Технические средства компьютерной графики: проекторы

Размещено на http://www.allbest.ru/

Содержание

Введение

1. Проекторы

2. Проекторы на ЭЛТ

3. Лазерные проекторы

4.Проекторы на ЖК-матрицах

5. Проекторы на трех ЖК-матрицах

6. Проекторы на микрозеркальной технологии DLP

7. Проекторы на технологии D-ILA(LCOS)

8. Применение программ трёхмерного моделирования

9. Современные программные и аппаратные средства

Заключение

Список литературы



Введение

Мы получаем информацию об окружающем мире с помощью органов чувств, которые можно рассматривать как информационные каналы. Основную часть необходимых данных человек получает с помощью органов зрения. Информация поступающая с помощью органов зрения, обрабатывается головным мозгом и на ее основе принимаются решения о дальнейших действиях. При обработке поступающей информации головной мозг использует два механизма мышления:

а) Осознанный (логико-вербальный) манипулирует абстрактными последовательностями символов (объектов) с учетом семантики символов и практических знаний, связанных с символами;

б) Неосознанный (интуитивный, образный) работает с чувственными образами и представлениями о них.

Первый механизм отличается невысокой скоростью обработки информации, поскольку он связан с распознаванием и идентификацией символов, осознанием семантики последовательности символов и логической обработкой данной информации. Результат содержит точную (часто количественную) оценку получаемой информации. Второй механизм обеспечивает максимальную скорость обработки информации, воспринимаемой в форме графических изображений. При этом имеет место качественная интегральная оценка информации. С точки зрения максимизации объема и скорости получения информации сочетание обоих механизмов обеспечивает наилучшие результаты. Таким образом, в процессе взаимодействия человека с компьютером необходимо сбалансированное использование как символьной, так и образной информации.

Рассмотрим условия, в которых наблюдатель получает полезную зрительную информацию. В общем случае группа источников освещает объекты сцены естественного и искусственного происхождения. Световой поток, падающий на объект, отражается от его поверхностей, частично проходит через него и, возможно, дополняется светом, идущим от самого объекта. Затем часть светового потока, содержащего информацию об объекте, распространяясь в окружающей среде, попадает в органы зрения человека. Иногда на эту составляющую светового потока воздействует фильтр или оптическая система, находящиеся между объектом и наблюдателем. Органы зрения воспринимают видимую часть светового потока, пришедшую от объекта, и передают ее для дальнейшей обработки. Информация, заключенная в этом сигнале, преобразуется головным мозгом в осознанное изображение. Человек наделяет это представление всеми характеристиками, которые отличают структурированную информацию от хаоса и превращает его в сцену, обладающую семантикой и прагматикой. Итак, человек получает всю зрительную информацию в графическом виде, которая после дополнительной обработки головным мозгом преобразуется в другие виды информации.

Средства компьютерной графики (КГ) используют для моделирования оптических процессов получения графической информации и создания изображений, по своим изобразительным свойствам максимально приближенных к объектам реального мира.

1. Проекторы

Проектор, подключаемый к компьютеру параллельно с монитором или вместо него, традиционно является основным устройством отображения графической информации коллективного пользования. Имея небольшие габаритные размеры по сравнению с монитором, он превосходит любую плазменную или ЖК-панель по размерам создаваемого изображения. Стоимость проекторов неуклонно снижается, и сегодня можно купить подходящую модель даже для домашнего кинотеатра.

В проекторе нельзя выделить самый главный блок. Все его компоненты оказывают значительное влияние на качество изображения, и все они так или иначе совершенствуются со временем. Наибольшее внимание уделяется технологии формирования изображения, однако качество оптики и электронные системы могут оказать на изображение не меньшее влияние.

Оптические системы в проекторах зачастую достаточно сложны, а качественную оптику в мире производит не так много компаний, и иногда изображение даже в проекторах одного производителя может создаваться объективами с разными логотипами - от Fuji до Carl Zeiss. Электроника приобретает тем большее значение, чем большее разрешение требуется от проектора и в связи с использованием телевидения высокой четкости (HDTV). Важной частью проектора является и лампа, создающая световой поток, равномерный по световым свойствам. При выборе проектора обязательно следует учитывать срок службы лампы и ее высокую стоимость.

