для создания трехмерных компьютерных изображений подходят файлы формата какого
Для создания трехмерных компьютерных изображений подходят файлы формата какого
Файл 3D изображение представляет собой тип файла изображения, стандартизированная форма организации и хранения изображений в цифровом формате на компьютерной системе. В отличии от обычного файла изображения, который хранит данные изображения в плоской сетке пикселей, 3D графический файл используется для хранения информации о трехмерный моделях.
Она состоит из полигонов и вершин в трехмерном пространстве, которые определяют, каким образом модель должна отображаться и интерпретируется программным обеспечением просмотра 3D-изображения. Эти файлы могут также содержать характеристики изображения, такие как цвет, информация источников света, текстур, геометрии, и многое другое.
КАК 3D файлы изображений используется?
3D файлы изображений, как правило, используются для 3D-печати, игр, эффектов кино, архитектуры, медицины и других связанных с ними приложений. Есть целый ряд популярных 3D форматов файлов изображений, используемых сегодня, и они отличаются от отрасли в зависимости от конкретного набора каждого приложения потребностей.
Поиск типов файлов
Какой популярный 3D Image Files Extensions?
STP (STEP 3D формата CAD файла) или Стандарт для обмена для данных продуктов в основном используется в таких областях техники, как автомобилестроение, авиастроение, строительство. Разработанный в качестве преемника начальной спецификации Graphics Exchange (IGES), формат файла поставщика нейтрально для обмена цифровой информацией между системами САПР, STEP позволяет обмен данными между системами CAM, CAD, CAE и программного обеспечения. Он поддерживает кодирование топологии, геометрической толерантности и свойств материала. Он использует расширение STP файла.
MA
Формат: Текст
Разработчик: Autodesk
MA или Maya Файлы представляют собой тип формата файла проекта, используемый Autodesk Maya, 3D-компьютерной графики программного обеспечения. Он используется для хранения сведений о молнии 3D-модели, геометрии, анимация, а также информации об оказании его в 3D-среде. Autodesk также предлагает альтернативу формата MA файла, позволяя хранить данные в числовом формате данных под названием Maya Binary (MB-файл), который предлагает несколько более высокую производительность.
FBX
Формат: Двоичный / Text (ASCII)
Разработчик: Kaydara (Autodesk)
FBX файлы, также известный как формат файла Autodesk FBX Interchange, является популярным собственный формат наиболее часто используется в киноиндустрии и видеоигр развития. Он поддерживает сохранение информации о геометрии и внешнем виде, но также может поддерживать морфы и скелетную анимацию.
3DS
Формат: Двоичный
Разработчик: Autodesk
Формат файла 3D Studio Scene (3DS) это проприетарный формат 3D файлов. Он используется 3DS Max 3D моделирования компании Autodesk, анимации и рендеринга программного обеспечения и один из самых старых 3D форматов файлов, используемых сегодня. Хотя популярный стандарт, он может хранить только основные свойства, такие как анимация, геометрия, внешний вид и сцена. В отличие от других популярных форматов 3D, используемых сегодня, он не поддерживает хранение направленных источников света.
Для создания трехмерных компьютерных изображений подходят файлы формата какого
В некоторых отраслях промышленности проекты, чертежи и другая документация все еще пишутся на бумаге. Обрамление проблемы в текущем состоянии технологии приводит к некоторому распространенному ворчанию, что вещи были лучше, чем они были прежде. CAD был навыком, отточенным преданными чертежниками, прежде чем он обязательно использовался инженерами. Некоторые жалуются, что молодые инженеры не обладают классическими навыками черчения и что надвигается кризис, несмотря на тот факт, что САПР теперь доступен большему количеству людей, чем когда-либо. У многих компаний есть архаичные методы и все еще используют бумажные системы регистрации. В современном цифровом мире это уже не жизнеспособный метод работы. Преодоление организационной инерции и традиций никогда не бывает легким, и поэтому может быть соблазнительно отклонить вышеизложенные предложения как слишком пугающие. Редко такие проблемы преодолеваются отсутствием работоспособного решения, а скорее просто отсутствием попыток.
