Как называется программа Microsoft для работы с трехмерной графикой

На персональных компьютерах основную долю рынка программных средств обработки трехмерной графики занимают три пакета. Эффективней всего они работают на самых мощных машинах (в двух- или четырехпроцессорных конфигурациях Pentium II/III, Xeon) под управлением операционной системы Windows NT.

Программа создания и обработки трехмерной графики 3D Studio Max фирмы Kinetix изначально создавалась для платформы Windows. Этот пакет считается “полупрофессиональным”. Однако его средств вполне хватает для разработки качественных трехмерных изображений объектов неживой природы.

Отличительными особенностями пакета являются поддержка большого числа аппаратных ускорителей трехмерной графики, мощные световые эффекты, большое число дополнений, созданных сторонними фирмами. Сравнительная нетребовательность к аппаратным ресурсам позволяет работать даже на компьютерах среднего уровня. Вместе с тем по средствам моделирования и анимации пакет 3D Studio Max усту­пает более развитым программным средствам.

3d печать и 3д моделирование | 3d printing and 3d modeling

Программа Softimage 3D компании Microsoft изначально создавалась для рабочих станций SGI и лишь сравнительно недавно была конвертирована под операционную систему Windows NT. Программу отличают богатые возможности моделирования, наличие большого числа регулируемых физических и кинематографических параметров. Для рендеринга применя­ется качественный и достаточно быстрый модуль Mental Ray. Существует множество дополнений, выпущенных “третьими” фирмами, значительно расширяющих функции пакета. Эта программа считается стандартом “де-факто” в мире специализированных графических станций SGI, а на платформе IBM PC выглядит несколько тяжеловато и требует мощных аппаратных ресурсов.

Наиболее революционной с точки зрения интерфейса и возможностей является программа Мауа, разработанная консорциумом известных компаний (Alias, Wavefront, TDI). Пакет существует в вариантах для разных операционных систем, в том числе и Windows NT. Инструментарий Мауа сведен в четыре группы: Animation (анимация), Modeling (моделирование), Dynamic (физическое моделирование), Rendering (визуализация). Удобный настраиваемый интерфейс выполнен в соответствии с современными требованиями. На сегодняшний день Мауа является наиболее передовым пакетом в классе средств создания и обработки трехмерной графики для персональных компьютеров.

Заключение

Все области применения — будь то инженерная и научная, бизнес и искусство — являются сферой применения компьютерной графики. Возрастающий потенциал ПК и их громадное число — порядка 100 миллионов — обеспечивает соблазнительную базу для капиталовложений и роста. Неизвестно как долго продлиться тенденция удвоения капиталовложений, особенно под воздействием цен, однако ожидается устойчивое 10% ежегодное повышение в последующие 5 лет. Сегодня особенно привлекательны для инвесторов компании, специализирующиеся на графических интер­ейсах пользователя, объектно-ориентированных программах, виртуальной реальности и программном обеспечении параллельных процессов.

Paint 3D — самая лучшая БЕСПЛАТНАЯ программа от Microsoft !

По увеличению числа графических терминалов от 100 в 1964 году до 50.000 в 1977 году, а уже в 1994 году 3 млн. рабочих станций и 60 млн. ПК используются только в США. Машинная графика имеет сегодня промышленную базу, оцениваемую в 36 млрд. долл., которая обеспечивает работой около 300 тысяч специалистов. Она продолжает лидировать в вопросах обеспечения нашего взаимодействия с компьютерами и организации доступа к информации. Мы вступаем в новую эпоху расширения полномочий графических систем при движении по информационной супермагистрали.

1 Существуют методы расчета процедурных эффектов (Procedural Effects) и взаимодействия систем частиц (Particle System). Однако их применение в полном объеме требует громадных вычислительных ресурсов, и потому в персональных компьютерах обычно используют упрощенные варианты.

2 Данный обзор составлен на основе программного обеспечения на 1999 год, последующие версии не вошли в обзор.

3 N/A — неприменимо. Данное изделие не предоставляет такой возможности.

Источник: studfile.net

Paint 3D 4.1801.19027.0

Относительно недавно компанией Microsoft для пользователей Windows 10 был представлен принципиально переработанный и модернизированный вариант всем известного графического редактора Paint. Новый софт, кроме прочего, позволяет создавать объемные модели и призван существенно упростить операции при работе с графикой в трехмерном пространстве. Познакомимся с приложением Paint 3D, рассмотрим его преимущества, а также узнаем о новых возможностях, открываемых редактором.

