Rysowanie w trzecim wymiarze

RAPORT
AC3D
Modelowanie 3D z AC3D 4.0
Rysowanie
w trzecim wymiarze
Tworzenie trójwymiarowych światów przy pomocy programu POVray to ciężka praca, łatwo też o popełnianie błędów. Wszystko dlatego, że obiekty 3D muszą zostać
zdefiniowane w pliku tekstowym bez
możliwości podglądu przed uruchomieniem renderowania. Rozwiązaniem problemu jest użycie programu AC3D, będącego graficznym
edytorem scen i obiektów 3D.
FRANK WIEDUWILT
D
AUTOR
o tworzenia realistycznych scen
3D potrzebne jest odpowiednie
narzędzie modelujące 3D. Spośród programów typu Open Source większość grafików wybiera POV-ray [1], lecz
pomimo dostępnych dla POV-ray nakładek
graficznych, takich jak KpovModeler [2],
styl języka programowania opisującego sceny 3D w POV-ray jest barierą dla wielu potencjalnych użytkowników.
Rozwiązaniem może być tutaj komercyjne
40
Frank Wieduwilt studiował historię, a od
kilku lat pracuje jako
autor dla kilku firm
w Niemczech, gdzie
tworzy instrukcje obsługi dla rozwiązań
bazodanowych. Jest stałym współpracownikiem Linux Magazine, specjalizującym się w zastosowania SOSHO, takich jak programy biurowe i graficzne.
Kwiecień 2004
narzędzie AC3D [3]. Jest to tani program służący do tworzenia trójwymiarowych światów,
modelowania i projektowania obiektów
i scen 3D. Jest to program posiadający graficzny interfejs, w dodatku narzędzie to może
używać renderer-aa POV-ray. Dostępne są również plugin-yy służące do tworzenia takich
obiektów, jak te w grze Quake II/III.
Linux Magazine przyjrzał się najnowszej
wersji programu AC3D. Spojrzenie na obsługiwane formaty dla importu i eksportu (Tabela 1) wskazuje, że w porównaniu z poprzednimi wersjami programu zostały wprowadzone istotne zmiany.
Komercyjny i za darmo
Mimo że AC3D jest programem komercyjnym, użytkownicy nie muszą kupować kota
w worku. Strona domowa programu oferuje
do ściągnięcia wersję shareware, która jest
w pełni funkcjonalna, z wyjątkiem możliwości zapisywania i eksportowania obrazów.
Wersja ta posiada ograniczenie czasowe
www.linux-magazine.pl
i działa tylko 14 dni. Do aktywacji programu
potrzebny jest zakup klucza rejestracyjnego
za cenę 49.95 $. Po wprowadzeniu klucza wersja shareware uzyskuje pełną funkcjonalność
bez potrzeby ponownej instalacji. Na stronie
domowej znajduje się też duża ilość wtyczek
(plugins) dla programu.
Program jest łatwy w instalacji, wystarczy
SŁOWNICZEK
Renderer: program do generowania
wysokiej jakości foto-realistycznych
obrazów, wykorzystujący w tym celu opis
scen z programu modelującego.
Plugin: zewnętrzne narzędzie dołączane do
istniejącego programu w celu rozszerzenia
jego funkcjonalności.
Obiekt podstawowy: podstawowy kształt
geometryczny użyty do rysowania dwu lub
trójwymiarowych obiektów, obiekty te zawierają linie i okręgi, a w przypadku 3D sześciany i kule.
AC3D
RAPORT
Tabela 1: Formaty
plików obsługiwane
przez AC3D
Format pliku
3D-Studio 3DS
Rysunek 1: Interfejs AC3D oparty na bibliotece Tk.
rozpakować archiwum instalacyjne ac3dlx.tgz
wpisując następujące polecenie:
tar -xzvf ac3dlx.tgz
Kopiujemy rozpakowany katalog ac3dlx na
przykład do /usr/local/, następnie uruchamiamy program poleceniem ac3d z katalogu
instalacyjnego (Rysunek 1). Ponieważ program jest statycznie linkowany, nie będą potrzebne żadne dodatkowe biblioteki.
