Пакет моделирования и анимации TrueSpace от Caligari в течение долгого времени отставал от своих многочисленных конкурентов (в области анимации, в первую очередь), но после версии 4.2 ситуация поменялась коренным образом. Большинство инструментов моделирования стали работать с NURBS-поверхностями. Появился инструмент meatballs (Live Skin), системы частиц, можно работать с прямой и инверсной кинематикой. Рендеринг сцены или объекта может быть произведен с применением рэйтрэйсинга, Radiocity, поддерживается адаптивный антиалиасинг, атмосферные эффекты типа объемного тумана и объемного света, эффекты линз и т. д. Остановлюсь подробнее на Anisotropic Reflectance. Такой тип отражения присущ полированным металлическим поверхностям или, например, тонкой пленке бензина на поверхности лужи. В нем в зависимости от угла падения, меняется освещенность поверхности. Что касается интерфейса, то он у TrueSpace новаторский, получивший множество наград от компьютерных журналов. В общем, этот интерфейс удобен для новичков в 3D-графике и не загромождает рабочее пространство. Имеется встроенный язык сценариев Python, можно использовать инструменты custom animation and modeling effects. Как всегда, TrueSpace поддерживает 3D-ускорители OpenGl/Direct 3D. Есть возможность экспорта и импорта во множество форматов.
Lightwave 3d
Lightwave – это программа, хорошее сочетание возможностей, скорости и цены. Долгое время расценивалось как трехмерно-анимационная система наиболее простая в обучении и использовании. Lightwave широко используется как для создания световых эффектов, так и для графических эффектов, создания видео игр, эффектов движения. Lightwave предлагает инструменты для моделирования, анимации, динамики, создания эффектов частиц, а также безграничные возможности рендеринга, делающие lightwave одной из основных программ по трехмерному моделированию. В 9й версии LightWave ядро программы было изменено, увеличив возможности пользовательского интерфейса, добавив огромное количество динамических систем и еще более увеличив скорость рендеринга. Продукция LightWave была подкреплена временем.
Maya
Maya— основной конкурент 3DS MAX. Данное ПО считается более профессиональным, но и более ресурсоемким. Maya — одно из самых мощных средств 3D-моделинга и анимации, с его помощью создаются эффекты и персонажи для фильмов и компьютерных игр. Здесь есть все — набор средств инверсной кинематики с точным контролем движений объектов, управление анимацией мимики на базе сопряженных форм поверхностей, полный набор средств натягивания поверхностей на кривые, встроенная поддержка оцифровки движения, поддержка сопряженности «сшитых» поверхностей во время сложных деформаций и анимации (вы построили персонаж, теперь передвиньте его ноги — и верхняя часть тела интуитивно последует за движением, переместите руки — и деформируются соответствующие мускулы). При использовании в процессе рендеринга сложных сетей тонирования и специальных цифровых эффектов можно получить картинку такого же качества, как в кино. Пользовательский интерфейс Maya спроектирован с умом, и способствует повышению производительности. Он доступен и удобен, а вместе с тем разнообразен и гибок для удовлетворения потребностей опытных пользователей. Можно работать в полноэкранном режиме, без меню и пиктограмм. При желании можно писать простые сценарии на встроенном языке MEL (Maya Embedded Language) для автоматизации повторяющихся задач либо проектирования собственного окружения для специфического проекта. Особенно велики возможности в области анимации персонажей — есть встроенная синхронизация речи с мимикой персонажа, возможность подключить датчики и в режиме Motion Capture снимать данные с движений живых актеров. Что касается визуализации, то поддерживается аппаратный рендеринг, рэйтрэйсинг, постфильтры (размытие в движении, эффект lens flair и т. д.). Естественно, чтобы это чудо работало, необходимо и соответствующее «железо». Первая версия Maya была разработана на основе движка 3ds Max, а уж в дальнейшем переработана.
3DStudioMax
3ds Max — некий стандарт де-факто в области полупрофессионального и профессионального 3d-моделирования. Как инструмент, обладает практически всеми необходимыми средствами моделинга, текстурирования, работы со светом, позволяет впоследствии добавить анимацию и звук. Это означает, что с помощью данного ПО можно построить законченный видеоряд и озвучить его. 3ds Max — полнофункциональная профессиональная программная система для работы с трёхмерной графикой, разработанная компанией Autodesk Media & Entertainment. Функционирует только на платформах Win32 и Win64. 3ds Max является одним из наиболее популярных трёхмерных пакетов и занимает стабильное положение в группе лидеров на рынке производства разнообразной трёхмерной графики и спецэффектов. На сегоднешний момент последней доступной версией программы является 3ds Max 9 (выпущена в августе 2006 года).
