Тримерен уеб: Как да работим с 3D в браузера?

Идеята за реализация на тримерен редактор в браузера доскоро бе считана за неосъществима. Въпреки това тя се оказа напълно възможна. Потребителите вече могат да създават 3D модели и да им вдъхват „живот”, като визуализират своята работа, изполвайки фотореалистични енджини. За тези и други възможности за работа с тримерна графика в Интернет прочетете нашите материали.

Какъв ще бъде Интернет след десет години или даже пет е много трудно да се каже. В началото той изпълняваше ролята на просто онлайн хранилище, след което му нараснаха информационните функции и се превърна в гъвкаво средство за комуникация, реализиращо концепцията на Web 2.0. Но и това не е пределът на уебтехнологиите. От не доста отдавна Интернет започна активно да се пълни с онлайн приложения. Плейъри, торент клиенти, редактори на растерна и векторна графика, приложения за видеочат, игри и още други програми, които могат да се използват единствено при наличие на браузер. Освен това сред онлайн приложенията все по-често се появяват напреднали проекти, които в много малка степен отстъпват на своите настолни аналози. Даже има толкова сложни като редакторите на тримерна графика.

Когато става въпрос за уебприложенията за разглеждане на изображения или прослушване на Интернет радиостанции, въпроси от типа „За какво е нужно това?” не възникват. Малки програми всекидневно се използват паралелно с основната работа в Мрежата. Въпреки това, когато става въпрос за по-сложни проекти като например 3D редактори, необходимостта от такива уебприложения не е толкова очевидна. Защо да използваме отделно уебсредство за редактиране на тримерна графика, при положение че неговите възможности ще са ограничени от потенциала на браузера?

За ползата от уебприложенията може да се говори много. Те не изискват инсталиране и се пускат значително по-бързо от обичайните настолни програми. Уебприложенията се явяват многоплатформени, доколкото за тяхната работа се изисква един инструмент - браузер. Те не трябва да се преинсталират и са достъпни за всяко устройство, включено към Интернет и притежаващо браузер. Освен това ресурсоемките приложения могат да се реализират така, че основното изчислително натоварване да е на сървъра. Такъв подход дава възможност да се пускат достатъчно сложни приложения на доста слаби компютри, включително и нетбуци. Разбира се, във всяко уебприложение могат да се реализират всички преимущества на Интернет - хранилище на данни в облака, бърз достъп до резултатите от съвместна работа и пр.

Всичко това в не по-лоша степен се отнася за работата с 3D моделирането. Пренасянето на натоварването на сървъра, наборът от инструменти за тримерно моделиране и анимация плюс широките възможности за съвместна работа - и получаваме 3D редактор в браузера.

Clara.io

Интересът към този проект възниква по няколко причини. Най-напред това е първият най-сериозен опит да се направи редактор не за създаване само на обемни текстове и прости модели, а пълнофункционален инструмент, който действително може да се използва за работа. Второ, буди уважение името на разработчика, който се е захванал с реализирането на толкова сложна задача. Това е компанията Exocortex Technologies, която е добре известна сред професионалистите в сферата на разработката на тримерна графика (на симулатора на флуидни ефекти SlipstreamVX, модула за изчисляване на динамиката в реално време Momentum, инструмента за GPU визуализация на ефектите с частици на Fury и още други техни разработки). С помощта на инструментите на Exocortex Technologies са били създадени такива известни картини като Titanic 3D, The Amazing Spider-Man, G.I.Joe и още много други.

За работа с Clara.io е нужен браузер с поддръжка на JavaScript, HTML5 и, разбира се, WebGL. Уебприложението работи с повече от 30 различни стандарта на тримерна графика, включително форматите FBX, Collada/DAE, STL, OBJ, ThreeJS, 3DS и пр.

Clara.io е своего рода квинтесенцията на всички тримерни редактори. Създавайки интерфейса на даденото уебприложение, разработчикът е избрал най-привичната схема за управление на тримерни проекти.

Промяната на изгледа в прозореца на проекцията е толкова проста, както и в повечето други редактори: със скролера на мишката се приближават или отдалечават обектите в сцената, а с натискането на средния бутон (на мишката) може да се върти тримерният обект в прозореца на проекцията. За да се измести сцената встрани, е нужно да се премести мишката с едновременно натискане на клавиша CTRL от клавиатурата и средния бутон на мишката.


Тримерен уеб: Как да работим с 3D в браузера?

© PCWorld България, pcworld

За запознаването с възможностите на програмата помага голямата библиотека от готови проекти. При създаването на нова сцена може да се избере един от готовите примери или да се направи нов, празен проект.

Въпреки логиката на нас ни се иска запознаването с Clara.io да започне с последния етап на работа над тримерната сцена - визуализацията. И ето защо.

