/*Menü szöveg megjelenítése*/ /*Menü összezárása*/
3D & VR

A tökéletes virtuális valóság már átlépett az ajtón.

Máté István, senior visual designer, Magyarország

2017. augusztus 05.

A széles publikum számára a mai napig elképzelhetetlen, hogy egy digitális 3D-s kép megalkotásához gyakran a tervezési időn kívül még napok, vagy akár hetek is szükségeltetnek. Ez a renderelés, amikor a számítógép kiszámolja, vagyis “kirendereli” az eredményt. A virtuális valóság fejlődésével nagyjából egy időben viszont új eljárások, új programok jelentek meg, és eszeveszett tempóban közeledünk egy olyan világhoz, ahol minden a megszólalásig hasonlít a kinti világra. Oda már minden azonnal szükségeltetetik… Nincs idő számolgatni heteket. Van néhány ezredmásodperc…maximum…
Pont annyi, amíg a fejünk megmozdul egyik pozícióból egy másikba.

Egy teljes szakember-generáció (köztük én is) nőtt fel úgy, hogy tudta; a “titkos tudás”, azaz a 3D-képek létrehozása komoly áldozatokat igényelt. Leginkább a szabadidő rovására….Mert bizony az nem úgy van, hogy megrajzoljuk és kész. Először is ott a modellezés, a bevilágítás, a különböző atmoszférikus hatások, mint a füst, por, folyadékok, a tűz, a pára, a bőrön átszűrődő fények (SSS), a tükröződő felületek, a textúrák beállítása, a fizikai rendszerek kiépítése, gravitáció, erőhatások, szél, turbulencia, részecskék mozgásának kaotikussága, és még ezernyi változó beállítása. Egy valósághű jelenet, vagy (állókép) megalkotásához ezeknek mindnek tökéletesen klappolni kell. A megfelelő hatás eléréséhez pedig próbaverziók, ún. (próba-renderek) tömkelege szükséges.

Igen ám, de a próbaszámításokat nem adták egyik percről a másikra. Néha bizony 10-20 percekig is eltart…vagy hetekig. A fentebb felsorolt összetevők közül mindegyik olyan bonyolultságú számítási műveleteket takar, hogy 1 db ilyen hatás jelenléte is komoly megterheléssel teszteli a processzort és a türelmünket. Nem beszélve arról, hogy ha több ilyen is jelen van egyidőben, vagy akár az összes. Olyankor bizony készülhettünk magas villanyszámlára és gép mellé állandóra bekapcsolt ventillátorokkal, amik hűtötték a dobozt.

Digitális 3D technikával készült valósághű sziklák némi hóval hintve…

Ez a táj így sosem létezett..  Egy-az-egyben a digitális modellezéssel és komoly hatásmechanizmusok együttes alkalmazásával lett létrehozva. A korábbi 3D-s szoftverekkel órákba, de akár napokba is beletellt volna, hogy ilyen tökéletes eredményt kapjunk. Az újkori 3D-s szoftverekkel, mint az Unreal Engine 4, vagy a Unity, mindez realtime elérhető, tehát azonnal.

Szóval nem is volt ez olyan rég, ez még nagyon sok esetben most is így van. Sőt! Javarészt még így van! De a változás hulláma már megindult. Jómagam onnan számolom, amikor megjelentek az  első AAA-s csúcsminőségű grafikát felvonultató számítógépes játékok. Ezekben már valós időben jelen voltak azok az effektusok, amikről fentebb írtam.

 

Mindezek persze nem jöhettek volna létre, olyan környezetmodellező fejlesztőeszközök nélkül amik képessé tették őket erre, és amik ma már bárki számára elérhetőek az internetről. Ezek használatával mindenki előtt kinyílik a kapu, hogy olyan élethű valós időben bejárható tereket alkosson, amik

…azonnal a valósághoz megszólalásig hasonló környezetet tudnak generálni.

A két legjelentősebb valós idejű környezetmodellező (játék) motor a Unity és az Unreal Engine 4. Ezekben a korábbi – és a filmes/látványtervező berkekben mai napig használt – 3D Studio Max/Maya/Lightwave/Rhino 3D/C4D modellező szoftverekhez képest bámulatosan gyorsan lehet haladni a tervezéssel. Míg az előbb felsorolt klasszikus 3D szimulációs szoftverek elsődlegesen a processzor és RAM erőforrását igényelték, addig az újak a grafikai processzorok nyújtotta előnyöket használják ki.

A videokártyák nagymértékű, szinte forradalminak számító erősödésével ezen motorok ereje is megnövekedett, ami leginkább az FPS (frame per secundum) számban érezhető. Értsd, minél több valós környezeti hatást modellez ő eljárást adunk hozzá a jelenethez, és minél több polygonszámú egy adott környezet, akkor sem csökken le drasztikusan ez a szám (..persze mindennek van határa.)  magyarán nem fog akadozni a kép a fejünk mozgatásakor. Így jöhetnek létre a megtévesztésig hasonlító, fotorealisztikus, valós idejű terek.

Fotorealisztikus virtuálisan bebarangolható 3D területek
A gyűjtemény mindegyike virtuálisan felépített terület, azaz nem fénykép. De a megtévesztésig hasonlít egy valós térre. Mindegyik közös tulajdonsága, hogy az Unreal Engine 4 – eredetileg játékmotor– környezettervező szoftverrel készült.

A tökéletes látvány eléréséhez azonban szükséges az is, hogy a valóságból lopjunk néhány momentumot. Például textúrákat és a virtuális anyagok fénnyel való viselkedését befolyásoló anyagmintákat. (Normal, Specular, Bump, Displace maps). Ezekre mára igen komoly ipar épült ki. Az egyik legnagyobb erre szakosodott vállalat, amely a valóságban fellelhető környezeti alapanyagok bedigitalizálásával foglalkozik, a svéd Quixel cég.  Ők ún. megascan-eket hoznak létre. Irdatlan mennyiségű és kiváló minőségű óriásfelbontású képeket készíttenek több TB méretben “megascan-pakkokban”. Ezekben a megascan-ekben kész modellek, textúrák, és az eredeti modellek bonyolultságának jelentősen leredukált poligonszámú (gameready) verziói találhatóak meg.  Ők azok: (https://megascans.se/library/free)

 

Valósághű tájegység létrehozása gyakorlatban

A megascan-ek segítségével teljesül ki a virtuális valóság élethűségi faktora

A létrehozott tereket átirányítva egy megfelelő VR fejeszközre elénk tárul a tökéletesen bebarangolható 99%-os mesterséges valóság, ahol immár nagyjából csak a képzeletünk szab határt.