2. Проекторы на ЭЛТ

Технология формирования изображения на ЭЛТ - одна из первых и наиболее отработанная. Но принципы ее работы в проекторах существенно отличаются от мониторов или домашних телевизоров. Во-первых, в проекторе имеется сразу три электронно-лучевых проекционных трубки. Каждая из них отвечает за свой цвет - красный, синий или зеленый, которые и формируют цветное изображение в соответствии с моделью RGB. Нужный цвет обычно формируется цветным фильтром, стоящим за трубкой. Световой поток из трех основных цветов проходит через относительно несложную систему линз и фокусируется на экране, создавая полноцветную картинку.

Такие проекторы имеют отличную цветопередачу - за десятилетия технология производства трубок достигла совершенства. Благодаря синтетическому характеру каждого участка изображения на картинке отсутствует видимое зерно. Проекторы на ЭЛТ отлично передают и черный цвет, что сложно обеспечить во многих других системах.

Главными недостатками проекторов на ЭЛТ являются большие габаритные размеры и масса - каждая трубка имеет диаметр более 10 см и требует мощного охлаждения. Кроме того, качественное изображение формируется путем тщательного сведения трех картинок на одном экране, что исключительно сложно в настройке и не позволяет быстро переместить проектор ни на сантиметр после настройки. Цена таких проекторов чрезвычайно высока - выше 10 тыс. долл. Недостатком также является не самая высокая яркость таких систем, поэтому их лучше использовать в затемненных помещениях. Однако для качественного домашнего кинотеатра такие проекторы до сих пор остаются одними из лучших.

3. Лазерные проекторы

В лазерных проекторах используется способ формирования изображения, подобный используемому в ЭЛТ. Источниками света в них являются три (иногда больше) лазера, яркость излучения которых модулируется в соответствии с видеосигналом каждого цвета. Матрица лазеров формирует три луча красного, синего и зеленого цвета, которые смешиваются при формировании цветного изображения. Изображение создается очень сложной системой фокусировки и развертки, в которой находится специальная система зеркал, осуществляющая развертку по горизонтали и по вертикали.

Реалистичное изображение формируется при этом практически на любой, в том числе и неровной, поверхности, а его характеристики достаточно высоки.

Начиная с 2000 г., когда началось серийное производство таких проекторов, качество изображения возросло, но все еще остаются проблемы с цветопередачей, хотя изображение и обладает впечатляющими показателями контрастности и яркости.

Лазерные проекторы пока остаются в большей степени дорогими профессиональными инструментами - они имеют большие размеры и потребляют много энергии. Однако их конструкция позволяет разделить излучающую батарею лазеров с большим тепловыделением и проецирующую часть. Кроме того, срок службы лазера заметно превосходит срок службы лампы традиционных проекторов, а энергии при сопоставимых параметрах яркости расходуется меньше. Главным достоинством лазерных проекторов является их способность создавать изображения на огромных экранах - диагональ экрана может достигать нескольких десятков метров.

Существуют еще и такие малоизвестные устройства, как лазерные ЭЛТ, в которых лазерный луч, падая на люминофор, вызывает яркое свечение экрана, но они мало распространены и находятся на стадии разработки коммерческих прототипов (такие разработки ведутся и в России).

4. Проекторы на ЖК-матрицах

Одной из самых отработанных является технология, применяющаяся в проекторах - ЖК-матрица, работающая ?на просвет?. Это самая первая и самая дешевая технология до сих пор остается самой распространенной - проекторы, созданные на основе одной LCD-матрицы, распространены в образовательных учреждениях, в презентационных комнатах при показе статичных слайдов и т. п. В данном случае свет лампы, проходя сквозь LCD-матрицу как через диафильм или кинопленку, а затем через объектив, пронизывает множество слоев матрицы и цветового фильтра.

