Визуализация проектов, психологические аспекты вопроса, сложившаяся ситуация. С чего начать?

…в памяти не возникает первоначальное впечатление, остается лишь его конечный результат.

«…Психологии давно известны два типа мотивации. Один из них называется - избегание неудач, а другой - мотив достижения успехов»
Макарова М.В. «С чего начать путь к успеху?»

Калинин В.С.
Инженер-конструктор
Морские Навигационные Системы
Санкт-Петербург

Введение.

Выдержка из справочной системы Autodesk Inventor 10 Series:

«Высококачественные фотореалистичные тонированные изображения и анимационные ролики создаются прямо в среде проектирования Autodesk Inventor. Возможность создания изображений для презентаций позволяет сэкономить средства и усовершенствовать наглядное представление своих идей»

Выдержки из интервью с Ником Хауэром, главой фирмы «Kitchen Sink Studios», опубликованного на страницах известного сайта Render.ru (Kitchen Sink Studios - фирма, специализирующаяся на архитектурной визуализации. Всего за несколько лет студия, основанная Ником Хауэром и Кори Кепфером, стала одной из самых преуспевающих в Фениксе, штат Аризона):

«Мы делаем нечто большее, нежели просто создание с помощью компьютера статичного изображения или анимации. Все сотрудники компании обладают опытом в дизайне, архитектуре и маркетинге, а также имеют представление о "цифровом" искусстве. Это позволяет нам создавать завершенные и эффективные проекты. "Лучше один раз увидеть, чем сто раз услышать". Мы создаем полнофункциональные презентации, со звуком, видео … мы интересуемся новыми достижениями в области фотореалистичного рендеринга, освещения и текстурирования. Реалистичность ценится все больше…»

А вот выдержки из «Открытого письма президенту» от Редакции интернет-издания Render.ru от 04.10.2005 г.:

«…Выяснилось, что российские 3D студии постоянно сталкиваются с одной и той же проблемой - нехваткой высококвалифицированных специалистов, не смотря на то, что работа в этой сфере очень хорошо оплачивается!

Такое положение дел, а именно - нехватка высококвалифицированных кадров, препятствует как развитию отечественного рынка, так и выходу российских компаний на прибыльный западный рынок, а государство, тем самым, теряет возможность получать большие доходы…. В 18 из 28 стран и регионов специалисты отмечают рост занятости в сфере IT, особенно в области трехмерной компьютерной графики - на 60% и более. Только в Китае было создано свыше 100 тысяч рабочих мест, и большинство из них - в китайских компаниях, многие из которых родились в новом тысячелетии.

Общая доля рынка компьютерной графики от всего рынка IT составляет 12%...Из всего этого следует вывод, что наша страна, имея большой творческий потенциал, упускает прекрасную возможность для создания огромного количества дополнительных рабочих мест, развития отечественного рынка и даже получения дохода, не только за счет работы самой индустрии 3D графики, но также и в сфере образования, ибо желающих серьёзно обучаться и стать специалистами в этой области очень много уже сейчас, становится всё больше и эти специалисты действительно востребованы!».

Приводя эти выдержки, я хотел, чтобы вы представили, хотя бы в общих чертах, суть затрагиваемого вопроса. В этой статье я хочу помочь вам разобраться, для чего надо уделять так много внимания качественному представлению своего продукта, что для этого надо и постараюсь выделить некоторые основополагающие моменты.

1. Новые возможности конструктора.

Не секрет, в России, часто конструктор и дизайнер – это два, нередко, независимых, а порой и конфликтующих субъекта в одной организации. Один фантазирует, другой пытается технически обыграть эти фантазии. У одного художественное образование, навыки владения дизайнерскими пакетами, у другого – сугубо техническое образование и владение САПР. Я никоим образом не умоляю значение дизайнера, но с появлением в большинстве современных САПР уникальных возможностей по созданию высококачественных 3D объектов, конструктор, как автор своего детища, имеет полный набор инструментов для доведения проекта до «товарного вида» от начала и до конца. Здесь возникает следующая ситуация. Дизайнер готовит буклеты, материалы презентаций, материалы по web сайту и др. работы, связанные с его непосредственной квалификацией, конструктор приобретает в своей работе новое направление – наработка качественных презентационных видов (изображений узлов и изделия в целом) с вариантами, например, окраски, компоновки, месте и способе крепления и т.д. и т.п. Материалы конструктора необходимы для ведения переговоров с заказчиком, а так же для дизайнера.

