Путь к третьему измерению
Путь к третьему измерению
В последнее время ведущие мировые производители активизировали свои исследования в области технологий трехмерной визуализации. В том числе и корпорация Intel.
Что же представляет собой трехмерная визуализация? Покупатели в интернет-магазинах, посетители виртуальных музеев, любители компьютерных игр, читатели электронных изданий — скоро вы не сможете отличить изображение на экране от реальной картины жизни!
Современные экраны телевизоров и терминалы компьютеров достигли почти что совершенства: сочная яркость, потрясающая цветопередача, удивительный объемный звук. Картинка кажется почти реальной, но... только почти: жизнь, как известно, трехмерна, а экран пока воспроизводит лишь два измерения. Чтобы прочувствовать, что мы теряем при таком преобразовании "картины мира", представьте себе проекцию двумерного изображения на одномерный "экран" — нить, состоящую из переплетения разных цветных фрагментов...
А теперь вернемся к нашему 2D-экрану: все очень красиво, но несравнимо с трехмерным богатством мира! До сих пор было сделано немало попыток создания 3D-технологий, существует множество различных форматов для представления трехмерных графических изображений в Интернете, но, во-первых, отсутствие единого стандарта затрудняет их использование, а во-вторых, трехмерная визуализация при "штучном" производстве обходится слишком дорого и не оправдывает себя при использовании на web-страницах.
Летом 2002 года корпорация Intel учредила специальную рабочую группу под названием CAD 3-D Working Group, главной задачей которой будет создание, описание и внедрение единого формата представления трехмерных графических изображений в Интернете. Сегодня большая часть трехмерных данных создается при помощи технологий автоматического проектирования — САПР, поэтому новая рабочая группа сконцентрировалась именно на таких системах. Организацию взял под свою опеку консорциум Web3D — открытый форум разработчиков стандартов и спецификаций для трехмерной графики в Интернете. В его состав вошли представители различных сегментов индустрии трехмерной графики, в том числе поставщики и пользователи САПР, создатели цифрового контента и организации, занимающиеся стандартами в данной сфере.
Для чего нужно введение единых стандартов для трехмерной графики в Интернете? Это прежде всего позволит сократить время разработки и сэкономит деньги всем тем, кто работает с визуализацией в Сети. Кроме того, в распоряжении пользователей окажутся более эффективные и надежные средства для ведения совместной работы и обмена данными при проектировочной, маркетинговой и иной производственной деятельности.
Игры и Интернет, Интернет и игры — вот две области, в первую очередь впитывающие все последние достижения в сфере трехмерной визуализации. И интернет-путешественники, и любители компьютерных игр постоянно требуют все более совершенного графического исполнения "рабочего материала". Игровые сцены и объекты станут более "осмысленными" — они начнут вести себя по-разному при каждом новом обращении. В антураж игр будут добавлены такие реальные физические явления, как туман, иней и даже дым, структурированный на струйки, — иными словами, более естественные 3D-эффекты. Возможность ввода в ПК визуальной информации и распознавание жестов игрока при помощи видеокамеры изменит способ взаимодействия с ПК во время игры, а трехмерный звук еще более повысит иллюзию реальности происходящего.
Чтобы воплотить в жизнь все перечисленные выше нововведения, нужны более совершенные технологии, позволяющие использовать самое современное графическое оборудование. Таким образом, ПК в целом становится платформой для инноваций в мире визуализации. Например, технология Light Field Mapping (LFM) позволяет перевести на совершенно иной уровень исполнения графику, применяемую в играх, электронных энциклопедиях, интернет-магазинах, виртуальных музеях, кинематографе. LFM — это основанный на обработке реальных изображений метод интерактивной фотореалистичной визуализации трехмерных объектов со сложными отражательными свойствами. Технология LFM применяется для моделирования освещения на поверхности объектов по изображениям, полученным в результате сканирования. Посредством LFM любые трехмерные объекты или сцены (как физические, так и виртуальные) могут быть представлены с помощью цифровых моделей и визуализированы под любым углом зрения с учетом точно воспроизведенного, абсолютно реалистичного освещения на поверхностях, что чрезвычайно актуально для детального воссоздания фотореалистичных картин в режиме реального времени.
Интереснейшие технологии, имеющие отношение к разработкам в области трехмерного компьютерного зрения, были созданы в нижегородском Центре Intel в рамках проекта Open Source Computer Vision Library. Они дают возможность разработчикам компьютерной графики использовать достаточно простые недорогие видеокамеры для работы с целым рядом приложений визуализации, таких как Object Identification (идентификация объектов), Segmentation&Recognition (сегментация и распознавание), Face Recognition (распознавание лиц), Gesture Recognition (распознавание жестов) и Motion Tracking (отслеживание движения). Что это может дать разработчику и пользователю? Приложение для распознавания жестов позволит, например, в игре "Гарри Поттер" направлять поток огня из магического жезла без помощи клавиатуры или компьютерной мыши: игроку, сидящему перед ПК с установленной видеокамерой, будет достаточно вытянуть руку в нужном направлении, инициируя аналогичные действия персонажа. Ну что, хотите окунуться в богатый мир реалистичной трехмерной визуализации? Хотите почувствовать себя пилотом космического корабля в "настоящей" трехмерной галактике, ощутить азарт охотника на почти что живых 3D-крокодилов или испытать судьбу в схватке с устрашающе реалистичным Фредди Крюгером? Ждать осталось недолго. Третье измерение идет!
