drukāt

Maxwell Render

Reālās gaismas fizisko parametru simulators

Maxwell Render fotosimulācija ir balstīta uz reāliem gaismas un materiālu fiziskajiem parametriem.



1. Maxwell fotosimulācijas (renderēšanas) tehnoloģija ir stingri balstīta uz reāli pastāvošajiem gaismas apgaismojumu aprakstošajiem vienādojumiem. Maxwell spēj radīt neticami reālistisku rezultātu, neķeroties pie citu fotosimulatoru izmantotajiem gaismošanas trikiem. Līdz ar to ar Maxwell iegūtais rezultāts ir visprecīzākais, salīdzinājumā ar citām renderprogrammām.

Maxwell ir ļoti viegli apgūstams. Lietotājam tikai jānorāda cik daudz laika Maxwell drīkst atvēlēt simulācijai. Programma automātiski optimizēs iekšējos aprēķinus, lai iegūtu vislabāko attēlu.

Darboties ar Maxwell ir vienkārši: ievadi ģeometrisko modeli, uzstādi darbības vidi, izvēlies materiālus un - renderē!



2. Maxwell mehānisms

Maxwell Render 1.0 ir objektīvs fotosimulators. Objektīvs, nozīmē, ka dodot fotosimulatoram pietiekoši daudz laika, tas vienmēr nonāks pie korekta rezultāta, kuru nekropļo traucējumi (artefakti).
Citi fotosimulācijas mehānismi, kuri izmanto tādas plaši pazīstamas tehnikas, kā fotonu kartēšana, radiosity, gaismas kartes, starojuma kartes vai citas interpolācijas metodes, vienmēr rada aptuvenu, realitātei neatbilstošu fotosimulācijas attēlu. Tātad, tie nevar garantēt korektu iznākumu neatkarīgi no tā, cik daudz laika atvēlēts simulācijas procesam.



3. Materiāli

Jebkura veida materiālu var izveidot no Maxwell materiālu prototipiem.
Maxwell materiāli tiek aprakstīti fizikāli korektā formā, izmantojot to bidirekcionālās izkliedes izplatīšanās funkcijas (BSDF - Bidirectional scattering distribution function) līknes un pārklājumus. Manipulēšana ar šo fizikālo datu parametriem var būt visai sarežģīta, tādēļ Maxwell ir lietotājam draudzīga darba vide.





4. Materiālu redaktors

Tas ir ne tikai efektīvs rīks materiālu rediģēšanai, bet arī - materiālu radīšanai. Tas ļauj materiālus jaukt, maisīt, iekļaut vienu otrā un uzglabāt darba rezultātus. Kombināciju skaits ir bezgalīgs, kas nodrošina lietotājiem absolūtu brīvību eksperimentēt un apmainīties  materiāliem, un iegūt labākus darba rezultātus.

Sākot materiālu definēšanu BSDF līmenī un izmainot dažus parametrus, materiāls tiek aprakstīts kā noslēgts tilpums, kurš pārklāts ar pārklājumu. Materiālu redaktors spēj izmainīt materiālus izmantojot ietekmes bitkartes, nodrošinot sarežģītu materiālu veidošanu. BSDF parametri var tikt izslēgti, atstājot materiālam tikai pārklājumu, tādā veidā tiek radīti materiāli ar tukšu vidu - burbuļi.

Materiālu radīšas process ir uzlabots un optimizēts, izmantojot ātru vispārējā apgaismojuma (global illumination) priekšskatu materiālu redaktorā.



5. Materiāli: kompleksā refrakcijas indeksa datu bāze (IOR  - Index of refraction)

Kaut arī virtuālo materiālu radīšana ir patīkams un radošs process, Maxwell jau satur iepriekš definētus materiālu paraugus, kas atvieglo uzstādījumu procesu. Maxwell lietotājs izveido materiālu bibliotēkas savam ikdienas darbam un drīz vien šī datu bāze būs pietiekami liela un ļaus strādāt ātrāk.

Šī veida parametru kopumi (presets) var būt lietotāja definēti vai arī izmantoti jau programmā iekļautie precīzie materiālu spektrālie dati. Šī veida parametru kopumi ir materiālu pilnībā raksturojoši IOR vai atstarošanas dati, kuri iegūti mērījumu rezultātā zinātniskajās laboratorijās. To pielietošana prasa vairāk datorlaika, bet iznākums ir neticami reālistisks.




