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3D 概述

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2009 - PowerPoint PPT Presentation


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3D 概述. 許進順 2009/10/29. 簡報大綱. 3D 發展現況 3D 基礎介紹 3D 工具介紹. 3D 發展現況. 影音娛樂發展. Panasonic 電視發展規劃. HD 、 3D 擬真臨場感. 2009 CES. 2009CES. 2009 CES. 3D 發展現況. 戴眼鏡式 ( stereoscopic display ) Head Mount Device(HMD) 裸眼式 ( auto-stereoscopic display ). 立體眼鏡. 3D 家用產品與內容. 3D 數位相機. 3D 技術規格. 3D 應用.

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Presentation Transcript
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3D概述

許進順

2009/10/29

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簡報大綱
  • 3D發展現況
  • 3D基礎介紹
  • 3D工具介紹
2009 ces
2009 CES
  • 2009CES
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3D發展現況
  • 戴眼鏡式( stereoscopic display )
    • Head Mount Device(HMD)
  • 裸眼式( auto-stereoscopic display )
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3D應用
  • 3DTV -高畫質多媒體
  • 工業應用-模擬製作流程
  • 數位學習-生態、人文、地理、建築
  • 醫療-手術診斷
  • 國防-飛行、武器操作
  • 商業-廣告、遊戲
slide16
3D基礎介紹
  • 3D顯示器原理
  • 3D圖學基礎
  • 點、線、多邊形
  • 座標轉換
  • 色彩、光效
  • 材質
  • 貼圖
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3D圖學基礎
  • 3D – 三維空間包含寬度、高度、深度
  • 3D = 2D + 透視
    • 利用透視圖的方式呈現三維效果
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3D效果概述
  • 繪製(Render)
    • 將3D物體的幾何(Geometry)描述轉換成螢幕上的影像
  • 透視(Perspective)
    • 利用角度來產生立體影像的幻覺
  • 顏色(Color)
    • 在線條以外加上顏色以創造實在的物體
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3D效果概述
  • 燈光(Lighting)與陰影(Shadow)
    • 加上燈光及陰影可營造更真實的效果
  • 材質(Material)
    • 透過材質提供影像更高的真實度
  • 霧化(Fog)
    • 依觀察者的觀測距離,為物體帶來

不同程度的朦朧效果

slide26
點、線、多邊形
  • 框線(Wireframe)
    • 在電腦繪圖中,利用一個或多個相連的點集合,然後組合成一連串多邊形以填滿其描述的形狀
slide27
模型轉換
  • 模型轉換 (Modeling Transformations)
    • 移動 (Translation)
    • 轉動 (Rotation)
    • 縮放 (Scaling)
    • Affine transform
slide28
座標轉換
  • 右手及左手座標系統,右手系統較常使用
  • 眼睛座標 (Eye Coordinates)
    • 眼睛座標就代表觀察者所看到的場景
    • X與Y軸的正向分別指向右方及上方
    • Z軸的正向則是從原點指向觀察者,

負值的方向則是指向螢幕內部

slide30
色彩與光效
  • 色彩-使用紅、綠與藍 (RGB)三原色來組成彩色顏色
  • 光效
    • 周遭光線 (Ambient Light)
      • 光線來至四方,非特定位置發出的光線,

物體不管角度或視角所承受的光量都相同

    • 漫射光線 (Diffuse Light)
      • 光線來至特定的方向,但會均勻地照射在表面上
    • 反射光線 (Specular Light)
      • 跟漫射光線一樣,反射光線也具有方向性,

但他會使物體反射到某個角度上

slide31
材質與貼圖
  • 材質(Material)
    • 環境光、反光色、自體發光、透明度
  • 貼圖(Texture)
    • 每張貼圖都是一張圖片
    • 可將影像貼到場景中的多邊形上
    • 貼圖可以大幅提升電腦繪圖的真實度
slide32
3D物件依存性

Material

Texture

3D Object

Mesh

材質

貼圖

位置、方位角、縮放

網面(物件的外形)

