Методические указания по выполнению практических работ по дисциплине «Информационные технологии в технических системах»

3ds Max — разработка компании Autodesk, профессиональная программа для создания и редактирования трехмерной графики и анимации. Имеет полный набор профессиональных инструментов, что создает для новичков определенные проблемы с изучением данной программы (рис. 8). Работает с различными полигональными сетками, благодаря чему есть возможность качественно произвести текстурирование модели встроенными обработчиками. Позволяет без применения дополнительных плагинов экспортировать созданные 3Dмодели во многие форматы, в том числе WRL, который необходим для импорта трехмерных моделей в ГИС



«Оператор». Программный продукт платный, предназначен для коммерческого использования, но предусмотрена возможность получить бесплатную «студенческую» лицензию — при условии, что программа не будет применяться в коммерческих проектах.
Для создания трехмерных знаков предлагается использовать 3ds Max от компании Autodesk, так как данная программа отвечает следующим требованиям:

• 
  популярность программного обеспечения, и, как следствие, наличие большого объема обучающей литературы, специализированных форумов;
  
• 
  решение «из коробки» без необходимости в установке дополнительных плагинов;
  
• 
  наличие необходимых функций программы для работы с трехмерной графикой и текстурированием;
  
• 
  возможность получения бесплатной лицензии полной версии программы;
  
• 
  расширенные возможности при работе с полигонами трехмерной модели;
  
• 
  возможность настройки экспорта модели в формат WRL.
  

Для трехмерного моделирования в 3ds Max существует несколько алгоритмов (методов). Назовем основные из них:

• 
  Полигональное моделирование — основной способ моделирования, к которому чаще всего сводятся все остальные. Базируется на работе с редактируемыми поверхностями (editable mesh) и с редактируемыми полигонами (editable poly). Благодаря своей универсальности данный метод позволяет одинаково хорошо работать как с высокополигональными, так и с низкополигональными моделями. А большое количество модификаторов позволяет увеличивать эффективность разработки и сокращать затраты времени;
  
• 
  NURBSмоделирование — моделирование на основе неоднородных рациональных сплайнов. Данный вид моделирования слабо развит в продукте 3ds Max;
  
• 
  Моделирование на основе поверхностей Безье — в основном используется для создания тел вращения;
  
• 
  Моделирование с использованием примитивов и модификаторов — данный вид моделирования чаще всего сводится к полигональному моделированию;
  
• 
  Моделирование на основе сплайнов — метод, включающий в себя применение специального модификатора surface. Аналог NURBS, удобен при работе со сложными объектами.
  

Для каждой конкретной задачи подходят свои методы моделирования. При создании трехмерных объектов для геоинформационных систем будет использоваться метод моделирования на основе сплайнов, переходящий в полигональное моделирование с редактируемыми полигонами и последующей конвертацией к объекту с редактируемыми поверхностями.
Для просмотра готовых 3Dмоделей местности, созданных в ГИС «Оператор», и работы с ними необходимо использовать ГИС «Навигатор 2011». Данный программный модуль ГИС предназначен для просмотра готовых трехмерных моделей, двумерных векторных карт, растров, матриц, перемещения по 2D и 3Dкартам с подключением GPSприемника и печати карт. Программа может работать в качестве клиента ГИС Сервера.
Для удобства работы с трехмерной моделью можно изменять:

• 
  вид поверхности модели (изображение карты, снимка, матрицы, каркасный или прозрачный вид);
  
• 
  вид объектов (полный, каркасный, без объектов);
  
• 
  подробность отображения рельефа;
  
• 
  освещенность модели (естественное по времени суток, типа «прожектор», направленное от пользователя);
  
• 
  скорость движения по модели и т.д.