Rendering VR in tempo reale
Dal sito CAD User la traduzione e la sintesi di un articolo di Steve Brann (di CAD School UK), che descrive le tre principali applicazioni di rendering 3D in tempo reale: Twinmotion, Enscape e Lumion (https://caduser.com/articles/?article_id=10860&Mag=CAD)
C'era una volta il rendering di un modello 3D di una casa con alberi, erba, persone e automobili in 3D reali poteva richiedere diverse ore - e questo era solo per un'immagine fissa. Aggiungi un'animazione dettagliata e stiamo parlando di giorni di rendering, e l'aggiunta di più di pochi alberi con migliaia di poligoni manderebbe la maggior parte delle macchine in loop!
Questo è ormai un ricordo del passato. Ora abbiamo app di rendering in tempo reale che utilizzano potenti schede grafiche e motori di gioco per eseguire il rendering delle scene. È possibile aggiungere decine di alberi, persone e auto in movimento senza far rallentare il sistema e collegamenti diretti al sistema CAD di nostra scelta significano che il flusso di lavoro è veloce ed efficiente.
Inoltre, la maggior parte di essi è veloce e facile da imparare come lo sono per il rendering.
Alla CAD School abbiamo insegnato alle persone a utilizzare programmi di rendering per oltre 20 anni e la maggior parte dei corsi per motori di rendering come V-Ray e il motore di rendering Cinema 4D utilizzato da Vectorworks richiedevano ben più di una giornata per insegnare completamente.
Non è così con questi nuovi programmi, poiché un paio di essi possono essere padroneggiati in meno di un giorno!
L'output di queste app non copre solo le basi principali delle immagini fisse e delle animazioni dettagliate, ma due di esse ti consentono di indossare visore VR e esplorarle in tempo reale o creare filmati a 360 gradi, fornendo un'altra forma di VR utilizzando il visore di Google.
La terza app fornisce solo panorami statici. Prima di investire in VR, ho pensato che sarebbe stato utile fornire uno schema di quale app fa cosa.
HARDWARE
Le tre app che incontriamo più frequentemente nel nostro settore sono Twinmotion, Lumion ed Enscape. Per utilizzarli con successo dovrai avere una scheda grafica di fascia alta nel tuo PC.
Se intendi utilizzare un visore VR, ti stai avventurando nel territorio dei giochi.
I modelli di grandi dimensioni richiedono anche una grande memoria video che di solito va di pari passo con le schede migliori.
Se vuoi scoprire se hai una scheda grafica abbastanza buona, vai su: https://www.videocardbenchmark.net/high_end_gpus.html.
Un punteggio di più di 10.000 è quello che stai cercando!
Tutte e tre le app funzioneranno con impostazioni specifiche inferiori, ma investire in un nuovo PC o scheda grafica pagherà enormi dividendi in termini di prestazioni di progettazione.
Twinmotion è l'unico dei tre a funzionare anche su Mac e PC in modo abbastanza adeguato con schede grafiche discrete. Tuttavia, per utilizzare i visori VR dovrai eseguire Windows. Lumion ed Enscape sono basati solo su Windows.
IMPORTAZIONE DEL TUO MODELLO
Un'area chiave per tutte e tre le app è la loro capacità di importare e sincronizzare i modelli con il motore di rendering.
Lumion ha due modi per ottenere questo risultato: LiveSync, come suggerisce il nome, porta il modello direttamente dal software di modellazione in Lumion e aggiorna automaticamente la vista renderizzata man mano che il modello si sviluppa.
Tutte le principali applicazioni AEC - Vectorworks, Archicad, Revit, Bentley - dispongono di plug-in LiveSync, così come SketchUp, Rhino, 3ds Max e AutoCAD, e i modelli vengono importati in numerosi formati: Obj, Collada, Dwg, Maxfile e SketchUp.
La funzione di importazione non solo consente l'importazione del modello principale ma anche di componenti e funzionalità aggiuntive, come mobili, alberi e persone o edifici secondari.
Le scene sottoposte a rendering vengono aggiornate dall'ultima versione del modello di edificio con un solo clic.
