Автоматизированное редактирование частиц в компьютерной графике

Введение

Сегодня ни один из современных фильмов, выходящих на экран, ни одна компьютерная игра, не обходится без визуальных эффектов. Для того чтобы привлечь внимание требовательного потребителя создаются сногсшибательные трюки и невероятные эффекты.

Обычно над созданием визуальных эффектов работает целый штат профессионалов в области компьютерной графики и видеомонтажа. Использование при редактировании видеоматериала передовых технологий позволяет добавлять в финальную картинку новые объекты, "вырезать" неудачно попавшую в кадр деталь и много другое.

С появлением трехмерной компьютерной графики стало возможным использовать практически любую декорацию. Но, несмотря на то, что спецэффекты, которые можно наблюдать в современных фильмах, кажутся очень сложными, на создание многих из них уходит намного меньше времени, чем может подумать неподготовленный зритель.

Безусловно, использование трехмерной анимации - это гарантия того, что обработанный видеоматериал или игровая сцена, просчитывающаяся в реальном времени, будет выглядеть захватывающе. Однако, для того чтобы получить сложный компьютерный эффект, требуется очень много ресурсов. К тому же, просчет сложных трехмерных сцен может занять немало времени. Существует множество приемов, используя которые можно получить те же спецэффекты с гораздо меньшими затратами, как времени, так и сил.

Многие эффекты в трехмерной графике создаются при помощи частиц. Это и брызги воды, и искры бенгальского огня, и разлетающиеся обломки взорвавшегося автомобиля. При помощи систем частиц одновременно создается большое количество одинаковых объектов, поведением которых можно легко управлять. Для создания, редактирования и интеграции в конечное приложение эффектов частиц используются специальные программы – редакторы частиц. В отличие от профессиональных пакетов для работы с 3D, они обычно содержат заранее просчитанные алгоритмы поведения частиц. Этим объясняется их быстродействие (обычно такие программы работают в режиме реального времени).

Разработанное в рамках данной работы программное средство “Easy Particles” является несложным вариантом редактора частиц, позволяющее оперировать рядом физических сил при программировании эффектов частиц. К основным его достоинствам можно отнести:

- данное программное средство является полностью бесплатным, на него не нужно покупать коммерческую лицензию;

- в отличие от профессиональных пакетов работы с частицами, научиться работать с данным редактором можно буквально за несколько минут;

- при этом доступно создание сложных, многоступенчатых эффектов, с использованием интуитивно-понятной многоступенчатой схемы;

- использование графического конвейера OpenGL позволило максимально ускорить процесс расчётов, так что вывод графики в режиме реального времени возможен при очень больших количествах полигонов;

- низкие требования, стабильность и простота настройки и работы;

- удобный графический пользовательский интерфейс;

В данной пояснительной записке представлено подробное описание разработанного редактора частиц.

Отчёт состоит из шести разделов.

В разделе “Постановка задачи” описывается предметная область с выделением ключевых абстракций, формулируются требование к задаче, обосновывается выбор инструментов реализации задачи и содержится краткий обзор существующих программ аналогичного характера.

В разделе “Проектирование и реализация задачи” приводится список классов с их описанием, рассматривается физическая и логическая организация данных, дается описание концептуального прототипа, а также приводятся функции и элементы управления, которыми оперирует программа.

В разделе “Тестирование” проводится анализ надёжности программы, примеры тестовых результатов, реакция программы на исключительные ситуации, анализ полученных результатов.

В разделе “Применение программы” приводится назначение программы с областью применения, описывается аппаратно-программный комплекс для нормального функционирования программы, система помощи, разбирается инсталляция программы, диалог с пользователем.

В разделах “Оптимизация зрительного взаимодействия оператора со средствами отображения информации па основе ЭЛТ”, “Обоснование экономической целесообразности разработки ПС “Easy Particles” ” представлены сведения, заданные для каждого раздела соответственно.

1. Постановка задачи

1.1 Требования к разрабатываемому программному средству

Разрабатываемое программное средство должно осуществлять следующие основные функции:

- управление динамическим набором эмиттеров (систем частиц);

- управление частицами каждого эмиттера;

- управление общими параметрами рисования;

- ввод и вывод данных на внешние носители;

- вывод справочных данных о разработчике, способах использования программного средства;

Программное средство должно обеспечивать оперирование как можно более полным набором характеристик эмиттеров, в то же время без перегрузки излишними второстепенными параметрами. При этом, параметры не должны вступать в противоречие друг с другом (например, дублирование существенной части функциональности одного параметра – другим). Интерфейс должен быть продуманным, без лишних элементов. Он должен соответствовать принципу: создание простого эффекта – легко, а сложного – возможно. Основные два принципа реализации – простота и функциональность.

Входными данными приложения являются параметры эмиттеров, задаваемые пользователем, параметры режима рисования.

Выходными данными являются отображаемые в окне вывода редактора, либо в заданном окне заданного приложения, графические объекты (частицы), трансформирующиеся под воздействием заданных сил, также выводимые в файл данные.

Похожие работы

Компьютерная графика и решаемые ею задачи

Скачать

17177

0

0

... Разновидности компьютерной графики   Двумерная графика Двумерная компьютерная графика классифицируется по типу представления графической информации, и следующими из него алгоритмами обработки изображений. Обычно, компьютерную графику разделяют на: · векторную · растровую, · фрактальную Они отличаются принципами формирования изображения при отображении на экране монитора или при печати на ...

Организация автоматизированного рабочего места 3D-аниматора

Скачать

72059

0

39

... ; - статические физические перегрузки; - перенапряжение зрительных анализаторов. Работник обязан: - выполнять только ту работу, которая определена его должностной инструкцией. - содержать в чистоте рабочее место. - соблюдать режим труда и отдыха в зависимости от продолжительности, вида и категории трудовой деятельности. - соблюдать меры пожарной безопасности. Рабочие места с компьютерами ...

Характеристика аппаратных средств автоматизированных рабочих мест и перспективы их развития

Скачать

115495

6

21

... информации и ее достоверность, что необходимо для эффективного планирования и управления. 1.3 Информационная технология проектирования автоматизированного рабочего места и эргономика аппаратных и программных средств АРМ В современных условиях автоматизированные рабочие места не создаются с нуля. В экономике практически на всех уровнях управления и во всех экономических объектах (от органов ...

Локальная компьютерная сеть

Скачать

129961

25

28

... ПК, доли ед. Кнак.пк 0,01 Потребляемая мощность ПК, кВт/ч N 0,2 Стоимость кВт/ч, тыс, руб. Ц 0,001 Коэффициент затрат на ремонт ПК (от стоимости), доли ед. Крем.пк 0,1 Размер компьютерного парка предприятия-разработчика, шт. n 4 Коэффициент рентабельности предприятия-разработчика, долиед. r 0,1 Ставка НДС, доли ед. НДС 0,18 Таблица 6.2 – Данные для расчета трудоемкости ...