UNIVERZITET U BIHAU TEHNIKI FAKULTET BIHA Elektrotehniki odsjek Smjer : Informatika

Seminarski rad iz predmeta

RAUNARSKA GRAFIKATema: ArCon

1 Sadraj1 Sadraj......................................................................................................................................2 2 Uvod.........................................................................................................................................4 3 PRINCIPI RAUNARSKE GRAFIKE...................................................................................5 3.1 2D Raunarska grafika...................................................................................................6 3.2 Rasterske slike..................................................................................................................9 3.3 Monohromatski rasteri ( bit mape )..............................................................................10 3.4 Grayscale rasteri ............................................................................................................12 3.5 Kolor rasteri....................................................................................................................12 3.6 3D Raunarska grafika....................................................................................................13 3.7 Koordinatni sistem kamere............................................................................................14 4 ARCON..................................................................................................................................15 4.1 Podruje rada...................................................................................................................16 4.1.1 Konstrukcijski prikaz...............................................................................................16 4.1.2 Dizajnerski prikaz...................................................................................................18 4.2 Kreiranje projekta..........................................................................................................20 5 IZRADA ARCON PROJEKTA.............................................................................................21 6 ZAKLJUAK........................................................................................................................27 7 LITERATURA.......................................................................................................................28

2

SAETAKU ovom seminarskom radu ukratko e biti objanjena raunarska grafika i kako je mozemo primjeniti, osnovni principi raunarske grafike, 2D i 3D raunarska grafika,i koordinatni sistem kamere prilikom crtanja . Zatim emo se bazirati na temu ovog se inarskog rada, a on se tie ArCon-a i izrade samog projekta. Ukratko emo objasniti ta je ArCon, podruje rada, kreiranje projekta. Nakon teorije prei emo na praktinu izradu projekta, to e biti objanjeno u samom radu.Za prakticnu primjenu smo uzeli da napravimo projekat vlastite kuce.

3

Popis slika: Index Naziv Slike slike

Stranica

.....................................................................................................................................................8 Pomou sekvence taaka ili vrhova moe se predstaviti bilo koji 2D oblik. Svaki vrh sastoji se od ureenog para brojeva (x i y koordinata). Meutim, predstava o ovom obliku je vizualna i uspostavljena je povlaenjem njegove granice u pravcu kazaljke na satu ili obrnuto................8 Dvo-dimenzionalne koordinate grupisane su u zagrade kao npr. (2.5, 1.5), gdje se 2.5 i 1.5 odnose na x i y koordinate respektivno. Postoji nekoliko korisnih posljedica ove koordinatne notacije: prvo, na sljedei nain moe se vriti skaliranje oblika:..............................................8 .......................................................................................................................10 ............................................................................................................................................10 ................................................................................................................................................11 ..............................................................................................................................................11 ...............................................................................................................................................12 ...................................................................................................................................................13 ...................................................................................................................................................21

2 Uvod

4

Raunarska grafika (computer graphics) obuhvaa stvaranje, pohranu i upotrebu modela i slika objekata. Modeli i objekti raunarske grafike potjeu iz razliitih podruja: prirode, znanosti, inenjerstva, apstraktnih koncepata... Raunarska grafika se je naglo razvija i iri od pojave personalnih raunara. Visoko razvijena sposobnost prepoznavanja oblika kod oveka ini raunarsku grafiku jednim od najprirodnijih naina komunikacije s raunarom. Grafika interakcija pomou rasterskog prikaza postala je standardnim sastavnim djelom raunarskih korisnikih interfejsa. Interaktivna grafika kao sredstvo efikasne komunikacije izmeu korisnika i raunara poboljava sposobnost razumjevanja podataka, uoavanja trendova i vizualizacije stvarnih i imaginarnih objekata. Na taj nain doprinosi poveanju kvaliteta rezultata rada i proizvoda, smanjenju trokova analize i projektovanja, te poveanju produktivnosti.

3 PRINCIPI RAUNARSKE GRAFIKE

5

Raunarska grafika za definiranje i rjeavanje problema koristi tehnike kao to su geometrija, algebra, optika i ljudska psihologija. Geometrija se upotrebljava da osigura okvir za opisivanje dvodimenzionalnog i trodimenzionalnog prostora. Algebarska tehnika se upotrebljava za definiranje i evaluiranje jednakosti vezanih za taj prostor. Optika omoguava modele za opisivanje ponaanja svjetla. Ljudska psihologija nudi modele za ljudsku viziju i percepciju boja. Najjednostavnija definicija grafike je da je to prezentacija informacija pomou slika tj. boja i oblika. Raunarska grafika je isto to, s tim to se za generisanje i prezentaciju slikovne informacije koristi raunar.[1] Raunarsku grafiku moemo podijeliti na vie naina, prva podjela je na interaktivnu i neinteraktivnu grafiku. - Interaktivnom raunarskom grafikom smatra se dinamian nain prikaza slike na mediju koji to omoguava (displej) i, preko odgovarajueg interfejsa, uee ovjeka tj. dizajnera u stvaranju i izmjeni slike, pri emu su rezultati odmah vidljivi. - Neinteraktivnom raunarskom grafikom smatra se prezentiranje slikovnih informacija koje ne zadovoljava prethodne uslove. Postoji jo i podjela raunarske grafike na vektorsku i rastersku grafiku. Ova podjela na vektorsku i rastersku grafiku je izvrena prema osnovnim gradivnim elementima slike. Gradivni elementi kod vektorske grafike su objekti (prave i krive linije, otvoreni i zatvoreni, ispunjeni i neispunjeni geometrijski oblici) koji mogu da se preklapaju, prekrivaju ili uklapaju i tako tvore sliku. Raspored objekata, i njihov oblik i veliina se moe mijenjati a da pri tome poloaj i karakteristike ostatka objekata na slici ostane nepromijenjen. Vektorska grafika se jo naziva i objektna grafika. Rasterska grafika kao gradivni element slike koristi pixel (kovanica od dvije engleske rijei: Picture i Element). Pixel je najmanji dio slike koji ima jedinstvene vrijednosti boje i/ili intenziteta osvijetljenosti. [1]Izraz pixel esto se prevodi kao taka. Rasterska slika je slika sastavljena od razliitog nivoa osvjetljenosti taaka (monohromatske slike) ili razliitih boja (kolor slike). esto se pominje jo i podjela na dvodimenzionalnu (2D) i trodimenzionalnu (3D) grafiku.