Ho visto su alcuni forum e blog che ci sono molti utenti esperti che preferiscono la funzione di importazione per il loro modello principale in quanto offre loro un controllo più flessibile sulla densità del modello.
Enscape utilizza solo plug-in per il software di modellazione e la maggior parte del controllo del software, come i materiali e l'entourage aggiuntivo, deve quindi essere eseguito nel programma di modellazione host.
Come Lumion, anche la vista può essere sincronizzata o disabilitata. Tutte le importazioni sono quindi gestite dal programma host e l'uso di Enscape è limitato ai programmi con un plugin, con la finestra di Enscape che diventa semplicemente una finestra di rendering. Sono comunque disponibili plugin per i quattro principali programmi di modellazione e Rhino.
Come Lumion, Twinmotion ha sia il plug-in Dynamic Link che delle importazioni che possono essere aggiornate, ma a differenza delle altre due applicazioni Twinmotion non mantiene né il modello né la vista in tempo reale.
Se il modello deve essere aggiornato, è necessario fare clic sul plug-in Dynamic Link oppure esportare utilizzando un formato supportato e aggiornare il file importato.
I collegamenti dinamici sono disponibili con Revit, Archicad, SketchUp, Rhino e RIKCAD, con una versione per Vectorworks che probabilmente diventerà disponibile nella loro prossima versione del software (fino ad allora è possibile utilizzare l'esportazione di Cinema 4D).
Twinmotion può importare tutti i tipi di componenti - modelli, paesaggio, persone e caratteristiche dei mobili - in una gamma molto ampia di formati.
TEXTURE
Tutti e tre i programmi hanno una buona gamma di texture che supportano le consuete mappe dei colori, Reflection, Alpha e Bump Map.
Lumion ora supporta anche mappe in rilievo, ma solo per i propri materiali. Sebbene la riflessione sia supportata da tutti i programmi, la rifrazione è supportata solo da Enscape.
La libreria di texture di Lumion è composta, con oltre 1200 materiali diversi, e le sue vaste librerie di materiali probabilmente spiegano il suo costo più elevato.
ESTERNI
In termini di qualità di rendering, tutti e tre fanno un ottimo lavoro nel produrre esterni realistici, che, cosa interessante, sono meno impegnativi dei rendering di interni, che devono far fronte a ombre e texture morbide.
All'esterno, la capacità di simulare accuratamente la posizione del sole e costruire cieli realistici aiuta a fornire ottimi rendering per tutte e tre le app, ma anche qui ci sono differenze.
Tutte e tre le applicazioni offrono un'illuminazione accurata che risponde alla posizione del sole per dare cieli adeguatamente colorati, così come albe e tramonti.
Enscape ha alcuni slider per il tipo e la quantità di copertura nuvolosa dettagliati che desideri, mentre Twinmotion può impostare un'ampia varietà di modelli meteorologici tra cui pioggia e neve, se impostata in inverno, che copre adeguatamente l'intera scena nella neve.
Lumion ha un'opzione cielo alternativa chiamata Real Skies che utilizza i cieli HDR. Non rispondono direttamente al sole, ma forniscono invece 41 alternative per diversi momenti della giornata e diverse condizioni meteorologiche. Il loro realismo è sorprendente ma non hanno nuvole in movimento e non consentono di animare l'ora del giorno.
VEGETAZIONE ED ERBA
Questo è il cuore di tutte le scene esterne ed è qualcosa che normalmente metterebbe in ginocchio un programma di rendering. Con una scheda grafica decente e molta memoria, tutti e tre i programmi possono gestire grandi quantità di alberi che hanno davvero bisogno di reagire al vento per animazioni convincenti.
Questa è probabilmente l'area più debole di Enscape. I suoi alberi ondeggiano nella brezza con il resto di loro, ma il posizionamento degli alberi viene fatto uno alla volta, mentre sia Twinmotion che Lumion hanno strumenti per dipingere le foreste in pochi secondi. La libreria degli alberi di Enscape è alquanto limitata, ma in crescita...
Twinmotion ha alcuni adorabili strumenti per piante che dipingono efficacemente piante e alberi in strati che possono essere aggiunti e cancellati alla rinfusa.
