3D RISANJE IN SIMULACIJA SENČIL Z · 2020. 1. 30. · zimski vrt UDK: [004.925.8:74]:684.781(043.2) POVZETEK 3D risanje in simulacija imata v današnjem času vse večjo vlogo pri

3D RISANJE IN SIMULACIJA SENČIL Z

VGRAJENIMI TEKSTILNIMI MATERIALI

Diplomsko delo

Študentka: Barbara TRAMPUŽ

Študijski program: Univerzitetni študijski program 1. stopnje Oblikovanje in

tekstilni materiali

Smer: Inženirsko oblikovanje tekstilnih materialov

Mentor: izr. prof. dr. Zoran STJEPANOVIĆ

Somentorica: doc. dr. Andreja RUDOLF

Maribor, november 2014

- II -

Vložen original sklepa o potrjeni temi

diplomskega dela

- III -

I Z J A V A

Podpisana Barbara TRAMPUŽ izjavljam, da:

je bilo predloženo diplomsko delo opravljeno samostojno pod mentorstvom izr. prof.

dr. Zorana STJEPANOVIĆA in somentorstvom doc. dr. Andreje RUDOLF;

predloženo diplomsko delo v celoti ali v delih ni bilo predloženo za pridobitev

kakršnekoli izobrazbe na drugi fakulteti ali univerzi;

soglašam z javno dostopnostjo diplomskega dela v Knjižnici tehniških fakultet

Univerze v Mariboru.

Maribor, 3. 11. 2014 Podpis: ___________________________

- IV -

ZAHVALA

Zahvaljujem se mentorju izr. prof. dr. Zoranu

STJEPANOVIĆU in somentorici doc. dr. Andreji

RUDOLF za pomoč in vodenje pri opravljanju

diplomskega dela. Zahvaljujem se tudi podjetju

Barklem d.o.o. za strokovno pomoč in svetovanje o

tekstilnih materialih in izdelavi senčil.

Hvala tudi družini, za podporo in potrpežljivost.

Posebna zahvala velja mami in tatu, ki sta mi

omogočila študij.

Klemen, hvala za vse.

- V -

3D RISANJE IN SIMULACIJA SENČIL Z VGRAJENIMI TEKSTILNIMI

MATERIALI

Ključne besede: 3D risanje, simulacija, animacija, senčila, jadrna senčila, senčila za

zimski vrt

UDK: [004.925.8:74]:684.781(043.2)

POVZETEK

3D risanje in simulacija imata v današnjem času vse večjo vlogo pri razvoju in vizualizaciji

senčil z vgrajenimi tekstilnimi materiali. Podjetjem, ki se ukvarjajo z izdelavo senčil, jim

izdelava animiranih računalniških modelov senčil omogoča izdelavo cenovno ugodnejših

prototipov in olajša predstavitev izdelka kupcem.

V diplomskem delu smo raziskovali uporabnost prostodostopnega programa za

modeliranje v primerjavi s komercialnim. Izdelali smo tri 3D modele senčil v komercialnem

programu in dva v prostodostopnem, sledila pa je izdelava animacije zapiranja dveh senčil.

Ugotovili smo, da so si končni izdelki, kljub razlikam med programoma, precej podobni

in za vizualizacijo zadostuje uporaba prostodostopnega programa.

- VI -

3D DRAWING AND SIMULATION OF SHADES WITH BUILT-IN

TEXTILE MATERIALS

Key words: 3D drawing, simulation, animation, shades, sail shades, winter garden shades

UDK: [004.925.8:74]:684.781(043.2)

ABSTRACT

3D drawing and simulation play a big part in development and visualisation of shades with

textile materials. Shade manufacturing companies benefit from computer animated models by

reducing the price of conventional prototype development and allowing easier presentation to

customers.

The aim of diploma work is to research the efficiency of free open-source computer

graphic software in comparison to the commercial. Three 3D models have been designed in

commercial software and two in open-source, later the closing of two shades has been

animated and finally, comparison has been done.

Despite differences between both software products, it can be concluded the results are

similar and open-source software can be used to design adequate 3D models.

- VII -

KAZALO

1 UVOD ................................................................................................................................ 1

1.1 OPIS SPLOŠNEGA PODROČJA DIPLOMSKEGA DELA ......................................................... 1

1.2 OPREDELITEV DIPLOMSKEGA DELA ............................................................................... 1

1.3 STRUKTURA DIPLOMSKEGA DELA ................................................................................. 2

2 TEORETIČNI DEL ......................................................................................................... 4

2.1 TEORIJA O RISANJU IN VIZUALNI UPODOBITVI Z RAZLIČNIMI 3D PROGRAMI .................. 4

2.2 OPIS FUNKCIONALNOSTI 3D GRAFIČNIH PROGRAMOV ................................................... 5

2.2.1 Blender ................................................................................................................. 5

2.2.2 SketchUp .............................................................................................................. 6

2.2.3 3ds Max ................................................................................................................ 8

2.2.4 SolidWorks ........................................................................................................... 9

2.3 RAZLIKE MED 3D GRAFIČNIMI PROGRAMI IN OPREDELITEV PROBLEMA ...................... 10

3 EKSPERIMENTALNI DEL ......................................................................................... 13

3.1 OPIS IZBRANIH MODELOV SENČIL ................................................................................ 13

3.1.1 Jadrna senčila ...................................................................................................... 14

3.1.2 Senčila za zimske vrtove .................................................................................... 15

3.2 UPORABLJENI MATERIALI ........................................................................................... 16

3.3 RISANJE 3D MODELOV SENČIL .................................................................................... 18

3.3.1 Predstavitev uporabniškega vmesnika v programu 3ds Max ............................. 19

3.3.2 Risanje modelov senčil v programu 3ds Max .................................................... 21

3.3.3 Predstavitev uporabniškega vmesnika v programu Blender............................... 24

3.3.4 Risanje modelov senčil v programu Blender ...................................................... 26

3.4 OBLIKOVANJE VZORCEV TEKSTILNIH POVRŠIN ............................................................ 28

3.5 ANIMACIJA SENČIL Z VGRAJENIMI TEKSTILNIMI MATERIALI ........................................ 33

4 REZULTATI Z DISKUSIJO ........................................................................................ 35

4.1 RISANJE 3D MODELOV IN UPODABLJANJE ................................................................... 35

4.2 ANIMACIJA ................................................................................................................. 46

- VIII -

4.3 OBRAVNAVA HIPOTEZ ................................................................................................. 47

5 SKLEP ............................................................................................................................. 48

SEZNAM UPORABLJENIH VIROV .................................................................................. 50

- IX -

KAZALO SLIK

Slika 1: SketchUp Make z vključeno pomočjo za uporabnika ................................................... 7

Slika 2: Trimble 3D Warehouse modeli ..................................................................................... 8

Slika 3: Prikaz uporabe 3ds Max v obliki videa na spletni strani proizvajalca .......................... 9

Slika 4: Drapiranje (na levi) bombažne in svilene tekstilije ter gume po interakciji s kocko,

valjem in kroglo, ter tloris drapiranja (na desni) [2]......................................................... 12

Slika 5: Levo zgoraj paneli, desno zgoraj screen roloji, levo spodaj senčilo za zimski vrt,

desno spodaj brisoleji ....................................................................................................... 14

Slika 6: Tehnični podatki materiala Soltis 92 ........................................................................... 17

Slika 7: Na levi strani Precontraint 502, na desni strani Soltis 92 z luknjicami ....................... 18

Slika 8: Tehnični podatki materiala Satine 5500 ...................................................................... 18

Slika 9: UV mapa, UV mapa s teksturo, projekcija teksture ................................................... 19

Slika 10: Uporabniški vmesnik programa 3ds Max ................................................................. 20

Slika 11: Igrala v 3ds Max ........................................................................................................ 22

Slika 12: Restavracija v 3ds Max 1 .......................................................................................... 23

Slika 13: Restavracija v 3ds Max 2 .......................................................................................... 23

Slika 14: Parkirišče v 3ds Max ................................................................................................. 24

Slika 15: Uporabniški vmesnik programa Blender................................................................... 25

Slika 16: Vikend v Blenderju 1 ................................................................................................ 27

Slika 17: Vikend v Blenderju 2 ................................................................................................ 27

Slika 18: Dom v Blenderju ....................................................................................................... 28

Slika 19: OŠ Šturje, na levi strani s potiskom, na desni strani potisk odstranjen .................... 29

Slika 20: Vzorec za igrala ......................................................................................................... 30

Slika 21: Vzorec za vikend ....................................................................................................... 31

Slika 22: Vzorec za parkirišče .................................................................................................. 32

Slika 23: Vzorec za izrezovanje za restavracijo ....................................................................... 32

- X -

Slika 24: Vzorec za dom ........................................................................................................... 33

Slika 25: Zajem zaslona med izdelavo animacije v 3ds Max ................................................... 34

Slika 26: Zajem zaslona med izdelavo animacije v Blenderju ................................................. 34

Slika 27: Igrala - pogled od daleč ............................................................................................. 36

Slika 28: Igrala - otrokov pogled .............................................................................................. 36

Slika 29: Igrala - pogled od zgoraj ........................................................................................... 37

Slika 30: Vikend - pogled od daleč .......................................................................................... 37

Slika 31: Vikend - pogled človeka ........................................................................................... 38

Slika 32: Vikend - pogled od zgoraj ......................................................................................... 39

Slika 33: Parkirišče - pogled od daleč ...................................................................................... 39

Slika 34: Parkirišče - pogled človeka ....................................................................................... 40

Slika 35: Parkirišče - igra vzorcev in oblik .............................................................................. 40

Slika 36: Restavracija - pogled od daleč .................................................................................. 41

Slika 37: Restavracija - pogled človeka ................................................................................... 42

Slika 38: Restavracija – detajl luknjičastega videza ................................................................. 42

Slika 39: Dom - pogled od daleč .............................................................................................. 43

Slika 40: Dom - pogled človeka od znotraj .............................................................................. 43

Slika 41: Dom - pogled od zgoraj ............................................................................................. 44

Slika 42: Animacija senčila za restavracijo v slikovnem zaporedju ........................................ 46

KAZALO PREGLEDNIC

Tabela 1: Razlike med programi glede na operacijski sistem, ceno, licenco, pogon za

upodabljanje in vrsto uporabe........................................................................................... 11

Tabela 2: Primerjava med modeli različnih senčil, glede na program ..................................... 44

- XI -

UPORABLJENE KRATICE

CAD - Computer Aided Design (računalniško podprto oblikovanje)

CAM - Computer Aided Manufacturing (računalniško podprta proizvodnja)

3D - tridimenzionalno

2D - dvodimenzionalno

GNU GPL - General Public License (splošna javna licenca)

PVC - polivinilklorid

Photoshop CS - Photoshop Creative Suite

Univerza v Mariboru – Fakulteta za strojništvo Diplomsko delo

- 1 -

1 UVOD

1.1 Opis splošnega področja diplomskega dela

Sodobni postopki računalniškega virtualnega prototipiranja in čedalje večji obseg e-

poslovanja s tekstilijami ter oblačili zahtevata ustrezno modelirane in simulirane tekstilne

forme. 3D modeli tekstilij koristijo podjetjem za predstavitev izdelkov. Za potrebe razvoja

izdelka pa imajo 3D modeli nižjo ceno in omogočajo enostavnejše popravke ter predelavo v

primerjavi z izdelavo realnih prototipov. Kupec ima s pomočjo 3D modela boljšo predstavo o

videzu in umestitvi tekstilne forme. V primeru izdelave animiranega modela senčila,

animacija gibljivih delov prikaže kupcu delovanje in stopnje odpiranja, ki so mu na voljo.

