Как работать с 3D, не покидая браузер


Мысль реализации трехмерного редактора в браузере еще не так давно могла показаться невозможной. И все же это может быть. Юзеры сейчас могут создавать 3D-модели, анимировать их и даже визуализировать свои работы при помощи фотореалистичного движка. Об этих и других способностях работы с трехмерной графикой в Вебе читайте в нашем материале

Каким будет Веб через 10 лет, 5 либо даже через год — сказать очень трудно. Вначале он исполнял роль онлайнового хранилища, потом оброс информационными функциями и стал гибким средством коммуникации, реализовывая концепцию Web 2.0. Да и это не предел способностей веб-технологий. С недавнешних пор Веб стал интенсивно наполняться онлайновыми приложениями. Плееры, торрент-клиенты, редакторы растровой и векторной графики, приложения для видеочата, игры — эти и остальные программки можно использовать при наличии 1-го только браузера. Более того, посреди онлайновых приложений все почаще возникают продвинутые проекты, которые не достаточно в чем уступают настольным аналогам. Даже таким сложным, как редакторы 3d графики.

Когда идет речь о веб-приложениях для просмотра изображений либо прослушивания интернет-радиостанций, вопросов «Зачем это необходимо?» не появляется. Маленькие программки «на каждый день» комфортно использовать наряду с основной работой в Сети. Но когда речь входит о более сложных проектах, к примеру о 3D-редакторах, необходимость в таких веб-приложениях уже не настолько явна. Для чего «втискивать» средство для работы с трехмерной графикой в отдельное веб-приложение, если его способности при всем этом будут ограничиваться потенциалом браузера?

В пользу веб-приложений гласит почти все. Они не требуют установки, а запускаются иногда резвее обыденных настольных программ. Веб-приложения являются кроссплатформенными, так как для их работы нужен всего один инструмент — браузер. Их не надо переустанавливать, они доступны на любом устройстве, присоединенном к Вебу. К тому же ресурсоемкие веб-приложения могут быть реализованы так, чтоб основная вычислительная нагрузка приходилась на сервер. Таковой подход дает возможность запускать достаточно сложные приложения на самых обычных компьютерах, прямо до нетбуков. Ну и естественно, в любом веб-приложении могут быть реализованы все достоинства Веба — пасмурное хранилище данных, резвый доступ к результатам совместной работы и т.д..

Все это как нельзя лучше соотносится с работой 3D-моделлера. Перенос нагрузки на сервер, набор инструментов для трехмерного моделирования и анимации плюс широкие способности для совместной работы — получаем 3D-редакторы в браузере.

Clara.io

Энтузиазм этот проект вызывает по нескольким причинам. Во-1-х, это практически 1-ая суровая попытка сделать не «игрушечный» редактор, применимый только для сотворения больших текстов и простых моделей, а полнофункциональный инструмент, который можно вправду применить в работе. Во-2-х, вызывает почтение имя разработчика, который взялся воплотить такую сложную задачку. Это компания Exocortex Technologies, которая отлично известна посреди экспертов в сфере разработки 3d графики (симулятор жидкостных эффектов SlipstreamVX, модуль для просчета динамики в режиме реального времени Momentum, инструмент для GPU-визуализации эффектов с частичками Fury и т.д. — все это их творения). При помощи инструментов от Exocortex Technologies в свое время были сделаны такие известные картины, как Titanic 3D, The Amazing Spider-Man, G.I. Joe и другие.

Для работы Clara.io нужен браузер с поддержкой JavaScript, HTML5 и, естественно, WebGL. Веб-приложение работает более чем с 30 различными эталонами 3d графики, включая форматы FBX, Collada/DAE, STL, OBJ, ThreeJS, 3DS и остальные.

Clara.io — это собственного рода квинтэссенция всех трехмерных редакторов. Создавая интерфейс данного веб-приложения, разработчики избрали более обычную схему управления трехмерным проектом.

Поменять вид в окне проекции так же просто, как и в большинстве других редакторов: колесико скроллинга приближает либо отдаляет объекты сцены, а с нажатой средней кнопкой мыши можно крутить трехмерный проект в окне проекции. Чтоб сдвинуть сцену в сторону, необходимо двигать мышь, удерживая нажатой кнопку CTRL и среднюю кнопку мыши.

Разобраться с способностями программки помогает большая библиотека готовых проектов. При разработке новейшей сцены можно избрать один из готовых примеров либо сделать новый, пустой проект.

Вопреки логике, знакомство с Clara.io мы желали бы начать с завершающего шага работы над трехмерной сценой — визуализации, и вот почему.