В готовом изображении, проецируемом на экран, часто присутствует эффект ?мозаичности?. Кроме того, проблема формирования черного цвета проявляется здесь в полной мере. Поскольку ЖК-матрицы работают на просвет, то создать абсолютно непрозрачный участок в условиях яркого и мощного освещения они попросту не способны. Поэтому часто черный цвет на экране больше похож на серый. По этой же причине ЖК-матрицы с трудом справляются с полутонами - количество градаций серого цвета не так велико, как это необходимо.

Более качественных результатов позволяет добиться технология, в которой вместо одной ЖК-матрицы используются три таких матрицы.

5. Проекторы на трех ЖК-матрицах

Три ЖК-матрицы позволяют создать изображение гораздо лучшего качества, чем при использовании одной ЖК-матрицы, за счет разделения светового потока и прохождения его только через одну ЖК-панель, а не через три цветовых фильтра последовательно. Это гарантирует большую яркость и лучшее качество картинки, особенно" в плане четкости. Система дихроичных зеркал разделяет свет на три составляющих цвета, пропуская каждый через свою ЖК-матрицу, а потом призма собирает все три изображения в одну картинку. Однако и в этом случае сохраняется проблема черного цвета - он опять оказывается скорее серым, чем черным.

Проекторы на трех ЖК-матрицах обладают некоторым преимуществом перед однокристальными DLP-проекторами, в которых цвет создается путем последовательного наложения цветов. В ЗЖК-проекторах цвет создается одновременно и без использования движущихся частей.

6. Проекторы на микрозеркальной технологии DLP

Самой бурно развивающейся технологией, на которой строятся современные проекторы, можно считать микрозеркальную, или DLP-технологию. При ее использовании свет мощной лампы отражается от специального чипа (DMD - Digital Mirror Device), содержащего тысячи микрозеркал, каждое из которых отвечает за свой пиксел изображения. Матрица с зеркалами очень миниатюрна, обычно около 1", и именно на нее и на систему управления приходится большая часть стоимости таких проекторов и телевизоров. Каждое из миллионов микрозеркал управляется индивидуально, и в итоге создается очень четкое и ясное изображение, лишенное мерцания и артефактов, присущих ЖК. Разработчиком этой технологии и поставщиком всех DMD-матриц и схем управления ими является американская компания Texas Instruments.

Свет на микрозеркала DMD-матрицы попадает через специальный вращающийся светофильтр, имеющий три или четыре грани. На трехцветном светофильтре они окрашены в красный, зеленый и синий цвета, а на четырехгранном добавлена прозрачная грань, оказывающаяся полезной тогда, когда имеются большие неокрашенные участки изображения. Скорость смены всех сочетаний настолько высока, что человеческим взглядом воспринимается только цельное изображение, очень яркое и четкое. В последнее время приобретают популярность системы, в которых применяется цветовое колесо с шестью или семью сегментами - качество изображения от этого заметно улучшается и пропадает эффект радуги, возникающий на резких цветовых границах изображения.

Пикселизация изображения, присущая ЖК-технологии, присутствует и в DLP-проекторах, хотя и в заметно меньшей степени. Это связано с промежутками между элементами, формирующими пиксел. Если в ЖК-матрице на неработающие участки матрицы между точками, которые не участвуют в формировании изображения, приходится до 30 % площади (в старых матрицах доходило и до 40 %), то при DLP-технологии - не более 10... 15 %. Учитывая, что эта технология работает не на просвет, а на отражение, некоторые проблемы у таких проекторов могут быть с формированием белого цвета, а также с несвоевременным срабатыванием зеркал.

Проекторы и проекционные телевизоры на базе этой технологии наиболее компактны, к тому же позволяют получать световой поток до значения 10 тыс. лм.

Существуют разновидности микрозеркальной технологии, несколько отличающиеся по своим принципам от DLP, например iMOD или интерференционные дисплеи, но они пока не отработаны до конца, хотя имеют отличные перспективы. Например, в технологии iMOD отсутствуют цветные фильтры, и она гораздо менее энергоемка.