Računalniško podprti sistemi za konstruiranje tekstilij in oblačil omogočajo obravnavo

modelov tekstilnih form ter izvoz grafičnih podatkov za potrebe drugih aplikacij. V

diplomskem delu želimo raziskati, kako se na področju oblikovanja, konstruiranja, animacije

in vizualizacije obnesejo različni komercialni in prostodostopni programi. Velika prednost

slednjih, v primerjavi s komercialnimi programi, je njihova dostopnost, saj so brezplačni. Pri

tem se pojavi vprašanje ali imamo morda zaradi tega slabše pogoje za izdelavo kakovostnega

in vizualno všečnega končnega izdelka (modela, simulacije, animacije) v primerjavi z

dražjimi komercialnimi programi v ponudbi.

1.2 Opredelitev diplomskega dela

Za potrebe raziskovanja smo izdelali pet reprezentativnih primerov modelov senčil, dva od

teh v prostodostopnem programu, tri pa v komercialnem programu. Senčilom smo dodali

potiske, ker je to parameter, ki je cenovno neugoden pri preizkušanju na fizičnem prototipu in

hkrati zaželen za boljšo predstavo o končnem izdelku. Zelo malo senčil na tržišču ima potiske

z dekorativnim pomenom po naročilu, opazili smo le vnaprej pripravljene potiskane tekstilije

in potiske, ki služijo v namene oglaševanja.

Modeli senčil, ki smo jih izdelali, so različni modeli jadrnih senčil in senčil za zimske

vrtove. Izbrana senčila so si po namembnosti zelo različna. Za namen 3D risanja sta bila


- 2 -

uporabljena programa Blender in 3ds Max, za izdelavo vzorcev za potiske pa smo uporabili

program Adobe Photoshop.

Namen. Namen je raziskati možnosti različnih 3D grafičnih programov za risanje

raznovrstnih oblik senčil in njihovo vizualizacijo za potrebe podjetja Barklem d.o.o. (v

nadaljevanju Barklem). Želimo primerjati, kakšne rezultate nam nudijo prostodostopnimi in

komercialnimi programi.

Cilji. Cilj diplomskega dela je izdelava reprezentativnih primerov oblik senčil, izdelava

animacije gibljivih delov, predstavitev modelov in obdelava videa. Želimo pokazati, da so

modeli izdelani v prostodostopni programski opremi ravno tako zadovoljivi, kot tisti izdelani

v komercialnem programu.

Hipoteze. Za izvedbo raziskave smo postavili naslednji hipotezi:

z virtualnim modeliranjem je možno pripraviti ustrezne modele senčil (oz. drugih

form, ki vsebujejo tudi tekstilne materiale);

odprtokodni 3D grafični programi (SketchUp, Blender) so prav tako uporabni za

vizualizacijo 3D tekstilnih form kot komercialni programi.

1.3 Struktura diplomskega dela

Diplomsko delo je razdeljeno na štiri poglavja. V prvem delu so predstavljeni osnovni pojmi,

s katerimi se soočamo pri izdelavi 3D modelov in kratek razvoj 3D risanja ter simulacije.

Sledi opis štirih različnih programov, njihovih lastnosti in primerjava med njihovimi

specifikacijami. Na podlagi primerjave je pojasnjena izbira dveh najbolj primernih programov

za ta projekt.

V praktičnem delu sta opisani izbrani vrsti senčil, namembnost in umestitev

posameznih modelov. Nato so predstavljeni uporabljeni tekstilni materiali glede na vrsto

senčila in lastnosti materialov, ki smo jih izbrali s svetovanjem podjetja Barklem. Sledi

izdelava 3D modelov senčil v izbranih programih za modeliranje s predstavitvijo postopka

izdelave, oblikovanje vzorcev za aplikacijo na modelih in opis metode izdelave animacije.


- 3 -

V tretjem delu so predstavljeni rezultati s slikami pridobljenimi z upodabljanjem in

diskusija. Zaključimo s primerjavo med posameznimi modeli glede na program, s katerim so

bili izdelani in primerjamo kvaliteto osvetlitve ter senc, definicijo materialov, ostrino robov in

detajle.

V zadnjem delu je pregled rezultatov našega dela in potrditev postavljenih hipotez.


- 4 -

2 TEORETIČNI DEL

2.1 Teorija o risanju in vizualni upodobitvi z različnimi 3D programi

3D modeliranje je računalniško podprt proces izdelave matematične predstavitve

tridimenzionalnega objekta z ustrezno programsko opremo [1].

Izdelek, ki je rezultat tega procesa, imenujemo 3D model in ga lahko predstavimo kot

2D sliko s postopkom imenovanim upodabljanje (ang. rendering) ali v 3D obliki z

računalniško simulacijo.

Ko govorimo o računalniški grafiki in animaciji, mislimo na simulacijo v najširšem

pomenu kot vsako spremembo, ki nam jo prek raznih algoritmov izračuna računalnik in nas v

modernih programih spremlja na vsakem koraku.

V ožjem pomenu pa je računalniška simulacija zelo specializirana stroka, ki se

ukvarja z uporabo procesorske moči za izračunavanje različnih fizikalnih pojavov na

predmetih in materialih z modernimi matematičnimi algoritmi tako imenovana strojna

simulacija (na primer poraba dirkalnih gum, aerodinamičnost letal ...). Izdelana je na enem ali

več računalnikih in je namenjena predstavitvi obnašanja sistema z uporabo abstraktnega

modela. Uporabljena je za namene matematike, fizike, astrofizike, kemije, biologije,

ekonomije, psihologije in inženiringa (v strojništvu, gradbeništvu, arhitekturi ...) [7].

V strogem smislu lahko kot animacijo [9] definiramo spremembo kateregakoli

parametra v razmerju s časom. V praksi 3D animacija poteka prek spreminjanja pozicije,

velikosti in rotacije elementov v različnih časovnih okvirjih (ang. key frames). Animacija je

navadno ustvarjalno človeško delo, lahko je pa tudi produkt simulacije tako imenovana

proceduralna animacija.

Upodabljanje (ang. rendering) [22] je proces ustvarjanja končne podobe 2D ali 3D

modela. Za opis virtualne scene določimo pogled, geometrijo, senčenje, svetlost in teksturo.

Takšna predstavitev nam omogoča izdelavo modelov, ki v realnem svetu še ne obstajajo

in koristi pri razvijanju prototipov izdelkov za preučevanje različnih sistemov ter njihovega

delovanja, brez stroškov izdelave poskusnega modela. Popravki, ki jih izvedemo, so hitri in

ne predstavljajo velikega finančnega zalogaja.


- 5 -

3D modeli so v uporabi v različnih panogah. Njihova najbolj razširjena in poznana

uporaba je v filmski industriji, kjer so že skoraj v celoti nadomestili miniaturne modele

objektov v znanstveno-fantastičnih filmih in junakov v animiranih risanih filmih. Prav tako so

3D modeli v uporabi v računalniških igrah, saj večina teh temelji na virtualnem svetu. V

znanstvene namene se 3D modeliranje uporablja v medicini in kemiji za modele delov

človeškega telesa in predstavitev spojin. Zelo je razširjena tudi uporaba 3D modelov v

arhitekturi, saj je z njihovo pomočjo kupcu omogočena predstava zunanjega izgleda stavbe,

razporeditve prostorov in rešitev notranjih oblikovalcev ter pokrajinske ureditve in umestitve

objekta v prostor. V strojništvu se 3D modele uporablja za natančno izdelavo in ogled

delovanja strojev ter vozil. Glede na različne panoge so podjetja razvila programe, ki so

prilagojeni potrebam stroke oz. celo posameznim skupinam uporabnikov. V strojništvu je

tako najbolj razširjena uporaba programov SolidWorks za računalniško podprto konstruiranje

in inženirske analize ter Autodesk Inventor, ki je osnova za izdelavo 3D prototipov. V filmski

in računalniški industriji je uporaba programa odvisna od tipa modela, ki bo izdelan.

Najpogosteje so uporabljeni 3ds Max, Maya, Lightwave, Houdini in ZBrush. Na področju

arhitekture se za modeliranje uporabljata AutoCAD in Rhinoceros, za upodabljanje pa 3ds

Max z dodatkom Grasshopper-ja ali V-Ray-ja.

2.2 Opis funkcionalnosti 3D grafičnih programov

Glede na ustreznost programa za projekt, zahtevnost uporabe in predznanje, smo izbirali med

štirimi 3D grafičnimi programi, ki so na voljo.

2.2.1 Blender

Blender je brezplačen odprtokodni program za 3D risanje, modeliranje, izdelavo interaktivnih

3D aplikacij, animiranih filmov in videoiger, ki je pod licenco GNU GPL (GNU General

Public License) na voljo za vse bolj razširjene operacijske sisteme. Uporabnik lahko

spreminja izvorno kodo in orodje razširja v komercialne, učne ter profesionalne namene, brez

kršenja licence, končni izdelek pa obdrži v svojem lastništvu.

Za lastne potrebe sta program Blender ustvarila nizozemski studio za animacije Neo

Geo in Not a Number Technologies (NaN), pozneje pa so ga ustvarjalci ponudili pod licenco

GNU GPL za širšo javnost. Danes program razvijajo in razširjajo njegovi uporabniki.

Program je na voljo za prenos iz spletne strani ponudnika [5] za operacijski sistem

Windows (Windows 8, Windows 7, Windows Vista, Windows XP), Mac OSX (Mac OS X


- 6 -

10.6+) in GNU/Linux (glibc 2.11 and SDL-1.2.). Nahaja pa se v obliki Source code. Trenutna

verzija programa je 2.70a, dosegljive pa so tudi prejšnje verzije programa vključno s prvo. Na

spletni strani so pojasnjene tudi zahteve za strojno opremo računalnika, na katerem želimo

uporabljati program, razdeljene na osnovno, priporočeno in optimalno strojno opremo.