Gli alberi hanno anche un asso nella manica in quanto hanno tutti fasi di crescita diverse e rispondono alle stagioni con quantità e colore delle foglie variabili e diventano persino bianchi nella neve.
Lumion compensa queste caratteristiche semplicemente avendo un'enorme libreria di alberi - circa 700 varietà solo nella sezione a foglia larga - ma non rispondono alle stagioni, il che lo mette in ombra rispetto a Twinmotion. C'è un filtro chiamato Colori autunnali ma è tutt'altro che ideale.
Ogni app gestisce anche l'erba in modo diverso. Lumion ha dei fantastici prati già pronti con tutti i tipi di motivi a strisce. Enscape ha l'erba più semplice di tutte che mostra solo variazioni di altezza, ma Twinmotion ha la capacità di dipingere con strati di erba in un certo numero di varietà, alcune delle quali includono fiori di campo.
AGGIUNTA DI PERSONE E AUTO
Una parte fondamentale di ogni scena, affrontata da tutte e tre le app, è la gamma di oggetti che possono posizionare - che può, ovviamente, essere integrata importando modelli da database esterni. Lumion eccelle nelle dimensioni della sua libreria, ma le dimensioni non sono l'unico fattore da considerare qui.
Twinmotion ha dei veri assi nella manica qui. Auto e persone possono essere facilmente costrette a viaggiare lungo le strade e non solo da sole, poiché possono utilizzare più corsie o percorsi e andare in entrambe le direzioni con densità e velocità diverse.
Costruire una scena pubblica che includa auto e persone animate distingue davvero Twinmotion dai suoi rivali! Puoi usare Lumion per animare un'auto, una barca o un aereo lungo un percorso ma solo individualmente, e i modelli delle persone hanno anche alcune capacità di animazione. Enscape, tuttavia, non può animare affatto gli oggetti in movimento.
INTERNI
A questo punto inizialmente pensavo che Lumion dovesse essere escluso, a causa delle sue carenze nella sezione di illuminazione globale (GI), ma scavando intorno ho scoperto il loro effetto GI e con molto sforzo alla fine sono riuscito ad accenderlo e fargli riconoscere i due riflettori che avevo posizionato nella scena.
In Twinmotion ed Enscape GI funziona fuori dagli schemi in tempo reale. Twinmotion, tuttavia, utilizza quello che chiama Screen Space GI, che mostra il rimbalzo di una luce solo se la luce è visibile nella fotocamera. Ciò significa che nelle animazioni gli effetti di luce possono cambiare in modo significativo quando i punti di vista cambiano, ma per il resto la funzione è semplice ed efficace. I riflessi in Twinmotion vengono gestiti allo stesso modo e puoi vedere solo il riflesso degli oggetti visibili alla telecamera. Per rifinire o migliorare questi effetti, è possibile aggiungere cubi riflettenti o cupole.
OUTPUT E VR
Tutte e tre le soluzioni possono facilmente produrre immagini fisse, animazioni e panorami. Lumion ha un cloud storage online chiamato MyLumion che può essere utilizzato per condividere le attività di rendering con i colleghi, utilizzato principalmente per i panorami.
Le animazioni dettagliate sono realizzate molto facilmente in tutti e tre i programmi con l'animazione basata sui fotogrammi chiave.
Twinmotion può anche eseguire il rendering di video a 360 gradi in cui lo spettatore può decidere dove guardare.
Puoi visualizzarli utilizzando i dispositivi Google Cardboard, un modo molto economico di fare VR utilizzando i tuoi telefoni (gli occhiali Cardboard in genere costano solo circa 23 - 34 € ).
Il vero affare qui, tuttavia, è quando colleghi un visore VR dedicato come Oculus Rift o HTC Vive Pro al tuo sistema.
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è certamente un'altra dimensione e non facile da illustrare in una recensione o su un sito web.
Lumion non è davvero un concorrente in questo settore. Sia Enscape che Twinmotion possono passare alla visualizzazione tramite visori VR in pochi secondi.
Utilizzando i due controller HTC Vibe puoi trasportarti istantaneamente ovunque nel modello e da lì camminare entro i limiti della tua stanza VR, o "teletrasportarti" istantaneamente in qualsiasi altro punto dell'edificio.
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