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3D工具介紹
  • Virtools DEV 4.0
    • 3D、2D、Audio………
    • 即時3D環境虛擬實境編輯軟體
    • DCC 軟體格式(3ds MaxR、MayaR、XSIR、LightwaveR、ColladaR)3D XML 檔
    • Microsoft Windows 、 Apple MacOS 、Xbox 、 Sony PSP 、 3D Office 和 3D XE Players 、3D Life Player
    • SDK 、VSL(Virtools Scripting Language) 、Interface Driver 、Execution File
    • Drag & Drop
    • 網際網路、電腦遊戲、多媒體、建築設計、互動式電視、教育訓練、模擬與產品展示
virtools features
Virtools Features
  • Physics 物理學模組
  • AI 人工智慧
  • Multi-users 多用戶製作
  • 自行撰寫的行為程式應用
  • 高階的面畫渲染技術(Shaders 3.0, HLSL 和 CgFX, DX 9.c 以及 OpenGL 2.0)。
virtools key components
Virtools Key Components
  • Virtools 包含五個關鍵元件
    • 以視覺化的編輯方式和流程圖的思維模式進行開發應用的 Graphical User Interface(圖形化使用者介面)
    • 用於執行互動式應用的 Behavior Engine (行為引擎)
    • 用於即時繪圖的 Render Engine(繪圖引擎)
    • 無需 C++ 編程即可創建低階功能的 Virtools Scripting Language(Virtools 腳本語言)
    • 以及用於創造自定義行為模組與應用的 SDK。
virtools1
Virtools 架構
  • Virtools Library:提供3D即時的互動行為。
  • Virtools Application:整合與製作的環境平台,就是Virtools Dev的操作環境。
  • Virtools Viewer:可以執行由Application 所製作出來的內容,這裡指的是Virtools 的web plug-in與stand alone player。
  • Virtools SDK(Software Development Kit):允許使用者新增Virtools的功能,內含各個行為模組的原始程式碼,供使用者參考或是修改。

Virtools Application

Virtools Viewer

Virtools SDK

Virtools Library

3D Engine(Virtools or Proprietary)

virtools processing
Virtools processing
  • Step-1 :動態計算(Calculating Animations)
          • Key 、Animation
  • Step-2 :處理行為模組(Proccessing the behaviors)
          • Script 、Priority
  • Step-3 :訊息傳遞處理( Handling the message passing)
          • Send 、Wait Message
  • Step-4 :聲音(Sound)
  • Step-5 :場景著色(Rendering scene)
virtools2
Virtools 物件名詞
  • Media:在Virtools中所指的media為mesh、material、texture與sound
  • 3D Entities:泛指所有的3D幾何物件,包括Frame、3D Object、Character、Camera、Light、3D Sprite、Curve。
  • 2D Frame、3D Frame:Frame可以說是最簡單的3D Entities,本身具備位置座標、方位角度與比例大小的資料。
  • 3D Object:3D Entities與3D Object從字面上很容易讓人搞混,3D Object泛指場景中的3D物體,如車子的車門、車輪與車身等,都屬於3D Object,而3D Entities在Virtools中只是一個分類的名稱,3D Object就是屬於3D Entities這類的物件。
  • Character:指的是場景中的角色,Virtools把Character特別分成一類,因為有些行為模組只有character這類的3D Entities可以使用,其他類型則無法使用。Character指的不一定是人物,也可以是車子,任何物體都可以作為角色。
virtools3
Virtools 物件名詞
  • Camera:攝影機,可以分為Free Camera與Target Camera。
  • Light:燈光,在Virtools可分為三種燈光,Point、Spot與Directional三種。
  • 3D Sprite:具有3D座標位置的平面物件,可放在場景中的任一位置。
  • Curve:曲線,由3D點所連接成的線段,可做為物件移動的路徑。
  • 2D Sprite:2D物件,用於製作2D使用者界面或是3D場景中的背景。
  • Group:群組,在Virtools中,media、3D Entities、2D Entities都可以加入群組中,加入Group的物件並不會重新複製,只會以原物件作參考。
  • Level:Level包含場景中的每一個entity,一個檔案只有一個Level,更換Level意謂開啟一個新的檔案。
virtools4
Virtools界面