Blender nudi številna orodja, kot so bližnjice na tipkovnici, ki omogočajo hitro

ustvarjanje, spreminjanje in popravljanje modelov. Program se ponaša z realističnimi

materiali, z vgrajeno razširitvijo Cycles-a lahko dosežemo fotorealistično upodabljanje (ang.

rendering), omogoča pa tudi kompozitiranje. S programom lahko skulpturiramo, izdelujemo

skeletno konstrukcijo (ang. rigging) in izdelke animiramo. Za tekočine, dim, delce, lase in

tekstilne materiale so nam na voljo orodja za simulacijo. Program vključuje tudi polno

opremljen pogon za ustvarjanje računalniških videoiger. Uporabniški vmesnik programa

lahko uporabnik po želji spreminja in prilagodi svojim potrebam in navadam.

Na spletu je velika zbirka brezplačnih in plačljivih publikacij, spletnih strani, videov z

navodili in nasveti za uporabo programa ter njegovih razširitev. Večina teh je na voljo v

angleškem jeziku, v slovenščini pa je na voljo učno gradivo namenjeno srednješolcem, ki je

nastalo v okviru projekta Munus 2 [19].

2.2.2 SketchUp

SketchUp (včasih poznan kot Google Sketchup) je program za 3D modeliranje, ki ga

uporabljajo arhitekti, gradbeniki, oblikovalci, inženirji, filmska industrija in industrija

videoiger [13]. Od maja 2013 je voljo brezplačna verzija SketchUp Make, ki je zasnovana za

domačo rabo in za namene učenja ter plačljiva verzija SketchUp Pro z dodatnimi funkcijami,

namenjena profesionalni rabi. SketchUp je bil med letoma 2000 in 2006 neodvisen, med

letoma 2006 in 2012 je z njim upravljal Google. Trenutno pa je v lasti podjetja Trimble

Navigation, ki se ukvarja z mapiranjem, nadzorom in navigacijsko opremo.

SketchUp Make lahko naložimo iz spletne strani ponudnika, ki zahteva naslov

uporabnikove e-pošte, namen uporabe programa in strinjanje z licenčnim dogovorom. Deluje

na operacijskem sistemu Windows (Windows 8, Windows 7 in Windows Vista) in Mac OSX

(Mac OS X 10.9+, Mac OS X 10.8+ ter Mac OS X 10.7+). Na spletni strani so pojasnjene tudi

osnovne zahteve za strojno opremo in priporočena strojna oprema.

Oglaševan je kot najbolj preprost program za izdelavo 3D modelov. Ob njegovi uporabi

je namreč lahko vključena možnost pomoči, ta pa nam s preprostimi animacijami v okencu


- 7 -

prikazuje operacije, ki jih lahko izvajamo s posameznimi funkcijami. Na Slika 1 vidimo

prikaz in razlago uporabe merilnega traku (ang. Tape Measure Tool).

Slika 1: SketchUp Make z vključeno pomočjo za uporabnika

Končni izid dela je podoben izredno dobri ročno izdelani risbi izdelka ali objekta,

vendar v programu ni možnosti izdelave fotorealističnega izgleda. SketchUp Make je

združljiv s profesionalno plačljivo razširitvijo V-Ray ali Maxwell za upodabljanje, ki po

obdelavi lahko daje izdelku realističen videz.

Del ponudbe, ki jo program vključuje, je Trimble 3D Warehouse (včasih poznan kot

Google 3D Warehouse), ki predstavlja knjižnico 3D modelov dostopnih ustvarjalcem in jim

omogoča prenos modelov iz knjižnice v program ali nalaganje svojega modela v knjižnico

(Slika 2) [2]. Modeli, ki so na voljo, pokrivajo širok spekter objektov in izdelkov, ki sega od

znanih stavb, pohištva, vozil do kipov, filmskih junakov in zasebnih domovanj.


- 8 -

Slika 2: Trimble 3D Warehouse modeli

Za pomoč pri uporabi programa je na voljo baza znanja s forumom za vprašanja in

nasvete, navodili za začetek dela s programom, razlago pomena ključnih besed, s katerimi se

najpogosteje srečujemo med delom ter nasveti za reševanje morebitnih težav s programom, s

katerimi se uporabnik sooči.

2.2.3 3ds Max

3ds Max (včasih poznan pod imenom 3D Studio Max) je profesionalni računalniški program

za izdelavo 3D modelov, animacij in iger. Razvilo ga je podjetje Autodesk Media and

Entertainment v letu 1990 za tedanjo MS-DOS platformo. Od takrat naprej je program na

voljo izključno v Windows okolju in zadnjih 10 let izide vsako leto nova verzija, ki od

uporabnika zahteva novejše različice operacijskega sistema. Tako trenutno najnovejša

različica Autodesk 3ds Max 2015 deluje samo na 64-bitnem operacijskem sistemu Windows 7

ali Windows 8.

Na spletni strani proizvajalca [3] je na voljo obširen pregled programa, nasveti o

postopku dela, informacije o novih funkcijah, ki jih program nudi,pomoč in reševanje težav s

programom. Večina teh informacij je na voljo v pisni obliki, precej ponazoritev pa je

dosegljivih tudi v obliki videa (Slika 3).


- 9 -

Slika 3: Prikaz uporabe 3ds Max v obliki videa na spletni strani proizvajalca

Poleg modeliranja in animacije vključuje 3ds Max še druge pripomočke, kot so

materiali, sistem delcev, prilagodljiv uporabniški vmesnik, sodoben pogon za upodabljanje s

priljubljenimi metodami, (metoda sevanja, globalna osvetlitev, skriptni jezik).

Program 3ds Max je razširjen v filmski industriji, saj so ga uporabili v več filmih. Naj

izpostavimo nekatere najbolj odmevne filme, kjer so uporabljali omenjen program: 2012,

Avatar, oba dela Harryja Potterja in Svetinje smrti, trije deli Transformerjev, Vojna zvezd:

Epizoda III - Maščevanje Sitha, Umri kdaj drugič in številni drugi.

2.2.4 SolidWorks

Podjetje SolidWorks Corporation je izdalo prvi program SolidWorks 95 leta 1995, leta 1997

pa ga je kupilo podjetje Dassault Systèmes, ki ga ima v lasti še danes. Nova različica

programa izide vsako leto že od njegovega nastanka. Program je namenjen računalniškemu

konstruiranju in inženirskim analizam, uporablja pa ga kar dva milijona inženirjev in

oblikovalcev po svetu. SolidWorks 3D CAD je plačljiv program, ki je na voljo samo za

uporabnike operacijskega sistema Windows. Uporabnik lahko izbira med osnovno,

profesionalno in premium različico, ki se med seboj razlikujejo po dodatkih, ki jih nudijo ter


- 10 -

ceni. Program je študentom na voljo preko Fakultete za strojništvo in podjetja ib-CADdy

d.o.o. [15] pod posebno brezplačno licenco, ki je veljavna eno leto.

V osnovnem programu SolidWorks lahko uporabnik konstruira posamezne dele in

sestave ter izdeluje kompleksne površine, želene vzorce in strukture. Možna je tudi izdelava

2D risb, vizualizacija, animacija, izdelava načrta za proizvodnjo, razvijalci pa lahko med

seboj sodelujejo in si izmenjujejo CAD podatke. Naprednejši različici pa ponujata še izdelavo

stroškovnih kalkulacij, preverjanje CAD standardov, napredno upodabljanje, analizo gibanja,

polaganje cevi in druge parametre za profesionalno uporabo.

Na spletni strani proizvajalca [14] uporabniki lahko izmenjujejo mnenja in nasvete na

forumu ter se povezujejo na mednarodnih dogodkih organiziranih s strani podjetja.

Informacije za spoznavanje s programom so dosegljive po korakih v pisani obliki, s slikami in

videom. Kadarkoli so na voljo tudi pretekli spletni seminarji o 3D CAD, simulaciji, tehnični

komunikaciji, trajnostnem oblikovanju in o vodenju podatkov o izdelku.

V slovenskem jeziku so informacije dostopne na spletni strani podjetja ib-CADdy d.o.o.

[15], ki organizira tečaje in seminarje ter prodaja priročnik za uporabo programa. Na spletni

strani najdemo tudi forum in podatke o zadnjih natečajih ter novicah na področju CAD

oblikovanja.

2.3 Razlike med 3D grafičnimi programi in opredelitev problema

Pomembne osnovne lastnosti, s katerimi smo se srečali pri izbiri dveh programov za končno

uporabo, so: vrsta operacijskega sistema, v katerem program deluje, cena programa in

dodatkov, tip licence, možnost uporabe naprednega pogona za upodabljanje ter komu je

program namenjen.


- 11 -

Tabela 1: Razlike med programi glede na operacijski sistem, ceno, licenco, pogon za upodabljanje in vrsto

uporabe

Program Operacijski

sistem

Cena Licenca Napreden pogon za

upodabljanje

Uporaba

Blender Windows

Mac OSX

GNU/Linux

brezplačen odprta

koda

Cycles (vključen) profesionalna

SketchUp

Make

Windows

Mac OSX

brezplačen zaščitena

licenca

Maxwell (plačljiv) ali

V-Ray (plačljiv)

zasebna, hobi

3ds Max Windows plačljiv zaščitena

licenca

Mental Ray (vključen)

ali

V-Ray (plačljiv)

profesionalna

SolidWorks Windows plačljiv zaščitena

licenca

PhotoView 360

(vključen v

Professional in

Premium)

profesionalna

Primerjavo želimo izvesti med dvema programoma, ki sta si med seboj podobna

predvsem po tem, kakšen je končni izdelek. Glavna razlika med njima je v dostopnosti, eden

izmed njiju je prostodostopen drugi pa plačljiv. Primerjava med zelo nasprotujočima si

programoma glede na predvidenega končnega uporabnika, kot sta na primer SketchUp Make

in SolidWorks, je nesmiselna, saj so v takem primeru rezultati že v naprej jasni. Zaradi želje

po doseganju kvalitetnega fotorealističnega videza, SketchUp Make izgubi naziv

prostodostopnega programa, ker so napredni pogoni za upodabljanje, ki dajejo zadovoljive

rezultate, zanj dosegljivi le kot plačljivi dodatki. Zaradi obeh opisanih razlogov med

brezplačnima programoma izberemo Blender. Namen diplomskega dela ni industrijska

izdelava senčil, pač pa vizualizacija za predstavitev, zato ni potrebe po uporabi tehnično

naprednega programa SolidWorks, ustreza nam že program 3ds Max.