Безусловно, главной особенностью, выделяющей Paint 3D среди других приложений для создания рисунков и их редактирования, являются средства, предоставляющие пользователю возможность проведения манипуляций с 3D-объектами. При этом стандартные 2D-инструменты никуда не исчезли, а лишь некоторым образом преобразились и были оснащены функциями, позволяющими применять их к объемным моделям. То есть пользователи могут создавать фотографии или рисунки и эффективно превращать отдельные их части в трехмерные элементы композиции. И также доступно быстрое преобразование векторных изображений в 3D-объекты.

Главное меню

Переработанное с учетом современных реалий и потребностей пользователей, главное меню Paint 3D вызывается с помощью клика по изображению папки в правом верхнем углу окна приложения.

«Меню» позволяет произвести практически все файловые операции, применимые к открытому рисунку. Здесь же расположен пункт «Параметры», с помощью которого можно получить доступ к активации/деактивации главного нововведения редактора – возможности создавать объекты в трехмерной рабочей области.

Основные инструменты для творчества

Панель, вызываемая по клику на изображении кисти, предоставляет доступ к основным средствам для рисования. Здесь сосредоточены стандартные инструменты, среди которых несколько видов кистей, «Маркер», «Карандаш», «Пиксельное перо», «Баллончик с краской». Тут же можно выбрать для использования «Ластик» и «Заливку».

Кроме доступа к вышеперечисленному, рассматриваемая панель дает возможность настроить толщину линий и их непрозрачность, «материал», а также определить цвет отдельных элементов или всей композиции. Из примечательных опций – возможность создавать рельефные мазки кистью.

Следует отметить, все инструменты и возможности применимы как к 2D-объектам, так и к трехмерным моделям.

3D-объекты

Раздел «Трехмерные фигуры» позволяет добавлять различные 3D-объекты из готового перечня заготовок, а также рисовать собственные фигуры в трехмерном пространстве. Перечень готовых объектов, доступных для использования невелик, но вполне удовлетворяет требования пользователей, начинающих познавать азы работы с трехмерной графикой.

Используя режим произвольного рисования, нужно лишь определить очертание будущей фигуры, а затем замкнуть контур. В результате набросок будет преобразован в трехмерный объект, а меню слева изменится – появятся функции, позволяющие редактировать модель.

2D-фигуры

Ассортимент двухмерных готовых фигур, предлагаемых в Paint 3D для добавления в рисунок, представлен более чем двумя десятками наименований. А также присутствует возможность рисования несложных векторных объектов с помощью линий и кривых Безье.

Процесс рисования двумерного объекта сопровождается появлением меню, где можно задать дополнительные настройки, представленные цветом и толщиной линий, видом заливки, параметрами поворота и т.п.

Наклейки, текстуры

Новым средством, позволяющим раскрыть собственный творческий потенциал с помощью Paint 3D, являются «Наклейки». По своему выбору пользователь может использовать для нанесения на 2D- и 3D-объекты одну или несколько картинок из каталога готовых решений либо загружать для этой цели собственные изображения в Пэйнт 3Д с диска ПК.

Что касается текстурирования, то здесь приходиться констатировать очень ограниченный выбор готовых текстур для использования в собственном творчестве. При этом для решения конкретной задачи текстуры можно загрузить с диска компьютера, точно таким же образом, как и вышеописанные «Наклейки».

Работа с текстом

Раздел «Текст» в Paint 3D позволяет легко добавлять надписи в создаваемую с помощью редактора композицию. Внешний вид текста может широко меняться с применением различных шрифтов, преобразования в трехмерном пространстве, изменением цвета и т.д.

Эффекты

К создаваемой с помощью Пэйнт ЗД композиции можно применять различные цветовые фильтры, а также изменять параметры освещения с помощью специального элемента управления «Настройки света». Эти возможности объединены разработчиком в отдельном разделе «Эффекты».

Холст

Рабочая поверхность в редакторе может и должна быть настроена в соответствии с потребностями пользователя. После вызова функционала «Холст» становится доступным управление размерами и другими параметрами основы рисунка. К наиболее полезным опциям, учитывая направленность Paint 3D на работу с трехмерной графикой, следует отнести возможность превращения фона в прозрачный и/или отключение отображения подложки полностью.

Журнал

Чрезвычайно полезным и интересным разделом в Paint 3D является «Журнал». Открыв его, пользователь может просмотреть собственные действия, вернуть композицию к более раннему состоянию и даже экспортировать запись процесса рисования в видеофайл, создав таким образом, к примеру, обучающий материал.

Форматы файлов

При выполнении своих функций Paint 3D манипулирует в рамках собственного формата. Именно в этом формате сохраняются незавершенные 3D-изображения для продолжения работы над ними в дальнейшем.

