изображений такого качества в связке КОМПАС-3D и Artisan Rendering.

Инсталляция

На стандартном ПК или ноутбуке установка программы не вызывает никаких проблем, все совершенно традиционно, система занимает около 300 Мб дискового пространства - Artisan Rendering поставляется с уже загруженными материалами, источниками освещения, фонами. Небольшая особенность – после штатной установки необходимо вручную зарегистрировать модуль в Менеджере библиотек КОМПАС-3D, что выглядит немного нелогичным – раз уж я устанавливаю систему, очевидно, что я намерен ей пользоваться, было бы разумно регистрировать модуль автоматически, но это мелочь.

Первый запуск и пользовательский интерфейс

Для первого раза достаточно загрузить в КОМПАС модель любой детали или сборки и вызвать Artisan Rendering из меню «Библиотеки». Стартует приложение достаточно резво, первое, что оно запрашивает – тип модели, изделие или архитектурная сцена, эти 2 режима предлагают пользователю различное наполнение, например Освещение и Материалы. После выбора типа модели вы сразу получаете рабочее окно с предварительным интерактивным изображением вашей модели. Artisan Rendering работает в модальном режиме, во время работы с ним редактирование модели в КОМПАС-3D заблокировано. Вы сразу же можете изменять вид на модель, используя мышь, приближать или удалять с помощью колесика мыши – все интуитивно ясно и понятно. Окно Artisan Rendering содержит почти все необходимые элементы интерфейса на виду:

Пользовательский интерфейс Artisan Rendering

Работа с Artisan Rendering основана на типовых задачах, например, настройке материалов и освещения и настройке позиции камеры и фона. Каждая из этих задач имеет отдельную вкладку, переключиться на которую можно щелкнув по соответствующей кнопке вверху окна приложения – вам становятся доступны различные опции. В нижней части окна расположен визуальный каталог материалов, типов камер, фонов, в зависимости от того какую вкладку вы сейчас используете. Назначение соответствующего параметра происходит с использованием мыши, методом «перетащите» заданные материалы, источники освещения и изображения фона. Все крайне просто и интуитивно понятно. Большинство изменений тут же отображаются в окне предварительного просмотра.

Рабочий процесс Artisan Rendering

Материалы и фактуры

Исходно, модель, загруженная в Artisan Rendering, содержит информацию о цвете, которая была применена в КОМПАС-3D. Artisan Rendering позволяет расширить этот материал, чтобы объект выглядел более реалистичным. Вкладка Материал содержит три раздела: собственно Материалы, Фактуры и Рельефности. Материалы описывают полное определение материала: цвет, фактуру и рельефность. Фактуры содержат параметры отражения и прозрачности, например таких объектов, как зеркало или стекло. Применение фактуры целесообразно, если вы хотите добиться наиболее реалистичной визуализации. Рельефности придают поверхностям различные виды шероховатости, например, они могут выглядеть грубыми или иметь регулярные узоры.

Набор уже загруженных материалов достаточно обширен – от различных каменных и кирпичных кладок, до всевозможных вариаций пластиков, металлов и прозрачных материалов типа стекла. В том случае, если вам требуется что-то иное, вы можете либо отредактировать материал непосредственно на объекте, либо пополнить библиотеку своим собственным материалом. Для редактирования материала нужно лишь щелкнуть правой кнопкой мыши на соответствующем объекте и выбрать в контекстном меню опцию «Редактировать материал», после этого появится достаточно простое диалоговое окно:

Что импонирует – для настроек материала не требуется, как во многих системах, вводить десятки параметров типа значений коэффициентов диффузного и спекулярного отражений, степени зеркальности, размера блика и т.п. и т.д. Все эти установки уже зашиты в соответствующие фактуры, набор которых также очень обширен – это и лакокрасочные покрытия, и металлы, пластики, стеклянные и зеркальные поверхности, керамики, светящиеся элементы и т.д. Использование заранее созданных, тщательно настроенных фактур значительно упрощает процедуру создания и редактирования материалов и не требует от пользователя специфических знаний о технологиях компьютерной графики.

Освещение

По умолчанию в Artisan Rendering выставлено достаточно естественное освещение, позволяющее получать достойные изображения сразу же, тем не менее, есть возможность изменить параметры освещения на специфические, например вечернее, сумерки, либо, напротив, яркий полдень или специальное цветное освещение в студии. Вам доступны различные настройки в зависимости от типа модели, которую вы пытаетесь осветить. Они делятся на освещение Изделия, Интерьера и Экстерьера и различаются по сложности и точности, вы можете выбирать между скоростью рендеринга и реализмом. Естественно более сложные схемы освещения потребуют больше времени для создания финального изображения. Если текущая схема освещения включает в себя солнечный свет, то можно управлять позиционированием солнца по высоте и азимуту.

Настройка камеры

Чтобы создать интересующую вас композицию изображения, необходимо определить положение камеры, направление вида и фокусное расстояние. Вкладка Камера обеспечивает возможности установки формата и ориентации изображения, угла зрения, которые являются аналогами объективов камеры в реальном мире. В предустановленном наборе камер есть «объективы» с фокусным расстоянием от 15 до 200мм – более чем достаточно для большинства случаев. Также можно изменить направление вектора вертикали. Собственно управление положением камеры осуществляется мышью в окне предварительного просмотра. Для архитектурных моделей существует режим Прогулка при котором вы перемещаетесь в сцене аналогично тому, как это происходить во всевозможных компьютерных играх, отдельно удобно, что в этом режиме отрабатывается обнаружение столкновений, препятствующее неосторожному попаданию внутрь тел объектов.