3.1

2D Raunarska grafika

6

Koncept Kartezijanskih koordinata je zajedniki za cijelu raunarsku grafiku. U 2D sluaju taki na ravnoj povrini se pristupa uz pomo horizontalne i vertikalne ose. Taka se locira mjerenjem dvije udaljenosti koje su paralelne sa osama od njihove presjene take koja se zove koordinatni poetak. Za bilo koju taku horizontalne i vertikalne mjere su jedinstvene i zovu se x i y koordinata respektivno.

Y

+

x

P(x,y) y

-

+ X

Slika 1.1: x i y koordinate take P odreene su horizontalnim i vertikalnim udaljenostima take P od koordinatnog poetka

Y + 3

1

2

3

+ X

x 0 0 1 1 2 2 3 3 2 2 1 1

y 1 2 2 3 3 2 2 1 1 0 0 1

Slika 1.2: Ilustriran je oblik sa 12 vrhova; njihove koordinate se nalaze u tabeli.

1

2

7

Slika 1.3: Ova dva kvadrata su digitalizirana u pravcu kazaljke na satu i obrnuto. Pomou sekvence taaka ili vrhova moe se predstaviti bilo koji 2D oblik. Svaki vrh sastoji se od ureenog para brojeva (x i y koordinata). Meutim, predstava o ovom obliku je vizualna i uspostavljena je povlaenjem njegove granice u pravcu kazaljke na satu ili obrnuto. Dvo-dimenzionalne koordinate grupisane su u zagrade kao npr. (2.5, 1.5), gdje se 2.5 i 1.5 odnose na x i y koordinate respektivno. Postoji nekoliko korisnih posljedica ove koordinatne notacije: prvo, na sljedei nain moe se vriti skaliranje oblika: x = rx y = ry gdje je (x,y) vrh koji je skaliran za r da bi kreirao (x,y). Drugo, poveanjem x koordinate za jednu jedinicu, nove koordinate su ekvivalentne istom obliku pomjerenom za jednu jedinicu udesno od originalnog oblika. Meutim, oblik se moe pomjeriti u oba pravca i u x i u y pravcu, pa je operacija translacije sumirana ovako: x= x + u y= y + v (x,y) je vrh pomjeren za (u,v) na njegovu novu poziciju (x,y). Pored skaliranja i translacije, takoe je vana operacija rotacije oko koordinatnog poetka i postie se pomou sljedee formule: x = xcos() - ysin() y = xsin() + ycos() gdje je (x,y) taka koja je rotirana za ugao u njenu novu poziciju (x,y). Kada je pozitivno i obrnuto rotacija je obrnuta od smjera kazaljke na satu. Da bi se rotirao kompletan oblik za , izvedu se prvo sinusne i kosinusne funkcije da bi se proces reducirao na etiri mnoenja, jedno sabiranje i jedno oduzimanje za svaki vrh. Jednom prije procesiranja koordinata izraunaju se sinusne i kosinusne funkcije. Korisna transformacija je smicanje i rauna se na sljedei nain: x = x + ytan() y = y gdje je (x,y) taka koja je smaknuta za ugao na novu poziciju (x,y).

8

Skaliranje, translacija, rotacija i smicanje formiraju osnovne operacije za manipulaciju objektima u 2D grafici i imaju kompaktan opis pomou matrine notacije. 3.2

Rasterske slike

Rasteri su slike sastavljene od pravilno rasporeenih elemenata fiksne veliine i oblika za koje je odreena boja ili tonalitet (nivo osvjetljenosti). Ovi elementi nazivaju se pixeli. [1] Ako su pixeli mali i gusto postavljeni, ljudsko oko pixele ne primjeuje kao zasebne elemente, ve boju ili tonalitet pojedinanih pixela vee u kontinualnu sliku. Ova osobina ljudskog oka naziva se spatial integration i ima veoma veliki znaaj za vizuelizaciju. Mediji kao fotografija i filmska traka, koje tipino smatramo analognim i kontinualnim,su u svojoj prirodi rasterski. Da bi opisali rastersku sliku i zapamtili je na digitalnom mediju i da bi se mogla obraivati pomou raunara, potrebno je znati poziciju i vrijednost boje ili tona za svaki pixel koji ini raster. Moemo zamisliti raster kao dvodimenzionalnu mreu postavljenu u koordinatni sistem u ijem se svakom voru nalazi po jedan pixel. Svakom pixelu se moe dodijeliti jedinstvena adresa. Kada znamo adresu pixela i oblik mree lako moemo odrediti poziciju bilo kojeg pixela u rasteru. [1] Uspostavi li se sistem preslikavanja iz svijeta boja u svijet brojeva, moe se dodjeliti jedinstven broj svakoj boji kojom pixel moe biti obojen. Zavisno od broja boja koje se ele prikazati, za svaki pixel potrebno je odvojiti manji ili vei memorijski prostor. Dva stanja se mogu opisati jednim bitom informacije. elimo li prikazati vei broj boja, moramo poveati broj bita kojima se opisuje boja pixela. Ovo poveava zahtjeve za memorijskim prostorom i za procesorskom snagom i propusnou raunara na kojima se slike obrauju. Danas su standardno u upotrebi formati rasterskih slika sa 1 (2 boje), 4 (16 boja), 8 (256 boja), 16 (64k boja), 24 (16M boja) ili 32 (4G boja) bita po pixelu za opis boje, u profesionalnim primjenama i sa 36, 40 ili vie bita. Za svaki raster ovo je bitna veliina i esto se naziva dubina boje i izraava se u broju bita ili u broju boja koje se mogu prikazati. [1] Slika se sprema red po red, s lijeva na desno i odozgo na dole, a redovi pixela se nazivaju RASTER-SCAN linije. Rezoluciju rastera definie odnos izmeu dimezija izraenih u pixelima (takama) i dimenzija izraenih u jedinicama duine. Rezolucija je broj pixela u rasteru po jedinici mjere.