Научные открытия и связанные с ними технические достижения, повлекшие за собой столь удивительные перевороты в промышленности и давшие такие громадные толчки быстрому и массовому накоплению капиталов, с ясностью показывают, как важен для целей капитализации процесс САПР проектирования. Мы живем и работаем во все более сознательном мире, где важна переработка отходов. Перенос бумажных документов и документов в цифровую систему является отличным способом сделать это. Более того, ожидается, что предприятия минимизируют свой углеродный след и уменьшат ущерб окружающей среде.
Помимо уменьшения воздействия на окружающую среду, переход на цифровую систему также помогает улучшить бизнес-процессы и повысить эффективность. Файлы могут храниться на компьютерах и облачных хранилищах для мгновенного доступа. Кроме того, чертежи, диаграммы и конфиденциальная информация могут обрабатываться и редактироваться с использованием передового программного обеспечения вместо ручной замены. Эти новые типы программ первоначально назывались приложениями (или прикладными программами).
Основное различие между 3D-моделированием и 2D-проектированием заключается в том, что механическое оборудование моделируется, а не рисуется. 3D-моделирование действительно стало стандартным инструментом, используемым в инженерных разработках, особенно в области машиностроения.
Прямой доступ к исходным данным деталей и сборочных файлов является ключом к полному использованию интеллекта, хранящегося в этих моделях, но это легче сказать, чем сделать, когда инженеры-проектировщики используют одну систему, а программисты-изготовители используют что-то другое. Лишь немногие из лучших систем программного обеспечения для раскроя позволяют пользователям экономить время на программирование и связанные с этим затраты, обеспечивая беспрепятственный доступ к этим сборкам и деталям без необходимости экспорта и преобразования между типами файлов.
Формат файла обычно относится к тому, какая программа использовалась для создания документа; например, файл *.xls является родным для Microsoft Excel.
САПР-дизайн работает практически так же. Например, документ Kompas 3D сборка или файл *.a3d будут содержать информацию о содержимом количестве деталей модели и ее привязках. При использовании таких программ, как AutoCAD или Компас 3D, вы создаете цифровой документ. Этот документ затем сохраняется как определенный тип формата файла. Формат файла определяет, какую программу вы можете использовать для просмотра документа. Кроме того, он также будет диктовать, что содержится в документе. Для файла CAD это означает сам дизайн.
Основной целью графических изображений в машиностроении является коммуникация. 3D-моделирование расширяет возможности обмена идеями не только с инженерами, но и с неинженерным персоналом. За последние несколько десятилетий в междисциплинарной коммуникации в дизайне был пробел. Инженеру трудно объяснить геометрические расчеты маркетологу, а маркетологу сложно объяснить это потребителю. С 3D-моделированием, разрыв ликвидируется.
Зачем использовать 3D-моделирование?
Важные особенности 3D и 2D CAD файлов
Документация является очень важной частью любого процесса проектирования. Прежде чем мы рассмотрим фактические типы файлов, важно понять их различные свойства. Различные типы файлов могут позволять вам просматривать чертеж САПР по-разному. Более того, некоторые типы файлов САПР могут быть ограничены только 2D-дисплеями, подходящими для демонстрации дизайна конечному пользователю. Ниже приведены некоторые основные функции форматов файлов 3D и 2D CAD:
Фирменный или нейтральный
Также стоит учесть, что собственные файлы в САПР не могут быть открыты в предыдущих версиях ( тоже касается и одинаковых версий программы но с разными версиями сервис паков). Максимум что нам предлагает например Компас 3D программа это сохранить как в формат предыдущей версии или в бесплатную облегченную версию 5,11 с рядом ограничений. В ситуации когда необходимо конвертировать пакет документов созданный в более новой версии чем ваша. Пересохранять каждый файл вручную трудозатратно и мало эффективно. Благодаря стараниям народных умельцев, конвертировать пакет Компас-3D документации можно в пару кликов.