Področje realističnega simuliranja tekstilij je dobro raziskano, tako na področju tekstilne

industrije in njej namenjenih CAD/CAM programih znanih proizvajalcev programske opreme

(Optitex, Assyst, Lectra in Gerber), kot tudi na področju drugih programskih aplikacij, ki so v

uporabi za vizualizacijo tekstilij v ostalih industrijah. Študija [16] primerjave med 3D

simulacijami, izdelanimi s programoma 3ds Max in Blender, primerja gubanje, upodobitev


- 12 -

tekstilij na treh geometrijskih telesih (Slika 4 levo), analizira drapiranje na kocki, valju in sferi

(Slika 4) ter primerja površine in obsege tlorisov. V študiji so podane ocene števila korakov,

ki so potrebni za pripravo scene, števila ponujenih tekstilnih materialov v podatkovni bazi

programov, števila nastavitev parametrov v programu in njihova razumljivost ter čas

simulacije trka in drapiranja. Rezultati merjenja so pokazali, da je postopek izdelave

simulacije v obeh programih podoben. Pri merjenju časa trka in simuliranja se je prav tako

pokazalo, da sta programa primerljiva. 3ds Max se je izkazal bolje pri izbiri materiala in

številu parametrov, ki jih lahko uporabnik spreminja, z njim lahko tudi izdela natančnejšo

sliko kot v Blenderju, vendar se s tem zviša čas izdelave in poraba procesorja.

Slika 4: Slika iz članka [16]: Drapiranje (na levi) bombažne in svilene tekstilije ter gume po interakciji s

kocko, valjem in kroglo ter tloris drapiranja (na desni)

Zadovoljivi rezultati študije so poleg prej omenjenih razlogov potrdili našo izbiro

programa 3ds Max in Blenderja za nadaljnje delo.


- 13 -

3 EKSPERIMENTALNI DEL

3.1 Opis izbranih modelov senčil

Senčila so se v zadnjem desetletju razvila od preprostih oblik klasičnih tekstilnih materialov

na ročni pogon, ki služijo predvsem senčenju določenega dela objekta, do vse bolj

kompleksnih struktur na motorni pogon, s katerimi zaščitimo notranjost ali omogočimo

uporabo zunanjega prostora v vseh letnih časih. Lahko so del objekta ali delujejo kot

samostojna enota.

Senčila služijo za zasenčenje, varovanje pred škodljivimi žarki, preprečevanje

pregrevanja steklenih površin, zmanjševanje stroškov z vzdrževanjem želene temperature,

nudijo stalne in začasne rešitve za senčenje ter zaščito pred dežjem (za prireditve in dogodke

na prostem). Oblikovalci in podjetja neprestano razvijajo nove oblike, uporabne lastnosti in

projektirajo energijsko koristne strukture z uporabo sončnih celic. Senčila se smatra kot

pametna oprema objektov.

Moderna senčila pa imajo poleg uporabnega tudi dekorativni namen. S pravo izbiro

senčil lahko dosežemo skladanje objekta z okolico ali ga od nje popolnoma ločimo in

izpostavimo. Z ozirom na celostno grafično podobo lahko senčila za stavbe podjetij in

institucij z barvami ter vzorci pripomorejo k razpoznavnosti.

Med modernimi senčili velja omeniti brisoleje, panele, jadra in senčila za zimske

vrtove. Brisoleji so horizontalno oz. vertikalno postavljena zunanja senčila, običajno izdelana

iz aluminija, moderni brisoleji pa vsebujejo tudi fotovoltaične celice. Lahko so fiksna ali pa

jih upravljamo z motornim pogonom, s katerim prilagajamo osvetlitev in senčenje prostorov.

Za njih je značilna zanesljivost in odpornost na vremenske vplive.

Paneli so lahko fiksni ali z motornim pogonom, prav tako kot brisoleji, so lahko

horizontalni ali vertikalni. Premikamo jih z drsenjem po vodilih ali z vrtenjem okoli osi.

Običajno so pravokotne oblike, izdelani so iz aluminija, kompozitnih materialov ali lesa,

včasih so tudi perforirani.


- 14 -

Slika 5: Levo zgoraj paneli, desno zgoraj screen roloji, levo spodaj senčilo za zimski vrt, desno spodaj

brisoleji

V diplomskem delu smo želeli izdelati senčila za čim bolj raznolike končne uporabnike,

saj smo želeli raziskati različne oblike, namestitve, vzorce in potiske. Izbrali smo jadrno

senčilo za otroška igrala, jadrno senčilo za vikend na morju, jadrno senčilo za parkirišče,

senčilo za zimski vrt za restavracijo in senčilo za zimski vrt doma.

3.1.1 Jadrna senčila

Jadrna senčila so ena od novosti na področju senčenja. Glede na izbiro materiala lahko ščitijo

samo pred vplivi sonca ali pa pred soncem in dežjem. Lahko so poljubnih oblik, najpogosteje

so trikotna ali štirikotna. Poleg statičnih pa poznamo tudi dinamične, katerih naklon lahko

spreminjamo glede na položaj sonca. Primerna so za senčenje večjih površin, možna pa je tudi

kombinacija več jader za prekrivanje velikega ali razgibanega področja. Funkcionirajo lahko

kot samostojni objekt ali pa so pritrjena na obstoječo stavbo, kar pomeni več svobode pri

izbiri.

Igrala. Prvo jadrno senčilo je namenjeno zaščiti otroških igral pred vremenskimi vplivi.

V Ajdovščini so vsa otroška igrala odkrita, kar pomeni, da so otroci med igranjem ves čas

izpostavljeni nevarnemu sončnemu sevanju. V navadi nam je, da se pred soncem zaščitimo

med sončenjem na bazenu in na plaži, pogostokrat pa na to pozabimo med drugimi

aktivnostmi na prostem. Zasenčena igrala omogočajo spontan obisk in varujejo otroka pred


- 15 -

pretirano poletno vročino. Ob spremenljivem vremenu, nenaden dež prekine igro, igrala pa

ostanejo mokra, spolzka in neprimerna za uporabo še dolgo po prenehanju in ob takih dneh

samevajo, kar pa bi izbira primernega materiala za senčenje lahko to preprečila. Poleg tega pa

konstrukcije igral, ki so po večini kombinacija lesa in kovine, celo leto kljubujejo dežju,

vetru, soncu, vročini, nizkim temperaturam in snegu. Izpostavljenost vremenskim razmeram

bistveno skrajša življenjsko dobo in varnost igral, obenem pa predstavlja neprestane stroške z

obnovo in popravili s strani investitorja. Jadrna senčila so zelo primerna za take rešitve, saj jih

lahko postavimo okrog že obstoječe konstrukcije ali pa jih postavimo skupaj z novimi igrali.

Izdelali smo senčilo sestavljeno iz treh samostojnih jader različnih oblik.

Vikend. Ob lepem vremenu želimo čim več časa preživeti zunaj, se sproščati s knjigo,

prirejati piknike in zabave v prijetni senci. Drugo jadrno senčilo smo namenili vikendu na

morju, a je še posebej v poletnih mesecih uporabno tudi za hišo kjerkoli. Glede na to, kateri

del želimo zasenčiti, kakšna je okolica in oblika vikenda, je lahko senčilo popolnoma ali

delno samostojno. Pod nastalo senco lahko postavimo vrtno pohištvo ali manjši bazen.

Odvisno od potreb uporabnika, se lahko tako jadrno senčilo prilagaja soncu ali pa je statično.

Poleg tega pa obstaja tudi možnost, da je senčilo čez zimo pospravljeno. Oblike takega senčila

so lahko poljubne, najpogosteje izbiramo med pravokotnimi in trikotnimi oblikami. Izdelali

smo statično samostojno jadrno senčilo.

Parkirišče. Zadnje med jadrnimi senčili je v tujini že precej uveljavljeno in predstavlja

zasebno ali javno senčilo za avtomobile. Senčilo za parkirišče je primerno za senčenje

dovozov hiš, večstanovanjskih stavb ali naknadno prekrivanje velikih parkirišč na prostem.

Dovoze lahko senčimo z vpetjem na objekt ali pa kot samostojno senčilo, ,njegovo velikost pa

lahko prilagodimo številu uporabnikov. V primeru senčenja parkirišč večstanovanjskih

objektov lahko stanovalcem zagotovimo skladno in estetsko senčenje s posameznimi

samostoječimi senčili, kar jim omogoča neodvisnost pri odločanju za nakup. Največji

prednosti senčil pred gradnjo parkirnih hiš pa sta hitra postavitev in možnost premestitve v

primeru sejmov ali drugih javnih prireditev. Izdelali smo senčilo za veliko parkirišče

sestavljeno iz štirikotnih jader.

3.1.2 Senčila za zimske vrtove

Senčila za zimske vrtove lahko nadomeščajo streho ali potekajo preko obstoječe, običajno

kovinsko steklene konstrukcije. Izvedba je možna z različnimi načini zlaganja ali navijanja.


- 16 -

Najpogosteje so takšna senčila v uporabi skozi celo leto, zato morajo dobro prenesti vplive

vremena in hkrati nuditi zaščito pred dežjem in soncem.

Klasične tende (markize) za prekrivanje velikih površin niso primerne, ker nastanejo po

dolžini prevelike obremenitve in postanejo tende nestabilne. Drugače je pri senčilih s

konstrukcijo in dobrim sistemom navijanja, kjer do teh težav ne prihaja.

Restavracija. Prvo senčilo za zimski vrt smo namenili restavraciji, ki ima potrebo po

pokritju zunanje terase v primeru dežja ali močnega opoldanskega sonca. Ob zmernem, lepem

vremenu je terasa lahko odkrita, zato smo izdelali senčilo, ki ga lahko po potrebi odpremo ali

zapremo. Odločili smo se za sistem zlaganja, ker je zanimiv in neobičajen, poleg tega pa z

nagibom posameznih delov dosežemo dobro odvajanje vode. Vsak del je sestavljen iz dveh

plasti tekstilnega materiala, ki sta ob robovih, kjer se izvede gubanje zavarjeni skupaj. Tak

način izdelave nam omogoča, da je spodnji material preluknjan z vzorčki in pri tem ne ogrozi

zaščito pred dežjem. Pomembni sta le izbira barve zgornjega sloja, ki mora biti svetel, da ne

povečuje segrevanja, in vrhnja stran spodnjega sloja, ki je za boljšo refleksijo srebrna.

Dom. Drugo senčilo za zimski vrt smo namenili steklenemu zimskemu vrtu za dom.

Zimski vrt je v osnovnem pomenu namenjen varovanju občutljivih rastlin pred hudo vročino

ali pozebo. Skozi čas se je uporaba zimskega vrta spremenila, saj nam lahko tudi omogoča

stik z naravo v vseh letnih časih. V današnjem času se zimski vrt poleg shranjevanja rastlin

uporablja za oddih, kot jedilnico, sprejemnico, delovni kotiček ali celo otroško igralnico. Pri

senčenju take konstrukcije je najbolj pomembna možnost zunanjega senčenja strehe, saj se v

nasprotnem primeru lahko začne cel objekt pregrevati, kar pomeni potrebo po vgradnji

klimatske naprave in s tem zvišanju stroškov ter odmik od narave. Izbrali smo senčilo, ki

pokrije celotno streho izbranega zimskega vrta.