7. Проекторы на технологии D-ILA (LCOS)

Технология D-ILA (Digital Direct Drive Image Light Amplifier) является коммерческим развитием технологии LCOS (Liquid Crystal on Silicon - ЖК на кремнии) и активно развивается разными производителями, в том числе и компанией JVC, которая выпускает на ее основе проекционные системы. Изображение при использовании этой технологии формируется ЖК, однако работает она не на просвет, как обычные ЖК-матрицы, а на отражение, и иногда технология называется отражающими ЖК-панелями. Главное ее отличие от обычной ЖК-матрицы состоит в том, что вся электроника расположена за слоем ЖК под отражающими электродами, а не между ячейками. Это обеспечивает лучший коэффициент заполнения - изображение формируется на большей площади матрицы, и незадействованной остается минимальная площадь. Световой поток формируется несильным источником света, а потом усиливается специальной лампой, отчего и происходит название технологии.

В результате граница между пикселами практически незаметна, светоотдача матрицы возрастает, а ее нагрев уменьшается. Теоретически контрастность самой матрицы может достигать 2000:1. Оптическая схема, подобная используемой в обычных ЖК-проекторах, и три матрицы D-ILA позволяют получить полноцветное изображение. Формирование цветов происходит по-разному - так, например, JVC создала голографический фильтр, другие производители используют вращающуюся призму, разделяющую цвета, существуют также трехчиповые системы, в которых нет движущихся частей.

Технология D-ILA сегодня активно развивается, как и технология трех ЖК-матриц, и позволяет получить изображение, по своим характеристикам близкое к получаемому проекторами на ЭЛТ, т. е. хорошо воспринимаемое глазом человека. С черным цветом эти проекторы справляются также отлично, к тому же эта технология позволяет добиваться очень высокого разрешения. До сих пор такие проекторы остаются достаточно тяжелыми и дорогими, однако над началом их производства работают многие компании, и перспективы у этой технологии хорошие.

3D моделирование в рамках графических систем. Типы моделей.

Применение компьютерной техники в современной жизни стало незаменимым. Огромное количество отраслей используют вычислительные машины для ускорения решения задач. До недавнего времени вся компьютерная техника была лишь вспомогательным устройством для человека. Компьютер проводил различные вычисления, а основная работа лежала всё равно на человеке. Перед человечеством же стояли задачи масштабных строительств, проектов на будущее, испытаний, которых компьютер решить не мог. С появлением мощных графических станций, а так же компьютеров, способных решать не только математические задачи, но и визуализировать сложнейшие технологические процессы на экране, начинается новая эра в компьютерной промышленности. Самая большая радость для программиста - это видеть и знать, что пользователи находят для его детища самые разнообразные применения. Особенно это касается таких продуктов, как 3D Studio MAX, который, в отличие от текстового процессора или электронной таблицы, позволяет с помощью изобразительных средств воплотить самые фантастические идеи и мечты в жизнь.Том Хадсон Один из разработчиков 3D Studio/DOS и 3D Studio MAX Компьютерное трёхмерное моделирование, анимация и графика в целом не уничтожают в человеке истинного творца, а позволяют ему освободить творческую мысль от физических усилий, максимально настроившись на плод своего творения. Конечно, пока невозможно заниматься графикой без определённых навыков, но технология не стоит на месте и, возможно, в недалёком будущем творение человека будет зависеть только от его мысли.

8. Применение программ трехмерного моделирования

Существует огромное количество областей, где применяется трёхмерное моделирование и анимация. Например, при испытании программы 3D Studio MAX пользователи проделали колоссальную работу, применяя эту программу в различных областях: от создания статической рекламы и динамических заставок для телеканалов до моделирования катастроф и трёхмерной анимации. До недавнего времени работу по созданию спецэффектов в кинематографии выполняли в специальных павильонах с использованием физических моделей, методов прозрачной фотографии и дорогих оптических принтеров. Теперь эта проблема решена с помощью современных программ. Уже не надо тратить тысячи человеко-часов на построение моделей, например динозавров, которые нужно затем установить на сцене, осветить, отснять и скомбинировать с остальными участниками эпизода. Достаточно посадить одного человека за обычный персональный компьютер, чтобы создать спецэффекты, создающие полное ощущение реальности. Нашествию визуальных эффектов уже никто не удивляется. Эффекты в блокбастерах (боевиках) и романтических сказках, играх и мультимедийных презентациях, броские и незаметные, в кино и на телевидении, трёхмерные и Всех их объединяет только одно: они созданы с помощью мультипликационные. компьютеров. Сегодня мы уже можем говорить о результатах труда не только заокеанских, но российских разработчиков. С 19 по 23 мая в Центре международной торговли проходил ежегодный Российский фестиваль компьютерной графики и анимации. На выставке была представлена новинка - телевизионная виртуальная студия. Перед режиссёрами и продюсерами открываются неограниченные возможности: можно обойтись без огромных павильонов и дорогостоящих декораций и сделать оригинальную передачу.

