1. Автоматизированное рабочего место
1.1 Характеристика основных элементов АРМ
1.2 Системные требования к персональному компьютеру и программному обеспечению
2. 3D–моделирование
2.1 3D: три измерения
2.2 Состав 3D-модели. Создание 3D-моделей
2.3 Скульптурное моделирование
2.4 Создание 3D-модели: придать простому вид сложного
2.5 Трехмерное моделирование
2.6 3D-текстуры
2.7 Риггинг 3D-модели
2.8 3D-анимация: как это делается
2.9 Скелетная анимация, прямая и инверсная кинематика
2.10 Частицы в 3D-графике: Particle Systems
3. Понятие трехмерной графики и программы 3D-моделирования
3.1 Понятие трехмерной графики
3.2 Обзор существующих программ 3D-моделирования
3.3 Применение и преимущества трёхмерного моделирования
4. Создание клипа (3D-анимации) с помощью программы iClone
5. Общие требования по технике безопасности
Заключение
Список использованной литературы
Приложение
В современных условиях для реализации функциональных задач в любой предметной области необходимо использование автоматизированных рабочих мест на базе профессиональных персональных компьютеров. Например, в сфере экономики на таких АРМ можно осуществлять планирование, моделирование, оптимизацию процессов, принятие решений в различных информационных системах и для различных сочетаний задач. Для каждой предметной области необходимо предусматривать АРМ, соответствующие их назначению. Хотя принципы создания любых АРМ должны быть общими: системность, гибкость, устойчивость, эффективность.
До недавнего времени основными методами выполнения графических материалов являлись черчение, рисунок, живопись, макетирование и другие виды работ, выполняемых вручную.
Появление высокопроизводительных персональных компьютеров, создание большого количества графических программ различного назначения, в том числе объёмного моделирования
Средства современной компьютерной графики развиваются стремительными темпами. Это связано с быстрым увеличением аппаратных мощностей графической системы персональных компьютеров. С другой стороны это развитие связано с потребностями конечных пользователей.
Графика в виде 3D (трехмерная) выглядит намного реалистичней чем традиционная двухмерная графика, кроме того, она позволяет представить объект в том виде, в котором он может быть в реальности, рассмотреть его со всех сторон.
Все это позволило трехмерной графике найти широкое применение как в индустрии развлечений, например при создании графики для компьютерных игр, в том числе и браузерных, так и в серьезных системах, которые нашли применение в архитектуре, дизайне, проектировании деталей и целых объектов.
Целью данной работы является рассмотрение существующих программ 3D графики: 3D Studio MAX, iClone, Blender, выявление их возможностей, а так же анализ истории разработки программ 3D, направлений их дальнейшего развития и рассмотрение принципов их функционирования; практическое применение программы iClone для создания 3D-анимации.
Объектом работы является программное обеспечение для работы с графикой и анимацией.
Автоматизированное рабочее место (АРМ), или, в зарубежной терминологии, «рабочая станция» (work-station), представляет собой место пользователя-специалиста той или иной профессии, оборудованное средствами, необходимыми для автоматизации выполнения им определенных функций. Такими средствами, как правило, является ПК, дополняемый по мере необходимости другими вспомогательными электронными устройствами, а именно: дисковыми накопителями, печатающими устройствами, оптическими читающими устройствами или считывателями штрихового кода, устройствами графики, средствами сопряжения с другими АРМ и с локальными вычислительными сетями и т.д. Hаибольшее распространение в мире получили АРМ на базе профессиональных ПК с архитектурой IBMPC.
Для каждого объекта управления необходимо предусматривать АРМ, соответствующие их значению. Однако принципы создания любых АРМ должны быть общими: системность, гибкость, устойчивость, эффективность.
Согласно принципу системности, АРМ следует рассматривать как системы, структура которых определяется функциональным назначением.
Принцип гибкости означает приспособленность системы к возможным перестройкам, благодаря модульности построения всех подсистем и стандартизации их элементов.
Принцип устойчивости заключается в том, что система АРМ должна выполнять основные функции независимо от воздействия на нее внутренних и внешних возмущающих факторов. Это значит, что неполадки в отдельных ее частях должны быть легко устраняемы, а работоспособность системы быстро восстанавливаема.
Эффективность АРМ следует рассматривать как интегральный показатель уровня реализации приведенных выше принципов, отнесенного к затратам на создание и эксплуатацию системы.
Функционирование АРМ может дать желаемый эффект при условии правильного распределения функций и нагрузки между человеком и машинными средствами обработки информации, ядром которой является компьютер.