На этом, завершающем шаге проекта опытнейших разработчиков 3d графики ожидает большой сюрприз: в качестве движка просчета трехмерной сцены в этой программке можно использовать фотореалистичный модуль Vray. Данный визуализатор пользуется большой популярностью посреди проф 3D-дизайнеров. Он имеет массу плюсов, главное из которых — высочайшая реалистичность просчитываемого изображения. Модуль Vray способен имитировать глобальную освещенность объектов, вызванную неоднократным отражением света от поверхностей, позволяет воссоздавать на физическом уровне корректные отражения и преломления света, демонстрировать эффекты каустики, подповерхностного рассеивания и почти все другое. В Clara.io движок рендеринга может также употребляться для резвой прорисовки проекта в окне проекции. В режиме реального времени модуль VrayRT позволит узреть, как приблизительно будут смотреться объекты в кадре после визуализации.

Конкретно на этом шаге работы над проектом можно прочуять самый суровый из всех аргументов в пользу пасмурного трехмерного редактора. Хоть какому, кто занимался трехмерной графикой, должна быть знакома мучительная процедура рендеринга, которая впрямую находится в зависимости от требований к реалистичности просчитываемого изображения. Фраза «поставил на рендер и пошел пить кофе» в случае интернет-сервисов не животрепещуща. Clara.io не употребляет локальный компьютер для расчетов, потому юзер может не ожидать окончания визуализации, а открыть дополнительную вкладку в браузере и начать работу с другим проектом. И хотя скорость просчета трехмерной сцены не очень велика (по утверждению создателей проекта Clara.io, на шаге визуализации употребляется четырехъядерный микропроцессор), но она достаточна для комфортабельной работы с 3D.

Достигнуть высочайшей реалистичности визуализации помогает также обеспеченный выбор источников света, посреди которых есть как стандартные направленные и всенаправленные, так и на физическом уровне корректные, привязываемые к движку визуализатора Vray. Также имеется возможность выбора одной из нескольких более нужных систем освещения, к примеру трехточечной системы либо имитации дневного света от небосклона и солнца.

Бесплатный трехмерный редактор отыскать очень трудно. По сути, не считая отлично известного проекта Blender, ничего и нет. Ну а бесплатный онлайновый 3D-редактор и совсем кажется фантастикой. Все же Clara.io — это конкретно таковой проект.

Если ассоциировать философию этого приложения и других 3D-редакторов, то более близкая к Clara.io программка — 3ds Max. Веб-редактор имеет схожее меню и варианты выбора представления объектов в окне проекции, определенная схожесть наблюдается и в наборе инструментов для полигонального моделирования и даже в применяемой терминологии инструментов. Правда, в отличие от редактора от Autodesk, техника полигонального моделирования в Clara.io является основной.

Редактирование модели происходит на уровне подобъектов — вершин, ребер, поверхностей. Можно поменять их положение и масштабировать размеры. Чтоб получить доступ к тому либо иному подобъекту, необходимо переключиться в соответственный режим — опять-таки видна аналогия с 3ds Max. Совместно с тем очень комфортен режим работы с подобъектами Multi-SubObject. При его активировании отпадает необходимость выбора режима подобъектов. Довольно в окне проекции просто поднести курсор к подходящему подобъекту — и он окрасится цветом. Это будет означать, что его можно выделить.

В качестве вспомогательных инструментов моделирования можно также использовать наружные деформации (аналог модификаторов в 3ds Max). Так, к примеру, при помощи оператора Twist можно скручивать форму трехмерной модели, а другой оператор, Tapper сожмет объект в определенной точке. Перечень этих операций, по сопоставлению с оным в том же 3ds Max, невелик, но они есть, и это здорово помогает в работе.

В процессе моделирования можно управлять нормалями поверхностей, настраивать группы сглаживания, указывая, какие из полигонов не будут создавать острые ребра. Также в программке реализована экспериментальная функция просчета булевых операций. Кстати, достаточно удивительно созидать в меню программки надпись «экспериментальная функция» — ведь весь проект Clara.io пока находится на стадии бета-тестирования.

Так как центральный визуализатор веб-приложения Clara.io — Vray, то и настройка материалов также связана с фотореалистичным визуализатором. Модуль для опции материалов носит практически такое же заглавие, как у аналогичного инструмента в 3ds Max, — Material Browser.

Настройка анимации в Clara.io облегчена до минимума. На временной шкале указываются ключи анимации, а движок веб-приложения автоматом просчитывает значения анимируемых характеристик.

Добавляемая в сцену виртуальная камера уже может быть анимирована и делать «облет» центрального объекта сцены — очень комфортная мелочь, которой не хватает в почти всех настольных редакторах 3d графики.