На този последен етап на проекта опитните разработчици на тримерна графика ги очаква изненада: в качеството на „двигател” за пресмятане на тримерната сцена в тази програма може да се използва фотореалистичният модул Vray. Този визуализатор се радва на голяма популярност сред професионалните 3D дизайнери. Той има редица достойнства, главното от които е високият реализъм на пресмятаното изображение. Модулът Vray е способен да имитира глобалната осветеност на обекта с присъщите многократни отражения на околния свят от отражателната повърхност, както и много други. В Clara.io рендерът може също така да се използва за бързо рисуване на проекта в прозореца на проекцията. В режим реално време модулът VrayRT ще ви позволи да видите как примерно ще изглеждат обектите в кадъра след визуализацията.

Именно на този етап на работа над проекта може да се почувства най-сериозният аргумент в полза на „облачния” тримерен редактор. Всеки, който се занимава с тримерна графика, е запознат с досадната дълга процедура на рендване, която зависи от изискванията за степен на реалистичност на изображението. Фразата „пуснах рендера и отидох да пия кафе” в случая с Интернет услугите вече не е актуална. Clara.io не използва локалния компютър за пресмятане, поради което потребителите могат и да не чакат визуализацията, а да отворят нов прозорец в браузера и да започнат работа с други проекти. Разбира се, скоростта на пресмятане на тримерната сцена не е някаква огромна (по думите на авторите се използва четириядрен процесор), но е достатъчна за комфортна работа с 3D.


Тримерен уеб: Как да работим с 3D в браузера?

© PCWorld България, pcworld


Тримерен уеб: Как да работим с 3D в браузера?

© PCWorld България, pcworld

За да се добие висока реалистичност на визуализацията, помага и богатият избор от източници на светлина, който включва стандартни по посока, ненасочени и физически правилни източници, свързани с рендера Vray. Също така има възможност за избор на един измежду няколко от най-популярните системи за осветяване, като например триточковата система или имитацията на дневна светлина от небосвода и слънцето.


Тримерен уеб: Как да работим с 3D в браузера?

© PCWorld България, pcworld

Да се намерят безплатни тримерни редактори е доста сложно. Като цяло с изключение на добре познатия проект Blender няма нищо друго. Безплатен онлайн 3D редактор изглежда като фантастика. Въпреки това Clara.io е такъв проект.

Ако се сравни философията на това приложение с другите, то тя е най-близка до 3DS Max. Уебредакторът има подобно меню и варианти за избор на представянето на обекта в прозореца на проекцията. Определена прилика се наблюдава и в набора от инструменти за полигонно моделиране, и даже в терминологията на използваните инструменти. Разбира се, за разлика от Autodesk техниката на полигонно моделиране основно се различава в Clio.io.

Редактирането на моделите протича на ниво подобекти - върхове, ръбове, повърхности. Може да променяте позицията си и мащаба на размерите. За да получите достъп до определен подобект, трябва да преминете към съответния режим - отново аналогия с 3DS Max. Много удобен режим за работа с подобектите е Multi-SubObject. При неговото активиране отпада необходимостта за избор на режим на подобектите. Достатъчно е само в прозореца на проекцията да се премести курсорът на мишката към нужния подобект - и той ще се оцвети, което означава, че е маркиран.


Тримерен уеб: Как да работим с 3D в браузера?

© PCWorld България, pcworld

В качеството си на спомагателни инструменти за моделиране могат да се използват външни деформации (аналог на модификаторите в 3DS Max). Така например с помощта на оператора Twist може да се извива форматът на 3D модела, а с другия оператор Tapper - да се свие обектът в определена точка. Списъкът на тези операции в сравнение с 3DS Max не е голям, но доста помагат в работата.

В процеса на моделиране може да се управляват нормалите на повърхностите, да се настройва групово изглаждане, указвайки кои полигони да не образуват остри ръбове. Също така в програмата е реализирана и експериментална опция за пресмятане на булевите операции. Разбира се, доста е странно да се види в менюто на програмата надпис „експериментална функция” - все пак проектът Clara.io се намира в стадий на бета-тестване.

Колкото до централния рендер на уебприложението Clara.io – Vray, то и настройката на материалите е свързана конкретно с него. Модулът за настройка на материалите носи почти същото название като на аналогичния инструмент в 3DS Max - Material Browser.


Тримерен уеб: Как да работим с 3D в браузера?

© PCWorld България, pcworld

Настройката на анимацията в Clara.io е опростена до минимум. На временната скала се задават ключовете на анимацията, а „двигателят” на уебприложението автоматично пресмята стойностите на анимираните параметри.