3.2 Uporabljeni materiali

Pri projektiranju novih objektov in sanaciji starih prihaja vse bolj v ospredje zahteva po

zniževanju stroškov vzdrževanja konstantne temperature notranjih prostorov, saj smo v

Sloveniji izpostavljeni velikim temperaturnim razlikam med poletjem in zimo. Poleg izolacije

in novih materialov v gradbeništvu nam to omogočajo tudi pravilno izbrana senčila. Pri tem

velja posebej izpostavili zunanja senčila, saj lahko z njimi skoraj vedno dosežemo 90 %


- 17 -

toplotno zaščito, v primerjavi z notranjimi, s katerimi dosežemo največ 50 % toplotno zaščito

prostora [11].

Glede na model senčila lahko izberemo različne materiale, ki pa niso omejeni samo na

tekstilije. Brisoleji in paneli so običajno iz aluminija, lahko pa so tudi stekleni, leseni ali iz

nerjaveče pločevine. Za screen roloje je poleg klasičnih tekstilnih materialov na voljo tudi

tkanina iz nerjavečega jekla.

Za jadrna senčila, ki nimajo potrebe po popolni zaščiti pred dežjem smo izbrali material

Soltis 92 proizvajalca Serge Ferrari [12], saj dobro ščiti pred toploto, ima visoko odpornost in

dimenzijsko stabilnost, je tanek in lahek zaradi Precontraint tehnologije, ki jo je patentiralo

podjetje Serge Ferrari. Na sliki 6 so našteti vsi tehnični podatki tekstilnega materiala in

standardi, katerim material ustreza. Z vidika estetike smo izbrali Soltis 92, ker ponuja petdeset

različnih barv, kar nam omogoča izbiro najbolj primerne glede na okolje in lahko z njim

sestavimo različne barvne kombinacije.

Slika 6: Tehnični podatki materiala Soltis 92

Jadrna senčila s potrebo po zaščiti pred dežjem in zgornji material pri senčilu za zimski

vrt za restavracijo bomo izdelali z materialom Precontraint 502, ki ga prav tako proizvaja

Serge Ferrari. Od izdelka Soltis 92 se Precontraint 502 razlikuje predvsem po tem, da na

površini nima luknjic, kar kaže slika 6. Precontraint je prav tako kot Soltis 92 zaradi

posebnega načina izdelave lahek in vzdržljiv, dimenzijsko stabilen in dobro ščiti pred toploto,

poleg tega pa tudi proizvajalec potrjuje, da je material primeren za potiske.


- 18 -

Slika 7: Material senčila za zimski vrt: na levi strani Precontraint 502, na desni strani Soltis 92 z

luknjicami

Za spodnji material pri senčilu za zimski vrt smo izbrali Soltis 99, ki je izdelan pri istem

podjetju in z istim načinom izdelave kot prejšnji dve, je pa izjemno lahek, ne obteži senčila in

ima dvostransko obarvanost. Na eni strani je namreč tekstilija srebrna, na drugi strani pa

poljubne barve.

Zimski vrt za dom smo prekrili z materialom Satine 5500, proizvajalca Mermet [10].

Posebnost tega izdelka je, da je mešanica steklenih vlaken in PVC (slika 8).

Slika 8: Tehnični podatki materiala Satine 5500

3.3 Risanje 3D modelov senčil

Risanje 3D modelov senčil smo izvedli v obeh izbranih programih. Najprej smo se morali

spoznati z uporabniškim vmesnikom, osnovnimi funkcijami in zmožnostmi posameznega

programa.

Stebre za senčila smo izdelali z manipulacijo primitivnih oblik (valji, kocke), za

izdelavo platen in drugih bolj kompleksnih oblik pa smo uporabili ravnine, ki smo jih

deformirali s pomočjo različnih modifikatorjev. Temu je sledil postopek teksturiranja, kjer


- 19 -

smo na izdelan model postavljali teksture in materiale. Sledila je izbira osvetljevanja in

položaja kamere. Nazadnje smo izdelek upodobili s pomočjo razširitev (V-Ray za 3ds Max in

Cycles za Blender).

Problem tektsturiranja kompleksnih površin se je pojavil pri dveh od petih modelov, saj

je jadro za igrala sestavljeno iz treh različnih delov z nepovezanimi vzorci, senčilo za

parkirišče pa ima vzorec, ki izmenično spreminja barvo, a ohranja smer in velikost črt. Za

lažjo postavitev in oblikovanje vzorca (teksture) smo uporabili tehniko odvijanja UV map

(ang. unwrapping). Pri tej tehniki smo s programom postavili UV mape geometrije na ravno

ploskev, ki je bila potem projicirana na geometrijo iz izbrane osi (slika 9) [4, 6, 18].

Slika 9: Pripravljena UV mapa, UV mapa s teksturo, projekcija teksture na geometrijo s pripravljeno UV

mapo

3.3.1 Predstavitev uporabniškega vmesnika v programu 3ds Max

Ob zagonu programa 3ds Max se nam prikaže privzeti uporabniški vmesnik (slika 10), ki je

sestavljen iz šestih pomembnih oken:

menijska vrstica;

osnovna orodna vrstica;

trak za modeliranje;

ukazne plošče;

delovna površina;

časovnica.


- 20 -

Slika 10: Uporabniški vmesnik programa 3ds Max

Na vrhu zaslona imamo naslovno vrstico in menijsko vrstico, v kateri so meniji

razporejeni glede na funkcionalnost. Menijska vrstica se začne z zelenim menijem aplikacija,

temu pa sledi meni uredi (ang. edit), orodja (ang. tools), skupine (ang. group), pogledi (ang.

views), ustvari (angl. create), modifikatorji (modifiers), animacija (ang. animation),

urejevalnik krivulj (ang. graph editors), upodabljanje (ang. rendering), prilagajanje (angl.

customize), MAXScript in pomoč (ang. help). Pod meniji je osnovna orodna vrstica, kjer so

na voljo osnovne funkcije, ki jih lahko izvajamo, kot so premikanje, rotiranje in spreminjanje

velikosti. Poleg osnovnih funkcij je v orodni vrstici med drugim tudi urejevalnik materialov

(ang. material editor) in pogovorno okno za upodabljanje (ang. render setup). Pod osnovno

orodno vrstico je trak za modeliranje, ki vsebuje vsa orodja, ki jih potrebujemo za modeliranje

s poligoni. Na desni strani ekrana so ukazne plošče (ang. command pannels), s katerimi lahko

dostopamo do večine funkcionalnosti, ki jih nudi 3ds Max. Obstaja šest različnih ukaznih

plošč: ustvari (ang. create), prilagodi (ang. modify), hierarhija (ang. hierarchy), gibanje (ang.

motion), prikazovanje (ang. display), orodja (ang. utilities).

Delovna površina, kjer vidimo in prilagajamo sceno in objekte, je zelo pomembna in

zaseda največji del zaslona. Razdeljena je na štiri dele (viewports), ki predstavljajo štiri

različne poglede: zgornji, levi, sprednji in perspektiva. Le eden od teh je lahko aktiven ob

istem času in je med uporabo obrobljen z rumeno barvo. Po potrebi lahko posamezne dele

povečamo na celozaslonski način in nato zopet zmanjšamo, tako da imamo pred seboj spet

vse štiri poglede ali pa si velikosti oken posameznega pogleda prilagodimo po potrebi.


- 21 -

Na dnu zaslona je časovnica in animacijski drsnik, ki služita izdelavi animacije.

Spodaj levo je del namenjen uporabnikom MAXScript, na sredini spodaj pa so orodja

za transformacijo za vpisovanje natančnih koordinat ali mer.

3.3.2 Risanje modelov senčil v programu 3ds Max

Igrala. Preden smo začeli z delom v programu, smo obiskali spletno stran Turbosquid [17] in

si med brezplačnimi modeli izbrali igrala, ki so primerna za postavitev senčil. Spletna stran je

baza 3D modelov, namenjena nekomercialni uporabi. Po prenosu datoteke na računalnik in

uvozu v program 3ds Max, smo lahko pričeli z izdelavo.

Glede na izbrana igrala smo si zamislili okvirno velikost in obliko, ki smo jo želeli

izdelati in jo razdelili na tri dele (slika 11, levo zgoraj). Začeli smo z izdelavo stebrov, katerih

položaj smo prilagodili igralom in želeni obliki. Skušali smo postaviti minimalno število

stebrov in hkrati doseči razgibanost vseh treh jader. Nato smo izdelali natančno obliko

posameznih jader, katerih robovi niso ravni, pač pa rahlo konkavni za povečano dimenzijsko

stabilnost. Sledilo je povezovanje jader in stebrov z vrvjo.

Naklone senčil smo na začetku prilagodili obliki modela igral, vendar smo pozneje

razmislili, da moramo biti pozorni tudi na odvajanje vode v primeru dežja. Želeli smo doseči,

da se voda ne izliva na igrala ali igralno površino, zato smo naklone popravili, tako da voda

odteka ob robovih igralne površine (slika 11, desno zgoraj, levo spodaj).

Sledila je izdelava UV mape, ki nam je omogočila lažjo izdelavo vzorca, prilagojenega

za obliko jader. Vzorec izdelan v programu Photoshop smo uvozili kot teksturo, tej pa smo

prilagodili parametre, tako da je končni izdelek dobil realistični izgled. Zadnja stopnja

izdelave igral je bilo upodabljanje z dodatkom V-Ray.


- 22 -

Slika 11: Igrala v 3ds Max

Restavracija. Najprej smo poiskali model stavbe, primerne za restavracijo. Delo smo

začeli z izdelavo konstrukcije, na katero smo želeli postaviti senčilo. Želeli smo zasenčiti

teraso pred celotno dolžino stavbe, ki pa je precej velika, zato smo prvotno veliko

konstrukcijo razdelili na manjše dele. Običajno tak tip senčila izdelamo iz največ dveh delov,

tako da je vsak nagnjen k zunanjemu robu in voda v primeru dežja ne odteka po sredini

pokritega prostora. Zaradi velikosti stavbe smo tokrat konstrukcijo razdelili na tri dele, pri tem

pa se je pojavilo vprašanje reševanja odtekanja vode, saj nismo želeli, da voda odteka po

terasi restavracije (slika 12). Problem smo rešili s stopnjevanjem višine posameznih delov in

ureditvijo odtekanja od najvišjega proti najnižjemu z rahlim nagibom (slika 13).

