Minds Eye Rendering/Modeling пакет

Предисловие

MindsEye пока что находится на ранней стадии развития. Основная работа ведется над интерфейсом, поэтому его действующие части могут менятся день ото дня. На первое место мы ставим разработку хорошего дизайна, а не просто предложение пользователям интересных игрушек.

Что такое Minds Eye?

В данный момент на рынке modeling и rendering преобладают дорогие коммерческие программные пакеты. MindsEye представляет ( или будет представлять) пример бесплатной (freeware, gpl) программы которая может соревноваться с этими коммерческими версиями. Взяв самое лучшее от уже известного и применив некоторые новые методы MindsEye пытается стать универсальной и многоцелевой платформой для 3d-графики.

История

Около 2 лет назад, когда linux ещё был в основном хакерской операционной системой, появилась идея начать разаработку renderer/modeler/animation программы для Linux. Вдохновившись тем, что было сделано группой Gimp, мы начали работу, чтобы понять насколько реально создание такого монстра. Почти год мы пробовали различные идеи дизайна. В начале всё было не так. Чтобы найти возможных участников проекта в различных newsgroups были помещены объявления. Мы получили массу ответов и было похоже, что у нас не будет проблем с началом проекта. Название тогда было Free-D. Это название позже было заменено на MindsEye, поскольку создавало путаницу с Free3D проектом библиотек. Проект рос очень медленно. По пути попадались ловушки и ямы не относящиеся к делу. Например, разные люди имеют определенные идеи того что они хотят увидеть воплощенным. Поэтому в нашем mailing list мы часто встречали продолжительные споры об особенностях дизайна. В результате создание хотя бы какого-то кода потребовало больше года.

Дизайн

Дизайн - это самая интерестная часть MindsEye. Все части, начиная с наименьших элементов и кончая такими как modeler являются модульными. В центре программы находится то, что мы называем ядро MindsEye. Это часть программы, которая сама по себе не способна выполнять графическую работу. Вместо этого она управляет всеми модулями и plugins. Её можно назвать большой планировщик ресурсами (big resource manager). Это также место, где содержится вся структура данных. В MindsEye существует четкое различие между модулем и plugin. Модуль - это некий динамический код, о котором "знает" ядро. Модуль загружается и выгружается ядром. Например, сетевой модуль (network module) это мост, который соединяет несколько ядер. Сетевой модуль можно рассматривать как модуль, который замещает какой нибудь из других модулей. В настоящее время мы определили набор основных модулей:

IO Module

Итак, как же это выглядит в действительности? Смотрите:



Один из нашиж модулей - модуль анимации (animation module). Это, в основном, 3d-редактор специализирующийся на анимации. Он использует наш планировщик демонстрационных окон (viewport manager), который, в свою очередь, использует соответсвующий код. Весь наш код является модульным и может быть использован в других частях программы. Так, для примера, ниже вы видите приблизительную версию аниматора с 4 демонстрационными окнами (viewports).



Для 3d изображения мы использум OpenGL. The makefiles предполагают что вы используете MesaGL работая под Linux. The GUI пакет, который Вы видите в действии - это пакет QT из TrollTech ( http://www.troll.no ). Мы выбрали этот пакет потому что он предоставляет некоторые необходимые нам элементы, которых нет в других пакетах (по крайней мере на основе GPL). В то время когда мы начинали, Gtk не достиг еще такой стадии чтобы мы могли уверенно его использовать. Кроме этого у нас были конкретные пожелания для GUI которые Gtk не был способен осуществить в отличие от Qt.



Подобно коммерческим программам MindsEye будет иметь редактор "материалов" (materials editor). Также как и с другими частями, код этого модуля основан на другом коде. Например демонстрационные окна, которые показывают "материалы" будут такими же и для диалоговых окон источника света. Они получены из базового кода для OpenGL сферы с различными свойствами. Демонстрационные окна будут уметь обращаться со этими свойствами. В таком случае, сам редактор "материалов" (materials editor) должен будет только управлять всеми доступными материалами и данными. Как и со всеми другими частями программы, наша политика: разделить все части на их основные компоненты. То есть следуя пути, который привел Unix в современное состояние.



Для получения изображения (rendering output) мы используем.... да всё что только можно. Некоторые механизмы будут использованы внутренне, например как SIPP. Некоторыен механизмы будут использованы как наружние программы. Всё это зависит от природы и сложности того что мы предполагаем нарисовать. Если output engine внутренний, тогда это будет загружаться как plugin. Изображающий модуль "render module" будет знать как с этим обращаться и будет обеспечивать его данными (datastructure) и буфером для сохранения изображаемого образа и некоторых параметров. Сейчас мы рассматриваем SIPP, POVRay и Renderman как наши изобразительные модули , но разработчики могут подключать всё что им нравиться. Как и всё остальное в MindsEye, все интерфейсы будут иметь хорошо определенный API.