9

3.3

Monohromatski rasteri ( bit mape )

Za opis samo dva stanja pixela (osvjetljen-neosvjetljen, crno-bijelo) dovoljan je jedan bit. Ovaj bit nosi informaciju o obojenosti ili neobojenosti pixela jednom bojom (obino crnom pa emo u nastavku govoriti o zacrnjenosti a ne obojenosti pixela). Zato se ovakvi rasteri nazivaju bit-mape ili monohromatski rasteri. Svaki pixel u bit-mapi je ili zacrnjen ili nije, to znai da ne postoje fini prelazi izmeu dviju krajnosti, crne i bijele boje. Kako je podruje primjene slika iji su dijelovi ili crni ili bijeli sa otrim meusobnim granicama veoma ogranieno, rjeenje je naeno u grupi tehnika nazvanih zajednikim imenom POLUTONSKE APROKSIMACIJE (HALFTONE APPROXIMATION). [1] Pretpostavimo da je klaster veliine 2 2 pixela. Sa etiri pixela od kojih svaki moe biti u dva stanja, zacrnjen i nezacrnjen, mogue je ostvariti 16 (24) razliitih kombinacija. Od ovih 16 kombinacija, 5 ih je sa razliitim brojem crnih i bijelih pixela u klasteru. Ovdje na scenu opet stupa osobina ljudskog oka da spaja dovoljno bliske i dovoljno sitne, razliito obojene ili tonirane elemente u cjelinu. [1]

0

1

2

3

4

Slika 1.4: Pet nivoa intenziteta zacrnjenja ostvarenih klasterom veliine 2x2 pixela.

0

1

2

3

4

5

6

7

8

9

Slika 1.5: Deset nivoa intenziteta zacrnjenja ostvarenih klasterom veliine 3x3 pixela.

Doaravanja neke boje ili tona vrimo pomou razliito obojenih ili toniranih, dovoljno bliskih i sitnih elemenata, ovakva tehnika doaravanja naziva se DITHERING. Na ovaj nain poveavamo sposobnost za prikazivanje tonskih prelaza. Kod polutonskih slika ne posmatramo pixel nego klaster pixela. Klasteri se redaju u linije koje mogu biti postavljene horizontalno ili pod bilo kojim uglom na horizontalu. 10

Ugao linija i gustina su vane za polutonske slike. Gustina linija u koje su grupisani klasteri naziva se LINIJATURA. Linijatura se izraava brojem linija po inu (lpi), ugao je izraen u stepenima, obino od 0 do 90. Za dobijanje kvalitetne polutonske slike veoma je bitan raspored zacrnjenih taaka u klasteru. Prema nainu rasporeivanja, razlikujemo dva osnovna tipa polutonskih aproksimacija: - amplitudna aproksimacija ili SCREENING, - frekventna aproksimacija ili DIFFUSION DITHERING. Karakteristino za screening je da se pixeli u klasteru zacrnjavaju od sredine klastera slijedei rastuu sekvencu (ako je jedan pixel zacrnjen na nekom nivou, tada je zacrnjen i na svim nivoima iznad) i to tako da su svi zacrnjeni pixeli uvijek povezani inei cjelinu odreenog oblika (najee koriteni oblici su krug, kvadrat i romb ili dijamant). Dobra strana je to su algoritmi aproksimacije vrlo jednostavni i brzi, i daju izvrsne rezultate na ureajima visokih rezolucija (1200 dpi i vie). Mana im je to na ureajima niske rezolucije nije mogue postii zadovoljavajui odnos broja tonova i linijature.

Slika 1.6: Tonski prelaz od crne do bijele boje dobijen Screening-om. Diffusion dithering dijeli se na dvije podvrste: -Pathern dithering i -Error diffusion. Pathern dithering za svaku nijansu sive boje koju treba prikazati koristi matrice rasporeda zacrnjenja pixela u klasteru. Prednost je to je krajnje jednostavan, upotrebljiv i na vrlo niskim rezolucijama. Mana je to je za prikaz veeg broja nijansi potrebno memorisati veliki broj matrica to rezultira glomaznim skupom podataka nezgrapnim za manipulisanje. Druga mana je redovna pojava MOIRE efekta. Error diffusion dithering je metoda polutonske aproksimacije. Zbog veoma zahtjevnih algoritama rijetko je koritena. Moire efekat je potpuno izbjegnut kod ove metode. Princip na kojem se zasniva ova metoda je generisanje sluajnog rasporeda zacrnjenja pixela u klasteru, vodei rauna o procentu pixela koji trebaju biti zacrnjeni, o distribuciji zacrnjenih taaka po cijeloj povrini klastera kao i o glatkim prelazima iz jednog klastera u drugi klaster.

Slika 1.7: Tonski prelaz od crne do bijele boje dobijen Error diffusion dithering-om.