Sledila je izdelava obeh plasti tekstilij in gubanje, ki posnema realen izgled takega tipa

senčila, saj nikoli ni popolnoma izravnano. Nazadnje smo izbrali material za zgornjo plast

senčila v beli barvi in za spodnjo plast v srebrni ter svetlo rumeni barvi. Sledila je aplikacija

perforacije na spodnjo plast z uporabo maske, ki naredi bela območja na teksturi prosojna. Ob

koncu smo dodali še modele dreves, miz in stolov ter izvedli upodabljanje s pomočjo dodatka

V-Ray.


- 23 -

Slika 12: Restavracija v 3ds Max 1

Slika 13: Restavracija v 3ds Max 2

Parkirišče. Želeli smo se preizkusiti v izdelavi parkirišča, ki bi bilo kot samostojna

enota primerno za zasebno uporabo, kot skupina pa za prekrivanje večjih javnih parkirišč.

Najprej smo izdelali stebre in jadro za eno enoto. Sledili smo nasvetom za izdelavo

pravokotnih jadrnih senčil, ki pravijo, naj bo pravokotno jadro na sosednjih in nasprotnih

ogliščih vpeto na različne višine. Model smo nato kopirali in prilepili ter po potrebi zrcalili, da


- 24 -

smo dosegli učinek razgibanosti in si hkrati olajšali delo (slika 14, levo zgoraj). Popraviti je

bilo potrebno samo višino končnih stebrov.

Sledila je izdelava UV mape, na podlagi nje pa smo izdelali teksturo. Zanimivo je bilo

opazovati, kako različni vzorci izpadejo na tako simetrično razgibani površini. Vzorec s

črtami je sam po sebi zelo preprost, na modelu pa nas je pozitivno presenetil.

Za boljšo predstavo o obliki in velikosti smo modelu senčil dodali 3D model

avtomobila, ki smo ga izbrali na spletni strani Turbosquid. Zaključili smo z upodabljanjem z

dodatkom V-Ray.

Slika 14: Parkirišče v 3ds Max

3.3.3 Predstavitev uporabniškega vmesnika v programu Blender

Ob zagonu programa Blender se nam na zaslonu prikaže privzet uporabniški vmesnik (slika

15), ki ga lahko z dodajanjem modulov,spreminjanjem velikosti in položaja prilagodimo

lastnim potrebam.


- 25 -

Slika 15: Uporabniški vmesnik programa Blender

Uporabniški vmesnik lahko razdelimo na sedem osnovnih oken:

glavna menijska vrstica;

orodja;

delovna površina (tudi 3D pogled na sceno);

menijska vrstica pod delovno površino;

časovnica;

orisno okno;

lastnosti.

V glavni menijski vrstici lahko izbiramo med naslednjimi okni: datoteko (ang. file),

dodajanjem (ang. add), upodabljanjem (ang. render), oknom (ang. window) in pomočjo (ang.

help). Sledi trenutno izbran razpored oken, ki je na začetku privzet (ang. default) in ga lahko

spremenimo glede na končni izdelek in način izdelave. Stalno je prikazan tudi podatek o

verziji Blenderja, ki ga uporabljamo in število oglišč, ploskev, označenih objektov, luči,

podatkov o porabi spomina ter trenutno izbrani objekt.

Prva funkcija orodij je spreminjanje (ang. transform), s pomočjo katere lahko objekt

premikamo, vrtimo, mu spreminjamo velikost in izvor. Sledi možnost objekt (ang. object), s

katerim lahko izbran objekt podvojimo, izbrišemo ali ga združimo z drugim. Tretje orodje je

senčenje (ang. shading), ki je lahko mehko ali ostro. Sledijo časovni okvirji (ang. keyframes),

ki jih lahko vstavimo ali odstranimo. Peta funkcija orodij je možnost premikanja poti (ang.


- 26 -

motion paths), ki omogoča računanje poti in odstranjevanje. Naslednja pa je funkcija ponovi

(ang. repeat), s katero lahko ponovimo zadnjo sceno ali poiščemo starejšo v zgodovini.

3D pogled na sceno (ang. viewport) je namenjen izdelavi 3D modela in je najbolj

uporabljena delovna površina pri izdelovanju modela. Na sredini je kocka, ki predstavlja

objekt, na desni je kamera, na levi pa vir svetlobe.

Najpomembnejši elementi menijske vrstice pod 3D pogledom na sceno so načini

manipulacije, izris objekta in 3D transformacije objekta.

Časovnica služi za izdelavo računalniške animacije, kjer s premikanjem objekta ob

različnem času na različen način te spremembe povežemo v dogajanje.

Orisno okno predstavlja celotno sceno in vključuje vse objekte, plasti osvetlitev in

kamero.

Najobsežnejši je modul z lastnostmi objekta, v katerem je enajst gumbov, s katerimi

podrobneje razdelimo lastnosti, in sicer: gumb za upodabljanje (ang. render), scena, svet (ang.

world), objekt, omejitve objekta (ang. object constraints), modifikatorji (ang. modifiers),

podatki objekta (ang. object data), materiali, teksture, delci (ang. particles), fizika (ang.

phsysics).

3.3.4 Risanje modelov senčil v programu Blender

Vikend. Delo smo začeli v programu 3ds Max, kjer smo najprej izdelali primitivni model

eksotične hiše in ga uvozili v program Blender. V Blenderju je sledila izdelava oblike

tekstilnega materiala za jadro ter postavljanje v prostor. Izdelali smo trikotno obliko jadra in

robova krajše stranice umestili med točki vpetja ob robovih balkona. Dve točki vpetja smo

izbrali, da smo zmanjšali število stebrov in hkrati povečali senco, ki jo nudi senčilo s senco, ki

nastane pod balkonom (slika 17). Oglišče med daljšima stranicama smo vpeli na steber (slika

16), ki smo ga izdelali z orodjem za izdelavo valjev. Sledilo je projiciranje teksture na

tekstilni material, dodajanje pohištva in upodabljanje z dodatkom Cycles.


- 27 -

Slika 16: Vikend v Blenderju 1

Slika 17: Vikend v Blenderju 2

Dom. Uporabili smo model hiše, ki smo ga predhodno izdelali v programu 3ds Max za

potrebe senčila za vikend in ga prilagodili. Nato smo izdelali model zimskega vrta,

primernega za vrsto senčenja, ki smo si jo zamislili. 3ds Max in Blender sta kompatibilna

programa, kar nam je omogočilo, da smo izdelan model uvozili v Blender. Najprej smo


- 28 -

izdelali valj za navijanje materiala, nato je sledila izdelava senčila in stranskih nosilcev. Ker

je streha zimskega vrta pravokotna (slika 18, vzorec je viden na desni strani), nismo imeli

posebnih omejitev pri obliki in smo zato lahko vzorec izdelali že predhodno. Zadnja stopnja

izdelave tega senčila je bilo upodabljanje z dodatkom Cycles.

Slika 18: Dom v Blenderju

3.4 Oblikovanje vzorcev tekstilnih površin

Senčila s potiski srečamo marsikje, vendar je večina teh potiskana z napisi sponzorjev in

drugim reklamnim tiskom. Pri nas potiski v dekorativne namene niso uveljavljeni.

Proizvajalci senčil in projektanti jih zato običajno ne ponujajo, s tem pa ne izkoristijo

priložnosti za ponudbo drugačnih izdelkov. Primer dekorativnega tiskanja na senčila je

Osnovna šola Šturje v Ajdovščini, kjer sredino stavbe bogati približno štiri metre visoka in

deset metrov dolga slika z barvitim motivom narave. Na levi strani slike 19 je fotografija

osnovne šole s potiskom na senčilu, na desni pa prirejena fotografija, na kateri smo potisk

digitalno odstranili in izbrali enako barvo, kot je fasada.


- 29 -

Slika 19: OŠ Šturje, na levi strani je senčilo s potiskom, na desni strani je potisk odstranjen

Šola na desni sliki sama po sebi ni neprivlačna, zato morda šele s primerjavo vidimo, da

potisk na levi sliki poživi šolo in jo poveže z njenim okoljem, z modrim nebom in rdečo potjo

ter, da je šola na levi vizualno bolj privlačna za otroke.

Vzorce za senčila smo izdelali s programom Photoshop. Photoshop je računalniški

program za izdelavo slik in obdelavo fotografij ter drugih grafik na računalnikih z

operacijskim sistemom Windows in OS X. Izdeluje ga podjetje Adobe Systems, poznano pod

imenom Photoshop, ki je na tržišču od leta 1990, prva pa sta ga izdelala brata Thomas in John

Knoll leta 1988. Od oktobra 2003 dalje ima Photoshop v imenu tudi CS, kar je kratica za

Creative Suite, pod čimer so združeni različni grafični programi podjetja Adobe. Photoshop je

vsestranski program, ki nudi orodja za risanje, barvanje, retruširanje, merjenje, izbiranje in

vpisovanje. Deluje na sistemu plasti (angl. layers), kar omogoča urejeno in nadzorovano

spreminjanje predmeta obdelave ali izdelave.

Izdelali smo pet različnih motivov, štirje so za tisk in eden je za izrezovanje. Vzorci, ki

smo jih izdelali za tisk, so namenjeni vsakemu posameznemu modelu senčila . Izdelani so z

mislijo na končnega uporabnika, lokacijo ter vrsto senčila. Vzorci se zato tematsko ne

povezujejo in se ne držijo skupne barvne sheme.


- 30 -

Igrala. Vzorec za igrala je barvit in živahen. Za največje jadro smo uporabili oranžno

barvo, ki se ujema z izbranimi igrali, stranski dve manjši jadri pa sta v živahni rumeni in

zeleni barvi. Navdih za vzorec smo našli v otroških risbah, ki pogosto krasijo okolico igralne

površine. Del motiva prestavljajo ljudske otroške igre, kot so ristanc, križci krožci in zemljo

krast, ki počasi tonejo v pozabo. Vzorec je dopolnjen s soncem, rožami, oblakom, abecedo in

barčico (slika 20).

Slika 20: Vzorec za igrala

Vikend. Vzorec za vikend na morju so navdihnili maroški vzorci, ki se ujemajo z

eksotično obliko hiše, ki smo si jo zamislili. Vzorec predstavlja ponavljajočo obliko

štiriperesne deteljice (slika 21), ki ima lahko več pomenov. Štiriperesna deteljica je starodavni

simbol sreče, v krščanstvu naj bi predstavljala štiri pisce evangelijev, v indijanski kulturi

ponazarja štiri smeri neba. Takšno deteljico lahko brez težav razdelimo na enake dele ali iz

nje izdelamo druge oblike, zato predstavlja tudi harmonijo, simetrijo in proporcionalnost [8].

Nežno rumeno barvo peska in čisto belo barvo smo izbrali, da se lahko senčilo skoraj zlije s

hišo, na katero je pritrjeno.