Можно снимать актёра или ведущего телепрограммы на синем или зелёном фоне, а затем поместить его в компьютерное пространство и позволить взаимодействовать с ним. С сентября 1997 года компания « Б.С. Графика» оформляет московский канал «ТВ Центр» и выпускает там две телепередачи: «Интернет КАФЕ» и «Виртуальный мир». Это самая технически оснащённая студия в России. Работа в реальном времени, когда «живой» ведущий свободно перемещается внутри трёхмерной сцены, ходит вокруг объектов и может взаимодействовать с ними, - это уже неотъемлемый признак современной виртуальной студии.

Например ведущий может заходить в «виртуальные» двери, Брать «виртуальные» предметы и т.д. Причём часть компьютерной сцены может готовиться заранее, а часть - просчитываться одновременно со съёмкой живого персонажа (здесь уже требуются значительные вычислительные мощности). Применение трёхмерной анимации и виртуальных технологий в кинематографе, оформлении телевизионных передач и в различных частях шоу-бизнеса стало обязательным, однако существуют и другие примеры применения новейших технологий: 6-8 мая 1998 года в г. Осло проходил Первый международный симпозиум по визуализации, организованный компаниями Silicon Graphics и Telenor.

На данной конференции широкой аудитории были продемонстрированы различные технические средства для представления виртуальных объектов, Особый интерес представили проекты по созданию так называемых виртуальных городов - содержащих не один, а десятки тысяч виртуальных объектов. С момента возникновения такого понятия, как коллективное планирование городского строительства, все его участники - специалисты по планированию, проектировщики, инвесторы, представители власти и просто заинтересованные горожане - стремились найти новую методологию обсуждения строительных проектов, позволяющих оценить их влияние на городской ландшафт ещё до реального воплощения. Требовался эффективный способ, позволяющий зримо представить и проанализировать «физические последствия» проекта до начала его реализации и инвестирования средств.

Со временем появился проект «Виртуальный город». Группа городского моделирования UCLA воспользовалась данной технологией визуального трёхмерного моделирования для развития интегрированной среды городского моделирования. С помощью уникальной системы и методологии компьютерного моделирования группа строит виртуальные модели реального времени городских районов.

Эти модели, с точностью до надписей на стенах и занавесок в окнах, конструируются путём сочетания фотографий, полученных с помощью аэрофотосъёмки, со стереометрическими «представлениями» улиц для реалистичного трёхмерного моделирования. Другой пример: до недавнего времени такие серьёзные проекты как строительство мостов, дамб, плотин не проходило без каких-либо неожиданностей даже в странах с очень развитыми строительными технологиями.

В наше время строительные компании многих государств стали пользоваться системами инженерного проектирования с визуальным отображением. Современные программы инженерной графики не только совершают различные строительные расчёты (впрочем это могли делать и программы предыдущего поколения), но и визуализировать происходящие строительные процессы. Программы показывают не только возможную нагрузку на отдельные части конструкций, но и рассчитывают различные непредвиденные явления, связанные например с явлениями резонанса в процессе строительства. Пример из совершенно бытовой сферы: компании по продаже квартир, а так же дизайну и связанным с ним ремонтом стали использовать компьютерные программы трёхмерного моделирования для представления клиенту наиболее точной информации о будущем проекте. Тем самым доход этих компаний стал увеличиваться за счёт экономия времени, затрачиваемого на бесполезные чертежы. Преимущество компьютерного моделирования оценили не только люди, связанные с недвижимостью, но и крупные компании, желающие сократить свои расходы за счёт применения современных программ компьютерного конструирования, а так же автоматизирования процесса производства. Так компания IBM предлагает систему автоматизации дизайнерской и конструкторской деятельности Catia ( об этом продукте будет рассказано в следующей главе).