11

3.4 Grayscale rasteriGrayscale rasteri su rasteri u kojim svaki pixel moe primiti bilo koju sivu nijansu, od crne do bijele boje. Realistinost grayscale slika zavisi od glatkoe prelaza izmeu ploha obojenih susjednim nijansama sive boje. Ovo opet zavisi od broja sivih tonova u skali izmeu crne i bijele boje kao i od njihove distribucije u toj skali. Najee se koristi skala od 256 sivih tonova (raunajui i bijelu i crnu boju). Za smjetanje 256 nijansi sive boje potrebno je obezbjediti po 8 bita (1 byte) za svaki pixel u rasteru. Ovakvi rasteri mogu obezbjediti gotovo potpuno gladak prelaz iz crne u bijelu boju. Za primjene u profesionalnoj raunarskoj obradi fotografija, esto nije dovoljno 256 nijansi sive boje pa se koriste i rasteri sa 512 ili 1024 sive nijanse, odnosno 9 ili 10 bita po svakom pixelu u rasteru.

3.5 Kolor rasteriAko svaki pixel u rasteru moe primiti bilo koju boju iz skupa boja (termin koji se najee koristi je paleta boja) tada govorimo o kolor rasteru. Definisanje paleta boja zavisi od izbora kolor modela i dubine boja rastera. Svaka boja se sastoji od nekoliko komponenti, obino 3 (RGB, CMY, HSB) ili 4 (CMYK). Ove komponente se nazivaju kanali. Dananji grafiki ureaji i formati zapisa kolor rastera uglavnom podravaju 256 nivoa po kanalu. Za RGB kolor model ovo znai 24 bita informacije o boji po pixelu, to omoguava prikaz vie od 16.6 miliona boja. Druga standardna tehnika formiranja palete boja koje se prikazuju u rasteru je pomou LUT-a (LookUp Table). Ova tehnika nastala je rjeavanjem problema prikaza kolor sadraja na ureajima koji istovremeno mogu prikazati samo manji broj boja iz mnogo vee palete (npr. stare VGA grafike kartice). [1]

Slika 1.8: Primjena Screening-a u kolor rasterima.

12

3.6 3D Raunarska grafikaProirivanje Kartezijanskih koordinata u tri dimenzije zahtijeva da se svakoj taki u 3D prostoru pristupa preko tri koordinate. 3D koordinate se prikazuju kao perspektivna projekcija 2D koordinata.Definiraju se tri ose iji presjek se naziva koordinatni poetak. Za opis pozicije objekata koristiemo desno orijentisani koordinatni sistem koji emo nazivati world coordinate system (WCS). [1] U 3D prostoru svaku taku moemo locirati pomou tri koordinate (x,y,z) koje predstavljaju paralelne udaljenosti du tri ose. Objekti se mogu konstruisati kao kolekcije poligona iji se vrhovi definiu pomou ove koordinatne notacije. Ukoliko je ravni poligon kreiran iz odgovarajueg lanca ravnih ivica, orijentacija granice poligona zavisi od toga sa koje strane se gleda na tu granicu. Na slici je prikazano lociranje take P pomou tri Kartezijanske koordinate (x,y,z). Ove koordinate predstavljaju udaljenosti mjerene paralelno sa tri ortogonalne ose.

Y

P(x,y,z) y

Z

x

z

X

Slika 1.9: Koordinate take u koordinatnom sistemu

13

3.7

Koordinatni sistem kamere

Vizualni izlaz iz sistema za animaciju jeste sve ono to se moe vidjeti kroz kameru. Kamera fiziki ne postoji, ona je definirana pomou nekoliko brojeva. Kameru moemo pozicionirati bilo gdje u 3D prostoru koji opisuje virtualni raunarski svijet, ak i unutar objekata. U ovom sluaju nam odgovara da u koordinatni poetak postavimo kameru i usmjerimo je du pozitvine z-ose.

Slika 1.10: Pinhole camera Da bi se objasnilo formiranje perspektivne slike u raunarskoj grafici pogodno je koristiti takastu (pinhole) kameru. U ovom sluaju kamera je orijentisana tako da je njen otvor u koordinatnom poetku i da je usmjerena du pozitivne z-ose. Kod stacionarnih prikaza, razlika izmeu 2D i 3D grafike nema ili su 2D fotografije u prednosti zbog realnijeg prikaza. Prednost 3D modela je mogunost da se pogleda iz svih kutova koristei navigaciju oko objekta koja podrazumijeva pomicanje, rotiranje i zumiranje. Pored navigacije oko objekta, korisnik moe mijenjati boju, pomicati objekte, vriti odabir opcija (npr. eli li auto sa pominim ili fiksnim krovom) itd.