Первоначальная версия 3D Studio была разработана для платформы DOS компанией Yost Group и опубликована Autodesk. Autodesk приобрел продукт к моменту выхода 2-й версии и всецело развивал еще на протяжении двух релизов. После выхода 3D Studio версии 4, продукт был перебазирован на платформу Windows NT и переименован в "3D Studio MAX". Эта версия была также разработана Yost Group. Реализацией продукта занимался Kinetix - в то время медиа филиал Autodesk. Позже продукт был снова переименован на "3Ds max" (все маленькими буквами) к тому моменту, как Autodesk был приобретен компанией-разработчиком программного обеспечения Discreet. К моменту выхода 8-й версии программы, продукт снова стал брендом компании Autodesk и снова был переименован на "3Ds Max".
3ds Max располагает обширными средствами по созданию разнообразных по форме и сложности трёхмерных компьютерных моделей реальных или фантастических объектов окружающего мира с использованием разнообразных техник и механизмов, включающих следующие:
полигонное моделирование;
моделирование на основе неоднородных рациональных B-сплайнов (NURBS);
моделирование на основе порций поверхностей Безье;
моделирование с использованием встроенных библиотек стандартных параметрических объектов (примитивов) и модификаторов.
Методы моделирования могут сочетаться друг с другом.
Моделирование на основе стандартных объектов, как правило, является основным методом моделирования и служит отправной точкой для создания объектов сложной структуры, что связано с использованием примитивов в сочетании друг с другом как элементарных частей составных объектов. Каждый из них обладает набором параметров, однозначно определяющих форму трёхмерного тела. Кроме того существует ряд параметров, позволяющих управлять точностью построения. После создания объекта каждый из параметров может быть изменён так, что это моментально отразится на внешнем виде объекта в окне редактирования. Подавляющее большинство параметров также могут быть впоследствии подвергнуты анимации.
В 3ds Max реализована возможность создания нескольких основных источников частиц. Начиная с 8 версии имеется 6 основных источников частиц (не включая Particle Flow), демонстрирующих различное поведение. Традиционными источниками частиц в 3ds Max являются Spray (Брызги), Snow (Снег), Blizzard (Метель), PArray (Массив частиц), PCloud (Облако частиц) и Super Spray (Супербрызги).
Однако на рынке программного обеспечения среди программ трехмерного моделирования 3Ds Max не единственный представитель. Целесообразно было бы провести сравнение с другими приложениями.
С выходом версии 3Ds Max 9, возможности программы еще больше расширились.
Оптимизация в таких областях:
Отображение оболочки при редактировании оптимизировано для DirectX;
Мягкое выделение в режиме редактирования вершин;
Отображение поверхностей в режиме вершин и ребер оптимизировано для DirectX;
Оптимизировано отображение сплайнов;
Оптимизирована система ввода/вывода растровых изображений;
Синтаксический анализ XAF и преобразование сцен mental ray;
И многое другое.
Производительность. Основные инструменты анимации и рендеринга в 3ds Max 9 обладают большей скоростью и точностью. Среди улучшений в этой области:
Разбиение анимации на слои;
Улучшенная интеграция с Biped, в том числе отдельные треки для пальцев ног и рук; поддержка всех типов касательных; возможность устанавливать ключи в обратном направлении (для работы с отрицательными кадрами и клипами в обратном направлении);
Улучшения в модуле Hair, в том числе создание причесок непосредственно в окне проекции, поддержка всех источников света и типов теней, улучшения в визуализации, позволяющие добиться наилучших результатов за меньшее время, поддержка подключаемых визуализаторов;
Улучшения в модуле Cloth;
Улучшения в визуализаторе mental ray, в том числе улучшенная опция конечной сборки (Final gather); шейдеры для создания облаков и неба; шейдеры для имитации автомобильной краски (Car paint); материалы для дизайна и архитектурной визуализации.
Улучшения в командной работе над проектом. В Autodesk 3ds Max 9 внесены изменения, которые дают возможность повысить эффективность командной работы. В частности, стало легче обмениваться файлами, отслеживать рабочие копии, вносить коррективы в производство. Нововведения в этой области включают:
Интеллектуальная система точечного кэширования;
Улучшения в универсальном формате FBX;
Поддержка относительных путей;
Поддержка Autodesk Vault 5 и улучшения в ней, среди которых поддержка 64-битных операционных систем; поддержка папок с библиотеками; улучшения в SDK;
Улучшения в работе с командной строкой и языке Maxscript;
Поддержка всех шейдеров DirectX и улучшения в производительности;
Дополнительные возможности работы с внешними ссылками (X-ref) и поддержка Biped, контроллера PRS, анимации.