Подготовил Дмитрий Саевич по материалам корпорации Intel
Что же представляет собой трехмерная визуализация? Покупатели в интернет-магазинах, посетители виртуальных музеев, любители компьютерных игр, читатели электронных изданий — скоро вы не сможете отличить изображение на экране от реальной картины жизни!
Современные экраны телевизоров и терминалы компьютеров достигли почти что совершенства: сочная яркость, потрясающая цветопередача, удивительный объемный звук. Картинка кажется почти реальной, но... только почти: жизнь, как известно, трехмерна, а экран пока воспроизводит лишь два измерения. Чтобы прочувствовать, что мы теряем при таком преобразовании "картины мира", представьте себе проекцию двумерного изображения на одномерный "экран" — нить, состоящую из переплетения разных цветных фрагментов...
А теперь вернемся к нашему 2D-экрану: все очень красиво, но несравнимо с трехмерным богатством мира! До сих пор было сделано немало попыток создания 3D-технологий, существует множество различных форматов для представления трехмерных графических изображений в Интернете, но, во-первых, отсутствие единого стандарта затрудняет их использование, а во-вторых, трехмерная визуализация при "штучном" производстве обходится слишком дорого и не оправдывает себя при использовании на web-страницах.
Летом 2002 года корпорация Intel учредила специальную рабочую группу под названием CAD 3-D Working Group, главной задачей которой будет создание, описание и внедрение единого формата представления трехмерных графических изображений в Интернете. Сегодня большая часть трехмерных данных создается при помощи технологий автоматического проектирования — САПР, поэтому новая рабочая группа сконцентрировалась именно на таких системах. Организацию взял под свою опеку консорциум Web3D — открытый форум разработчиков стандартов и спецификаций для трехмерной графики в Интернете. В его состав вошли представители различных сегментов индустрии трехмерной графики, в том числе поставщики и пользователи САПР, создатели цифрового контента и организации, занимающиеся стандартами в данной сфере.
Для чего нужно введение единых стандартов для трехмерной графики в Интернете? Это прежде всего позволит сократить время разработки и сэкономит деньги всем тем, кто работает с визуализацией в Сети. Кроме того, в распоряжении пользователей окажутся более эффективные и надежные средства для ведения совместной работы и обмена данными при проектировочной, маркетинговой и иной производственной деятельности.
Игры и Интернет, Интернет и игры — вот две области, в первую очередь впитывающие все последние достижения в сфере трехмерной визуализации. И интернет-путешественники, и любители компьютерных игр постоянно требуют все более совершенного графического исполнения "рабочего материала". Игровые сцены и объекты станут более "осмысленными" — они начнут вести себя по-разному при каждом новом обращении. В антураж игр будут добавлены такие реальные физические явления, как туман, иней и даже дым, структурированный на струйки, — иными словами, более естественные 3D-эффекты. Возможность ввода в ПК визуальной информации и распознавание жестов игрока при помощи видеокамеры изменит способ взаимодействия с ПК во время игры, а трехмерный звук еще более повысит иллюзию реальности происходящего.
Чтобы воплотить в жизнь все перечисленные выше нововведения, нужны более совершенные технологии, позволяющие использовать самое современное графическое оборудование. Таким образом, ПК в целом становится платформой для инноваций в мире визуализации. Например, технология Light Field Mapping (LFM) позволяет перевести на совершенно иной уровень исполнения графику, применяемую в играх, электронных энциклопедиях, интернет-магазинах, виртуальных музеях, кинематографе. LFM — это основанный на обработке реальных изображений метод интерактивной фотореалистичной визуализации трехмерных объектов со сложными отражательными свойствами. Технология LFM применяется для моделирования освещения на поверхности объектов по изображениям, полученным в результате сканирования. Посредством LFM любые трехмерные объекты или сцены (как физические, так и виртуальные) могут быть представлены с помощью цифровых моделей и визуализированы под любым углом зрения с учетом точно воспроизведенного, абсолютно реалистичного освещения на поверхностях, что чрезвычайно актуально для детального воссоздания фотореалистичных картин в режиме реального времени.
Интереснейшие технологии, имеющие отношение к разработкам в области трехмерного компьютерного зрения, были созданы в нижегородском Центре Intel в рамках проекта Open Source Computer Vision Library. Они дают возможность разработчикам компьютерной графики использовать достаточно простые недорогие видеокамеры для работы с целым рядом приложений визуализации, таких как Object Identification (идентификация объектов), Segmentation&Recognition (сегментация и распознавание), Face Recognition (распознавание лиц), Gesture Recognition (распознавание жестов) и Motion Tracking (отслеживание движения). Что это может дать разработчику и пользователю? Приложение для распознавания жестов позволит, например, в игре "Гарри Поттер" направлять поток огня из магического жезла без помощи клавиатуры или компьютерной мыши: игроку, сидящему перед ПК с установленной видеокамерой, будет достаточно вытянуть руку в нужном направлении, инициируя аналогичные действия персонажа. Ну что, хотите окунуться в богатый мир реалистичной трехмерной визуализации? Хотите почувствовать себя пилотом космического корабля в "настоящей" трехмерной галактике, ощутить азарт охотника на почти что живых 3D-крокодилов или испытать судьбу в схватке с устрашающе реалистичным Фредди Крюгером? Ждать осталось недолго. Третье измерение идет!
Подготовил Дмитрий Саевич по материалам корпорации Intel
Компьютерная газета. Статья была опубликована в номере 45 за 2002 год в рубрике hard :: технологии