14

4 ARCONArCon je moderan programski paket za projektiranje, koji vae kreativne ideje za izvedbu objekta brzo i jednostavno realizira, te istovremeno daje fotorealistian prikaz. Za projektiranje vam ne treba osobito poznavanje CAD-a. Sami smjetate va objekt, odnosno zidove, vrata, prozore i krov u nacrt. S jednim pritiskom na mi vidite objekt u trodimenzionalnom prostoru. To vam omoguava trodimenzionalnu kontrolu kako ukupne gradnje tako i svih konstruktivnih detalja. U tom prostornom prikazu takoer provjeravate i dizajn i optimalnu osvijetljenost prostorija, s obzirom na realne uvjete osvjetljenja. Pri tome je potpuno svejedno da li projektirate obiteljsku kuu, veliki poslovni kompleks ili interijer. [4] Korisnici ne raspolau samo s izvanrednim programskim paketom za projektiranje nego i s alatom za prezentaciju. Prostorno promatranje i virtualna etnja kroz objekt pomau pri izbjegavanju greaka u projektiranju. Kako ArCon raspolae grafikom i za koritenje jednostavnom radnom okolinom s njime se je mogue sluiti intuitivno te vam nije potreban poseban teaj za rad na raunalu. Crtate uobiajeno, samo umjesto papira koristite ekran, a umjesto olovke i gumice kursor mia. ArCon vam nudi i dodatnu Online-pomo. Online-pomo olakava rad korisnika pruajui mu direktno objanjenje za aktualnu naredbu. Pritiskom mia na ekranu pojavljuje se informacija za potrebnu naredbu. U konstrukcijskom prikazu kreirate tlocrt zgrade. Kao pomo kod konstruiranja slui vam "elektroniko ravnalo", pomone linije i raster, a kod ArCon Pro takoer i numeriki unosi i HPGL-/DXF konverzija folija. Pomou uinkovitih funkcija postavljate prozore, vrata i stepenice. Sve te unose moete provjeriti preko 3D prikaza jo prilikom unoenja. I krovna konstrukcija radi s 3D prikazom i podrava sve vane vrste krovita. Klikom mia prelazite u dizajnerski prikaz koji vam prikazuje zgradu u fotorealistinom 3D prikazu. U dizajnerskom prikazu planirate unutranje ureenje i okoli zgrade. Za to vam ArCon nudi katalog s preko 1000 predmeta za ureenje i opirnu bazu povrinskih struktura. Pomou jednostavne metode "vuci i ispusti" postavljate tapete na zidove i namjetaj u prostorije. Smjetavanjem svjetiljki i podeavanjem poloaja sunca i mjeseca dobili ste svjetlo u nacrtu. Integrirani sjenan prikaz generira fotorealistine prikaze sa svjetlom, sjenama i odrazom svjetla. [4]

15

4.1 Podruje rada4.1.1 Konstrukcijski prikazKonstrukcijski prikaz je uz dizajnerski prikaz jedan od ArCon-ovih radnih podruja u kojem zadajete arhitektonske elemente vaeg projekta. Sve fiksne sadraje vaeg stana ili kue, koji su u veini sluajeva nepokretni, konstruirate u konstrukcijskom prikazu. Dok u dizajnerskom prikazu odreujete za va stan namjetaj, te elemente unutarnjeg ureenja. Prelazak iz konstrukcijskog u dizajnerski, ili obrnuto, uvijek moete postii klikom na ikonu . Kada poinjete raditi na vaem projektu vi se prvo nalazite u konstrukcijskom prikazu. [4] U konstrukcijskom prikazu va aktualni tlocrt moete namjestiti u jedan ili nekoliko prikaza. Nakon uveavanja gledate samo jedan dio ili cjelokupan tlocrt. Osim naredbe za namjetanje prikaza vaeg tlocrta dostupna vam je traka padajuih izbornika, horizontalna i dvije vertikalne trake s alatima. Ikone lijeve trake s alatima sadre naredbe pomou kojih odreujete to smjetavate u konstrukcijskom prikazu, to su tzv. to -trake. Preko njih odabirete prozore, vrata, zidove, stepenice i sl. Neke od ikona lijeve trake s alatima su ikone s varijantama, to znai da se nakon klika na crnu strelicu, koja se nalazi u donjem desnom kutu ikone, pojavljuje prozor s alternativama za odabir. Druga vertikalna traka s alatima pojavljuje se nakon odabira ikone to, i preko njih definirate kako. Kako se odnosi na nain, na koji elite unijeti konstrukcijske elemente u va tlocrt. Pomou raznih mogunosti odabira eljenih elemenata moete vrlo efikasno konstruirati. Razmotrimo dodatne informacije koje se odnose na slijedee konstrukcijske elemente: Zidovi - Uz pomo funkcija za zidove moete brzo i jedostavno unjeti va tlocrt. Na raspolaganju vam je dijalog za proizvoljnu izmjenu opcija zida kao to su dimenzije, teksture i prikaz. Uz to moete birati izmeu sedam razliitih tipova zidova, koji su odabrani prema standardnim mjerama. Pomou razliitih naina unosa zidova i dodatnih mogunosti koje se odnose na upotrebu pomonih konstrukcija, kao to su raster, pomona linija i ravnalo, u vrlo kratkom vremenu moete kreirati nacrt. Parapeti i nadvoji - Pomou ove funkcije polau se nadvoji i parapeti u tlocrt. Nadvoji i parapeti su konstrukcijski elementi koju su slini zidovima. Odgovaraju gredi koja se polae ispod stropa ili iznad poda. Parapet je smjeten vidljivo iznad poda, a nadvoj vidljivo ispod stropa. Nadvoji se postavljaju npr. kod stropova velikih povrina kao statiki elementi. Na vertikalnoj traci s alatima nalazi se ikone , pomou koje birate tip. Kada desnom tipkom mia kliknete na izabrani tip, pojavljuje se dijalog u kojem vrimo osnovna podeavanja i ta podeavanja sauvamo kao standardne vrijednosti. Kada na oznaeni nadvoj ili parapet kliknemo dva puta dobijemo isti dijalog u kojem te standardne vrijednosti modificirate i individualno uskladite. Vrata - Funkcija za vrata nudi vam mogunost ugraivanja razliitih tipova vrata u ve poloene zidove. U programu moete birati izmeu velikog broja raspoloivih 16