Выводы
3ds Max — некий стандарт де-факто в области полупрофессионального и профессионального 3d-моделирования.
Инструмент обладает практически всеми необходимыми средствами моделинга, текстурирования, работы со светом, позволяет впоследствии добавить анимацию и звук
Большое разнообразие техник и методов моделирования
3ds Max является одним из наиболее популярных трёхмерных пакетов и занимает стабильное положение в группе лидеров на рынке производства разнообразной трёхмерной графики и спецэффектов
Наличие встроенного объектно-ориентированного языка програмирования
Спецификация SCORM
Стандарт – это формат, утвержденный признанным институтом стандартизации или принятый предприятиями отрасли де-факто в качестве образца. Существуют стандарты для языков программирования, операционных систем, форматов представления данных, протоколов связи, электронных интерфейсов и т.д.
Наличие стандартов важно для любого пользователя информационных технологий, так как именно благодаря стандартизации каждый пользователь может комбинировать оборудование и программы различных производителей в соответствии со своими индивидуальными потребностями. Если единый стандарт отсутствует, то пользователь должен ограничиваться устройствами и программами лишь одного производителя. Стандартизации подлежат как оборудование, так и программное обеспечение, в частности, программы, используемые в электронном обучении.
К наиболее распространенным стандартам в сфере электронного обучения относятся следующие:
IMS – Instructional Management Systems (Системы организации обучения),
IEEE – Institute of Electrical and Electronic Engineers (Институт электротехники и электроники),
AICC – Airline Industry Computer Based Training Committee (Международный комитет по компьютерному обучению в авиации),
SCORM – Sharable Content Object Reference Model (Модель обмена учебными материалами).
Спецификация SCORM
Среди всех появившихся в последнее время продуктов стандартизации электронного обучения SCORM получил самое широкое признание. Эта модель используется при создании систем обучения, опирающихся на ресурсы Интернета. Эталонная модель SCORM состоит из трех частей: введения, или обзорной части (the Overview), описания модели интеграции содержания (the Content Aggregate Model) и описания рабочей среды, или среды выполнения программ (the Run-Time Environment – RTE). В первой части описываются стандарты ADL и дается логическое обоснование создания эталонной модели. Вторая часть содержит практические советы по выявлению ресурсов и преобразованию их в структурированный учебный материал. В последней части даются практические советы по осуществлению связи с веб-средой и отслеживанию ее содержимого.
В идеальной ситуации, соответствующей эталону SCORM, все элементы обучающих программ функционально совместимы со всеми системами LMS и средами VLE. Любую соответствующую стандарту обучающую компьютерную программу можно ввести в имеющуюся систему организации обучения / виртуальную среду, и между ними будет возможен обмен данными. Таким образом, SCORM – это стандарт на контент для курсов e-learning, предназначенных для самостоятельного изучения
SCORM – это, скорее, не стандарт, а эталон, при помощи которого проверяется эффективность и практическая применимость набора отдельных спецификаций и стандартов. Этот эталон используется такими разработчиками стандартов, как IEEE и IMS, для объединения созданных ими спецификаций.
Цели SCORM:
Доступность: возможность поиска и доступа к объектам, находящимся в разных местах, и доставлять их во множество других
Адаптивность: возможность настраивать обучение под индивидуальные или организационные нужды
Эффективность: возможность сократить время и стоимость доставки знаний обучаемым
Интероперабельность: возможность переносить объекты, созданные одним набором средств разработки или платформой, на другие и использовать без изменений.
Защита инвестиций: изменения технологий не ведут к необходимости переработки объектов.
Повторное использование объектов: возможность составлять курсы из мельчайших объектов, гибкость при использовании в различных контекстах.
Компоненты SCORM
Согласно требованиям SCORM, учебные программы должны содержать три основных компонента:
1. Язык взаимодействия программ (run-time communications) – иными словами, стандартный язык, на котором обучающая программа «общается» с системой организации обучения (LMS) или с виртуальной средой обучения (VLE). Наличие такого языка важно прежде всего потому, что он позволяет запустить и завершить программу обучения, находясь в LMS или VLE. Кроме того, этот язык делает возможной передачу данных об оценках из учебной программы в LMS.
2. Файл-манифест / пакет содержания (Content package). Этот файл содержит полное описание курса обучения и его составляющих.