Скажем только, что система поможет создать плоские чертежи , провести объёмное твердотельное моделирование, спроектировать сложные поверхности, многокомпонентные сборки, трубо-пневмопроводы, электросеть, рассчитать прочность.

Вот конкретный пример работы системы: на разработку автомобиля Neon, выпущенного в конце 1994 года, американская компания Chrysler Motors затратила всего 31 месяц, опередив японские компании, долгое время державшие планку на отметке в 36 месяцев.

Так же системой были полностью созданы электронные прототипы автомобилей Jeep Cherokee, Volvo-960, SAAB-900, ВАЗ 2110 и самолёта Boeing 777.

Кстати в последнем случае система позволила сэкономить 15 процентов от всей суммы средств - примерно 8 млн. долларов. Можно ещё долго приводить примеры применения этих программ, но лучше рассмотреть их с точки зрения пользователя, их производительность, актуальность в различных отраслях.

9. Современные программные и аппаратные средства

Компания Autodesk разработала 3D Studio. наибольшее распространение этот продукт получил в версии 4.0 для DOS. Данная программа использовалась для создания реалистичных игр, а так же первых моделей и спецэффектов в фильмах. Программа хороша своим исполнением, небольшой требовательностью к аппаратным ресурсам, а так же сравнительно низкой ценой (ок. 400 дол.) Конечно со временем эта программа стала неактуальной из-за несовместимости с современными системами и довольно слабых возможностей для воплощения мысли. Пришло время мощнейшей системы трёхмерного моделирования и анимации 3D Studio MAX для Windows NT.

Данный продукт используется для создания современных фильмов, компьютерных программ с применением сложнейшей графики и спецэффектов. Конечно аппаратные средства для этого продукта должны быть исключительными, да и цена не для рядового пользователя( ок. 800 дол. за стандартную версию, 2000 дол. за более профессиональную версию и ок. 4000 дол. за сетевую версию). Подразделение Kinetix создавало этот продукт для профессиональных пользователей, хотя любитель, позволивший себе приобретение этого продукта, может воплотить незатейливые мечты в реальность, изучив некоторые тонкости работы с программой. Для таких пользователей будет достаточно IBM совместимого компьютера с процессором MMX или Pentium II с частотой от 166 и более Мгц. Понадобится мощная графическая карта. Кстати графические карты для программ 3D моделирования имеют совсем иные характеристики нежели мощные карты для современных игр. Например профессионалы используют дорогостоящие карты Elsa Gloria или эксклюзивные карты компании Diamond. Естественно 3D Studio MAX не предназначена для инженерных работ. Для этих задач компания Autodesk создала AutoCAD. Данный продукт занимает лидирующую позицию в мировом списке программ такого класса. Неудивительно, ведь он способен выполнять практически все операции, связанные с инженерными системами. Работа этой программы обслуживается тысячами узлов всемирной сети Internet. Система предназначена для профессионалов CAD. Работа в системе рассматривается как совместная работа нескольких компьютеров, выполняющих отдельные функции. Под аппаратные средствами подразумеваются мощнейшие персональные системы, а так же компьютеры на базе RISC процессоров. Известная компания по производству CAD программ Bentley Systems представила программу MicroStation (система интерактивного графического проектирования IGDS), которая занимает второе место после выше описанного AutoCAD.

Основное назначение MicroStation - выполнение высокопрофессиональных проектных работ в машиностроении, транспорте, электронике, геодезии и картографии, архитектуре и управлении. Продукт реализован для платформ Intel PC, Apple PowerMac, IBM Power PC и RS/6000, SPARCStation, DEC Alpha и могут использоваться в средах DOS, Windows, OS/2 Warp и Unix.