Фон

Изменить видимый фон изображения можно на вкладке Фон. Достаточно большое количество предопределенных эффектов фона поставляются в составе приложения, но если требуется можно установить и собственное изображение. Фоны сгруппированы в зависимости от типа и размера модели, к которым они применимы. 3D‐фоны обеспечивают полное сферическое фотоизображение таким образом, что вы можете изменять часть видимого фона во время управления видом. Кнопка Редактировать фон на главной панели инструментов позволяет установить в качестве фона собственное изображение.

Рендер

После того как наложены материалы, установлены освещение, фон и камеры можно получить реалистичное изображение сцены. Рендер можно запустить как на всю сцену целиком, так и на часть или несколько частей окна, что ускоряет отработку сцен. Рендер достаточно быстр – даже для довольно сложных сцен на получение изображения требуются от силы десятки секунд. Следует отметить, что качество изображений практически сразу же очень и очень высокое, благодаря тщательным настройкам предустановленных материалов и схем освещения.

Снэпшоты и архивы

Для того, чтобы сохранит установки сцены, такие как камеру, схему освещения и фон в Artisan Rendering используются так называемые снэпшоты, записи, которые хранят все данные, необходимые для воспроизведения вашей сцены. Снэпшот содержит информацию о материале, фоне, источнике освещения и местоположении камеры, которые были задействованы во время создания Снэпшота. Кроме того, снэпшоты чрезвычайно удобны для рендера сцены в файл с размером изображения, превышающем экранное. Также удобно иметь некоторое количество, чтобы сохранить позиции камеры. После этого можно работать со снэпшотами с разных позиций камеры и использовать сохраненные снэпшоты для обновления Камеры.

Artisan Rendering поставляется с уже загруженными материалами, источниками освещения, фонами. Существует 2 формы наполнения приложения Artisan Rendering: Предустановленные (т.н. Пресеты) и Пользовательские (Архивы). Пресеты в системе разбиты по группам на панели директорий, и они не могут быть изменены. Наполнение, созданное пользователем, хранится в Архивах и может быть создано, импортировано и экспортировано из приложения Artisan Rendering. Архивы являются полезным инструментом, позволяя вам создавать каталоги с избранным содержимым, обмениваться наполнением между моделями и даже обмениваться с другими пользователями. Существует возможность создавать архивы материалов, содержащие материалы, использующиеся в вашей модели. Точно так же могут архивироваться фоны, камеры и снэпшоты.

Собственные эксперименты

Для освоения интерфейса удобнее всего воспользоваться моделями из примеров, прилагаемых к КОМПАС-3D, но, естественно, нам захотелось опробовать систему и на других моделях. Большинство из них взяты с портала 3Dcontentcentral. Ниже приведены скриншоты с некоторыми из протестированных моделей. Начнем с простого объекта – модели детского велосипеда. Особых требований к визуализации здесь нет, просто набьем руку.

Модель велосипеда в КОМПАС-3D

Неокрашенная исходная модель велосипеда в Artisan Rendering

Окрашиваем модель и настраиваем положение освещения

Финальный рендеринг модели, вписанной в фон

На все упражнения с этой моделью было потрачено от силы полчаса, в основном на перебор вариантов и ознакомление с диалоговыми окнами. Следующий тест – классический в части требований к визуализации, это – автомобиль, где много лакированных и хромированных деталей, что традиционно вызывает значительные трудности в настройке материалов в типовых пакетах трехмерной графики. В качестве объекта испытаний мы выбрали классический Jaguar E-type.

Модель Jaguar в КОМПАС-3D

Неокрашенная исходная модель в Artisan Rendering

Финальный вид модели, вписанной в интерьер подземной парковки

В работе с этой моделью сначала были применены предустановленные материалы лакокрасочного покрытия, хрома, стекла, резины и тканевого верха, затем к ним приложены соответствующие фактуры, что добавило реалистичности, и, наконец, модель была вписана в фоновую картинку. Отметим, что Artisan не просто отлично визуализировал картинку на фоне, но и аккуратно отработал отражения светильников, изображенных на фоновом изображении, и правильно расположил тени. Время, затраченное на «покраску» - снова полчаса. И, наконец, мы не могли не попробовать архитектурный режим. Для тестов была выбрана модель классического английского загородного дома.

Модель дома в КОМПАС-3D

Неокрашенная модель дома в Artisan Rendering

Финальный рендеринг дома в Artisan Rendering

В данном случае мы использовали сугубо стандартные материалы из разделов Внешняя и Внутренняя архитектура, дополнительная подгонка текстур не потребовалась, кирпичная кладка сразу же встала как надо. Фон – также стандартный. На все про все, вместе с финальным рендерингом ушло от силы десять минут.

Замечания и предложения

На самом деле претензий практически нет – все работает сразу и как надо. Пожалуй, единственное пожелание – добавить возможность группового назначения материалов и фактур. Если в модели есть много отдельных элементов, для которых используется один и тот же материал, например спицы в велосипеде, наложение материала на каждый по отдельности – довольно муторное занятие, к тому же можно запросто что-то пропустить.

Заключение

Зачастую первый выпуск программного продукта грешит многочисленными недоделками и огрехами, в случае с Artisan rendering для КОМПАС-3D это абсолютно не так. В пакете все работает сразу и работает отлично. Безусловно, этот модуль будет полезен тем конструкторам и дизайнерам, кто нуждается в качественной фотореалистичной визуализации. Необходимо отметить выдающуюся простоту Artisan в освоении и использовании, для работы с ним не требуются специфические знания и навыки в компьютерной графике. Разработчиков из АСКОН и Lightworks можно поздравить с несомненно успешным продуктом. Полагаю, что замечательные функциональные характеристики, простота использования и умеренная цена продукта (17 тыс.руб.) будет способствовать его массовому применению.
Источник.