mercoledì 3 febbraio 2010

Installare e configurare un ambiente per la modellazione ed il rendering tridimensionale usando Linux

Maria Susana Diaz | 09:23 |
Il Rendering è un termine dell'ambito della computer grafica; identifica il processo di "resa" ovvero di generazione di un'immagine a partire da una descrizione matematica di una scena tridimensionale interpretata da algoritmi che definiscono il colore di ogni punto dell'immagine. La descrizione è data in un linguaggio o in una struttura dati e deve contenere la geometria, il punto di vista, le informazioni sulle caratteristiche ottiche delle superfici visibili e sull'illuminazione.

È uno dei temi più importanti della grafica tridimensionale computerizzata e in pratica sempre in relazione con tutti gli altri. Nella "pipeline grafica" è l'ultimo importante stadio e fornisce l'aspetto finale al modello e all'animazione.

Con il crescente perfezionamento della grafica computerizzata dal 1970 in avanti è diventato un oggetto di studio e ricerca sempre più importante. È usato per: montaggio video/giochi per computer, simulatori, effetti visuali per film/serie TV, e visualizzazione di progetti. Ciascuno con una differente combinazione di caratteristiche e tecniche.

Sono disponibili in commercio un gran numero di motori di render, alcuni dei quali integrati nei più diffusi pacchetti di modellazione e animazione tridimensionale, alcuni altri indipendenti, altri ancora distribuiti come progetti open source.

Dall'interno, un renderizzatore è un programma progettato attentamente e basato su una combinazione selezionata di metodi relativi a: ottica, percezione visiva, matematica e ingegneria del software.


Nel caso della grafica tridimensionale, il rendering è un processo lento e richiede un gran numero di elaborazioni da parte della CPU, oppure è assistito in tempo reale dagli acceleratori 3D delle schede grafiche (per i giochi tridimensionali).


1. Introduzione

1.1 Preambolo

Questo documento vi guiderà attraverso i passaggi usati per installare e configurare un ambiente per la modellazione ed il rendering tridimensionale usando Linux. In questa sezione troverete anche informazioni, in termini semplici, circa i componenti richiesti e su come interagiscono tra di loro. La sezione dell'installazione è volutamente minimale; soltanto i minimi passaggi necessari per la preparazione e l'avvio (se non dovesse funzionare, sono disponibili maggiori informazioni). Quelli che vogliono maggiori informazioni sui componenti software e su cosa fanno (in generale), possono continuare a leggere questo howto.
Ci sono, almeno, tre pacchetti software che avrete bisogno di procurarvi ed installare. Sono i seguenti (nell'ordine in cui sono spiegati, non nell'ordine in cui sono installati):
  • una libreria grafica;
  • un modellatore grafico;
  • un renderizzatore grafico.

1.2 Modelling vs. Modeling

Lo spelling modelling è Canadese. Lo spelling modeling è Americano. L'autore originale di questo documento è Canadese. ;-)

1.3 Copyright Information

Copyright © 2000-2001 Dave Jarvis
This document may be reproduced in whole or in part, without fee, subject to the following restrictions:
  • the copyright notice above and this permission notice must be preserved complete on all complete or partial copies;
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  • small portions may be reproduced as illustrations for reviews or quotes in other works without this permission notice if proper citation is given.

2. Informazioni generali

Il contenuto di questa sezione esiste solo per descrivere, in generale, i tre componenti principali richiesti per la modellazione tridimensionale ed il rendering su un sistema basato su Linux.

2.1 La Libreria Grafica

Una libreria grafica consiste dei principali strumenti per la manipolazione di immagini grafiche. Pensate a tutte le cose necessarie per costruire una casa: l'impianto elettrico, l'impianto idraulico, il legno, i mattoni, e tutto il resto. La libreria grafica non deve essere immaginata come le cose elencate, ma piuttosto come gli strumenti usati per creare queste cose. Dopo tutto, i fili elettrici, i tubi di metallo, le assi, ed i mattoni non appaiono magicamente; piuttosto sono essi stessi creati e formati come entità. Allo stesso modo, la grafica non appare magicamente sullo schermo -- tipicamente consiste di primitive a basso livello grafico (linee, rettangoli, e pixels individuali, per esempio).
Così la libreria grafica può essere pensata come le primitive a basso livello grafico usate per costruire oggetti più complessi (sfere, parallelepipedi, poligoni complessi, etc.). Questi oggetti complessi sono poi usati per costruire forme e figure più complicate.
La libreria grafica installata era l'implementazione freeware di OpenGL chiamata Mesa.