2. Для чего это надо?

Решение о начале разработки проекта зависит не только от желания заказчика. Часто работы начинаются с поиска источников финансирования, изготовителей, с определения объемов работ и, конечно, с оформления исходно-разрешительной документации. Именно здесь можно значительно упростить и ускорить эти процессы, создав в эскизном виде виртуальную модель будущего объекта. Одна хорошая картинка, дающая представление об объекте и необходимый комплект эскизных чертежей с основными технико-экономическими показателями могут оказать решающее значение в принятии решения о проектировании. Поэтому наибольшее количество трехмерных моделей создается на предпроектной стадии как презентационные материалы. И не стоит забывать, что хорошее впечатление от графики утвердит заказчика в правильности выбора именно вашей организации (особенно, если работа велась на конкурсной основе). Условия выполнения подобных работ очень жесткие: ограничения по срокам, недостаток исходных материалов, создание модели по карандашным наброскам. Но удачно выполненная работа приносит не только моральное удовлетворение. Никакие чертежи не сравнятся с трехмерной моделью в силе воздействия на заказчика.

В своей работе конструктор должен помнить о том, что не все люди одинаково способны воспринимать линии чертежа как условное изображение неких объемных форм. Сильнейший эффект на заказчика оказывают трехмерные изображения близкие к фотографическому качеству. Поэтому разработчик, создающий трехмерную сцену должен обладать определенным художественным вкусом. Картинка должна быть максимально фотореалистичной. Лучше если будущий объект визуализирован в реальном окружении. При этом нужно умело построить композицию будущего изображения – подобрать задний фон, форму и текстуру вспомогательных поверхностей сцены. Важное значения имеют чувство пропорций, композиции, постановка света, выбор палитры цветов. Часто нелепый рисунок заднего плана, вставленный в сцену, наносит огромный вред эстетической стороне работы. Наиболее часто встречающиеся ошибки - это нарушение соотношения масштабов самого объекта и окружения, неправильно выбранная точка зрения. Неудачный ракурс сводит на нет все достоинства презентационной картинки.

Свет – одна из главных составляющих “красивой картинки”. Самую красивую 3D модель можно испортить одним лишь светом, а обычный кубик, например, с качественно подобранной текстурой и красиво освещённый, будет представлять большую художественную ценность. Светом всегда можно выделить достоинства и скрыть недостатки, акцентировать внимание, создать настроение. Свет - это очень мощный инструмент, которым нужно уметь управлять.

На завершающей стадии проектирования модель корректируется или заново отстраивается с учетом доработок, замечаний и т.д. выявленных в процессе разработки. После этого удается достичь высокой степени проработки презентационного материала по готовому проекту, например, полной реальной детализации модели, применения материалов и фактур, согласованных с заказчиком.

Компьютерная визуализация и 3D графика усиливает впечатление от проекта на этапе представления его на выставках, конкурсах, в публикациях.

Компьютерное моделирование позволяет выполнить анализ различных материалов, цветовых решений, создавая их аналоги в процессе принятия решения на стадии проектирования.

Качество визуализации определяется не только фантазией, но и профессионализмом 3D дизайнера (конструктора). Правильно расставить свет и тени, создать необходимые текстуры, грамотно дать движение объекту и камере – далеко не полный список навыков, которыми должен обладать мастер. 3D визуализация, в основном нужна для того, чтобы преподнести свой проект заказчику в доступной форме и усилить его впечатление. 3D анимация это способ показать то, что снять невозможно и обыграть так, чтобы было все абсолютно понятно.