Проекты, завершенные полностью, можно экспортировать в один из распространенных форматов файлов из широкого списка поддерживаемых. Данный перечень включает в себя наиболее часто используемые для обычных изображений BMP, JPEG, PNG и другие форматы, GIF — для анимации, а также FBX и 3MF – форматы, предназначенные для хранения трехмерных моделей. Поддержка последних делает возможным использование созданных в рассматриваемом редакторе объектов в сторонних приложениях.

Инновации

Безусловно, Пэйнт 3Д является современным инструментом для создания и редактирования изображений, а это значит, что средство соответствует новейшим тенденциям в данной сфере. Большое значение, к примеру, разработчики придали удобству пользователей планшетных ПК, функционирующих под управлением Windows 10.

Кроме прочего, полученное с помощью редактора трехмерное изображение можно распечатать на 3D-принтере.

Достоинства

• Бесплатность, редактор интегрирован в Windows 10;
• Возможность работы с моделями в трехмерном пространстве;
• Расширенный перечень инструментов;
• Современный интерфейс, создающий комфорт, в том числе и при использовании приложения на планшетных ПК;
• Поддержка 3D-принтеров;

Недостатки

• Для запуска средства требуется исключительно Windows 10, предыдущие версии ОС не поддерживаются;
• Ограниченное число возможностей с точки зрения профессионального применения.

При рассмотрении нового редактора Paint 3D, призванного заменить знакомый и привычный многим пользователям Виндовс инструмент для рисования Paint, выделяются расширенные функциональные возможности, которые облегчают процесс создания трехмерных векторных объектов. Существуют все предпосылки для дальнейшего развития приложения, а значит увеличения списка доступных пользователю опций.

Источник: lumpics.ru

Какую функцию выполняет Direct3D?

Доброго дня вам, мои уважаемые читатели. Я подготовил для вас очередной сюрприз в виде рассказа о Direct3D, который заинтересует не только геймеров, но и всех желающих разобраться в вопросе: каким образом на плоском экране монитора создается полное ощущение объемного пространства. Когда утверждают, что за графику в современных играх отвечает Директ Икс – это не совсем корректно. Данный многофункциональный API комплексно решает более глобальные задачи, связанные с со всем мультимедийным контентом. А вот Direct3D (D3D) как раз является составляющим элементом DirectX, отвечающим именно за трехмерную графику.

История, о которой многие не знают

Можно сказать что DirectX появился благодаря D3D. Дело в том, что до 1995 года Microsoft для работы с изображениями пользовался сторонним продуктом OpenGL. И желание создать собственный графический API, подтолкнуло их к разработке Direct 3D и проекта Директ Икс в целом. Но справедливости ради надо отметить, что работы велись не с чистого листа.

Дело в том, что еще в 1992 компания RenderMorphics, основанная и Дугом Рабсоном и Серваном Кеонджяном, добилась серьезных успехов при создании API-интерфейса для медицинского оборудования. Их детище, названное Reality Lab, эффективно выполняло задачи связанные с САПР и 3D визуализацией. Майкрософт вовремя купил эту компанию, и теперь ее основатели, представляющие наибольшую интеллектуальную ценность, уже трудились над графическим движком для Виндовс 95. А уже в июне 1996 появилась первая DirectX версии 2.0, имевшая в своей комплектации первый полноценный Direct3D 2.0.

Прогресс технологий 3Д визуализации

Естественно, что прогресс не стоял на месте. Конструкторы компьютерного железа предлагали новые решения, постоянно наращивая мощность, быстродействие, количество процессорных ядер и объемы памяти. Вслед за ними стремились и программисты, оптимизирующие и совершенствующие Direct3D. Дальше я кратко представлю эволюцию D3D:

• Версия 3.0 появилась спустя 116 дней после премьеры Direct3D;
• четвертая версия ничем существенным не порадовала и даже была отменена.
• новинка 5.0 отличилась тем, что было введено разделение на два режима Immediate (непосредственный) и Retained (сохраненный). Они требуют отдельного внимания, и я уделю его позже.
• в 1998 отметился прорывом в технологиях компьютерного железа и D3D 6.0 обеспечил взаимодействие с ним;
• 7.0 предложил обновленный формат .dds и задействовал аппаратную память для вершинных буферов;
• Direct 3D 8.0 впервые показал возможности работы с шейдерами;
• Директ 3Д 9.0 одна из самых стабильных версий, где работа с шейдерами получила максимум оптимизации и получила высокоуровневый язык описания процессов. И вообще здесь был ряд инновационных новинок для работы с 3D графикой;

• множество вариаций 10-ой и 11-ой версий отличились постоянными доработками, связанными с выходом новых операционок, игровых консолей и более современного железа (обо всем и не напишешь);
• самой актуальной на сегодня является Direct 3D 12.0. О ней я расскажу немного подробнее.