2.2 Il Modellatore Grafico

Poichè il renderizzatore grafico è, idealmente, completamente nascosto all'utente, ci occuperemo di esso alla fine (in aggiunta a ciò, la modellazione è il logico passo successivo se consideriamo l'analogia con la costruzione della casa). Tuttavia, quando si installa, un modellatore grafico si basa sul renderizzatore già installato.
Se la libreria grafica è simile agli strumenti usati per costruire gli strumenti usati per costruire la casa (!), allora il modellatore grafico può essere pensato come gli strumenti per costruire il progetto della casa -- un sofisticato progetto, poichè il modellatore vi permette di scegliere esattamente dove mettere l'impianto elettrico, quello idraulico, i pannelli di legno, i mattoni, e così via. Inoltre, vi permette di scegliere lo stile dei pannelli ed il colore dei mattoni che desiderate.
Il modellatore grafico installato era il pacchetto freeware chiamato The Mops, che produce files RenderMan-compatibili.

2.3 Il Renderizzatore Grafico

Continuando con l'analogia della costruzione della casa, il renderizzatore grafico è rappresentato dai costruttori della casa. Una volta che avete il progetto ed i materiali per iniziare, avete bisogno di qualcosa per costruire la casa così come appare nel progetto. Le informazioni sono passate al renderizzatore grafico (per esempio, il progetto nella forma di un file RenderMan-compatibile, o di un equivalente) dal modellatore per produrre il risultato finale.
Così come il modellatore grafico richiede il renderizzatore grafico prima che possa essere installato, il renderizzatore si basa sulle librerie grafiche che sono state installate precedentemente.
Il renderizzatore grafico installato era il Blue Moon Rendering Toolkit che usa i files RenderMan.

Informazioni Varie

Invece di una sezione dedicata alle domande più frequenti,ecco qui delle informazioni su alcuni dei problemi (maggiormente imbarazzanti) che si presentano più frequentemente.

4.1 L' Illuminazione

Il problema più frustrante, all'inizio, era capire perchè tutto apparisse nero -- e poi come illuminare realmente gli oggetti. In questi "mondi virtuali" dove state modellando gli oggetti, i mondi sono creati dal nulla. Non c'è luce nel mondo fino a che non ponete una sorgente di luce in esso! La sorgente di luce, poi, illumina una data direzione, ed illumina gli oggetti che si trovano sul suo percorso (in accordo con le proprietà superficiali di un dato oggetto). Assicuratevi che la vostra sorgente di luce sia:
  1. puntata (ruotata e traslata) nella corretta direzione;
  2. intensa abbastanza da produrre una luce realmente distinguibile.

4.2 Tutorials

La cosa più semplice che una persona vorrebbe fare con dei pacchetti di modellazione/rendering è posizionare una sfera su di una superficie, aggiungere alcune luci, e poi vedere il risultato. Un tutorial decente dovrebbe descrivere questo per prima cosa.
Detto questo, Mops ha uno stupendo first tutorial.

Links

5.1 Librerie Grafiche

Mesa - Una Libreria Grafica OpenGL-compatibile.

5.2 Renderizzatori Grafici

BMRT - The Blue Moon Rendering Toolkit.
POV-Ray - The Persistence of Vision Raytracer.

5.3 Modellatori Grafici

The Mops - Un pacchetto di modellazione 3D che usa BMRT.
Blender - Una suite di strumenti freeware di modellazione e rendering.

5.4 Links Vari

Ecco alcuni links che non si possono aggiungere in nessun altra categoria,nel caso siate ancora indecisi se utilizzare il vostro sistema Linux come una stazione per la modellazione 3D ed il rendering.
3D Software for Linux - Contiene la maggior parte (se non tutti) i links di questo documento ed altri ancora.
3D Modelling Software for Linux - Links ai pacchetti software principalmente indirizzati alla modellazione.
3D Modelling and Rendering using Linux - Un sito esaustivo con articoli e software che spiega ciò che ho riassunto in questo documento.
fonte: Pluto
N.R.: Il PLUTO Project è un gruppo di persone che si propone di promuovere software libero rispondente alle linee guida del progetto GNU


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