Вышеприведённая программа Catia рассчитана на платформы S/390, UNIX, AS/400 и PC. Продукт разработан французской авиационной компанией Dassault Aviation и предлагается компанией IBM для проектирования и изготовления деталей на станках с ЧПУ. В шоу-бизнесе ведущую роль в создании рекламных роликов и видеоклипов занимает компания Glassworks. Ядро этой команды составляют специалисты по 3D-моделированию и анимации. Своим успехом они считают использование SoftImage. Программа класса 3D Studio, но более приспособленная для создания видеоклипов. Для использования этой программы компания оснащена рабочими станциями Impact, а так же двумя машинами Onyx с графическими картами RE2+ 1 GB RAM и 90 GB дискового пространства. Выше рассказывалось о проекте «Виртуальный город». Этот уникальный продукт создан с помощью пакета трёхмерного моделирования в реальном времени MultiGen II Pro. Интерфейс и программное обеспечение, реализующее собственно моделирование, функционируют на всей линии оборудования Silicon Graphics, O2, рабочих станций Octane и Onyx. Сейчас на мировом рынке начинает прочно укрепляться программа проектирования компании CAD house подразделения Consistent Software - Pro/Engineer (Про -инженер).

Программа выигрывает в цене (1000 дол. с рабочего места) у других аналогичных программ, но её нераскрученность оставляет её на третьем месте после двух вышеприведённых программ компьютерного конструирования. Все приведённые программы относятся к ряду высокопрофессиональных, дорогостоящих, требующих больших аппаратных ресурсов программ. Далее приведены программы, не уступающие по своим возможностям профессиональным программам, для рядового пользователя, желающего заняться 3D моделированием.

Например компания Fractal Design разработала Fractal Design Detailer - программу обработки поверхностей трёхмерных объектов. Программа помогает создать вполне реалистичные объекты из созданных в других программах, где обработать их сложно по каким-либо причинам. Цена продукта вполне приемлемая (300 дол.)

Аппаратные требования: Pentium 6 -го поколения, 20 мб. RAM. Иногда создание отдельных объектов для желающих немного поэкспериментировать становится невозможным из-за неумения использовать ту или иную систему, а у умеющего делать что-либо не всегда есть средства для быстрой обработки хотя бы десятка объектов несложной формы. Для пользователей таких категорий компания MetaTools создала нехитрый генератор ландшафтов

Bryce 2, а затем и Bryce 3D. С помощью этих программ можно создавать вполне реалистичные пейзажи, управлять временами суток, погодными условиями и т.д. Основным плюсом данного продукта является незатейливое управление, понятное если не с первого, то со второго общения с интерфейсом. Возможность анимации, взгляда с разных точек на проекцию. Всё очень удобно и красиво, а главное доступно. При цене в 300 - 400 дол. программа требует Pentium процессор с графической картой, поддерживающей 3D рендеринг, и около 32 мб. RAM. Последнее время на арене появились сразу два продукта, поразившие воображения не только любителей, но и профессионалов. Animatek's World Builder 2.0 - пакет, создающий поистине реалистичные пейзажи, с набором функций, присущем только профессиональным программам. Отличная интеграция с 3D Studio MAX позволяет полностью реализовать плот воображения. Тем не менее продукт считается полупрофессиональным и доступен многим любителям. Основное аппаратное требование - мощная видеокарта. Второй продукт - World Construction Set 3.0. Пакет опять же генерирует ландшафты, но в такой степени, что кроме него уже не потребуются другие пакеты 3D моделирования, хотя и используется поддержка 3D Studio MAX. Пакет рассчитан на профессионального пользователя и оставляет далеко позади Bryce 3D, находясь на равных разве что с Animatek's World Builder. Превосходит все предыдущие пакеты в степени интеграции с 3D Studio MAX, а так же по наличию собственных высокотехнологичных средств визуализации. Пакет работает на платформах PC/ DEC ALPHA/ MAC/ SGI. Данный продукт возвращает нас к профессиональным системам трёхмерного моделирования, а точнее к аппаратным средствам для этих систем. Аппаратные средства на RISC- платформе. Платформа Silicon Graphics Inc. (SGI) обновилась производством модели PowerONYX, относящейся к старшему семейству выпускаемых компанией графических станций. В этих компьютерах устанавливаются процессоры R8000 (другое название - TFP), выпускаемые Mips Technologies.

