BIM

Компьютерная визуализация
BIM лекция 4
Содержание




История
Методы компьютерной визуализации
Процесс визуализации
Основы технологии
XML
VRML
QuickTime / OpenGL
1980
JPEG/MPEG
Adobe Photoshop
Излучательность
Коммерческие 3D САПР
САПР для РС
1970
Трассировка лучей
Алгоритмы тиснения
Ретушировка Фонга
1960
Ретушировка Гуро
Алгоритм невидимых линий
Изобретена мышь
Первая видеоигра
Впервые использован термин
„компьютерная графика”
Вехи развития технологии
1990
2000
Методы визуализации

Фотореалистические
изображения

Художественные
изображения

Анимация

Траектория солнца

Виртуальная
реальность
Офисный комплекс Государственной
службы здравоохранения США,
компания PAASTUDIO
Стандартный процесс визуализации BIM
ПРИЛОЖЕНИЕ BIM
Механизм
визуализации
Изображения
Инструмент
анимации
Анимации
VRмеханизм
VR
Модель BIM
Сложный процесс визуализации
Внешнее
приложение
визуализации
Внешнее
приложение
редактирования изображений
Изображения
Внешнее
приложение
анимации
Внешнее
приложение
редактирования
анимаций
Анимации
ПРИЛОЖЕНИЕ BIM
Модель
BIM
Внешнее
приложение
VR
VR
Фотореалистические изображения
Цель: создание
фотореалистических
изображений на основе модели
BIM с использованием
внутренних и внешних
механизмов визуализации.
Процесс:
1. Моделирование
2. Планировка сцены
3. Визуализация
Офисный комплекс Государственной
службы здравоохранения США,
компания PAASTUDIO
Планировка сцены
1. Выбор и настройка покрытий:




расположение текстуры;
подбор цвета;
освещенность сцены;
тиснение и прозрачность.
2. Источники света:



общая освещенность;
солнечный свет;
световые блики;
3. Размещение камер:


расположение;
углы наклона.
Методы компьютерной ретушировки
Плоская ретушировка
Затушевывание каждого многоугольника объекта
производится на основании угла между нормалью к
поверхности многоугольника и направлением лучей
источника света.
Ретушировка Гуро
Имитируются специальные эффекты сочетания
освещенности и цвета по всей поверхности объекта.
Ретушировка Фонга
Улучшенный вариант ретушировки Гуро, дающий более
тонкую аппроксимацию освещенности и цвета.
Методы компьютерной визуализации
Трассировка лучей
Общий метод анализа пути, проходящим лучом
света, с учетом его взаимодействия с
оптическими поверхностями.
Имитируется луч с учетом его однократного
отражения от каждой поверхности.
Излучательность
Глобальный алгоритм вычисления освещенности,
который учитывает эффекты многократного
отражения лучей света по всей сцене, что
приводит к созданию намного более
естественному изображению по сравнению с
трассировкой лучей.
Более совершенные методы компьютерной
визуализации
Нанесение текстуры
Нанесение текстуры на поверхности
создает реалистические презентации.
Тиснение
Аналогично нанесению текстуры, однако
добавляет шероховатость
поверхностей элементов модели.
Глубина изображаемого
пространства
Объекты, находящиеся слишком далеко от
объекта, на котором сфокусирована
камера, оказываются расплывчатыми.
Нефотореалитическая визуализация
Цель: создание художественного стиля
изображений на основе модели BIM и с
использованием специальных механизмов
визуализации и/или программ
редактирования фотоизображений.
Процедура A:
1. Моделирование
2. Планировка сцены
3. Нефотореалистическая визуализация
Процедура Б:
1. Моделирование
2. Планировка сцены
3. Фотореалистическое изображение
4. Модификация изображения в программе
редактирования изображений
Офисный комплекс Государственной
службы здравоохранения США,
компания PAASTUDIO
Нефотореалитическая визуализация
Приложения
художественной
визуализации
поддерживают
различные стили
рисования:
карандаш;
чернила;
шариковая ручка;
акварельная
краска;
 масляная краска.




Изображения построены с помощью
программы Piranesi
Анимация
Цель: создание видеофильмов здания
вдоль указанной траектории съемки
на основе существующей модели
BIM с использованием внутренних
или внешних инструментов
анимации.
Процедура:
1. Моделирование
2. Планировка сцены
3. Определение траектории съемки
4. Создание анимационного ролика
Основы анимации




Анимация - это оптическая иллюзия движения, созданная
за счет последовательного показа статических
изображений.
В компьютерной анимации изображения (кадры) фильма
создаются соответствующей анимационной программой.
Когда кадры быстро показываются друг за другом,
создается иллюзия непрерывного движения.
Обычная скорость демонстрации 12-25 кадров в секунду.
Траектория солнца
Траектория солнца - это специальная
компьютерная анимация. Основная
цель - проанализировать условия
естественного освещения в
заданной части здания в конкретное
время года. В отличие от обычной
анимации расположение камеры
зафиксировано.
Процедура:
1. Моделирование
2. Планировка сцены
3. Установка даты и времени
4. Съемка с учетом движения солнца
Виртуальная реальность



Виртуальная реальность (VR) - это компьютерная
моделирующая интерактивная среда.
Большинство программ виртуальной реальности прежде
всего предназначены для визуализации.
VR предоставляет большую свободу в анализе здания по
сравнению с компьютерной анимацией.
Процедура:
1. Моделирование
2. Планировка сцены
3. Установка параметров VR
4. Создание VR
QuickTime VR
QuickTime VR - это технология компании Apple, а
QuickTime - файловый формат. QTVR могут быть
собраны в единое целое из различных обычных
фотографий, или получены из специализированных
панорамных камер, или визуализированы с помощью
программ моделирования 3D-сцен. Имеется два типа
QuickTime VR:
Панорамы QuickTime VR (QTVR)
Являются панорамными изображениями, которые
окружают зрителя (он находится внутри помещения и
осматривает его вокруг), предоставляя ощущения
того, что Вы действительно находитесь внутри.
Объекты QuickTime VR (QTVR)
Предполагают осмотр со всех сторон одного
неподвижного объекта.