oblika, kod kojih na jednostavan nain moete promijeniti dimenzije otvora, nain otvaranja i teksture. Prozori - ArCon vam za vau kreaciju nudi opiran broj razliitih tipova prozora, koje moete koristiti prilikom planiranja nacrta. Kao prvo, moete birati izmeu tri varijanti prozora koje kreirate proizvoljno, dakle promjenjivo. Te varijante e za svaki novi sluaj primjene biti nanovo proraunate. Kao drugo, imate mogunost primjene ve postojeih uitanih prozora, kod kojih imate utjecaj samo na promjene koje se odnose na dimenzije i na neke osobine povrine. Geometrija prozora, kod tih tipova prozora, ne moe se vie promijeniti. U principu su uitani prozori nita drugo nego objekti kod kojih moete izvriti odgovarajue promjene. Stubita - ArCon vam nudi slijedee konstrukcije stubita: jednokrako stubite, zavojno stubite, segmentno stubite, dvokrako stubite (Upodest i L-podest), Kompletna konstrukcija stubita moe biti masivna ili drvena. Nakon to ste izabrali vrstu stubita i imate definiranu potrebne take unosa, pojavljuje se dijalog s pripadajuim vrijednostima. Na vertikalnoj traci s alatima nai ete ikonu s varijantama za odabir stubita. Kada lijevom tipkom mia kliknete na jednu od ponuenih varijanti i u podruju prikaza definirate polaznu taku, u podruju unosa pojavljuje se kursor s konturama stubita, ije su mjere pribline mjerama stubita. Kada ste poloili stubite (s tri klika), ArCon automatski otvori dijalog s parametrima stubita. Da bi ste poloili stubite morate definirati tri take. Prva definira poziciju nastupa, druga smjer i duljinu nastupa, a trea smjer i duljinu istupa. Stubite e prema tim definiranim takama biti proraunato i prikazano. Dimnjaci i stubovi - Uz pomo funkcija za dimnjake i stupove moete brzo i jednostavno smjestiti dimnjak odnosno stup u va tlocrt. U odgovarajuem dijalogu mogue je prema elji izmijeniti opcije kao to su dimenzije i teksture. Osim toga, razliiti tipovi dimnjaka i stubova mogu se kao standardi spremiti za ostale projekte. Upotrebom pomonih konstrukcija kao to su rasteri, pomone linije i ravnalo, moete za vrlo kratko vrijeme dimnjak pravilnih mjera ugraditi u nacrt. Krovita - Ovom naredbom nudi vam se mogunost izgraivanja jednostrenih krovita, dvostrenih krovita, viestrenih krovia, dvostrenih krovita s lastavicama ili koritenje kombinacija navedenih oblika krovita. Da bi ste mogli definirati krovite iznad vaeg tlocrta, najprije trebate kreirati potkrovlje . Kreirajte li krovite na istom katu, ArCon e zidove aktualnog kata izvui sve do plohe krovita. Uz pomo dijaloga Podeavanje krovita mogue je osnovna podeavanja preuzeti i spremiti kao standardne vrijednosti. Kod kreiranja ponuena su vam tri razliita naina unosa krovita. Teren - Funkcija za teren nudi vam mogunost modeliranja zemljita i njegove neposredne okoline. U veini sluajeva na zemljitu e biti sagraena zgrada. ArCon-ovi tipovi terena u osnovi se razlikuju. Tip terena krajolik je teren koji se ne mora kreirati odvojeno, ve ga ArCon ponudi sam. U granicama ovog globalnog krajolika omeuje se zemljite i definira podruje terena. Na kraju unutar krajolika, zemljita i podruja terena moete definirati otvor, tj. iskop, te odrediti visinske toke terena. Ovom funkcijom moete kreirati realistian prikaz neposredne okoline oko zgrade. Najprije na terenu omeite zemljite kojem dodijelite zgradu, a kasnije jo definirate podruje terena kao to su npr. staze, ceste itd. Svako podruje terena moe se teksturirati zasebno.

17

Kote - S funkcijom kotiranja u nacrtu moete izvesti pojedinano ili lanano kotiranje. Nain kotiranja odaberite u dijalogu Kotiranje . Za lanano kotiranje postoji specijalan dijalog koji dobijete kada desnom tipkom mia kliknete na ikone za unos kota koje se nalaze na kako traci.[4]

4.1.2 Dizajnerski prikazDizajnerski prikaz je uz konstrukcijski prikaz, jedan od ArCon-ovih podruja rada u kojem oblikujete va stan ili kuu, odnosno popunjavate ih s namjetajem i ostalim predmetima unutarnjeg ureenja. U dizajnerskom prikazu, takoer je mogue modeliranje vanjske fasade kao i okolnog podruja kue. U dizajnerskom prikazu, osim gornje horizontalne trake s alatima koja je potpuno identina traci s alatima u konstrukcijskom prikazu nalazi se jo jedna horizontalna traka s alatima, pomou koje podeavate razliite mogunosti prikaza u aktualnom prozoru. U toj drugoj traci s alatima nalaze se ikone, pomou kojih odreujete nain prikaza i poloaj promatraa. Nadalje postoji jo jedna vertikalna traka s alatima. Ikone na toj traci s alatima koriste se kada elite objekte, npr. predmete unutarnjeg ureenja organizirati, grupirati, brisati, okretati, zrcaliti ili ispraviti. Osim toga za svaku rasvjetu (izvor svjetlosti) moete specificirati da li da ona bude ukljuena ili ne. Izmijenite li iz konstrukcijskog u dizajnerski prikaz, vidjet ete dodatni specijalni prozor, koji je vidljiv iskljuivo u dizajnerskom prikazu, odnosno pojavit e se katalog objekata, tekstura i materijala. Ovaj prozor ima centralno znaenje u dizajnerskom prikazu. Iz navedenog kataloga, metodom vuci i ispusti, pomou mia u va stan izvlaite predmete unutarnjeg ureenja i teksture. Razmotrite slijedee teme: Pogledi - U dizajnerskom prikazu va nacrt moete prikazati na tri razliita naina. To su tlocrtni pogled , pogled odozgo i perspektivni pogled . Ukoliko paralelno radite s vie prozora, u razliitim prozorima moete koristiti razliite poglede. Pozadinske slike i boje - U dijalogu koji se odnosi na pozadinsku sliku definirate boju pozadine koju elite koristiti u perspektivnom pogledu odnosno u pogledu odozdo. Podaci se podeavaju odvojeno za dan i za no. Klikom na ikonu Definiranje... moete u pojavljenom standardnom dijalogu odabrati eljenu boju ili definirati vlastitu boju. Adekvatni dijalog sastoji se od dva registra; jedan za Pogled danju, jedan za Pogled nou. U oba registra moete unijeti jednake vrijednosti. Tako za pogled danju i pogled nou moete birati izmeu tri alternative: Konstantna boja, Varijabilna boja i Pozadinska slika. Odabir naina prikaza - Pomou ove ikone s varijantama birate izmeu etiri razliita naina prikaza u kojem elite vidjeti va nacrt. Ova ikona moe se koristiti samo kod perspektivnog pogleda i kod pogleda odozgo. Za tlocrtni pogled ova ikona nije dostupna. Ova ikona je ikona s varijantama, to prepoznajete po malom crnom trokutu koji se nalazi u donjem desnom kutu ikone. Klikom lijeve tipke mia na ikonu i pomakom mia desno izvan ikone (tijekom pomaka lijevu tipku mia drite pritisnutu) pojavit e se varijante naina prikaza. eljenu varijantu naina prikaza odabrat ete, ako mi pomaknete na eljenu varijantu i ujedno pustite lijevu tipku mia. Informacija o 18