3. Метаданные о курсе. Каждый фрагмент курса – изображение, страница HTML или видеоклип – ассоциируется с определенным файлом метаданных, в котором содержатся указания на то, чтó этот фрагмент собой представляет и где находится.
Метаданные – соотносящиеся друг с другом данные о ресурсах, учебных материалах, пользователях, вопросах, тестах и др., основными функциями которых являются описание и структурирование информации, а также управление ею.
Система метаданных - комбинация полей, определений, форматов, представления данных, структур, связывающих элементов, правил и инструментов управления. Частью системы метаданных может быть также метод передачи информации о вышеперечисленных компонентах пользователю.
Упаковка содержания – стандартизованное описание структуры содержания, которое можно использовать для обмена учебными материалами.
Учебным объектом называется медианезависимый информационный блок, предназначенный для многократного использования в качестве модуля в различных материалах электронного обучения. Учебные объекты наиболее эффективны тогда, когда для их классификации используются метаданные и когда для хранения информации используется система типа Language Content Management System - LCMS (система управления содержанием обучения, или система организации учебных материалов).
Активы — минимальные целостные фрагменты курса, например, файлы с расширениями JPEG, PDF, AVI и т. д.
Совместимость вопросов и тестов – использование одних и тех же вопросов тестирования разными системами оценки знаний.
Управление содержанием – стандартная процедура обмена данными между компонентами содержания и системой управления обучением.
Формирование пользовательского интерфейса мультимедиа курса
При разработке курса используется open-source редактор eXe (eLearning XHTML editor).
Проект eXe задумывался чтобы преобразовывать дизайнерские возможности и образовательные ресурсы в вэб-формат. Начальные поиски показали, что существует множество различных вэб инструментов достаточно практичных и довольно изощренных. Было разработано приложение направленное непосредственно на нужды учителей для публикации их профессиональных работ в вэб-среде согласно той структуре, которая им была нужна для преподавания. Такой контент мог быть легко интегрирован в существующие системы LMS. Проект получил награду от специальной образовательной комиссии Новой Зеландии в 2004г.
Проект eXe нацелен на воспитание для развития общих навыков в любых областях. Проект было решено сделать OS системой.
eXe изначально был раразработан и базировался на OS вэб-браузере Firefox. eXe содержит множество элементов, помогающих в разработке: педагогические формы, объекты, различные обучающие показатели, которые составляют аналог беседы с преподавателем в среде, разработанной для онлайн обучения.
Реализация
Структура курса
До разработки приложения был создан план учебного курса. В нем содержатся основные разделы, которые необходимо осветить в курсе. Весь спектр рассматриваемых вопросов был разделен по тематикам, в состав каждой темы входила группа более мелких элементов, которые в сою очередь содержали ещё более мелкие группы уже непосредственно сам контент. Таким образом структура имеет древовидный характер. Структура курса выполненного в дипломном проекте выглядит следующим образом:
Аннотация
Нужно уметь
Системные требования
Введение
Установка программы
Практическая часть работы в 3Ds Max
Общее представление о трехмерной графике
Обзор элементов интерфейса
Работа с файлами
Работа с окнами
Доступ к командам
Методы привязки, координатные сетки и единици измерений
Способы отображения объектов
Именование объектов, групп объектов
Основы моделирования
Моделирование при помощи сплайнов
Работа с трехмерными примитивами, составными объектами
Моделирование на основе сеток
Параметрическое моделирование
Базовые методы изменения объектов
Редактирование параметров объектов
Перемещения, масштаб и поворот
Выравнивание, построение массивов и зеркального отражения
Работа с материалами
Работа с камерами
Работа со светом
Основы анимации
Данная структура курса затрагивает все аспекты работы в 3Dstudio Max, необходимые для начинающего пользователя. Структура курса была разработана после анализа ряда книжных изданий, учебников по 3Dstudio Max выпущенных лицензированными специалистами.
Структура данных
Была разработана структура описывающая данные приложения.
Уровень «menu» является контейнером самого высокого уровня. В совокупности с контейнерами более низких уровней образует структуру будущего контента. Дочерним для уровня «menu» является уровень «top», их количество не ограниченно.
1.0
Название урока
«submenu» - контейнер урока курса, содержит поля «id», «title» и контейнеры разделов «main», количество которых неограниченно. «title» в рамках «submenu» содержит заголовок главы. «id» - идентификатор.