АРМ могут быть индивидуальными, групповыми, коллективными. Применительно к групповым и коллективным АРМ в целях эффективного функционирования системы ЭВМ - специалистам (коллективу) необходимо ужесточить требования к организации работы АРМ и чётко определить функции администрирования в такой системе. Система АРМ, являющаяся человеком - машиной, должна быть открытой, гибкой, приспособленной к постоянному развитию и совершенствованию. В такой системе должны быть обеспечены:
- максимальная приближённость специалистов к машинным средствам обработки информации;
- работа в диалоговом режиме;
- оснащение АРМ в соответствии с требованиями эргономики;
- высокая производительность компьютера;
- максимальная автоматизация рутинных процессов;
- моральная удовлетворенность специалистов условиями труда, стимулирующая их творческую активность, в частности, в дальнейшем развитии системы;
- возможность самообучения специалистов.
Структура АРМ - это совокупность его подсистем и элементов. К обеспечивающим системам в первую очередь следует отнести: техническое, информационное, программное и организационное обеспечение. Кроме того, существует целый ряд подсистем.
Техническое обеспечение представляет собой комплекс технических средств, основой которого служит профессиональный персональный компьютер, предусматривающий работу специалиста без посредников (программистов, операторов и др.). У групповых АРМ таким компьютером могут пользоваться 4 - 6 человек. В комплект профессионального персонального компьютера входят процессор, дисплей, клавиатура, магнитные накопители информации, печатающие устройства и графопостроители.
Организационное обеспечение предусматривает определение и документальное оформление прав и обязанностей пользователей АРМ.
Программное обеспечение состоит из системного программного обеспечения и прикладного. Основой системного обеспечения является операционная система и системы программирования.
Рассмотрим основные составляющие элементы АРМ. Основным устройством ПЭВМ является микропроцессор, который обеспечивает выполнение различных операций, содержащихся в программе. В настоящее время наибольшее распространение получили 32- разрядные микропроцессоры, но уже очевидно, что скоро на смену им придут 64-разрядные микропроцессоры. Разрядность означает длину рабочего слова в двоичном коде. Микропроцессоры также различаются по тактовой частоте, с которой они работают. Чем больше тактовая частота и разрядность, тем выше производительность процессора. Выполнение нескольких десятков миллионов операций в секунду является обычным делом для ПЭВМ.
Производительность ПЭВМ зависит также и от количества памяти, с которой она работает. Память бывает основная и внешняя.
Основная память состоит из двух компонентов: постоянного запоминающего устройства (ROM или ПЗУ) и оперативного запоминающего устройства (RAM или ОЗУ). В ОЗУ хранится динамическая информация программы и обрабатываемые данные. При выключении питания содержимое ОЗУ теряется. ПЗУ, как правило, гораздо меньше ОЗУ, информация в нем хранится постоянно и ее изменение либо вообще невозможно, либо возможно только при помощи специальных устройств (программаторов ПЗУ). Емкость памяти 64-разрядных ЭВМ как правило 512 Мб и более.
Внешние запоминающие устройства (ВЗУ) также бывают разных типов.
Ленточные накопители служат для хранения информации на магнитной ленте. В настоящее время могут хранить до нескольких сотен гигабайт (1Гб = 1024 Мб) информации. Несмотря на то, что эти устройства появились довольно давно они до сих пор широко распространены, главным образом из-за большого объема вмещаемых данных, и используются в основном для резервного копирования и длительного хранения информации. Дисковые накопители в настоящее время наиболее широко распространены. Их можно разделить на несколько групп: а) Накопители на гибких дисках (флоппи дисках). Несмотря на сравнительно низкую емкость дискет (от 1 до 3Мб) в настоящее время очень широко распространены главным образом из-за низкой стоимости. б) Накопители на жестких дисках (винчестеры). Распространены также широко, как и накопители на гибких дисках, но имеют гораздо большую скорость передачи данных, большую емкость и надежность хранения информации. Стоимость винчестеров постоянно падает, а скорость, надежность и емкость (жестким диском объемом 100-120 Гб сейчас уже никого не удивишь) возрастают. Все это делает их незаменимым атрибутом любой современной ПЭВМ. в) Все большее распространение в настоящее время получают накопители на лазерных дисках (CD-ROM). г) Существует также целый ряд других ВЗУ по разным причинам не получивших в настоящее время широкого распространения (магнитооптические диски, диски Бернулли, WORM-диски и др.). Некоторые виды накопителей (перфоленты, перфокарты, магнитные барабаны и пр.) сильно устарели и в современных ПЭВМ вообще не используются. Дисплей - основное устройство для отображения информации. Характеризуются размером экрана, максимальным разрешением и пр. Чем больше размер экрана и чем больше разрешение, тем, соответственно больше информации можно на нем разместить. Клавиатура - основное устройство для ввода информации.