Interfejs AC3D został stworzony przy pomocy języka Tcl/Tk i do wyświetlania elementów 3D wykorzystuje biblioteki
OpenGL. Niemal wszystkie kontrolki programu są zgrupowane w oknie z narzędziami
po lewej stronie głównego okna i dostępne są
przez kliknięcie myszką (Rysunek 2).
W okienku narzędziowym znajdują się narzędzia do wyboru, tworzenia i manipulowania obiektami, a także kolorowania i zmieniania widoku. Okienko narzędziowe, kilka
skrótów klawiaturowych i pasek narzędziowy
na górze okienka do rysowania umożliwiają
całkowitą kontrolę nad programem.
Podstawowe obiekty
AC3D zawiera tylko niewielki zestaw obiektów podstawowych tzw. primitives, z których
można budować bardziej skomplikowane sceny. Te obiekty to: linia wielokąta, zamknięty
wielokąt, okrąg, elipsa, prostokąt, szachownica (checker board), sześcian, walec i kula (Rysunek 3). Katalog ten może się z początku wydawać dość skąpy, lecz po krótkiej chwili pra-
Import
Eksport
x
x
Lightwave
x
-
Alias triangle
x
x
DXF
x
x
VRML1
x
x
VRML2
-
x
POV-ray
-
x
Renderman RIB
x
x
Triangles
x
x
Direct X
-
x
Milkshape
x
x
Quake 3 bsp
x
-
MD2
x
x
Wavefront OBJ
x
-
OFF
x
-
cy z programem szybko okazuje się, że zestawiając te elementy można stworzyć prawie
Modyfikacja obiektów
każdy wymagany obiekt. Obiekty bardziej
Można nałożyć na obiekt dowolny kolor wyzłożone można tworzyć manipulując zabierając obiekt i klikając myszką na jeden
mkniętymi wielokątami i przekształcając je
z kolorów na pasku narzędziowym. Okno
kliknięciem myszki w obiekty 3D.
dialogowe pozwala na określenie stopnia
połysku, zmatowienia ('glossiness') i przePrzykłady dostarczane z programem (mozroczystości powierzchni obiektu. Dostęp
dels/samples w podkatalogu AC3D) są użydo tego okna dialogowego uzyskujemy wyteczne przy stawianiu pierwszych kroków
bierając z rozwijanej listy Edit
z AC3D. Szukający dalszych
Material lub używając narzęinspiracji mogą wypróbować
dzia wyboru koloru w narzękolekcje znajdujące się pod
dziach (Rysunek 5). Lista zoadresem [4], które pokazują
stanie rozwinięta, po klikniępotencjalne możliwości prociu prawym klawiszem.
gramu AC3D.
Okno główne programu
Do zmian takich wartości jak
AC3D podzielone na 4 części
kolor, efektu połysku, efekty lu(Rysunek 1) jest tu stołem
stra i przezroczystości służą suwarsztatowym. Poza obrazem
waki. Wprowadzone zmiany są
aktualnie tworzonego modelu
natychmiast wyświetlane na rymożna zobaczyć obiekt w podsunku i na podglądzie 3D.
glądzie 3D. Byliśmy pod wrażeMożna oczywiście zastosować
niem szybkości, z jaką wyświedo powierzchni obiektów tektlane były nawet bardziej złożostury z dużej kolekcji, dostępne modele. W oknie widoku
nej domyślnie w programie.
(view) można ukrywać lub odBitmapy tła, ułatwiające prosłaniać pojedyncze obiekty. Staces konstrukcji sceny, można
nowi to wielką pomoc przy prastosować odrębnie dla każdego
cy ze skomplikowanymi scenaobiektu. Aby stworzyć taką bitmi. Obiektom i ich grupom
mapę, należy zeskanować najmożna nadawać etykiety, a późpierw oryginalny obraz, naRysunek 2: Niemal
niej stosować określone funkcje
stępnie ustawić go jako obraz
wszystkie elementy kondo całych grup (Rysunek 4) lub
tła w oknie warsztatowym, użytroli nad programem są
odwoływać się do pojedynczych
wając narzędzia do rysowania
umieszczone w okienobiektów stosując etykiety.
i obrysowując obiekt. Możliwe
kach narzędziowych.
www.linux-magazine.pl
Kwiecień 2004
41
RAPORT
AC3D
jest skorzystanie z czterech trybów
edycji obiektów, dostępnych z okna
narzędziowego: Group odnosi się do
grupy obiektów, Object do pojedynczego elementu rysunku, Surface stosuje
funkcje tylko do powierzchni jednego
lub kilku obiektów oraz Vertex pozwala na manipulowanie pojedynczymi
współrzędnymi obiektu w celu zmiany kształtu. Do pozycjonowania pojedynczych elementów przydatna jest
siatka współrzędnych.