izabranoj varijanti biti e ispisana u donjem lijevom kutu monitora. Nakon eljenog odabira naina prikaza ikona e se pojaviti na traci s alatima. Raytracing - Raytracing u ArCon-u zapravo znai kliknuti na ikonu i ekati rezultat. Raytracing je proces obraivanja s kojim se na vaem raunalu mogu precizno simulirati odnosi osvjetljenja scene. Za razliku od normalne rasvjete i prikaza kod ArCon-a, ovdje moete simulirati sjene, zrcaljenja i lomove. Loa strana raytracing-a u usporedbi s normalnim prikazom je izrazito poveanje potrebnog vremena prorauna. Normalni prikaz se razvija tako brzo da vau zgradu moete razgledavati bez ekanja, dok je za proraun jedne raytracing-slike potrebno vie minuta ili ak sati. Budui da raytracing vrlo precizno simulira efekt rasvjete, poloaj i svjetlost izvora svjetlosti u sceni ima vrlo veliko znaenje. Jednako kao kod normalnog fotografiranja uz pomo postavljanja izvora svjetlosti na razliite poloaje moete kreirati efektni ugoaj scene. Uza sve to vau sliku moete osvijetliti ili zamraiti, ako koristite izvor svijetlosti koji je premali ili prevelik, presvijetao ili pretaman. Ovdje je dakle potrebno iskustvo, ali to iskustvo zahvaljujui jednostavnoj funkcionalnosti ArCon-a moete stei vrlo brzo. Razgledavanje projekta - Klikom na ikonu u perspektivnom pogledu dizajnerskog prikaza aktivira se funkcija Razgledavanje. U vaem prikazu kursor mia vie nee imati standardni oblik, ve e on s obzirom na poloaj kursora u prikazu mijenjati oblik u strelice koje oznauju smjer, (npr. ), ako se kreete, ili u simbol koji definira okret (npr. ), ako se na mjestu okreete. Strelice e pokazivati smjer u kojem se kreete. Tijekom razgledavanja lijevu tipku mia morate drati pritisnutu. Kada kursor poloite na prikaz moete se kretati u slijedeim smjerovima: naprijed i natrag na lijevo i na desno naprijed lijevo i naprijed desno okret na lijevo i okret na desno. Pogled danju / Pogled nou / Pogled ovisan o vremenu - Ova funkcija aktivna je samo u obojenom pogledu odozgo i u perspektivnom pogledu . Klikom na ikonu s varijantama moete birati izmeu pogleda danju, pogleda nou i pogleda ovisnog o vremenu. Kliknete li desnom tipkom mia na jednu od navedenih ikona pojavit e se dijalog Svjetlost, u kojem detaljnije podeavate odnose osvijetljena odreenog pogleda. [4]

19

4.2 Kreiranje projektaZa kreiranja novog projekta izaberite padajui izbornik Datoteka Nova ili kliknite na ikonu . Za taj novi projekt koristit e se aktualne opcije projekta. U normalnom sluaju, kod kreiranja novog projekta, pojavit e se dijalog u kojem tada morate najprije unijeti podatke kata. elite li raditi s opcijama projekta koje su podeene za prijanji projekt prikazivanje dijaloga moete preskoiti, ako istovremeno s klikom na ikonu pritisnete tipku Ctrl. elite li vaem nacrtu dodati dodatni kat birajte jednu od tri ponuenih opcija padajueg izbornika. Iz toga moete konstruirati va novi kat iznad aktualnog obraenog kata ili iznad najvieg kata, odnosno poloiti ispod najnieg kata. Dijalog sadrava dva registra Openito i Preuzimanje. U registru Openito unose se podaci kata. U registru Preuzimanje moete definirati koji se elementi iz izabranih katova mogu dodijeliti novom katu, dakle biti preuzeti iz izvornog kata. [4]

20

5 IZRADA ARCON PROJEKTAPrvo moramo kreirati novi projekt, a to inimo tako to u izborniku kliknemo na DateiNeu (Datoteka-Nova) ili kliknemo na ikonu

Slika 3.11: Kreiranje novog projekta Nakon toga dobit emo sljedei okvir u koji je potrebno unijeti parametre.

Slika 3.12: Unoenje parametara

21

Zapoinjemo crtanjem zidova u konstrukcijskom prikazu, prvo vanjiskih, potom rasporeujemo unutarnje zidove.