Мультимедиа презентация - это в большинстве случаев хорошо выполненная работа дизайнера и скрупулезная работа программиста, а в лучшем случае работа психолога, аналитика, маркетолога, специалиста по 3D графике и видеопроизводству. Задача Мультимедиа презентации, оперативно, красочно и понятно предоставить потенциальному клиенту или партнеру всю необходимую информацию. Удивлять и заставлять проявлять интерес. На выставках, семинарах и даже при простом визите ваших менеджеров к клиентам Мультимедиа презентация может облегчить их работу на 80%, что позволяет эффективно распределять и использовать рабочее время.

3. Несколько примеров.

Приведу несколько примеров из собственного опыта и из личных наблюдений:

А. В кабинете директора департамента проектно-конструкторских работ идет бурное обсуждение проекта пульта управления судном. Проект был выполнен ранее для другого заказчика, а новому заказчику требуется аналогичное оборудование, но у него есть альтернатива – проекты двух, аналогичных нашему профилю, предприятий. Переговоры закончены. Заказчик обещал подумать и дать ответ через несколько дней. Проходя мимо кабинета конструктора «делегация и сопровождающие ее лица» неожиданно, по предложению директора, согласились посмотреть на экране монитора 3D тонированную законченную модель объекта. Когда все было, что говорится, прокручено, развернуто и вывернуто перед их взором и прозвучали ответы на вопросы, типа: а нельзя ли это сделать синеньким, а это черненьким, а это толще на 2 мм и т.п. – делегация возвратилась в кабинет директора, где и был благополучно подписан договор. Кстати, после этого случая, такая практика со стороны руководства нашей организации стала правилом.

Б. Поджимают сроки. Документацию по проекту надо срочно согласовывать в «Разрешающей» (пишу условное название) организации. Документация сырая – неполные формуляры, некомплект по ТУ и т.д. В 3D проект полностью завершен, необходимый комплект РКД завершен и передан на изготовление опытного образца. Ответственный по проекту – «крест в глазах» - не верит, что в таком виде у него подпишут проект. Решаюсь помочь - делаю человеку несколько иллюстраций объекта с фотореалистичным качеством в разных ракурсах в реальной тонировке, на одной из иллюстраций вывожу текст с техническими характеристиками в соответствии с ТУ. На следующий день я узнал от него – все очень внимательно и восхищенно рассматривали иллюстрации, а просмотр документов ограничился, в лучшем случае, просмотром 2-х первых титульных листов. Проект был согласован, ответственный услышал лестные отзывы по отношению к нашей организации. Конечно, мы довели документацию до ума после этого в короткие сроки. Но на том этапе надо было срочно что-то предоставить, и мы это сделали.

Конечно, есть и минусы. Например, когда заинтересованные личности рассматривают изделие на экране моего монитора, многие пытаются ткнуть в экран монитора пальцем. Следы от этих действий, мне приходиться отмывать довольно часто. Это конечно ирония, но когда виртуальная модель крутится на экране, смотрящий порой забывает, что она виртуальная и пытается за нее ухватиться или повернуть. Такая реакция говорит сама за себя.

4. Некоторые общие понятия создания 3D сцен.

Справка по основным понятиям:

Rendering (рендеринг) - процесс создания реалистичных изображений на экране, использующий математические модели и формулы для добавления цвета, тени и т.д.

Texture - двумерное изображение хранящееся в памяти компьютера или графического акселератора в одном из пиксельных форматов. В случае хранения в сжатом виде на дисках компьютера, текстура может представлять собой обычный бит-мап, который мы привыкли видеть в форматах bmp, jpg, gif и т.д. Перед использованием, текстура разворачивается в памяти и может занимать объем в десятки раз больше первоначального размера. Существует порядка двух десятков более или менее стандартизированных пиксельных форматов текстур.

Texture Mapping (Наложение текстур) -традиционно, термином texture mapping в трехмерном моделировании называют процесс наложения двухмерной текстуры на трехмерный объект (текстура как бы натягивается на объект) для придания ему соответсвующего внешнего вида.