Добавената в сцената виртуална камера може да бъде анимирана и да изпълнява „полет” над централните обекти на сцената - доста удобна благинка, която не се среща в много настолни редактори на тримерна графика.

Над един проект в Clara.io могат да работят няколко 3D дизайнери или аниматори. В този случай действията, които се прилагат към отворения проект, едновременно се изобразяват в прозорците на проекциите на потребителите.

Относително незначителни недостатъци на проекта (не и толкова много) могат да се отбележат, но те по-скоро имат пожелателен характер. Това е само началото и затова проектът има статус бета. Може да се ползва от всеки и напълно безплатно. Подобни проекти като Clara.io са бъдещето и колкото по-широки възможности предлагат такива безплатни редактори, толкова ще намаляват аргументите в полза от настолните приложения.

SculptGL

На определен етап от развитието на тримерната графика при художниците се появи възможност за тримерна скулптура. Новото поколение от инструменти за моделиране е въплътило в себе си отдавнашната мечта на 3D художниците - да създават тримерни обекти точно така, както скулпторът работи с глината. Аналогичен подход е бил използван при създаването на тримерна графика. В такива програми като Zbrush се използват инструменти (виртуални четки), които наслояват материал на обекта, а също така и деформират повърхността или изкривяват неговия образ по определен начин. Тримерната скулптура не заменя класическите инструменти и техники за моделиране, които вече са установени, но здраво се е укрепила като помощно средство, което значително опростява редица задачи. Тримерната скулптура позволява на художниците бързо да пресъздават органични форми, лица, триизмерни модели на животни, растения и още много други. С други думи - от 3D скулптура има нужда, когато е много трудно или невъзможно да се проектират обекти.

Въпреки очевидната полза от 3D инструментите за извайване, на софтуерния пазар от доста време не е имало алтернативи и при триизмерното моделиране едноличен лидер е Zbrush. Но с течение на времето картината започна да се променя. Много професионални редактори са включили този клас инструменти в арсенала си и усилията на отделни ентусиасти започнаха да се появяват в безплатни онлайн услуги (Sculptris, Meshmixer и др.), които прилагат същия принцип на създаване на 3D модели с виртуални четки.

Тримерните графични разработчици можеха само да мечтаят за възможността да използват безплатна онлайн услуга. Но с появата на WebGL в браузерите се сбъдна тази тяхна мечта. Проектът, наречен SculptGL, ви позволява да творите с помощта само на един браузер. WebGL технологията позволява използването на потенциала на видеокартата, така че си струва да се отбележи, че хардуерът играе основна роля за това колко удобно ще работите със SculptGL.


Тримерен уеб: Как да работим с 3D в браузера?

© PCWorld България, pcworld

Тримерният проект SculptGL започва като студентски проект на C++. С течение на времето той е преориентиран като облачна услуга. Разбира се, SculptGL не разполага с толкова мощен инструментариум като на Zbrush, но също позволява да се моделира в реално време, използвайки инструменти за статично, адаптивно и динамично редактиране на топологията на моделите. На разположение на любителите на 3D има малък запас от шейдъри и дузина основни типове четки за мащабиране, наслояване, екструдиране, завъртане, изглаждане и още много други действия, извършвани върху 3D повърхността.

В процеса на създаване на модели в SculptGL може да се използва режим на симетрия. Уебприложението даже поддържа моделиране с помощта на таблетите Wacom, отчитайки интензивността на натиск на перото и неговия наклон. Редакторът позволява промяна на фоновото изображение, което може да бъде всяка една картинка в JPG формат. Готовите работи могат да се експортират във формати STL, OBJ и PLY.

На базата на „двигателя” на това приложение също е създадено приложение близнак (Sculptfab)- тримерен редактор с аналогичен набор от функции, в който като добавка е реализирана поддръжка на онлайн услугата Sketchfab.


Тримерен уеб: Как да работим с 3D в браузера?

© PCWorld България, pcworld


Заключение

Към онлайн приложенията все още е трудно да се отнасяме сериозно. Като цяло в уебприложенията има ограничен набор функции и повечето от тях не може да се считат като бъдещето на софтуера. Разбира се, услуги като Clara.io и като онлайн 3D редактора SculptGL опровергават масовото предубеждение относно уебприложенията. Пред нас стоят напълно безплатни и пълноценни решения, които не само могат да се демонстрират заради емоционалния ефект „Ах!”, но и да се използват за работа. И накрая, за подобни софтуери облачната концепция има маса преимущества: спестява хардуерни ресурси, гарантира съхраняването на работата и опростява колективния труд над един проект. Единственият недостатък на редакторите в браузера е тяхната слаба функционалност, но това е въпрос на време.

Twitter icon Facebook icon
Този сайт използва бисквитки (cookies). Ако желаете можете да научите повече тук.