6. Materiāli: materiālu pārlūks

Kā redzams no augšminētā, lietotāja rīcībā drīz vien būs liels lietošanai gatavu materiālu daudzums. Šī iemesla dēļ programmā ir iekļauts materiālu pārlūka modulis. Izvēlies kādu no materiāliem uz datora cietā diska un gūsti priekšstatu par to, vienkārši uzklikšķinot. Izskatās vienkārši? Tā arī ir!







7. Materiāli: daudzlīmeņu materiāli

Vairums materiālu ir dažādu materiālu kombinācijas vai pārklāšanās. Pateicoties pārklājuma tehnoloģijai, ir iespējams attēlot dažādas virsmas apstrādes, kā piemēram, lakotu koku vai ar liķieri pārlietus ķiršus.

Taču lietototājs nav ierobežots tikai ar vienu pārklājumu. Tie var tikt pievienoti pēc vajadzības, lai sasniegtu vēlamo rezultātu. Papildus tam, var uzveidot tukšus, jeb dobus materiālus, ko veido tikai pārklājumi, piemēram, tādus kā burbuļus.



8. Materiālu BSDF raksturojumi















Virsmas raupjums
       













Anizotropija

 Ciļņainums

Materiāla īpašības ir atkarīgas arī no to virsmas veida. BSDF līknes var tikt izmainītas, manipulējot ar virsmas raupjumu, anizotropiju un ciļņainību.



9. Materiāli: pārklājumi



Pārklājumu var iedomāties kā zināma biezuma plēves, kas pārklāj virsmu, tādējādi tās ir virs BSDF līmeņa. Šīs plēves ir tik plānas (nm), ka tās mijiedarbojas ar gaismu, radot vizuālus efektus.



10. Materiāli: zemvirsmas izkliede (SSS - Sub-surface scattering)

Maxwell attēlo ne tikai virsmas, bet arī līmeņus zem virsmas, lai attēlotu gaismas caurstarojumu un zemvirsmas gaismas izkliedes efektu.














11. Materiāli: izstarotāji

Maxwell gaismas avoti tiek aprakstīti, izmantojot to spektrālos raksturlielumus. Tādējādi gaismas avots var saturēt daudz informācijas par starojuma intensitāti ikvienā no iespējamiem viļņa garumiem. Ir vairāki gaismas avotu aprakstīšanas veidi. Tas var tikt izdarīts izmantojot MXI, gaismas temperatūru vai reālas gaismas mērvienībās.






12. Vides apgaismojums: Fiziskas debesis

Maxwell programmā ietilpst arī uz fizikāliem mērījumiem balstīts debesu simulators: lietotājs vienkārši ievada ģeogrāfiskās koordinātes un dienas laiku, un Maxwell automātiki aprēķina visu pārējo. Programma spēj simulēt arī visdažādākos atmosfēras efektus.









13. Apgaismojums: ģeometriski pamatots apgaismojums.

Maxwell ir uz fizikāliem mērījumiem balstīts simulators. Tas kā apgaismotājus izmanto tikai objektus, kuru virsma ir lielāka par nulli. Šāda pieeja nodrošina ievērojami reālistiskāku attēlojumu, salīdzinot ar tradicionālajiem fotosimulatoriem. Tas nodrošina detalizētāku ēnu attēlojumu un augstāku attēla vispārējo kvalitāti.

Otra būtiska Maxwell simulatora īpašība ir vienlaikus izmantojamu gaismas avota daudzums. Vairums no pārējiem fotosimulatoriem nespēj vienlaikus izmantot lielu apgaismes ķermeņu daudzumu, būtiski nezaudējot ražību. Maxwell var!



14. MXI emisija

MXI failā saglabātie enerģijas parametri var tikt izmantoti neviendabīgu gaismas avotu radīšanai. MXI intensitāte var tikt rediģēta izmantojot MXW skatīkli. MXI faili var tikt iegūti no fotosimulācijas, piemēram, varam reālistiski apgaismojot istabu projicēt paši savus attēlus.