1.1.0
Название раздела
«main» - контейнер раздела, также как и контейнер главы имеет поля «title» «id», и также может иметь не ограниченное количество дочерних контейнеров статей - «topic»
«topic» - контейнер статьи, помимо основных полей «id», «title» имеет набор дополнительных полей, определяемых полем «class». «class» определяет тип обрабатываемых данных, реализует возможность обработки. В зависимости от значения браузер определяет какая информация обрабатывается:
Текстовая:
.swf:
Предназначен для встраивания среду приложение в интерактивных компонентов на основе технологии Flash(.swf). Ссылка на них должна быть указана в соответствующем поле. Имеет поле «text», которое может содержать некий текст.
Рис. 2. Вид панели навигации глав и разделов
Чёткое разграничение статей по темам позволяет легко сориентироваться в приложении.
Применение технологии Adobe Flash для создания мультимедия контента
Набор средств Adobe Flash для разработки интерфейса контента
Компоненты
Для создания интерфейса контента Adobe Flash предлагает набор базовых компонентов, который можно расширять, разрабатывая свои собственные или модифицируя уже имеющиеся, тем самым увеличивать возможности приложения. Набор компонентов делятся на 5 основных групп:
Skin;
Tools;
Parameters;
Modify.
К первой группе относятся элементы, задающие шаблоны интерфейсов, в них входят:
ArcticExternalAll
ArcticExternalNoVol
ArcticExternalPlayMute
ArcticExternalPlaySeekMute
ArcticOverAll
ArcticOverNoVol
ArcticOverPlayMute
ArcticOverPlaySeekMute
ClearExternalAll
ClearExternalNoVol
ClearExternalPlayMute
ClearExternalPlaySeekMute
ClearOverAll
ClearOverNoVol
ClearOverPlayMute
ClearOverPlaySeekMute
MojaveExternalAll
MojaveExternalNoVol
MojaveExternalPlayMute
MojaveExternalPlaySeekMute
SteelExternalAll
SteelExternalNoVol
SteelExternalPlayMute
SteelExternalPlaySeekMute
Выше перечислены стили задания базовых шаблонов интерфейсов для видео роликов. Шаблоны определяют стилистику интерфейса, а также создают такие элементы интерфейса, без которых сложно осуществлять навигацию: кнопки воспроизведение/пауза (Play/Pause), строка поиска (Seek).
Вторая группа содержит средства для создания и изменения объектов, среди которых:
Selection;
Free Transform;
Line;
Lasso;
Pen;
Text;
Oval;
Rectangle;
Pencil;
Brush;
Ink Bottle;
Paint Bucket;
Eyedropper;
Eraser.
Третья группа определяет параметры видео данных и интерфейса:
Size;
autoPlay;
autoRewind;
autoSize;
bufferTime;
contentPath
cuePoints
isLive
maintainAspectRatio
totalTime
volume
Эта группа также определяет параметры воспроизведения видео данных.
Четвертая группа содержит средства для последующего редактирования уже созданных элементов.
Набор средств Adobe Flash для создания динамической смены данных контента
Для создания динамической смены данных контента в зависимости от поступающих видео данных также были использованы средства Adobe Flash. Основными средствами стали: элемент группы Tool – Text, компонент видео данных cuePoint, а также встроенный язык программирования Adobe Flash – ActionScript.
ActionScript позволяет добиться от Flash-приложений именно той интерактивности, которая дает возможность считать их наиболее совершенными Internet-приложениями на текущий момент.
Основные элементы языка ActionScript, использованные в дипломном проекте: элементы типов данных (var), объекты (object).
Тип данных описывает определенного рода информацию, содержащуюся в переменной или в элементе ActionScript. Существует две разновидности типов данных: элементарный и сложный. Элементарные типы данных - строка (string), число (number) и булево значение (boolean) - имеет постоянное значение и следовательно может хранить действительное значение представляющего его элемента. Сложный тип данных - мувиклип (movieclip), объект (object) и массив (array) [он же список - List] - имеет значения, которые могут изменяться и следовательно содержит ссылку на действительное значение элемента. Содержание переменных элементарного типа данных, в отличии от содержания переменных сложного типа данных, ведет себя в различных ситуация по разному. Существует так же два специфических типа данных: null и undefined (их еще иногда относят к элементарным типам данных).
Строка (string) - это последовательность символов, например букв, цифр, знаков пунктуации. Строки в ActionScript-выражениях заключаются в одиночные или двойные кавычки. Строки трактуются как символы вместо переменных. Дополнительно можно использовать оператор "плюс" (+), чтобы "сцепить" (склеить) или соединить две строки. ActionScript трактует пробелы в начале и в конце строки как часть строки.