Над одним проектом Clara.io могут работать сходу несколько 3D-дизайнеров либо аниматоров. В данном случае деяния, которые используются к открытому проекту, сразу показываются в окнах проекций нескольких клиентов сервиса.

Относительно малозначительных недочетов проекта, которых, необходимо отметить, не так и много, можно высказать быстрее пожелания, чем упреки. Ведь это только начало, и сам проект пока имеет статус Beta. К тому же воспользоваться им пока может хоть какой и совсем безвозмездно. За такими проектами, как Clara.io, — будущее, и чем обширнее будут способности таких бесплатных онлайновых редакторов, тем меньше будет аргументов в пользу настольных приложений.

SculptGL

На каком-то шаге развития 3d графики у живописцев появилась возможность трехмерного скульптинга. Новое поколение инструментов для моделирования воплотило давнюю мечту 3D-художников, которые желали создавать трехмерные объекты точно так же, как архитектор работает с глиной. Аналогичный подход был использован к созданию 3d графики. В таких программках, как Zbrush, употребляются инструменты (виртуальные кисти), которые наслаивают материал на объект, также деформируют поверхность либо искажают ее особенным образом. Трехмерный скульптинг не вытеснил традиционный инструментарий и уже закоренелые приемы моделирования, но он крепко закрепился как вспомогательное средство, которое значительно упрощает целый ряд задач. Трехмерный скульптинг позволил художникам очень стремительно воссоздавать органические формы, лица персонажей, трехмерные модели животных, растений и т.д.. По другому говоря, 3D-скульптинг нужен там, где нереально либо очень трудно проектировать объекты.

Невзирая на явную пользу инструментов 3D-скульптинга, на рынке программного обеспечения достаточно длительно вообщем не было кандидатуры, и единоличным фаворитом трехмерной лепки была программка Zbrush. Но с течением времени картина стала изменяться. Многие проф редакторы включили схожий класс инструментов в собственный арсенал, а усилиями отдельных энтузиастов стали появляться и бесплатные утилиты (Sculptris, Meshmixer и остальные), реализующие тот же принцип сотворения 3D-моделей при помощи виртуальных кистей.

О способности использования бесплатного онлайнового сервиса разработчики 3d графики могли только грезить. С возникновением поддержки WebGL в браузерах мечта стала явью. Проект под заглавием SculptGL позволяет творить при помощи 1-го только браузера. Разработка WebGL дает возможность использовать потенциал видеоплаты, потому необходимо отметить, что в том, как комфортабельной будет работа SculptGL, не последнюю роль играет аппаратное обеспечение.

Трехмерный редактор SculptGL разработал Stephane Ginier, начав его делать как студенческий проект на C++. С течением времени создатель переориентировал редактор, сделав его пасмурным. Естественно, SculptGL не имеет настолько массивного инвентаря, как Zbrush, но тоже позволяет моделировать в режиме реального времени, используя инструменты статического, адаптивного и оживленного редактирования топологии модели. В распоряжении любителя 3D имеется маленький припас шейдеров и с десяток главных типов кистей для масштабирования, выдавливания, наслаивания, вращения, сглаживания и иных действий, производимых над обрабатываемой 3D-поверхностью.

В процессе сотворения модели SculptGL может использовать режим симметрии. Веб-приложение даже поддерживает моделирование при помощи планшетов Wacom, беря во внимание интенсивность нажатия пера и его наклон. Для упрощения работы с референсами в редакторе можно устанавливать в качестве фонового изображения всякую картину в формате JPG. Готовые работы можно экспортировать в форматы STL, OBJ и PLY.

На движке этого онлайнового 3D-редактора также сотворено приложение-близнец Scuptfab — трехмерный редактор с аналогичным набором функций, в каком, в придачу ко всему иному, реализована поддержка онлайнового сервиса Sketchfab.

Заключение

К онлайновым приложениям пока тяжело относиться серьезно. В главном веб-приложения имеют ограниченный набор функций, и большая часть из их можно считать только образцами грядущего ПО. Все же сервис Clara.iо и онлайновый 3D-редактор SculptGL опровергают закоренелое предубеждение против веб-приложений. Пред нами — полностью дееспособные бесплатные решения, которые можно не только лишь показывать для WOW-эффекта, да и использовать для работы. И естественно, за схожим ПО будущее, ведь пасмурная концепция имеет массу преимуществ: сберегает аппаратный ресурс, гарантирует сохранность работы и упрощает коллективный труд над единым проектом. Единственный недочет редакторов в браузере — их слабенькая функциональность, но это вопрос времени.


Copyright © 2018 Коипьютерный блог.