- 31 -

Slika 21: Vzorec za vikend

Parkirišče. Vzorec za parkirišče je sestavljen iz črt na beli podlagi, ki se povezujejo in

spreminjajo barvo (slika 22). Želeli smo izdelati nevpadljiv, a hkrati zanimiv vzorec, zato smo

črte postavili poševno in izbrali travnato zeleno ter nebeško modro barvo. Ti dve barvi smo

izbrali, ker ponazarjata nebo in zemljo. Če želimo, da nastane senca, ju je potrebno ločiti med

seboj.


- 32 -

Slika 22: Vzorec za parkirišče

Restavracija. Vzorec za restavracijo je izdelan v črno beli varianti, saj nima barvnih

potiskov, pač pa je namenjen izrezovanju (slika 23). Dele v črni barvi smo morali previdno

narisati, tako da niso pretanki, saj črna barva predstavlja material, bela pa izrezane oblike.

Navdihnile so nas organske oblike, podobne strukture namreč najdemo na naši koži, listih in

lesu.

Slika 23: Vzorec za izrezovanje za restavracijo

Dom. Inspiracijo za vzorec za dom, smo našli v tradicionalnih ajdovskih strehah, kjer so

strešniki pokriti s kamenjem, ki jih ščiti pred burjo. Vijolične barve smo izbrali na podlagi

izdelane hiše v roza barvi, zelenkasti odtenki v modro-vijoličnem temelju pa ponazarjajo

rastline v zimskem vrtu (slika 24).


- 33 -

Slika 24: Vzorec za dom

3.5 Animacija senčil z vgrajenimi tekstilnimi materiali

Animacijo smo izdelali za dve senčili, ki imata potrebo po spreminjanju položaja. To sta obe

senčili za zimski vrt, restavracijo, ki je izdelana v 3ds Max in dom, izdelan v programu

Blender.

Restavracija. Animacijo spreminjanja položaja senčila smo izdelali v programu v 3ds

Max. Težiščno točko (ang. pivot point) smo premaknili proti stavbi, tako da je med

manjšanjem ena stranica mirovala, druga pa se je približevala. S tem smo dosegli videz

zloženega senčila. Poleg tega smo senčilo tudi zvečali v višino, da smo dosegli realistični

videz gubanja (guba se podaljša).


- 34 -

Slika 25: Zajem zaslona med izdelavo animacije v 3ds Max

Dom. Spreminjanje položaja senčila za dom smo animirali v programu Blender.

Animacijo smo ustvarili z dvema enostavnima premikoma. Najprej smo ploskev, ki

predstavlja senčilo, premikali v ravnini proti hiši, tako da se je material skril v steno hiše, nato

pa smo tulec za navijanje materiala rotirali. Videz spravljanja senčila na tulec smo dosegli z

obema premikoma skupaj.

Slika 26: Zajem zaslona med izdelavo animacije v Blenderju


- 35 -

4 REZULTATI Z DISKUSIJO

Z virtualnim modeliranjem smo raziskovali ali je mogoče pripraviti animirane 3D modele

senčil, primerjali končne rezultate izdelane s prostodostopno in komercialno programsko

opremo.

Rezultat dela je upodobitev posameznih 3D modelov senčil, predstavljenih iz različnih

pogledov. Skušali smo predstaviti senčilo kot celoto, pogled na senčilo iz perspektive

opazovalca in zanimive detajle ali igre vzorcev. Uporabili smo različne nastavitve parametrov

v orodjih za upodabljanje, da smo lahko dosegli najboljše rezultate.

Ustrezne 3D modele senčil in animacijo gibljivih delov smo uspešno izdelali v obeh

izbranih programih. Za vrednotenje rezultatov, smo med seboj primerjali upodobljene slike

posameznih senčil, glede na kvaliteto osvetlitve in senc, definicijo materialov, ostrino robov

ter detajle.

4.1 Risanje 3D modelov in upodabljanje

Igrala. Za predstavitev modela igral smo z dodatkom V-Ray upodobili tri slike. Za

prikaz zasenčevanja igral smo izbrali osvetlitev od zgoraj, tako da se sence izrišejo skoraj

neposredno pod jadrom. Sence so ostre in natančne, ker pri izdelavi ni prišlo do prekrivanja

senčil, lahko vidimo tudi prostor, kjer je senca med posameznimi jadri prekinjena. Na sliki 27

smo izbrali pogled od daleč, ki najbolje prikazuje dejansko postavitev in izgled senčil ter

njihovo velikost v primerjavi z igrali. Ta pogled tudi jasno prikazuje potiske na senčilu, ne

pokaže pa, da se posamezne risbe nadaljujejo iz enega jadra na drugo. Temu služi slika 29, ki

predstavlja pogled od zgoraj, na kateri lahko vidimo zemljo, razdeljeno med oranžno in

rumeno jadro ter polžka, razdeljenega med zeleno in oranžno jadro.


- 36 -

Slika 27: Igrala - pogled od daleč

Na sliki 28 je predstavljen otrokov pogled, kjer vidimo, da ima otrok med igranjem nad

seboj vedno modro nebo. Želeli smo namreč obdržati občutek igranja na prostem, kljub temu

da smo otroka pred škodljivimi vplivi zaščitili in raje izbrali modro obarvano platno namesto

klasičnega belega.

Slika 28: Igrala - otrokov pogled


- 37 -

Slika 29: Igrala - pogled od zgoraj

Vikend. Vikend smo upodobili z dodatkom Cycles in izdelali tri slike. Na prvi (slika

30) smo predstavili pogled stavbe s senčilom od daleč ter tako prikazali velikost senčila v

primerjavi s stavbo, velikost sence, ki jo nudi skupaj z balkonom in položaj vpetja senčila na

balkon.

Slika 30: Vikend - pogled od daleč


- 38 -

Slika 31 prikazuje perspektivo človeka, ki prihaja iz smeri vrat in se nahaja v bližini

stolov. Vidimo, da senčilo nadaljuje moderne ravne linije balkona in ne zastira pogleda okrog.

Steber, na katerega je senčilo vpeto, je nevpadljiv in komaj opazen.

Slika 31: Vikend - pogled človeka

Na sliki 32 je prikazan pogled od zgoraj, kjer je vzorec lepo viden, hkrati pa je vidna

tudi razlika v ostrini senc v primerjavi s slikami igral upodobljenimi z dodatkom V-Ray. Pri

vikendu se senčilo in balkon ne dotikata, zato je senca na tleh med njima prekinjena, vendar je

prekinitev komajda vidna in so meje zabrisane.


- 39 -

Slika 32: Vikend - pogled od zgoraj

Parkirišče. Tri slike, ki prikazujejo senčilo za parkirišče smo upodobili z dodatkom V-

Ray. Na sliki 33 smo predstavili pogled na parkirišče iz daljave. Slika je namenjena prikazu

razgibanih oblik, predvsem pa velikosti senčila in sence, ki jo nudi. Za boljšo predstavo o

velikosti smo na tla narisali črte.

Slika 33: Parkirišče - pogled od daleč


- 40 -

Na sliki 34 je prikazan pogled človeka, ki hodi proti svojemu avtomobilu. Vidimo, da je

spodnja stran senčila bela, da odbija svetlobo, ki jo sonce meče na razgibane oblike ob

zgodnjih jutranjih in poznih popoldanskih urah.

Slika 34: Parkirišče - pogled človeka

Slika 35: Parkirišče - igra vzorcev in oblik

Slika 35 prikazuje igro vzorcev in oblik. Na tej sliki jasno vidimo, da je prvotno

izdelana samostojna enota zrcaljena in večkrat podvojena.


- 41 -

Restavracija. Restavracijo smo predstavili s tremi slikami z dodatkom za upodabljanje

V-Ray. Na sliki 36 je prikazan pogled na skoraj celoten objekt restavracije in senčila, ki

pokrivajo teraso pred njo. Na sliki vidimo stopnjevanje višin posameznih delov senčila in

nagib, ki je najbolj viden pri sredinskem senčilu s spremljanjem dekorativne črte, ki poteka po

sredini stavbe in robom senčila.

Slika 36: Restavracija - pogled od daleč

Slika 37 predstavlja pogled človeka, ki stoji pred najnižjim senčilom in ima pogled

usmerjen proti restavraciji. Vidni sta obe plasti materiala, ki običajno sestavljata to vrsto

senčila za zimski vrt, delno pa je vidna tudi perforacija na temnem materialu. Senca, ki

nastane pod senčilom ima oster rob, na tleh je viden trak nezasenčene površine, ki nastane

med konstrukcijo in senčilom.


- 42 -

Slika 37: Restavracija - pogled človeka

Detajl luknjičastega videza je predstavljen na sliki 38, ki prikazuje pogled človeka ki

stoji pod senčilom in gleda navzgor.

Slika 38: Restavracija – detajl luknjičastega videza

Dom. Drugo senčilo za zimski vrt smo izdelali z dodatkom za upodabljanje Cycles. Na

prvi sliki (slika 39) je predstavljen pogled na hišo, zastekljen zimski vrt in senčilo od daleč.


- 43 -

Sence so v tem primeru vidno mehkejše, tiste, ki so za stekleno površino v zimskem vrtu, pa

so komaj vidne.

Slika 39: Dom - pogled od daleč

Pogled človeka od znotraj je prikazan na sliki 40, kjer vidimo, da smo za spodnjo plast

senčila izbrali belo barvo, ki se ujema s konstrukcijo. Steklo zimskega vrta je nekoliko motno

in nima pravih lastnosti stekla.

Slika 40: Dom - pogled človeka od znotraj


- 44 -

Slika 41 prikazuje pogled od zgoraj, kjer je lepo viden vzorec senčila, ki je orientiran

pravokotno na fasado.

Slika 41: Dom - pogled od zgoraj

V tabeli 2 smo primerjali lastna opažanja o kvaliteti osvetlitve in senc, definiciji

materialov, ostrini robov in detajlih glede na program, ki smo ga uporabili za izdelavo senčila.

Tabela 2: Primerjava med modeli različnih senčil glede na uporabljeni program

Model

senčila

Program Kvaliteta

osvetlitve in

senc

Definicija

materialov

Ostrina robov Detajli

Igrala

Parki-

rišče

Restav-

racija

3ds Max

+ V-Ray

Sence so ostre

kot bi pri

sončni svetlobi

pričakovali,

slika je ostra,

ni zrnavosti.

Sistem za

definicijo

materialov je

robusten,

zlahka

dosežemo

videz različnih

materialov.

Vsebuje

robustne

algoritme za

glajenje robov,

zlahka

dosežemo ostro

sliko.

Z uporabo

različnih tehnik

upodabljanja in

nastavitev

lahko

dosežemo

popolno

ostrino.


- 45 -

Vikend

Dom

Blender

+ Cycles

Sence so

premehke,

slika je zrnasta,

kvaliteta

osvetlitve

vidno slabša.

Sistem za

materiale

podobno

robusten kot V-

Ray, slabosti se

pojavijo pri

upodabljanju,

predvsem

materiali z

odsevom, kot

na primer

steklo pri

senčilu za dom,

so vidno slabše

kvalitete.