15. Apgaismojums: pilns vispārējs apgaismojums

Maxwell aprēķina visas iespējamās mijiedarbības starp gaismu un objektiem. Šīs ir mijiedarbības sākot no parasta, netieša, izkliedēta apgaismojuma (kuru spēs attēlot vairums fotosimulatoru) līdz daudz sarežģītākiem apgaismojumiem, tādiem kā telpisku objektu atstarotās gaismas izraisītas apgaismojuma izmaiņas. Vispārējais apgaismojums savstarpēji mijiedarbijas ar virsmām un līmeņiem zem tām, lai attēlotu caurspīdīgumu un zemvirsmas gaismas izkliedes efektus. Tas arī mijiedarbojas ar tukšu telpu starp objektiem, ja tuvumā ir apgaismijumu ietekmējošs objekts (gaismu absorbējošs vai izkliedējošs), kā arī visām iespējamām šādu faktoru kombinācijām.



16. Apgaismojums: refrakcijas gaismas figūras (Caustics)

Refrakcijas gaismas figūras veidojas gaismas stariem atstarojoties un pārplūstot uz dažādām spoguļgludām virsmām un mijiedarbojoties ar izkliedējošo virsmu. Šo efektu mēs varam redzēt visur, tādēļ refrakcijas gaismas figūru imitēšana ir būtiska.

Refrakcijas gaismas figūras Maxwellā ir daļa no fotosimulaācijas risinājuma. Tās netiek aprēķinātas tīšuprāt, tās vienkārši ir, gluži kā reālajā pasaulē.



17. Apgaismojums: refrakcijas gaismas izkliede  (Caustics dispersion)

Hromatiskā aberācija ir novērojama, kad gaisma iet cauri kādai virsmai un sadalās redzamās gaismas spektra krāsu joslās (varavīksnes efekts). Šis efekts piešķir fotosimulācijām lielāku ticamību.











18. Kamera

Maxwell simulē īstu fotokameru kopā ar objektīvu, diafragmas atvērumu, diafragmas lapiņām u.c. Izmantojot šādu kameras modeli, Maxwell automātiski simulē asuma dziļumu, kustības radītos izsmērējuma efektus, attēla ģeometriskos kropļojumus un krāsu izkliedi atkarībā no objektīva īpašībām. Izmanto tik daudz kameru, cik vēlies vai importē tās no citas programmas. Pievieno kameras skatus ērtākai tās kontrolei un rediģēšanai.



19. Kamera: kustības radīts izsmērējums (Motion Blur)

Maxwell ir spējīgs kustīgu objektu uztvert vairākās pozīcijās uz tā kustības trajektorijas, kameras slēdža darbības vai nostrādāšanas laikā. Tas rada dabisku kustības radīto objekta neasumu. Tas arī aprēķina visus vispārējā apgaismojuma efektus kustīgajam objektam, kā piemēram, stikla objekta pārvietošanas laikā radušās refrakcijas gaismas staru figūras  radīs izplūdušas staru figūras un arī tilpumā izkliedētas staru figūras, ja eksistē atbilstošs objekts.




20. MXI dinamiskā diapazona rediģēšana

Visa gaismas informācija MXI formātā, var tikt rediģēta gan kā simulācijas procesa sastāvdaļa, gan kā atsevišķa informācijas vienība.
Priekšrocības ir acīm redzamas, tas nozīmē ne tikai ātrumu, bet arī objektu rediģēšanas iespēju ārpus RGB displeja krāsu telpas un spilgtuma diapazona ierobežojumiem.



21. Noklusētais darba vides izkārtojums




Dažādiem uzdevumiem ir īpaši izstrādāti atbilstoši darba rīku izkārtojumi, tādēļ tev vajadzīgā brīdī pie rokas ir nepieciešamie darba rīki. Izkārtojumi var tikt rediģēti un saglabāti atkārtotai lietošanai, tādējādi radot tavām vajadzībām pilnībā atbilstošu darba vidi.



22. Ērta saskarne

Jebkuru saturu var ielādēt jebkurā skata logā, neatkarīgi no tā, vai tas ir peldošs vai fiksēts. Interfeisa mainīšana neprasa pūles un ir paveicama ļoti ātri. Tāpat lietotājs var izvēlēties starp dažādiem rīku izkārtojumiem dažādiem uzdevumiem vai arī radīt jaunus.