Будущие технологии

Целью MindsEye является создание очень основательной с точки зрения программной архитектуры программы. Будет использовано много новых технологий и программа сможет служить в качестве испытательного полигона для них. Некоторые из планируемых возможностей:

Простое Network Rendering

Как объяснялось выше, сетевое построение изображения (network rendering) должно быть гораздо более гибким с MindsEye. Всё сводится к установлению связей между ядрами MindsEye - и каждое из них будет выполнять свою часть анимации. В действительности, каждое ядро отвечает за свою задачу, несмотря на то, что работу выполняют render-module и rendering-plugin. На протяжении всей работы по дизайну и созданию MindsEye мы реализуем модульную структуру. При работе над этим проектом использовались различные идеи и концепции. Сетевая поддержка - это только небольшая часть пакета, но она является типичным воплощением тех идей, на которых основан MindsEye.

Использование

В настоящий момент MindsEye представляет собой большой интерес для разработчиков. Для обычных пользователей она пока что не так уж полезна. Мы сейчас стараемся сделать сердевину программы как следует. Когда это будет сделано, функциональность будет быстро нарастать. Ниже Вы можете видеть как выглядит моделер в настоящий момент. Это вид MindsEye-0.5.19 на Enlightment desktop. В моделере Вы можете видеть, что загруженная сцена называется: rings5.nff. MindsEye обладает способностью загружать многочисленные сцены. Хотя поддерживаются ещё далеко не все форматы файлов, код управляющий загрузкой и сохранением очень гибок. Протоколы были задуманы и созданы так чтобы добавлять типы файлов динамически. Каждый тип загружается соответствующим plugin. MindsEye будет способен проводить активное сканирование plugin. Это значит, что компоненты могут быть добавлены и убраны по ходу работы.

Ссылки

Mindseye:
http://mindseye.luna.net
http://yukon.genie.uot tawa.ca/info/soft/nurbs (Libs needed)
http://www.troll.no (Libs needed)

Mailing list:
http://mailarchive.luna.nl/mind seye/

FileFormats:
http://www.mediatel.lu/workshop/graphic/3D_fileformat/h_format.html
http://www.dcs.ed.ac.uk/%7Emxr/gfx/3d-hi.html
http://www.cgrg.ohio- state.edu/~smay/RManNotes/rmannotes.html
http://www.europa.com/~keithr/
http://www.sdsc.edu/vrml/
http://ourworld.co mpuserve.com/homepages/thbaier/

Mesa(OGL):
http://ssec.ssec.wisc.ed u/~brianp/Mesa.html
http://www.sgi.com/Technology/ openGL/
ftp://iris.ssec.wisc.edu/pub/Mesa /

RayTracers:
Pov: http://www.povray.org/
http://www.geocit ies.com/SiliconValley/Lakes/1434/
http://www.europa.com/~keithr/
BMRT: http://www.seas.gwu.edu/student/gritz/bmrt.html

Other Modellers:
http://www.cs.ubc.ca/nest/imager/contributions/forsey/dragon/top.html http://www.comp.lancs.ac.uk/computing/users/andy/ac3d.html
http://http.cs. berkeley.edu/~schenney/sced/sced.html
http://users.aim net.com/~clifton/spatch/spatch.html (This place has a ton of good stuff)
http://www.seas .gwu.edu/student/gritz/rmanlinks.html

QT:
http://www.troll.no

Nurbs:
http://yukon.genie.uot tawa.ca/info/soft/nurbs
http://www.cs.ubc.ca/nest/imager/contributions/forsey/dragon/top.html
Similar projects:
http://www.fpa- engineers.com/OD/
http://www.cybersociety.com/mo onlight
http://www.geocities.com/SiliconValley/Lakes/7705/Virtuoso.html

Other intresting sites:
http://www.ics.uci.ed u/~eppstein/gina/csg.html
http://www.cgrg.ohio-state.edu/~smay/AL/
http://www.XCF.Berkeley. EDU/~gimp/gimp.html
http://www.cs.umn.edu/~amundson /gtk/
http://arch.hku.hk/people/ matchy/Tcl.html
http://metallica.prakinf.tu- ilmenau.de/Generic/Generic.html
http://www.mdstud .chalmers.se/~md3msns/rayeng.html
http://cg.cs.tu- berlin.de/~ki/engines.html
http://www.cs.rpi.edu/~martink/< BR> http://www.coolfun.com
http://www.grimmware.com/Crys talSpace/
http://www.cs.technion.a c.il/~gershon/irit/
ftp://ftp.eecs.umich.edu/.0/people/aprakash/collaboration/papers/CSE-TR- 156-14.ps.gz