Нейтральный формат файла не является исключительным для одной программы САПР, отсутствуют проблемы с версиями файлов. Стандартное программное обеспечение для 3D-моделирования дает пользователю возможность экспортировать и импортировать файлы для компонентов, макетов, изометрических чертежей и сборок деталей. Он считается независимым от производителя и может быть открыт в разных программах, которые могут его прочитать. Этот тип формата файла САПР кодируется таким образом, чтобы использовать общую информацию и стандартизированные протоколы, чтобы многие программы могли понять его содержание. Для проектов, которые охватывают такие области машиностроения, как электротехника, инженер-механик может легко отправить модель инженеру-электрику, который затем может загрузить проект в свое собственное программное обеспечение для 3D-моделирования электрической платы, чтобы завершить его.
В следующем списке перечислены основные типы файлов, с которыми вы столкнетесь для совместного использования 3D и 2D файлов.
Наиболее требовательным в вычислительном отношении типом 3D-моделирования являются твердотельные 3D-модели. Это наиболее широко используемый формат файла CAD. STEP напрямую связан с ISO 10303. Это стандарт компьютерного представления информации о производстве продукции. STEP является одним из наиболее широко используемых форматов файлов CAD. ISO 10303 является стандартом для компьютерного представления информации о производстве продукции. Из-за своего статуса он общепризнан в качестве отраслевого стандарта. Большинство современных программ САПР поддерживает этот формат файлов. STEP может поддерживать как отдельные файлы, так и форматы сборок, а также может содержать спецификацию. Файлы STEP, однако, не разрешают редактирование, потому что нет дерева функций.
В версии 2 AP203 обеспечивает лучшую совместимость с AP214. Начиная с AP203 (издание 1), издание 2 добавляет, по модульному принципу:
2. Текстовые аннотации, связанные с геометрией.
3. Геометрические размеры и допуски (GD & T), с графическим представлением.
4. Свойства проверки (глобальные, как объем, площадь, центр; локальные, как облака точек).
5. История дерева построения в 3D.
6. Определения для PDM также добавлены (особенно, управление конфигурацией).
Вся сфера включенной информации AP214 охватывает:
1. Изделия как механические детали, узлы, инструменты, используемые при производстве.
2. Информация для плана процесса, контроля конфигурации, применяемая на этапе проектирования.
3. Данные, связанные с документацией процесса изменения дизайна, утверждения, безопасности.
4. Геометрические данные как: каркас, поверхностные модели, граненые модели, поверхности коллектора и твердые тела (BREP), конструктивная геометрия твердого тела, гибридные модели.
5. Ссылки на данные продукта, представленные в другом формате, чем STEP.
6. Кинематические структуры.
7. Данные о состоянии поверхности.
В отношении этого объема применяются ограничения. На практике не охватываются:
Параметрическое представление форм,
Непрерывное моделирование кинематики с течением времени,
Данные, относящиеся к анализу методом конечных элементов (см. AP209),
Данные, относящиеся к конкретным технологиям, таким как пневматические, гидравлические, электрические или электронные.
Второе издание AP214 было выпущено в 2003 году, оно вносит различные исправления, но не меняет сферу применения.
Большинство современных программ САПР будет поддерживать формат файла STEP. Он совместим и не привязан к одной проприетарной программе. STEP используется для трехмерных чертежей CAD. Одним интересным преимуществом трехмерного моделирования в машиностроении является определенность свойств и поведения компонентов. Определенность является результатом соответствующих данных, собранных и сохраненных в программном обеспечении, что устраняет догадки при разработке и реализации. С помощью привязанных данных о материале модели STEP можно легко определить реакцию компонентов на такие воздействия, как температура, напряжение, скручивающие силы и поток жидкости. Материалы и компоненты имеют определенные характеристики поверхности, что позволяет в реальном времени увидеть как внутренние, так и внешние компоненты. Факторы, которые необходимо учитывать при сопряжении компонентов, предварительно загруженных в программное обеспечение для трехмерного моделирования.