23. Savas darba vides radīšana un saglabāšana

Interfeisa piemērošana ir patiesi vienkārša. Izkārtojumi var tikt radīti sadalot esošos, ievelkot tajos nepieciešamos rīkus un vēlamajā ekrāna daļā ielādējot nepieciešamo saturu. Iespājami ir gan peldošie logi, gan sānu paneļi, kuri var tikt pēc vajadzības paslēpti un parādīti, tādējādi nodrošinot raitu darbu. Un kas ir pats labākais, tu vari šos izkārtojumus saglabāt.






24. 3D vide

Maxwell daudzplatformu saskarne ir pilnīga 3D vide, kas ir savietojama ar citām pazīstamām 3D un CAD lietojumprogrammām.

Saskarne piedāvā nepieciešamo rīku kopumu, kas paātrina darba procesus sākot no scēnas uzstādīšanas līdz pat fotosimulācijai.

Objektu pārvaldi un rediģēšanu padara vienkāršāku iespēja tos grupēt.



25. Objektu rediģēšana

Importētie objekti, kameras un grupas var tikt apstrādāti, rotācijas centra punkta izmaiņa ļauj lietotājam radīt sarežģītas kompozīcijas. Ar Maxwell tu vari ļoti ātri organizēt un iekārtot nepieciešamo scēnu. Dažādi uzstādāmie ēnojuma režīmi un objektu izvēlei pieejamie krāsu kodi uzlabo vizuālo izšķiršanu un  paātrina darbu.





26. Daudzstūru aktivizēšana

Lai nodrošinātu materiālu rediģēšanu iespējami zemākā līmenī, grupās var tikt iekļauti aktivizējami daudzstūri, nodrošinot ātru un vieglu materiālu piešķiršanu objektiem.













27. Tekstūras projicēšana

Maxwell piedāvā vienkāršu tekstūras projicēšanas gaitu, kurš beidzot ļauj visu platformu lietotājam rediģēt veidu, kādā tekstūras tiek projicētas uz ģeometrijas. Tas ietver vairākus projekcijas veidus, tekstūru montāžu un citas iespējas.





28. Fotosimulācijas process tīklā (Network rendering)

Maxwell fotosimulators atbalsta tīklā izkliedētu uzdevumu veikšanu. Sistēma var izdalīt dažādiem tīkla datoriem atsevišķus animācijas kadrus, vai arī vienu kadru vairākiem datoriem (cooperative mode). Lietototājs var konfigurēt simulācijas uzdevumus, sarindot tos, noteikt prioritātes u.t.t. Šis sadarbības režīms ir ļoti nepieciešama iespēja, ņemot vērā mūsdienu mēdiju biznesā raksturīgos īsos izpildes termiņus un augstās izšķirtspējas prasības.



29. Tīkla pārvaldnieks (Network manager)
Starpplatformu fotosimulācija un darba sadale

Maxwell sadalītā fotosimulācija ir speciāli izstrādāta laika taupīšanai, kad sūti informāciju uz darba stacijām. Uzdevuma sadales laiks lielāko tiesu nav atkarīgs no darba staciju skaita, tas nozīmē, ka uzdevumu sadale jebkuram skaitam tīklā savienotu darba staciju notiek tādā pašā ātrumā kā uzdevuma izdale tikai vienai no tām.






30. Darbība tīklā: kooperatīvā fotosimulācija

Tu vari izmantot tik daudz procesoru, cik ir tavā rīcībā, lai apstrādātu vienu attēlu. Kooperatīvajā režīmā vizualizācijas laiks ir apgriezti proporcionāls procesoru skaitam.











31. MXI: fotosimulācijas atsākšana

Lietotājam ir iespēja saglabāt fotosimulācijas procesa MXI. Tas nodrošina iespēju turpināt fotosimulāciju sākot no punkta, kurā tā tika apturēta. Šī iespēja ir patiesi būtiska darba ražības paaugstināšanai. Tas dod iespēju domāt par kompozīciju un atsevišķiem akcentiem pirms vizualizācija ir pabeigta, kā arī parādīt klientam darbu agrīnā stadijā.



Maxwell iespējām nav robežu!

©2005 Next Limit Technologies
tulkojums ©2006 archia

atpakaļ




    Maxwell Render mājas lapa

    • sistēmas prasības