По предварительным данным, их производительность в четыре раза превосходит быстродействие самого мощного из ранее разработанных процессоров фирмы Mips - R4400.В результате показатели производительности модели PowerONYX с одной микросхемой R8000 (тактовая частота 75 МГц) приблизительно аналогичны таковым для графической станции ONYX Extreme Deskside с двумя процессорами R4400, каждый из которых работает на частоте 150 МГц, а цена её даже несколько ниже: 102 тыс. против 107 тыс. долл. - в конфигурации с 64 Мбайт ОЗУ, жёстким диском объёмом 2 Гбайт и графической системой Extreme. При этом новая станция явно превосходит своих предшественников по возможностям расширения аппаратной конфигурации, а заявленная компанией производительность при установке в этот компьютер 12 процессоров (максимально возможное число) составляет 3.6 Гфлоп. Модель PowerONYX поставляется с графической системой Reality Engine 2 (RE2) или Extreme. Наращивая вычислительные мощности высокопроизводительных графических станций, SGI не забывает и о младших моделях. Так, фирма анонсировала перенос на компьютеры Indy графического ускорителя XZ и предложила вниманию посетителей демонстрационный вариант новой системы. Был показан и жидкокристаллический экран для станций Indy, обеспечивающий разрешение 1280*1024 точек при 24- разрядном кодировании цвета. В целом эти разработки явно указывают на стремление SGI реализовать быструю высококачественную графику на сравнительно недорогих моделях рабочих станций. информация компьютер проектор

Между тем вопрос о том, насколько успешным будет продвижение на рынок компьютеров Indy, пока остаётся открытым: стоимость системы при наличии графического ускорителя XZ составляет 33 тыс. долл., тогда как за 38 тыс. долл. уже можно приобрести станцию следующего класса- Indigo 2, которая выгодно отличается от Indy широкими возможностями расширения (посредством установки дополнительных плат), а также наличием специальной системы охлаждения. Indigo 2 допускает и использование нового процессора R8000. Была продемонстрирована также видеосистема Sirius Video для платформы Silicon Graphics, которая способна взаимодействовать с графическими ускорителями VTX и RE2, обеспечивающими наложение текстур на трёхмерные объекты с возможностью последующего просчёта кадров в реальном времени, причём все эти функции реализованы на аппаратном уровне. Новая плата в качестве текстуры "предлагает" системам VTX и RE2 "живое" видео, которое затем можно подвергнуть любым операциям, применимым к обычной текстуре. Из других отличительных особенностей Sirius Video следует упомянуть поддержку любых типов видеосигналов, включая цифровые, а также одновременное обслуживание при их вводе и выводе двух внешних устройств. Единственная проблема, связанная с применением этой видеосистемы, заключается в отсутствии на сегодняшний день специального ПО, которое обеспечило бы выполнение всего спектра операций с видеосигналами и сделало ненужным монтажное оборудование, загромождающее современные студии.



Заключение

Подводя итог обзору аппаратного обеспечения класса high-end, следует подчеркнуть явное доминирование платформы SGI. Несмотря на наличие отдельных разработок у других известных производителей (IBM, DEC), господство компании Silicon Graphics в данном секторе рынка остаётся незыблемым. Об этом свидетельствует постоянный рост объёмов продаж продукции фирмы, который, в 1993 г. составил 36% (по отношению к 1992 г.). Тем не менее Silicon Graphics стремиться распространить своё влияние и на другие области вычислительной индустрии, выпуская серверы для локальных сетей, а также предлагая решения для САПР. Не смотря на это ПК с процессором Intel продолжает оставаться наиболее распространённой платформой в сфере компьютерной графики и анимации.



Список литературы

1. А. Н. Божко, Д. М. Жук, В.Б. Маничев.

2. Джон А. Белл 3D Studio MAX спецэффекты в голливудском стиле.

Размещено на Allbest.r

...