Тип данных object (объект) - это набор свойств. Каждое свойство имеет имя и значение. Значением свойства может быть любой тип данных, распознаваемый Flash. Это позволяет размещать objects внутрь любого другого object (такие данные называют вложенными). Чтобы определить объекты и их свойства используют оператор точка (.). Можно использовать встроенные ActionScript-объекты, чтобы получить доступ и манипулировать определенным родом информацией. Объект MovieClip имеет методы, которые позволяют управлять экземплярами мувиклипов. К примеру, cuePoint является свойством объекта созданных видео данных.
Разработка контента
Создание видео контента.
Создание видео контента подразумевало запись видео уроков по работе в 3DstudioMax и применение к ним компонент AdobeFlash. Запись видео с экрана монитора была реализована с помощь программы CamStudio.
CamStudio - Программа для записи всего, что происходит на экране монитора, в файл AVI или swf (флэш). Может быть использована, например, для создания обучающих курсов по использованию программного обеспечения или создания видеопрезентаций.
Полученные видео материалы в дальнейшем обрабатывались с помощью Adobe Flash. Инструментами Flash были добавлены элементы навигации и видеоэффекты.
Рис. 3. Внешний вид элементов навигации
В качестве элементов навигации были использованы компоненты Play/Pause, и ползунок навигации, определяющий текущий кадр.
Рис. 4. Внешний вид видео данных
На рисунке изображен кадр из видеоролика, содержащегося в курсе. Элементы навигации находятся под видеороликом. Динамический текст располагается справа от видео, так чтобы возможно было наблюдать за видео и прочесть текс, относящийся к нему.
Создание текстового контента
Для лучшего усвоения передаваемой информации было решено реализовать динамическую смену текста в период проигрывания видео, чтобы акцентировать внимание на небольших объемах данных. Для создания эффекта смены текста был разработан код на языке ActionScript, описывающий данные контента.
В данном коде импортированные в среду Flash видео материалы рассматриваются как объекты. Объекты подразумевают наличае некоторых свойств. В коде отслеживается такое свойство объекта, как текущее положение кадра eventObject.info.name. Некоторые видео кадры были заранее выбраны как ключевые. За это отвечает свойство объекта cuePoint, настроить которое можно в меню параметров видео объекта. Средствами case языка ActionScript проверяется совпадение текущего и ключевого кадров. При совпадении свойство .text текстового объекта flash-сцены приобретает соответствующее значение, в результате чего происходит изменение контента.
Рис. 5. Динамический текстовый контент
На рисунке изображен внешний вид динамического контента, наряду со статическим текстом, динамический имеет коричневый оттенок, так что всегда можно ожидать изменение именно этой части текста.
Создание пользовательского интерфейса приложения
До разработки приложения был создан план курса. В нём содержались основные разделы, которые необходимо осветить. С самого начала было решено разделить данные от оболочки. Такой подход давно используется в веб-разработке, вопросы представления данных веб-ресурс берёт на себя, а данные в свою очередь располагаются отдельно и не смешиваются с кодом приложения. Это даёт возможность в нужный момент без лишних хлопот дополнить ресурс новой информацией или скорректировать уже имеющуюся.
Набор компонент eXelearning для разработки интерфейса
Для создания интерфейса приложения eXelearning предлагает набор базовых компонентов. Несмотря на то что компоненты маломодифицируемы внутри самой среды, их можно расширять в других редакторах, например Macromedia Dreamweaver, разрабатывая свои собственные или модифицируя уже имеющиеся, тем самым увеличивать возможности приложения. Используемые шаблоны:
Activity
Attachment
Case Study
Flash with Text
Free Text
Image Gallery
Image with Text
Большинство шаблонов имеют поля для ввода данных: label (заголовок), description (описание), text (текст), file (файл).
Макет интерфейса
Рис. 6. Макет интерфейса приложения-презентации
Навигация глав, элемент интерфейса, предоставляющий пользователю возможность, сориентироваться в имеющемся наборе глав курса.
Навигация разделов, реализует более глубокую навигацию, в рамках выбранной главы презентации и предоставляет возможность пользователю выбора непосредственно интересующей его раздел.
Блок статей – элемент, на который возлагаются задачи по отражению информации содержащейся в разделе непосредственно в текстовом виде.
Блок видео отвечает за воспроизведение видео данных касательно курса. Блок динамического текста, при этом, отображает текст относящийся к текущему кадру видео.
Панель навигации, находящаяся под блоком видео, содержит элементы управления, к таковым относятся элементы управления ходом воспроизведения музыкальной подборки, кнопки остановки и продолжения воспроизведения (в рамках Flash Player).