IGES (файлы *.igs / *.iges)
Этот формат файла подходит для использования в основных ситуациях, когда сложные данные САПР не требуются.
Простым примером трех типов файлов представлений является трехмерная модель простого куба. Чтобы нарисовать каркасную модель, все, что вам нужно сделать, это сделать двенадцать линий и соединить их, указав координаты каждой точки; поверхности являются пустыми пространствами, что позволяет видеть фон через куб. На экране видны только линии. Чтобы превратить куб в модель поверхности, вы должны покрыть все стороны непрозрачными или полупрозрачными поверхностями. Хотя вы можете видеть только три плоскости спереди, важно создать все шесть плоскостей, чтобы сделать его максимально реалистичным при взаимодействии с кубом, например при его вращении. Для сплошной твердой модели вы можете добавить больше точек данных, таких как материалы и предел прочности рамы, что делает модель еще более реалистичной.
Переключитесь на модуль Part
Нажмите OK в диалоговом окне
Выберите вновь созданную форму
Выбрать вновь созданное твёрдое тело
Последний шаг не обязателен, но это очистит тело от его от ненужных кромок на плоских и цилиндрических поверхностях.
Сетку удалить, оставшееся твердое тело выбрать курсором необходимо экспортировать в STEP файл.
X3D (файлы *.x3d) язык моделирования виртуальной реальности
X3D можно использовать для кодирования графических сцен с помощью синтаксиса XML. Кроме того, это позволяет интегрировать с рядом различных API.
КОМПАС-3D имеет достаточно развитые возможности импорта/экспорта данных трехмерных моделей в нейтральные (промежуточные) форматы файлов: STEP AP203), AP214 (*.stp), (*.step), IGES (*.igs), (*.iges), STL (*.stl),VRML (*.wrl).
AutoCAD (файлы *.dwg /*.dxf) формат обмена чертежами
Формат файла DWG постоянно заменяет использование DXF из-за его ограничений, но на данный момент DXF по-прежнему является основным. Для того что бы конвертировать 2D-файлы Компас в AutoCAD, не зависимо от того, чертеж это, фрагмент или спецификация. Достаточно выполнить команду Меню: Файл > Сохранить как, и в проводнике выбрать соответствующий формат AutoCAD. Импорт / экспорт 2D документов Компас не требует задания каких-либо параметров, кроме папки для сохранения результата импорта.
Библиотека пакетного сохранения файлов КОМПАС-3D в различные форматы предназначена для пакетного сохранения чертежей, фрагментов, спецификаций, текстовых документов, деталей и сборок в форматы предыдущих версий КОМПАС-3D, растровые форматы и PDF.
PDF (*.pdf файлы)
Формат файла PDF (Portable Document Format) является собственностью Adobe, но имеет широкий спектр применения. PDF-файлы могут быть преобразованы в файлы AutoCAD. Файлы CAD также можно экспортировать в PDF-файлы для удобства просмотра.
Если вы хотите просто продемонстрировать 3D или 2D дизайн клиенту или кому-то без знаний CAD, подойдет файл PDF. Многие программы САПР позволяют вам экспортировать вашу работу в PDF.
Если у вас есть, что добавить по теме, не стесняйтесь. Понравился пост? Поделись с друзьями!Источник
Виды компьютерной графики и форматы изображений
Вступление
На сегодняшний день домашний компьютер во многих случаях является не только средством для работы с офисными приложениями, но и мощным мультимедийным центром, с помощью которого можно создавать и обрабатывать фотографии, смотреть видеоролики и фильмы, слушать музыку или наслаждаться современными трехмерными видеоиграми.
Мощное развитие цифровых технологий, и в частности цифровой фототехники, превратили современные домашние компьютеры в настоящие фотоархивы, а редактирование всевозможных изображений теперь является одним из самых любимых занятий многих пользователей.