Tudi z

Blenderjem

lahko tu

dosežemo

dobre rezultate,

čeprav z manj

nastavitvami.

Tudi z

naprednimi

nastavitvami,

ki zahtevajo

veliko časa, je

trenutno skoraj

nemogoče

dobiti rezultat

brez zrnavosti;

posebej

problematično

pri področjih

visokega

kontrasta,

sencah in

odsevih.

Izkazalo se je, da so grafike, izdelane s programom 3ds Max z dodatkom V-Ray boljše

od tistih, izdelanih s programom Blender z dodatkom Cycles. Največja razlika se pojavi v prid

3ds Max in V-Ray, saj lahko z njima izdelamo izjemno ostro sliko, s sencami, ki oponašajo

realne sence različnih objektov. Razliko pa smo opazili tudi v hitrosti upodabljanja, kjer se je

zopet bolje izkazal V-Ray.

S postopkom izdelave modelov in končnimi rezultati modela v Blenderju smo bili zelo

zadovoljni, zato sklepamo, da veliko razliko naredi orodje za upodabljanje. Veljalo bi

preizkusiti V-Ray za Blender [20], ki je brezplačen in dostopen pod GNU GPL licenco,

vendar moramo imeti za uporabo naložen dodatek V-Ray Standalone [21]. Ta dodatek je

plačljiv, njegova priporočena cena je 350 €, ki pa je občutno nižja od orodja V-Ray za

program 3ds Max, za katerega predvidevajo ceno 750 €.

Tako primerljive rezultate smo uspeli doseči zgolj zato, ker smo z oceno obeh

programov v študiji [16] o 3D simulaciji tekstilij, izbrali dva programa s podobnimi

zmogljivostmi. Menimo, da bi brez predhodne raziskave o zmožnostih dveh različnih

programov težko dosegli takšno ujemanje rezultatov.


- 46 -

4.2 Animacija

Z animacijo smo pokazali uporabnost senčil za zimski vrt, saj lahko vidimo spreminjanje

sence in možnosti odpiranja.

Restavracija. Vsako od treh enot senčila smo animirali posebej, neodvisno od ostalih

dveh. Na sliki 42 vidimo, da lahko senčilo zaseda vse stopnje med popolnoma odprtim in

popolnoma zaprtim. Pozornost smo morali nameniti gubanju pri zapiranju in odpiranju, saj

smo želeli, da animacija posnema realen videz gubanja takega senčila. Ob zapiranju

posameznih delov senčila lahko opazujemo spreminjanje osvetlitve tal in pohištva pod

konstrukcijo.

Slika 42: Animacija senčila za restavracijo v slikovnem zaporedju

Dom. Animacija senčila je bila enostavna, saj detajlna animacija navijanja tkanine za

vizualizacijo ni potrebna, ampak lahko ploskev samo premikamo v stavbo in z rotiranjem

tulca za navijanje ustvarimo iluzijo navijanja materiala. Med animacijo lahko spremljamo

premikanje sence v zimskem vrtu, kar je lepo vidno na sliki 43.


- 47 -

Slika 43: Animacija senčila za dom v slikovnem zaporedju

Izdelani animaciji smo združili in objavili na svetovnem spletu, v obliki kratkega

predstavitvenega videa.

Obe animaciji sta bili zelo preprosti, saj smo za animacijo elementov uporabljali samo

enostavne tehnike večanja, manjšanja, preoblikovanja in rotacije. Podobno kot pri

upodabljanju smo med programoma opazili razliko v hitrosti izdelave animacije, tudi tokrat je

bil V-Ray hitrejši. Razlika v času upodabljanja je v primeru animacije še bolj opazna, ker jo

sestavlja veliko število sličic in se razlika z vsako upodobljeno sličico poveča. Animacija,

izdelana v Blenderju, je po videzu bolj zrnata, v primerjavi s tisto izdelano v 3ds Max. Te

razlike pa za potrebe vizualizacije niso bistvene, saj je delovanje senčila in spreminjanje

senčenja dovolj dobro prikazano v obeh programih.

4.3 Obravnava hipotez

Prva hipoteza, ki pravi, da je z virtualnim modeliranjem možno pripraviti ustrezne modele

senčil (oz. drugih form, ki vsebujejo tudi tekstilne materiale), je potrjena. Podpira jo vseh pet

izdelanih modelov senčil, ki vsebujejo tekstilne materiale in so bili uspešno izdelani.

Prav tako smo potrdili tudi drugo hipotezo, ki pravi, da so odprtokodni programi

(Blender, SketchUp) prav tako uporabni za vizualizacijo 3D tekstilnih form kot komercialni

programi. Ugotovili smo, da razlike med končnimi rezultati sicer obstajajo, vendar za potrebe

vizualizacije nimajo bistvenega pomena.

http://youtu.be/RfSrCA06wBk


- 48 -

5 SKLEP

3D modeliranje in vizualizacija senčil imata za uspeh podjetij, ki se ukvarjajo z izdelavo

senčil, čedalje večjo vlogo. Virtualne prototipe senčil je potrebno hitro in učinkovito

predstaviti, prilagajati in po potrebi spreminjati. Pri tem pa je pomembno tudi, da podjetje

nima dodatnih stroškov z dragimi licencami za programe, saj 3D modeliranje ni primarna

dejavnost in izvor prihodkov takega podjetja.

V diplomskem delu smo ugotovili, da cena programa nima bistvenega vpliva na izgled

3D modela senčil, namenjenega vizualni predstavitvi. Brezplačen program Blender nam je

namreč omogočil izdelavo 3D modela, ki je vizualno primerljiv s podobnim modelom,

izdelanim v komercialnem programu 3ds Max. Oba programa sta zahtevala enako

razumevanje modeliranja in teksturiranja, proces izdelave 3D modela je bil prav tako zelo

podoben. Med delom se nismo soočali s problemi, ki bi bili v programu 3ds Max rešljivi, v

programu Blender pa ne ali obratno. Pri upodabljanju pa smo spoznali, da prihaja do velikih

razlik med kakovostjo končnih rezultatov, izdelanih s pomočjo dodatkov V-Ray in Cycles.

Izkazalo se je, da so modeli senčil za igrala, parkirišče in restavracijo upodobljeni z V-Ray,

višje kvalitete in bolj profesionalnega videza od modelov za vikend in dom. Ocenjujem, da bi

bil učinek perforacije na senčilu za restavracijo neopazen, če bi sceno upodobili z dodatkom

Cycles. Pri ostalih senčilih do bistvenih razlik za potrebe vizualizacije ne bi prihajalo.

Proces izdelave animacije v 3ds Max se nekoliko razlikuje od procesa v Blenderju,

predvsem zaradi razlik v videzu uporabniškega vmesnika obeh programov. Čas izdelave

animacije je s programom 3ds Max krajši, kar je razumljivo, saj smo razliko v času opazili že

pri upodabljanju ene slike. Kljub temu ocenjujemo, da je prikaz odpiranja senčila za potrebe

vizualizacije v obeh programih enakovreden, saj obe animaciji jasno prikažeta delovanje

senčila in spreminjanje senčenja prostora pod njimi, kar sta glavni lastnosti, ki zanimata kupce

takih senčil.

Kljub razlikam med upodobljenimi slikami in animacijami v obeh programih sklepamo,

da za vizualno predstavitev senčil in njihovega delovanja zadostuje uporaba programa

Blender, torej smo cilj diplomskega dela dosegli z uporabo prostodostopne programske

opreme.


- 49 -

V prihodnje bi bilo dobro raziskati še primerjavo dejansko izdelanih senčil z modeli

senčil, izdelanih v različnih programih. Izbrali bi senčilo, ki ga je izdelalo podjetje Barklem

d.o.o., ga fotografirali ter posneli gibanje. Nato bi skušali v različnih programih poustvariti

3D model senčila, ki bi bil čim bolj podoben fotografiji in posnetku. Dobljene rezultate bi

primerjali z realnim senčilom in med seboj ter tako ugotovili prednosti in slabosti različnih

programov.


- 50 -

SEZNAM UPORABLJENIH VIROV

[1] 3D modeling [svetovni splet]. Wikipedia The Free Encyclopedia. Dostopno na WWW:

http://en.wikipedia.org/wiki/3D_modeling. [13. 9. 2014].

[2] 3D Warehouse [svetovni splet]. Trimble. Dostopno na WWW:

https://3dwarehouse.sketchup.com [13. 9. 2014].

[3] 3ds Max [svetovni splet]. Autodesk. Dostopno na WWW:

www.autodesk.co.uk/products/3ds-max/overview [13. 9. 2014].

[4] An In-Depth Look at UV Mapping an Object in 3ds Max [svetovni splet]. Waylon art.

Dostopno na WWW: www.waylon-art.com/uvw_tutorial/uvwtut_01.html [16. 10.

2014].

[5] Blender [svetovni splet]. Blender. Dostopno na WWW: www.blender.org [13. 9. 2014].

[6] Blender 3D: Noob to Pro/UV Map Basics [svetovni splet]. Wikibooks. Dostopno na

WWW: http://en.wikibooks.org/wiki/Blender_3D:_Noob_to_Pro/UV_Map_Basics [16.

10. 2014].

[7] Computer simulation [svetovni splet]. Wikipedia The Free Encyclopedia. Dostopno na

WWW: http://en.wikipedia.org/wiki/Computer_simulation [29. 9. 2014].

[8] Inspirational shape – The Quatrefoil [svetovni splet]. Studio Ten 25. Dostopno na

WWW: www.studioten25.wordpress.com/tag/meaning-and-history-of-the-quatrefoil

[29. 9. 2014].

[9] Introduction to computer animation [svetovni splet]. ACM SIGGRAPH. Dostopno na

WWW:

www.siggraph.org/education/materials/HyperGraph/animation/rick_parent/Intr.html

[29. 9. 2014].

[10] Mermet [svetovni splet]. Mermet. Dostopno na WWW: www.sunscreen-mermet.com

[24. 10. 2014].

[11] O podjetju [svetovni splet]. Barklem d.o.o. Dostopno na WWW: www.barklem.net/o-

podjetju---about.html [29. 9. 2014].

[12] SergeFerrari [svetovni splet]. Serge Ferrari. Dostopno na WWW:

www.sergeferrari.com [24. 10. 2014].

[13] SketchUp [svetovni splet]. SketchUp. Dostopno na WWW: www.sketchup.com [13. 9.

2014].

http://en.wikipedia.org/wiki

Documents

3D RISANJE IN SIMULACIJA SENČIL Z · 2020. 1. 30. · zimski vrt UDK: [004.925.8:74]:684.781(043.2) POVZETEK 3D risanje in simulacija imata v današnjem času vse večjo vlogo pri