Элементы навигации
Рис. 7.
Панель навигации глав плавно переходит в панель навигации разделов. Оба элемента навигации представляют из себя панели, в которых сверху вниз перечислены доступные главы и разделы курса. При наведении курсором на кнопку одного из разделов, она подсвечивается другим цветом. Кнопка обозначающая текущий выбранный раздел, так же принимает другой цвет. Навигация глав и разделов выполнена в рамах одного элемента.
Блок статей
Основной элемент интерфейса, непосредственно предоставляющий текстовую информацию, не сопровождаемую видео данными пользователю. Над текстом самой статьи находится название данной статьи. Интерфейс текстовой статьи это поле которое при необходимости дополняется полосой прокрутки. Текст можно выделять с помощью курсора и при необходимости скопировать его, нажав правую кнопку мыши, и выбрав в контекстном меню пункт “Copy”.
Рис. 8.
Флеш-видео
Flash-видео фактически состоит лишь из проигрывателя .swf-файлов, реализуемого браузером. С точки зрения организации это самый простой обработчик в приложении, однако самый универсальный, так как здесь раскрывается возможности интеграции flash в самого себя. Все флеш ролики сделаны в едином формате, что дает возможность легко заменять и добавлять видео материалы в курсе. Интегрированный к видео динамически изменяемый текст также прост в редактировании на случай обновления или модификации информации. Все элементы навигации видео были выполнены в одном стиле с остальными элементами интерфейса.
Рис. 9.
Интерфейс видео это:
Дисплей
Слайдер хода воспроизведения
Кнопка пуск/пауза
Раздел отображения информации связанной с воспроизводимым файлом.
Кнопка громкости
Лупа
В отдельном случае в разработанном курсе использовалась вспомогательная утилита.
Рис. 10.
С помощью «лупы» был показан интерфейс приложения 3DstudioMax. Данное решение было принято, чтобы отобразить все возможные элементы интерфейса программы, в противном случае изображение занимало площадь, гораздо большую чем размер экрана.
Результаты
Разработанный интерфейс в целом представляется на Рис. Интерфейс приложения курса.
Рис. 11. Интерфейс приложения курса
Разделы 3DstudioMax изложенные в курсе
Обзор элементов интерфейса
Чтобы выжать максимум возможного из 3D Studio Max прежде всего необходимо просто научиться пользоваться этой программой. Иными словами, нужно попрактиковаться в работе с интерфейсом и теми возможностсями, которые он предоставляет. Именно выполнение этой задачи ставит перед собой данный курс.
Интерфейс программы 3D Studio Max достаточно гибок и обеспечивает в высшей мере производительную работу. Благодаря усовершенствованному интерфейсу работа в Max интуитивно понятна, а это обеспечивает быстрое приобретение навыков и дальнейший прогресс в работе с программой.
Все файлы, создаваемые в 3D Studio Max, сохраняются и загружаются с расширениями .max. Выбрав команду Файл>Открыть или Файл>Сохранить, можно использовать одно из стандартных окон операционной системы для открытия или сохранения файлов. Однако возможности Max по работе с файлами не ограничиваются этими командами. Работая в Max, можно присоединять файлы, заменять их и производить импорт файлов.
Одним из основных элементов интерфейса Max являются окна проекций. С их помощью можно рассматривать сцену под различными ракурсами. По умолчанию Max имеет четыре окна проекций: вид сверху, вид слева, вид справа, перспектива. Есть возможность изменять содержимое этих окон, управлять их размерами и порядком следования, выполнять иные манипуляции, добиваясь их наилучшего соответствия практически любым потребителям.
MAX представляет несколько базовых методов выбора команд, реализованных в его интерфейсе:
Основное меню. Строка основного меню содержит пункты, такие как File (Файл) или Rendering (Визуализация), при выборе каждого из которых раскрывается меню с набором соответствующих команд.
Панели инструментов. В верхней и нижней частях экрана MAX размещаются панели инструментов, обеспечивающие доступ к различным командам.
Командные панели. В MAX имеется шесть командных панелей: Create (Создать), Modify (Изменить), Hierarchy (Иерархия), Motion (Движение), Display (Дисплей), Utility (Сервис), каждая из которых обладает собственным набором команд и функциональных возможностей.
Плавающие командные палитры. Это дублирующие наборы команд соответствующих командных панелей. Палитры не привязаны к определенному месту экрана.
