Саликов Р.И.
Компьютерная графика в строительстве и архитектуре - эффективное средство визуализации проектов. Она позволяет смоделировать архитектурный объект и оценить его преимущества более объективно, чем на основе чертежей или макетов, заранее внести все коррективы в организацию пространства. Трёхмерная визуализация и моделирование помогают наглядно и доступно показать все особенности принятых проектных решений. Благодаря трехмерному дизайну, заказчик сможет представить итог всей работы заранее.
Достоинства компьютерного моделирования заключаются в высокой скорости, низкой стоимости, доступности программного обеспечения, универсальности и конвертируемой форматности результатов, в возможности использования сетевых ресурсов коллективного единовременного проектирования. Например: до недавнего времени такие серьёзные проекты как строительство мостов, дамб, плотин не проходило без каких-либо неожиданностей даже в странах с очень развитыми строительными технологиями. В наше время строительные компании многих государств стали пользоваться системами инженерного проектирования с визуальным отображением. Современные программы инженерной графики не только совершают различные строительные расчёты, но и визуализировать происходящие строительные процессы. Программы показывают не только возможную нагрузку на отдельные части конструкций, но и рассчитывают различные непредвиденные явления, связанные, например с явлениями резонанса в процессе строительства.
Перед началом любого строительства составляется обязательный пакет документов, включающий архитектурно-строительный проект недвижимости. Это необходимый ключевой этап, без которого невозможно приступить к стройке.
|
|
Архитектурно-строительный проект – одна из важнейших частей полного проекта дома. В нем отражены детально описанные, максимально обоснованные и принятые к реализации задачи. Инженерные системы, композиционные и художественные решения проходят строгую проверку на качество со стороны госстандартов. Объясняется это тем, что архитектурно-строительный проект – официальный документ с юридической силой.
Здание будет возведено в соответствии с противопожарными, санитарными, экологическими нормативами и международными нормами безопасности. Все перечисленные нормы закреплены на законодательном уровне федеральным законом №169-ФЗ «Об архитектурной деятельности в РФ» и Градостроительным кодексом России (ГСК). Архитектурно-строительная и рабочая документация разрабатывается после утверждения эскизного проекта. И если эскизный проект составляется в большей части для клиента, то архитектурно-строительный – для администрации, прорабов и рабочих. Полное руководство к действиям, чтобы фантазийную постройку реализовать в идеально продуманное и величественное здание. Во время архитектурно-строительного проектирования эскизные наброски становятся полноценными выверенными чертежами. Добавляются развернутые описания по каждому этапу строительства. Все это позволяет взять тотальный контроль над возведением недвижимости.
Архитектурно-строительный проект – пакет документов, сборник генеральных и частных инструкций к работе. Необходимый минимум документации для утверждения органами власти закреплен Градостроительным кодексом РФ. В частности, с обязательной частью можно ознакомиться в 12 части 48 статьи. Дополнительно регулируется постановлением правительства «О составе разделов проектной документации и требованиях к их содержанию». Нельзя утверждать, что от утвержденного проекта запрещено отступать на этапе строительства или отделки. Однако любые изменения, возникающие на строительной площадке, необходимо незамедлительно зафиксировать.
|
|
Раздел компьютерной графики, занимающийся созданием трехмерного изображения геометрической модели с учетом теней, функций для освещенности, отражения, заднего фона, заполнения пространства («фотография комнаты») и прочих световых эффектов для придания изображению реального вида, носит название «рендеринг». Часто в компьютерной графике (художественной и технической) под рендерингом (ЗО-рендерингом) понимают создание плоского изображения (картинки) по разработанной ЗО-сцене. В зависимости от цели различают пререндеринг как достаточно медленный процесс визуализации, применяющийся в основном при создании видео, и рендеринг в режиме реального времени. Компьютерная программа, производящая рендеринг, называется рендером.
