Ezzel a cikkel folytatódik bejegyzés sorozatom az EPLM csapatánál, amibe belépésemkor mondhatni én is egy gyártóciklusba kerültem, melyben a munkadarab én magam (mint gyakornok) vagyok, a kész termék pedig remélhetőleg egy mérnök. Miután tehát megnéztük milyennek érződik a tervezés fázis és a robotokkal való munka témáját is átvizsgáltuk jöhetett a következő munkaállomás, ahol kipróbáltam, hogyan működik a renderelés.

Mint tudjuk, az ipari tervezésben az egyik legfontosabb tényező az elkészített modell pontossága és annak funkcionalitása. Feleljen meg az előírt követelményeknek formailag és működését tekintve is, legyen az egy célérték, amit szimuláció segítségével keresünk meg vagy akár egyszerű formai előírás vagy méret.

Akárhogy is, (néhány kivételtől eltekintve) talán a fontossági sorban az utolsó helyre szokott kerülni az elkészült modell kinézete, ugyanis az az a változó, amely legkevésbé sem befolyásolja a modellel végzett munkafolyamatot. Joggal feltételezzük hát, hogy egyáltalán nincs értelme élethű textúrákkal ellátott, eleven fotósokat meghazudtoló módon, a valóságot elképesztő módon imitáló képeket készítenünk. Vagy mégis?

Üdv a stúdióban – KeyShot belülről

Még mielőtt tüzetesebben is átvizsgálnánk a KeyShot nyújtotta lehetőségeket, szeretném elmesélni, hogy miért is élvezem annyira a programmal való munkát:

Mindig is fontosnak tartottam a vizuális megjelenést, legyen szó bármiről: egy filmről, lemezborítóról vagy akár egy tál ételről. Nem véletlen tehát, hogy néhány évvel ezelőtt fotózásra adtam a fejem. Kisebb-nagyobb sikerrel igyekeztem megtanulni, hogyan adhatom vissza képeken azt, hogyan látok én egy-egy momentumot, tárgyat… úgy általánosságban a világot. Persze fotósként nagyon nehéz dolga van az embernek. Egy rendkívül egyszerű kép elkészítésénél is számításba kell venni, hogy mennyire és milyen irányból süt a nap, mennyire felhős az ég, hova fókuszálunk vagy ha mozgó objektumot fotózunk a záridőn is állítanunk kell, nehogy elmosódott legyen a kép és még sorolhatnám. Miután mindezt elvégeztük pedig még az is lehet, hogy az eredmény egy nagy homály vagy egy csapat pirosra vakuzott szempár. Nem beszélve annak a tárgynak a fotózásáról, ami fizikai valójában még nem is létezik. Tételezzük fel azonban, hogy van egy ideális környezet, ahol minden tényezőt mi irányítunk. Persze így sokkal egyszerűbbnek hangzik egy kép elkészítése.

A KeyShot pontosan erre ad lehetőséget. Elkészíthetjük modellünkről, termékünkről a tökéletes képet, kompromisszumok nélkül, mintha csak egy profi fotó stúdióban lennénk.

Megtévesztő hasonlóság – Solid Edge-ből indul minden

A cikk alapjául ezúttal a KeyShot for Solid Edge (10.2-es) verzió szolgált, amely nem tartalmaz annyi funkciót mint a Pro verzió, de mégis rengeteg mindenre elég, ahogyan az látható az általam készített képeken. Mint ahogy a neve is utal rá, a KeyShot ezen verziója a Solid Edge-vel szorosan együttműködik. Olyannyira, hogy a tervezőszoftverrel egyszerre települ és egyidőben is használhatjuk. Az SE-be beépülő PlugIn-nel rögtön a tervező felületről exportálhatjuk a renderelési környezetbe az alkatrészt, adott esetben szerelést, esetleg animációt. A „LiveLinking” szolgáltatással bármilyen változtatást eszközölünk a modellen, az azonnal átvihető a KeyShot-ba. Beszélhetünk metszetről, robbantott ábráról vagy előre beállított pozícióról, semmi nem vész el a két program közti átmenetben.

A KeyShot egyik legnagyobb durranása az anyagok hozzáadása. Egy óriási könyvtárból, valamint a KeyShot Cloud felhőszolgáltatás tárházából (melyet ingyenesen, regisztráció nélkül érhetünk el), több ezer darab közül válogatva rendelhetünk különböző anyagokat a modell egyes részeihez. A felhasznált anyagokat pedig személyre szabhatjuk: beállíthatjuk a színét, durvaságát, fényvisszaverő képességét, áttetszőségét illetve különböző mintázatokat és textúrákat rendelhetünk hozzájuk.

Ezeket a textúrákat utána megint csak szabadon alakíthatjuk, lehet az egy szálcsiszolt minta, ahol az egyes rétegek mélységét, sűrűségét vagy a csiszolás irányát adjuk meg, vagy egy márványos mintázat, ahol az egyes színeket, az azok közti kontrasztot vagy a mintázat gyakoriságát. Persze ez csak töredéke az elérhető opcióknak és beállításoknak.