Slika 3.13: Unoenje zidova Nakon to smo nacrtali temelje (fundament), pravimo novi sprat. Novi sprat pravimo tako to izaberemo jednu od opcija u izborniku.

Slika 3.14: Pravljenje novog sprata Zatim emo ponovo dobiti okvir u koji je potrebno unijeti parametre, kao na slici 2.12. Kada unesemo parametre kliknemo na OK i dobit emo novi sprat, u koji emo unijeti (nacrtati) unutarnje zidove. Crtanje unutarnjih zidova je isto kao i crtanje vanjiskih zidova. Kada unesemo unutarnje zidove onda moemo da unosimo vrata i prozore

22

na zidove. Vrata i prozore unosimo tako to odaberemo opciju sa trake sa strane tj. kliknemo na ikone vrata i prozora , odredimo dimenzije i materijal. Kada kliknemo na ikonu vrata ili prozora potrebno je samo nanijeti mi na zid, na mjesto gdje elimo smjestiti vrata ili prozor i kliknuti miem. Dvostrukim klikom mia na prozor ili vrata dobijemo okvir sa parametrima, gdje moemo izmjeniti parametre.

Slika 3.15: Unoenje vrata i prozora Kada smo unijeli vrata i prozore, mozemo da napravimo novi, drugi sprat. Drugi sprat emo napraviti na isti nain kao i prvi, to smo ve objasnili. Za povezivanje spratova odaberemo eljeno stubite i unesemo ga na mjesto gdje elimo. Stubite unosimo tako da kliknemo na ikonu iz izbornika sa strane i drimo pritisnut mi dok ne odaberemo vrstu stubita, zatim miem kliknemo na mjesto gdje elimo smjestiti stubite.

Slika 3.16: Pravljenje stubita

23

Nakon to smo napravili drugi sprat i povezali spratove pomou stubita, na redu je da napravimo krov. Editor krovita generira eljeni oblik krova na odabranom podruju odabrane etae (sprata). Automatski generirano krovite usklaujemo prema naoj zamisli. Krov pravimo klikom na ikonu , zatim miem kliknemo na okove kue. Kada to uradimo dobiemo okvir kao na sljedeoj slici.

Slika 3.17: Pravljenje krova Kada krovite uskladimo prema naoj zamisli kliknemo na OK, i napravili smo krov, koji e biti prikazan kao na sljedeoj slici.

Slika 3.18: Krov koji smo napravili

24

Kada smo sve napravili kuu moemo vidjeti u dizajnerskom prikazu, u 3D a to inimo klikom na ikonu . Kada preemo u dizajnesrki prikaz moemo da ureujemo kuu, prvo uredimo vanjiski dio.

Slika 3.19: Dizajnerski prikaz Slijedi opremanje unutranjosti kue s tapetama, ploicama, parketom Na raspolaganju nam stoji opiran katalog formi, materijala. Sad kad kua u formi i boji ima eljeni oblik, dajmo joj ivot! Namjestimo je namjetajem iz kolekcije od preko 1000 objekata od kojeg svakog moemo veliinom, bojom i materijalom prilagoditi naim potrebama. Po elji moemo prijei na planiranje dvorita, zasaivanje stabala, postavljanje ograde i opremiti nae dvorite s ostalom opremom.

Slika 3.20: Opremanje unutranjosti kue

25

Opremanje unutranjosti kue je veoma jednostavno, naemo element u katalogu koji elimo smjestiti u kuu i miem ga prenesemo na mjesto koje elimo. Dvostrukim klikom mia na element dobijemo okvir u kojem moemo promijenit dimenzije elementa, material, visinu na kojoj elimo da element bude Pomou integriranog raytracera generiramo fotorealistine slike kue, pri tom se uzima u obzir osvjetljenje lampi te poloaj sunca i sjene.

Slika 3.21: Prikaz pomou raytracera S tim je na project zavren i sada ga moemo gledati iz razliiti uglova, te se naravno moemo proetati kroz njega, te tako uoiti da li bi mogli neto promjeniti, da li nam se neto ne svia i razmotriti da li bi mogli neto bolje uraditi. To je velika prednost ovog programa, prije gradnje samog objekta moemo vidjeti da li je to stvarno ono to elimo.

26

6 ZAKLJUAKU ovom seminrskom radu obradili smo principe raunarske grafike, ta je to 2D i ta je 3D raunarska grafika, te koordinatni sistem kamere. Tema rada bila je ArCon, ArCon je program dizajniran i prilagoen potrebama arhitekata i inenjera graditeljstva, projektanata u visokogradnji, proizvoaa namjetaja, kuegraditelja te irem sloju ljudi zainteresiranom za arhitekturu, unutarnje ureenje i vizualizaciju. Opisali smo ukratko ArCon, njegove alate i okruenja. U zadnjem dijelu ovog rada opisali smo izradu jednog projekta. ArCon omoguuje korisniku jednostavno izraavanje kreativnih ideja i uivanje u oblikovanju prostora. ArCon se moe koristit za: - idejne projekte, - natjeajne projekte, - dokumentaciju za graevinsku dozvolu (glavne projekte), - procjenu trokova izgradnje, - dizajn interijera i eksterijera, - vizualizaciju namjetaja, - vizualizaciju graevina, - izradu video filmova virtualne etnje kroz zgradu.

27

7 LITERATURA[1] [Rizvi Selma, Kunovac Erdin; RAUNARSKA GRAFIKA ; ] [2] [http://www.digitalmedia.hr/arcon_vizarh.html ; 15.01.2008.] [3] [http://www.digitalmedia.hr/arcon_mojdom_karakt-9kor.html ; 15.01.2008.] [4] [ArCon Help File]

28