Но как обидно бывает, когда вы пытаетесь открыть на компьютере графический файл, а он не открывается? Наверняка многие из вас уже сталкивались с подобной ситуацией. Так в чем же причина?
Растровая графика
Это самый распространенный тип изображений, которые формируются с помощью отдельных точек, называемых пикселями, которые в итоге образуют матрицу фиксированного размера. Каждый пиксель имеет свои геометрические параметры и цветовой оттенок. Из-за крохотного размера точек, человеческий глаз не может различить их по отдельности и в большинстве случаев изображение сформированное таким способом нам кажется однородным. Но стоит только сильно увеличить картинку, как вы увидите, что она состоит из множества разноцветных прямоугольников. К растровой графике относится большинство изображений, которые встречаются нам во время работы на компьютере, включая и цифровые фотографии.
На увеличенном изображении зрачка справа видно, что картинка состоит из множества разноцветных квадратиков.
Основным параметром растровой картинки является ее физическое разрешение, определяющееся количеством точек (пикселей) размещающихся по горизонтали и вертикали. Например, разрешение 1920×1080 означает, что ширина изображения составляет 1920 пикселов, а высота – 1080. Учтите, что при одинаковом размере изображения его разрешение может быть разным, и чем оно выше, тем качественнее картинка. В общем, чем из большего количества точек будет состоять рисунок, тем оно будет реалистичнее.
Растровые изображения, как правило, хранятся в сжатом виде, которое происходит с помощью специальных программных алгоритмов. При этом само сжатие может быть двух видов: без потерь или с потерями. В первом случае картинку можно будет восстановить до оригинального состояния, то есть в котором она была до сжатия, а во втором, как вы понимаете, нет.
Наиболее распространенными форматами, обеспечивающими сжатие без потерь, являются BMP, PNG и GIF. В самом же широко используемом формате JPEG (JPG, JPE) используется сжатие с потерями. Еще один популярный формат TIFF имеет разные настройки сжатия, а вот RAW наиболее часто используется для хранения информации, получаемой с цифровых камер, без внесения в нее каких либо изменений. Практически все полупрофессиональные или профессиональные фотокамеры позволяют сохранять изображения именно в этом формате для последующей его обработки.
Впрочем, многим пользователям (особенно начинающим) для просмотра и редактирования растровых изображений хватит тех возможностей, которые предоставляют приложения, встроенные в систему Windows. К их услугам простенький редактор Paint и штатное средство для просмотра фотографий. В более продвинутых редакциях Windows для воспроизведения и каталогизации картинок можно использовать стильную оболочку Windows Media Center.
Для систематизации и упорядочивания коллекций, хранящихся на компьютере фотографий, рисунков и картинок, можно использовать бесплатное приложение Picasa или XnView, а так же более функциональный, но платный (чуть более 1000 рублей) графический редактор ACDSee. Хотя, как уже упоминалось, выбор программного обеспечения для работы с растровыми изображениями очень широк и недостатка, как в платных, так и бесплатных приложениях у пользователей нет.
Векторная графика
В этом случае рисунок состоит уже не из точек, а из различных геометрических объектов – простых фигур, линий, кривых и тех же точек. Большим плюсом такого построения изображений является их масштабируемость без потери качества. То есть если увеличить векторную картинку, она растянется и не распадется на отдельные пиксели, сохранив при этом плавность линий.
Одним из основных недостатков векторной графики является тот факт, что далеко не каждый объект может быть изображен с ее применением. Иногда для создания изображения подобного оригиналу может потребоваться огромное количество объектов различной сложности, что сильно увеличивает размер картинки и время ее отображения. Так же при особо малых разрешениях рисунка его масштабирование может осуществляться некорректно.
Векторная графика наиболее часто используется в простых изображениях, которые не нуждаются в фотореализме. Например, формат PDF использует модель именно этого типа графики.