A már anyaggal ellátott modelljeinket a „Real-Time View” ablakban találjuk, ahol valós idejű rendereléssel követhetjük nyomon, milyen hatással voltak a változtatások. Ehhez különböző kameraképeket is hozzáadhatunk, hogy például gyorsan vissza tudjunk váltani ahhoz a virtuális kamerához, ami majd a képet készíti. Ha túl üresnek találjuk a tárgy környezetét, virtuális stúdiónkban elhelyezhetünk különböző fényforrásokat, egyszerűbb geometriákat, vagy síkokat is, melyeket szintén szabadon mozgathatunk vagy láthatunk el anyaggal. De teljes környezetet is beállíthatunk, például tájképeket, városképeket vagy egy gyárcsarnokot, mindezekhez előre beállított, globális megvilágítás társul.

Az imént említett virtuális kamera természetesen rendelkezik mindenféle tulajdonsággal, amikkel a valós kamerák is. Fókusztávolságot és mélységélességet állíthatunk és szabályozhatjuk a kép fényerejét.

Miután a tökéletes kompozíciót összeállítottuk és a fény, illetve kamerabeállításokat is finom hangoltuk hozzákezdhetünk a rendereléshez. Ez a művelet többféleképpen végbe mehet.

Vagy a renderelés maximális időtartamát adjuk meg, vagy a mintavételezés mennyiségét. Kiválaszthatjuk továbbá, hogy processzorral, vagy a videókártyával végezzük a rendert, illetve a kimeneti kép felbontását.

KeyShot kontra számítógép

Beszéljünk most egy kicsit a renderelés árnyoldaláról is. Fontosnak tartom kiemelni ugyanis, hogy a renderelés, akár a real-time, előnézeti ablakban, akár a végső folyamatnál történik borzasztóan erőforrás-igényes. Nélkülözhetetlen a magas számítási kapacitás, hogy elfogadható ütemben tudjunk dolgozni.

Bár egy egyszerű állókép esetében egy pár perces vagy akár másodperces renderrel már-már tökéletes eredményt tudtam elérni, az animációknál más a helyzet, hiszen ott állóképek teljes sorát kell létrehoznunk. Példaként elkészítettem ezt a mindössze tíz másodperces animációt, amely másodpercenként 30, így összességében nagyjából 300 képkockát tartalmaz. Megadtam továbbá, hogy az egyes képkockák maximális renderideje 30 másodperc lehet. A számítógépem, amellyel bár a világot nem lehet megváltani, de korántsem sorolható a gyengébb PC-k közé, mintegy két és fél óráig csámcsogott rajta. (GPU-s rendereléssel 30 másodperc alatt képenként közel 1600 mintát vett a program.) Gondoljunk hát bele, ha egy sokkal folytonosabb képélményt szeretnénk 60 frame-per-second-del elérni, az éppen a képkockák (ezáltal a renderidő) dupláját jelenti. Kipróbáltam ugyanezt a műveletet képkockánkénti 300 mintavételezés esetében is (a videókártyám ebben az esetben egy képkockát nagyjából öt másodpercig készített) és bár a különbség észrevehető, a renderidő drasztikusan lecsökkent.

Mielőtt tehát belekezdenénk a KeyShottal való munkába, mindenképp számításba kell vennünk ezt a tényezőt.

Természetesen aki CAD tervezőprogrammal dolgozik nagy valószínűséggel elég erőforrással rendelkezik a renderfolyamatok elvégzéséhez is.

Azután, hogy megvizsgáltuk mire képes a KeyShot, visszatérhetünk a cikk elején megfogalmazott kérdéshez:

Mire jó ez nekünk?

Mint korábban említettem, egy valós fotózás a termék életútjának adott szakaszaiban egyszerűen nem, vagy nagyon nehezen megvalósítható. Néhány példa, hogy milyen esetekben bizonyulhat hasznosnak a render technológia:

• Előfordulhat, hogy még a gyártás előtt szeretnénk egy látványtervet elkészíteni, ami bemutatódarabként szolgálhat a vevőknek vagy munkatársaknak.
• Adódhat olyan helyzet is, amikor a tárgyunkat egész egyszerűen saját tulajdonságai miatt nem tudjuk kellő részletességgel lefotózni. Gondolok itt például arra, amikor a tárgy túl nagy, vagy olyan helyen található, amihez nem férünk hozzá.
• Elkészíthetjük prototípusunk különböző színkombinációit anélkül, hogy valós festést vagy matricázást kéne végeznünk, ezzel megtakarítva azok költségeit.

Egy szó mint száz, igenis van létjogosultsága a renderelésnek a tervezésben. Még ha nem is nélkülözhetetlen magához a gyártáshoz, számos olyan célra felhasználhatjuk, amely a termék életciklusában fontos lépcsőfok lehet.

(A renderek elkészítéséhez felhasznált modelleket a grabcad.com weboldalról töltöttem le.)

This slideshow requires JavaScript.

Szerző: Szabó Balázs – Gyakornok