Tryb Object dostarcza funkcje do
konwersji płaskich obiektów 2D do
3D o dowolnym kształcie, promieniu
Rysunek 5: Modyfikacja powierzchni
i przekroju. Opcja Revolve pozwala na
Rysunek 3: Obiekty podstawowe mogą służyć do stworzenia barobiektu.
rysowanie obiektów dwuwymiarodziej skomplikowanych form.
wych, takich jak okrąg i określenie kąta oraz liczby segmentów Object / Revolve
Poza określeniem ulubionego narzędzia do
każdym innym obiektem. Wszystkie te opcje
w pojawiającym się tu okienku.
renderowania można ustawić rozmiar i kolor
stwarzają wyjątkowe możliwości tworzenia
Funkcja lustra (mirror), dostępna po wysiatki, kolor tła, a także rodzaj przeglądarki
efektów dla czcionek.
borze Object / Mirror, jest użyteczna do maużywanej do plików pomocy.
Opcja Replicator, dostępna z Tools / Replicanipulacji i jednocześnie tworzenia duplikator, pozwala kopiować oraz obracać obiekty za
tów obiektów.
jednym pociągnięciem. Należy tu podać warPomoc
Można łączyć wiele rysunków wybierając
tość określającą liczbę potrzebnych kopii,
Jeżeli ktoś woli pomoc w formie drukowaFile / Merge i zaznaczając plik modelu AC3D
długość kroku, kąt obrotu i pozycje, program
nej, pod adresem [5] dostępny jest 71-strwcześniej zapisany w pliku.
utworzy nowe obiekty w określonej pozycji.
onicowy podręcznik w formacie PDF. WyjaMenu Tools / Create Text daje dostęp do
Jeżeli podgląd 3D w programie nie zapewśnia on sposób korzystania z programu
narzędzi obróbki tekstu. Można tu wybrać
nia wystarczającej rozdzielczości do sprawi daje odpowiedzi na typowe pytania. Więczcionkę, wprowadzić tekst, określić, czy
dzenia jakości prac, można nakazać, aby
cej informacji można uzyskać po wybraniu
czcionka ma być wypełniona czy konturowaAC3D użył innego narzędzia do renderowaopcji Help / Online Manual i odwiedzeniu
na (Solid) lub (Outline), czy ma być wytłaczania. Kliknięciem myszki można utworzyć
strony domowej AC3D.
na trójwymiarowo (Extruded) lub rozchylona
podgląd o wysokiej rozdzielczości za pomocą
AC3D dostarczy eksperymentatorom wielu
(Bevelled). Tekst może być przesuwany, koloPOV-ray. W menu Edit / Settings można też
godzin rozrywki. Program oferuje duży wyrowany i można nim manipulować, tak jak
zdefiniować różne właściwości programu.
bór formatów plików dla opcji eksport/import. Pomimo łatwości posługiwania się, jest
jednocześnie wyjątkowo bogaty w możliwości, działa stabilnie i może być bez problemów uruchamiany na komputerach z zegarem poniżej 1 GHz.
■
INFO
[1] Colin Murphy: „Persistence of Vision”,
Linux-Magazine, Issue 16, January 2002
http://www.linux-magazine.com/
issue/16/POV-Ray.pdf
[2] Frank Wieduwilt: “Well rendered”,
Linux-Magazine, Issue 23,
September 2002
http://www.linux-magazine.com/
issue/23/POV-Ray.pdf
[3] AC3D: http://www.ac3d.org/
[4] Example AC3D work:
http://www.ac3d.org/pages/gallery/
Rysunek 4: Nadawanie obiektom etykiet.
42
Kwiecień 2004
www.linux-magazine.pl
[5] http://inivis.swmirror.com/ac3dman4.pdf