Рендеринг в реальном времени, основанный на трассировке лучей, показывает взаимное отражение и преломление объектов, что позволяет оптимизировать эстетические качества продукта. Новейшие программные алгоритмы позволяют рассчитывать распространение отраженных лучей света с учетом геометрических особенностей ЗЭ-объектов и свойств материала, из которого они изготовлены. Для тех случаев, когда необходимо получить фотореалистичное изображение крупной сборки в разрезе или со скрытием компонентов, мешающих отобразить интересующие детали и узлы, используют контурный рендеринг.
|
|
Чаще всего фотореалистичный рендеринг в конструировании применяется для решения следующих задач:
1. оценка проекта — при подаче проекта изделия на оценку или представлении конструкторского предложения отделу маркетинга инженеры используют фотореалистичные изображения для более точного моделирования вида изделия на ранней стадии процесса проектирования;
2. упаковка изделия — при разработке упаковки изделия с его изображением инженеры применяют на макетах упаковки фотореалистичный рендеринг моделей вместо создания прототипа и фотографирования его в студии;
3. размещение в реальных условиях — когда конструктору нужно показать изделие в реальных условиях эксплуатации, например, новый водопроводный кран, установленный на ванне или раковине, он может использовать фотореалистичные изображения для точной иллюстрации.
В каждом из этих случаев фотореалистичные изображения позволяют избежать расходов, связанных с созданием прототипа, отправкой его в фотостудию и тратой времени (и денег) для установки декорации, освещения, фотографирования и проведения множества корректировок и повторов для достижения нужного вида снимков.
Насыщенные функциями и простые в использовании решения для фотореалистичного рендеринга стали обязательным инструментом при проектировании изделий. Обычно функцию рендеринга включают программные пакеты трехмерного моделирования и анимации.
Рендер видео — это процесс рендеринга, в результате которого получается серия просчитанных изображений, которые затем преобразуются в видеоряд с помощью специальных программ.
Перед началом рендера программа 3D-визуализации выстраивает макет сцены в заданных координатах, запечатлевает этот макет с позиций и в условиях, заданных пользователем. Чтобы получить реалистичное изображение, моделлеру необходимо задать множество параметров описывающих данную сцену. Чем больше переменных вводится в память программы, чем больше объектов в макете, тем дольше будет происходить рендеринг. Но чем больше этих элементов вы добавляете, тем более реалистичной становится ваша сцена. Такие свойства как материалы, освещение, тени контролируют эффекты и качество рендера.
Процесс рендера как бы следует за камерой, которую настраивает визуализатор. В большинстве программ камера может следовать по определенному пути либо камера может быть статичной, но тогда в сцене движутся объекты (иногда движется и то и другое). Камера - это точка наблюдения сцены. Камеру можно настраивать как настоящую (физически реалистичную): управлять длиной объектива, чтобы увидеть объект крупным планом или под широким углом. Также можно настроить дистанцию видимости камеры (clipping distance), которая определит, как близко и как далеко камера может видеть, и глубину резкости (depth-of-field). Рендер видео позволяет производить рендер каждого кадра.
Сфера строительства — одна из наиболее конкурентных. Здесь работает масса крупных компаний, небольших бригад. И каждый участник рынка хочет получить своего клиента. В данной сфере как нигде важно доверие. Ведь строительство - болезненная тема. Многие как минимум наслышаны о «равшанах» и «джамшутах» или лично не раз обжигались, теряя деньги и время. Сформировать доверие как раз и помогает видео рендеринг. Видео наглядно демонстрирует компетенцию и результаты работы. Потенциальным заказчикам после просмотра роликов не придется играть в рулетку — они будут точно понимать, на какой результат рассчитывать.
Кроме того, строители и мастера получают дополнительные бонусы от съемки и раскрутки видео: привлекают целевой трафик, а значит, потенциальных заказчиков, и устанавливают с аудиторией долгосрочные отношения.
Видео рендеринг в строительстве состоит из двух направлений:
1) съемка и публикация полезного контента;
2) сотрудничество с видео блоггерами для раскрутки собственных площадок и привлечения трафика с помощью видео.
Таким образом, достоинства компьютерной графики заключаются в высокой скорости, низкой стоимости, доступности программного обеспечения, универсальности и конвертируемой форматности результатов, в возможности использования сетевых ресурсов коллективного единовременного проектирования.
Сведения об авторах:
Саликов Руслан Иванович – студент 1 курса, Рязанский институт (филиал) Московского политехнического университета, Рязань;
Гречушкина Нина Владимировна – научный руководитель, старший преподаватель, Рязанский институт (филиал) Московского политехнического университета, Рязань.