Direct 3D 12.0 – вершина технологии трехмерной графики

Двенадцатый Директ Х вместе с D3D 12 были представлены в 2015 году в качестве серьезной поддержки Windows 10. Поэтому разработчики реализовали в этом системном API все имеющиеся на тот момент возможности для создания 3D изображений:

• оптимизация кода, функций и алгоритмов выразилась в существенном увеличении производительности;

• новый подход к использованию многоядерных CPU и GPU и современных графических ускорителей;

• видеокарты от разных производителей теперь получили возможность работы в совместном режиме;
• снизился уровень аппаратного абстрагирования;
• консервативная растеризация оптимизировала процесс определения столкновения и отсечения объектов;
• в целом появился инструмент, позволяющий создавать сцены и эффекты высокой сложности

Обычно, новая Direct 3D, не слишком дружелюбна к старому железу. Но здесь разработчики постарались, чтобы обладатели старых видеокарт хоть в какой-то степени ощутили прелести 12-й версии. Это достигается за счет работы отдельно взятых функций и позволяет говорить о частичной поддержке D3D 12.

Перечень GPU, поддерживаемых «двенадцаткой», выглядит так: Intel (Haswell, Broadwell, Skylake), Qualcomm, Nvidia GeForce и AMD Radeon. Понятно, что этой чести удостоились не все, а только самые последние и наиболее производительные представители.

Не забыл Microsoft и о современных гаджетах. Теперь Direct 3D стала родной не только для ПК на Виндовс 10 и консоли Xbox One, но и для планшетов и смартфонов.

Как работает Direct 3D?

Как же работает Директ 3 D? И за счет чего из набора данных образуется картинка виртуальной реальности? Для этого необходимо себе представить инструменты, находящиеся в распоряжении D3D и здесь я вернусь к его режимам.

Immediate Mode (непосредственный) отвечает за аппаратную поддержку, и позволяет разработчику минимально зависеть от используемого ПО. Так же в этом режиме графические примитивы реализуются, минуя буферы выполнения.

А уже за создание самой картинки отвечает сохраненный режим Retained Mode. С его помощью осуществляется программная обработка с помощью множество алгоритмов и методов обработки, среди которых:

• Z- и W –буферизация;
• буфер трафарета;
• пространственное сглаживание;
• смешивание цветов и текстур;
• альфа-смешивание;
• mipmapping;
• отсечение и отбраковка;
• перспективное текстурное картирование;
• имитация атмосферных эффектов;
• работа с программируемыми HLSL-шейдерами.

Помимо этого имеется и активная интеграция с другими элементами DirectX и технологиями.

Как формируется изображение?

Некоторые вышеописанные «приемы» D3D могут использоваться на нескольких стадиях обработки. Давайте рассмотрим этот сложный вычислительный процесс создания картинки:

• Чтобы описать объект в цифровом виде его сначала необходимо смоделировать. Делается это с помощью триангуляции – разбивки большой сложной поверхности на отдельные плоские треугольники. Координаты каждого их них можно описать математически. Что в свою очередь позволяет применять к ним алгоритм пересчета местоположения при перемещении, деформации или разделении.

• Дальше происходит текстурирование – на поверхность одевается «одежда», представляющая собой рисунок (заливку) с определенными свойствами. Она может иметь шероховатость, быть с определенной прозрачностью или зеркальностью (в стекле, например эти свойства совмещаются).
• В сцене с готовыми моделями расставляется освещение, определяется яркость поверхностей. Так же здесь может учитываться видимость предметов с учетом их отдаленности.

• Когда статическая комбинация готова в работу включаются программы имитирующие перемещение и взаимодействие объектов между собой. А так же с природными и прочими фантастическими силами.
• Далее настает очень ответственный момент. Когда вся объемная картинка как бы фотографируется и получается ее плоское изображение. Этот процесс называется рендеринг. И сложность его заключается в том, что все происходит путем математического расчета лучей, идущих от каждого элемента (пикселя) трехмерной сцены. Вычисление производится для каждого кадра. И теперь вы должны понимать, какой мощностью должна обладать видеокарта, чтобы обработать 4K графику с частотой 60 fps. Многие игры поддерживают стерео режим, поэтому rendering производится сразу для двух рядом расположенных точек.

• Кроме того в процессе рендеринга так же производится дополнительная обработка изображения — композитинг (делать это на данной стадии намного целесообразнее).

Готовые кадры отправляются в буфер видеопамяти. А от туда, непрерывным цифровым потокам на экран, где мы воспринимаем их уже как красивый захватывающий сюжет.

Все, дорогие друзья.

Я с чувством выполненного долга заканчиваю свой рассказ о Direct3D.

На этом я с вами прощаюсь, но только до новых встреч.

Источник: profi-user.ru