Распространенная типовая схема задания 3D объектов и сцен.

Каждая сцена представляет:

• набор объектов
• набор источников света
• набор текстур
• набор камер (хотя обычно используется одна)

Каждый объект задается:

• набором вершин (вершина определяется своими 3D координатами и соответствующими ей координатами в текстуре)
• набором граней (грань определяется тремя вершинами и текстурой)
• поведением объекта (расположение, ось поворота, угол поворота, коэффициент масштабирования, и т.д.)

Каждый источник света задается:

• положением
• ориентацией (точка, в которую направлен этот источник, target)
• типом (фоновый, направленный, ненаправленный)
• цветом (обычно RGB)

Каждая текстура представляет собой прямоугольную 2D картинку, часто бывает фиксированных размеров (например, 64x64, 128x128, 256x256).

Каждая камера задается:

• положением (location)
• направлением (точнее, точкой, в которую направлена эта камера; target)
• углом зрения (FOV)
• углом поворота относительно своей оси (roll)

Здесь я привел основные базовые понятия, причем, не особо вдаваясь в подробности. Я хочу, чтобы стало понятно, что 3D конструирование и 3D визуализация – это разные вещи, и я не скажу, что второе проще первого. Но бояться не следует. Надо обязательно осваивать этот, по большей степени еще не задействованный в широких массах потенциал современных САПР.

5. В заключение.

Если вы обратили внимание, я хоть и начал эту статью с выдержки о новом модуле визуализации в Autodesk Inventor 10, но далее по тексту не упоминал об этом. Это потому, что конкретизировать задачу на данном этапе нет смысла – все тормоза у нас в сознании.

Если я хоть кого-то немного убедил, что аспект зрительного восприятия при принятии решения (чисто психологический) играет очень значимую роль, то значит, писал не зря.

Еще, это я думаю должно быть понятно всем – вы показали визуализацию проекта заказчику, он принял ваше предложение и подписал договор – это значит, что продукция, которую он получит должна соответствовать тем презентационным иллюстрациям, характеристикам и т.д. а по возможности и превосходить их. Но ни как иначе, иначе вы рискуете многим (я имею в виду престиж фирмы, ее конкурентоспособность и т.д.).

При составлении текста я конечно побродил по необъятным просторам «всемирной паутины» и мнения ведущих и авторитетных специалистов по 3D визуализации не оставил без внимания – они мне помогли оформить и сформулировать некоторые мысли. Я только конструктор, хоть и с большим опытом. Но далеко не писатель. Поэтому прошу воспринимать эту статью адекватно.

6. Послесловие

В начале 90-х мне приходилось проектировать малые архитектурные загородные сооружения (нестандартного типа коттеджи для так называемых «новых русских»). Тогда я, как никогда понял, и видимо на всю жизнь, что визуализация проекта – это великое дело. Проект принимался только тогда, когда его можно было пощупать руками, покрутить и т.д. Компьютеры, тем более программы САПР, в то время были не в ходу – поэтому масштабные модели этих самых архитектурных форм (с бассейнами, эксплуатируемыми кровлями, врезанными в неплоский ландшафт и т.д.) я делал из оргстекла и пенопласта. Чертежи – не читались (понятно почему – некому и нечем), а по макетам не было ни одного провала проекта (доработки конечно были).

Это были далекие 90-е. Сейчас все обстоит совсем иначе. У грамотного, творчески мыслящего конструктора есть замечательные инструменты, как для создания, так и визуализации своих проектов.

Демонстрационную версию русской версии Autodesk Inventor Series 10 с модулем Inventor Studio, позволяющим создавать высококачественные фотореалистичные тонированные изображения и анимационные ролики Вы можете заказать в Русской Промышленной Компании по телефону (495) 744 0004 или e-mail: info@cad.ru

Проекты пользователей, приемы работы в Inventor Studio, Autodesk Inventor и других САПР смотрите на www.cad.ru