3D Layout 面板

Building Block and Virtools Resource

Level Management and Schematic

3d layout
3D Layout 工具列基本操作
  • 形變工具
    • Select
    • Lock Selection
    • Select Mode
    • Select and Translate
    • Select and Rotate
    • Select and Scale
3d layout1
3D Layout 工具列基本操作
  • 物件建立工具
    • Create Camera
    • Create Light
    • Create 3D frame
    • Create Curve
    • Create Grid
    • Create 2D frame
    • Create Material
    • Create Texture
    • Create portal
    • Create Video
3d layout2
3D Layout 工具列基本操作
  • 場景瀏覽工具
    • Camera Dolly
    • Camera Field of view
    • Camera Zoom
    • Roll Camera
    • Camera Pan
    • Orbit Target/Orbit Around
building block
Building Block
  • 接口

參數輸入(pIn)

Behavior Building Block

流程輸出(bOut)

流程輸入(bIn)

參數輸出(pOut)

building block1
Building Block
  • On/off
  • In/Out
  • Loop In/Loop Out

On

Switch On Key

Off

Rotate

In

Out

1

Out

In

Counter

3

Loop In

Look Out

2

building blocks set
Building Blocks Set
  • 3D Transformation
  • AI
  • Cameras(攝影機)
  • Characters(角色)
  • Collisions(碰撞)
  • Controllers(控制器)
  • Grids(網格)
  • Interface(介面)
  • Lights(燈光)
  • Logics(邏輯)
  • Materials- Textures(材質和貼圖)
  • Mesh modifications(網面修改)、Narratives(作品故事相關)、Optimizations(優化)、Particles(粒子)、 Sounds(聲音)、Shaders(著色器)、Visuals(視覺特效)、Web(網頁)、World Environments(虛擬環境)
slide50
常用BB
  • Identity BB
    • Initialize parameter
  • Test BB
    • Logic Comparator
  • OP BB
    • Operation
  • Counter BB
    • Counter
  • Interpolator BB
    • Interpolate between 2 values
resource
Resource
  • 2D Sprites:2D的平面圖片資料夾。
  • 3D Entities:3D物件資料夾。
  • 3D Sprites:此資料夾裡的圖片可以成為2D平面圖像,但卻可以對應3D空間。
  • Behavior Graphs:此資料庫專門放置所製作的行為指令,以便利Script時使用。
  • Characters:3D角色物件的資料夾。
  • Sounds:聲音的資料夾。
  • Textures:紋理材質的資料夾。
level management
Level Management
  • Create Place:創造地點。
  • Create Group:創造群組。
  • Create Array:創造陣列資料。
  • Create Scene:創造場景。
  • Create Workset:創造工作套件。
  • Create Script:創造Script。
example eva
Example EVA
  • 3D Entity
    • Character : EVA
    • World : Apartment
    • Animation : Run、Turn Right 、Turn Left 、Walk Back
  • Script
    • Collision Detection
    • Camera Control
  • BBs
    • Set As Active Camera 、Look At
    • Unlimited Control 、Keyboard Mapper
    • Switch On Key 、Parameter Selector
    • Object Slider
other topics
Other Topics
  • Character Control
  • Collision handle
  • Camera Interaction
  • Map
  • Data processing
  • Particle creator
  • Shadow and reflection
  • Audio
  • Controller
  • SDK
information
Information
  • Book
    • 3D遊戲夢想家(Virtools 4.0入門實作範例)第二版
      • 藍海文化發行,作者:許志維
    • 3D VR互動設計(Virtools / 3dsMax 虛擬技術整合)
      • 文魁資訊發行,作者:王啓榮
  • Forum
    • http://www.theswapmeet-forum.com/forum/
    • http://bbs.axis3d.com/
    • http://www.virtools.com.cn/bbs/index.php
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