С большой долей уверенности можно сказать, что самой знаменитой и популярной программой для работы с векторными изображениями является Corel Draw, а файлы, создаваемые с ее помощью, имеют собственный формат CDR. Хотя такие приложения как Adobe Illustrator (собственный формат AI, EPS), Xara Designer (собственный формат XAR), бесплатный Inkscape(собственный формат SVG) и другие имеют так же не малое количество поклонников.
Стоит отметить, что большинство популярных векторных редакторов не ограничиваются возможностями работы только в собственном (иногда закрытом) формате, а поддерживают огромное количество других, как векторных, так и растровых форматов изображений. Например, Corel Draw способен работать с более тридцатью самыми популярными форматами графических файлов.
Трехмерная графика (3D)
Раздел компьютерной графики, предназначенный для отображения объемных объектов. По сути, трехмерное изображение является геометрической проекцией объемной модели на плоскость. Для его получения сначала происходит моделирование – создание математической 3D-модели сцены и объектов в ней, а затем визуализация (рендеринг) – построение проекции на основе выбранной физической модели.
Одним из основных призваний трехмерной графики является создание движения 3D-модели в пространстве, называемое анимацией, которая в наше время является неотъемлемой частью не только для современных компьютерных игр, но и телевидения, кинематографа, а так же научного и промышленного моделирования. Так же трехмерная графика широко применяется в архитектурной визуализации и печатной продукции.
Самыми популярными программами, используемыми для создания 3D графики и анимации, являются пакеты компании Autodesk: 3DS Max (собственный формат MAX) и Maya (собственный формат MA). Стоит отметить и универсальное комплексное приложение Maxon Cinema 4D (собственный формат C4D) с более простым интерфейсом, чем у продуктов Autodesk и поддержкой русского языка, что делает его особенно привлекательным для русскоязычной аудитории.
Процесс трехмерного моделирования, визуализации и анимации является очень ресурсоемкой задачей, так что если вы решите попробовать свои силы на этом поприще, придется раскошелиться на высокопроизводительный компьютер. Более того, и само программное обеспечение стоит очень недешево. Например, за 3DS MAX просят около 4000 евро. Хотя Autodesk пошла навстречу тем людям, которые не собираются извлекать коммерческую выгоду при использовании этой программы, выпустив для них бесплатную версию, которая становится доступна после регистрации на сайте компании.
Заключение
Наверное, было бы неправильно не сказать несколько слов о компьютерных ресурсах, которые требуются для комфортной работы с графикой. Если в основном вы планируете заниматься лишь просмотром изображений или осуществлять их простое редактирование, то для этих задач подойдет даже самый простой и маломощный ПК. А вот для работы с такими тяжеловесами, как Adobe Photoshop или Corel Draw понадобится достаточно мощный процессор и большой объем оперативной памяти (от 4 Гб). Но самой требовательной к системным ресурсам является трехмерная графика. Здесь для комфортной работы потребуется не только топовый процессор в сочетании с немалым объемом «оперативки» (8 Гб и более), но и мощная видеокарта, со своей собственной видеопамятью и графическим чипом. Недаром, самыми дорогими компьютерами считаются, те, которые ориентированы на любителей современных 3D-игр и людей профессионально работающих с 3D-графикой.
В заключении же хотелось бы сказать следующее. Не смотря на то, что компьютерная графика бывает разных типов, мы с вами, пользователи, видим на экране монитора именно растровую двухмерную картинку. Дело в том, что подавляющее большинство дисплеев, в силу их технологических особенностей, являются матрицей, состоящей из ячеек (пикселей), с помощью которых и формируется видимое изображение. Для вывода векторной графики на подобных устройствах используются программные или встроенные в видеокарту (аппаратные) преобразователи.
А вот трехмерная графика – это лишь плод нашего воображения. Ведь экран монитора может формировать только плоскую (2D) картинку, которая является лишь проекцией объемных объектов, пространство для которых мы придумываем сами. То же самое, касается и новомодных 3D-телевизоров или 3D-мониторов. На самом деле эти устройства показывают обычное двухмерное изображение, которое может быть построено особым способом, при просмотре которого через специальные очки, создается иллюзия объема.