Клавиатурные комбинации. Нажатие определенных комбинаций клавиш - быстрый доступ к командам MAX.
Для обеспечения требуемой точности в процессе рисования форм и объектов в MAX необходимо применять различные средства, включая выбор подходящих единиц измерения и активизации привязок. Эти средства играют важную роль при выполнении разнообразных работ, например визуализации архитектурных проектов.
Основные методы моделирования
Манипулируя геометрическими моделями на уровне объектов и подобъектов, можно создавать конструкции любой требуемой формы. Для каждого из методов моделирования, имеются свои преимущества и недостатки. Одни типы реальных объектов проще смоделировать с применением одного метода, другие – с помощью другого.
Вот некоторые методы моделирования, поддерживаемые программой MAX:
моделирование на основе сплайнов;
моделирование на основе сеток и многоугольников;
параметрическое моделирование
моделирование на основе кусков поверхностей Безье;
моделирование на основе NURBS
Моделирование на основе сплайнов
При данном методе моделирования основу конструкции трехмерных объектов составляют отрезки прямых и кривых линий, называемые сплайнами. Хотя в основном сплайны применяются для создания геометрических моделей, они могут также использоваться в качестве траекторий движения объектов или камер. Как и все объекты MAX сплайн состоит из более мелких частей (вершин и сегментов). Если при создании сплайна соединить последнюю из нарисованных вершин с первой, то будет создана замкнутая форма, которая требуется для многих команд редактирования сплайнов при создании на их основе трехмерных объектов.
Трехмерные примитивы
Трехмерные примитивы составляют основу многих программных пакетов компьютерной графики и обеспечивают возможность создания разнообразных объектов простой формы.
MAX предоставляет два набора примитивов: стандартные (Standart Primitives) и улучшенные (Extended Primitives).
Работая с примитивами почти всегда придется прибегать к их преобразованию и модификации для создания нужных объектов.
Моделирование на основе сеток
При моделировании на основе сеток (называемом также моделированием на основе многоугольников) трехмерные объекты формируются из множества трех- или четырехмерных многоугольников, объединенных вместе и образующих в итоге оболочку объекта.
Методы редактирования
Одной из возможностей 3DS MAX является возможность практически в любой момент вернуться к параметрам созданного объекта и выполнить их правку. Однако параметры нельзя будет изменить если преобразовать первоначальный объект в объект другого типа.
На момент создания объекта его параметры доступны в свитках командной панели Create (Создать). Стоит только приступить к созданию или редактированию другого объекта, как эти параметры исчезают. Но можно снова получить к ним доступ, если выделить объект и перейти на командную панель Modify (Изменить).
Преобразование - самый простой вариант изменения объектов. Имеются три типа преобразований: перемещение, масштабирование и вращение. Каждое из преобразований можно выполнить многими различными способами.
Работа с материалами
Материал - это набор свойств, присваиваемых поверхности объекта. На этапе визуализации MAX интерпретирует эти свойства, чтобы сгенерировать нужные оттенки цвета с учетом характеристик освещения и положения съемочной камеры. MAX поставляется с множеством различных материалов, снабженных массой параметров, которые можно корректировать, имитируя тем самым различные типы реальных поверхностей в составе сцены.
Работа с камерами
Камера - это объект программы MAX, позволяющий наблюдать сцену в том виде, как мы наблюдаем объекты реального мира, то есть с учетом эффекта перспективы. Модели виртуальных съемочных камер, реализованных в MAX, снабжены многими характеристиками и средствами управления, свойственными настоящим съемочным камерам, а также целым рядом параметров, которыми реальные камеры не обладают.
Работа со светом
Одним из самых важных условий выполнения высококачественной визуализации или анимации является удачно подобранное освещение. Освещение обеспечивает видимость объектов сцены, а также придает всей сцене ощущение объемности и реальности за счет имитации теней.
MAX предоставляет для работы несколько типов источников света, такие как: подсветка, прожекторы, всенаправленные и направленные источники. Подсветка присутствует в каждой сцене независимо ни от чего, в то время как остальные источники необходимо создавать специально.
Этапы работы и жизненный цикл приложения
Общим для любых моделей жизненного цикла является стандарт ISO/IEC 12207. Под моделью обычно понимается структура, определяющая последовательность выполнения и взаимосвязи процессов, действий и задач на протяжении жизненного цикла. Из существующих в настоящее время моделей наиболее распространены две: каскадная и спиральная. Суть каскадного метода заключается в разбиении всей разработки на этапы, причем переход от предыдущего этапа к последующему осуществляется только после полного завершения работ предыдущего этапа.
