Модель павильона ЭКСПОЦЕНТРА

Научно-технические выставки

   В 1997 году исполнилось 125 лет со дня открытия первой технической выставки в России. Её проведение было приурочено к 200-летию со дня рождения Петра I. С середины XIX века выставочные комплексы становились важной деталью европейского городского ландшафта. Отдельные здания (традиционные ярмарочные павильоны) уступали место выставкам-паркам. Интерес общества к научно-техническим достижениям в это время заметно усилился. Интересно, что "Великая выставка" 1851 года (Great Exhibition), как называли её современники, прошла в интерьерах новаторского по своей архитектуре выставочного комплекса Crystal Palace. В XX веке проведение всемирных выставок стало делом престижа для любой развитой страны мира. Подготовка таких выставок помогает развивать экономику стран, в которых они проходят.

   Начало выставочному бизнесу (в его современном виде) было положено в Великобритании. Упомянутая выше Всемирная выставка 1851 года в Crystal Palace впервые предоставила деловым людям всего мира возможность ознакомиться с достижениями мировой экономики, науки и техники. Выставочный бизнес и сегодня является важным сектором индустрии услуг в Великобритании. Лидирующие позиции в этой сфере занимают также США, Германия, Италия, Япония, Сингапур.

   Фирмы-операторы выставок ведут компанию маркетинга, рассчитанного на привлечение внимания к своим выставочным комплексам (так называемый place marketing). В России их задача - привлечь максимальное число фирм-экспонентов как из разных стран мира, так и из различных регионов нашей страны. Задача эта решается по нескольким направлениям:
- создание условий для отыскания фирмами новых партнёров
- привлечение на выставку крупных заказчиков
- расширение набора предоставляемых фирмам и посетителям услуг
- работа со средствами массовой информации

   В решении всех этих задач удобная и эффективная планировка выставочного пространства становится важным фактором успеха выставок. Для проектирования выставок уже несколько лет используют системы автоматизированного проектирования (САПР).
   С появлением языка VRML (Virtual Reality Modeling Language) возникли редакторы виртуальной реальности. VRML-пространства можно непосредственно связать с HTML-страничкой в Интернете. Для просмотра таких "миров" есть бесплатные программы. Стоят VR-редакторы в десятки раз дешевле самой примитивной САПР. Пользователи получили возможность создавать трёхмерные пространства умеренной сложности с помощью недорогих средств. Оказалось, что VR-редактор - не менее удобное средство для проектирования, чем САПР.

Организация работы в системе AutoCAD r12

   В 1996 году я защитил диплом в Лицее информационных технологий на тему "Инструментарий разработки павильонов московского Экспоцентра". Для решения этой задачи потребовалось написать специальное меню, а также несколько десятков дополнительных команд на AutoLisp-е (моему напарнику, Кириллу Копелевичу, пришлось писать что-то типа механизмов URL-связей на Лиспе (!) для того, чтобы печатать на экран необходимую информацию о фирмах). Затем были разработаны модели основных типов выставочных стендов и, наконец, модели самих павильонов Экспоцентра.
   Все это было необходимо для того, чтобы организовать работу с камерой и обеспечить пользователю возможность "гулять" по павильонам. Когда основная часть работы была сделана, я поехал в редакцию мультимедиа-журнала "Аурамедиа" и предложил им несколько GIF-ов с интерьерами павильонов. Для получения картинок я воспользовался программой Autodesk 3D Studio r4, так как в двенадцатой версии Autodesk AutoCAD нет возможности качественного рендеринга и много другого. Редактора журнала "Аурамедиа" Михаила Вахтерова и его коллег заинтересовала возможность виртуализации предоставленных мною павильонов.
   В этой статье я хочу рассказать о том, как проектировать выставки, пользуясь САПР и новыми редакторами виртуальной реальности. Ведь для того, чтобы получить достойный результат в Интернете (для которого, собственно, и создавались виртуальные конструкторы), необходимо хорошо организовать работу в системе автоматизированного проектирования (если без неё нельзя обойтись).
   Для удобства необходимо написать определённое количество BATCH-команд на Лиспе. Например:

(Defun c:maket()
(command "текстэкр")
(command "дос" "help.bat")
(princ))

   Эта программа печатает на экран содержимое файла помощи и предназначена она скорее для пользователя, чем для разработчика интерьеров. В данном случае в качестве пользователя выступает один из организаторов выставки, отвечающий за расположение стендов.
   Вообще, для того, чтобы сделать подсистему формирования облика выставки более или менее универсальной, необходимо ориентироваться на профессиональные интересы довольно широкого спектра пользователей. Скажем, специализированное меню я делал исключительно для тех, кто будет расставлять стенды. Для работы с интерьерами стендов я написал графическое меню, позволяющее вставлять выбранный стенд на заданный расстановщиком участок павильона. При этом у каждого типа были определённые атрибуты, хранящиеся в текстовых файлах (площадь, количество стульев, розеток и т. п.).
   Тогда ещё не было даже намека на приличный редактор виртуальной реальности для компьютеров класса IBM PC, и попытки использовать "классическую" САПР для построения виртуальной выставки натолкнулись на серьезные проблемы. Во-первых, не удалось средствами AutoCAD-а виртуализовать павильоны. Во-вторых, разработанная нами программа не могла работать без AutoCAD-а (версии 12). В-третьих, кому из пользователей, работающих в выставочном бизнесе, нужна сегодня некая подсистема, не позволяющая работать в Интернете?
   Естественно, что приспособленность такого приложения к современным средствам работы в сети оказывается важнее, чем любые, пусть самые изощренные, разработки приложения на Лиспе для САПР. Таким образом, работа с САПР - лишь первый, далеко не главный этап в разработке выставки. Главное - возможность работы с проектом в VR-редакторе.
   С другой стороны, работая в компании Paragraph, я убедился, что самый крутой VR-редактор не позволяет делать и десятой доли того, что может самая простая система автоматизированного проектирования. В итоге я пришёл к выводу, что САПР и VR - две вещи не совместные, несмотря на то, что они связаны. Предназначены они для разных целей и служат разным классам пользователей. И если САПР - это инструменты для профессионалов, то VR-редакторы - инструменты для всех. В качестве примера VR-редактора я рассмотрю здесь возможности нового продукта с маркой "Параграф" - Internet3D Space Builder 2.2. Кстати, ISB завоевал призовое место на конкурсе "Multimedia - Edutainment 97", который был проведен в конце 1997 года издательством "КомпьютерПресс" и фирмой "РУСС".

Виртуализация

Модель Лицея информационных технологий №1533, выполненная в ISB 2.1

   AutoCAD предназначен для проектирования достаточно сложных (не более 100-200 граней) деталей интерьера выставки. ISB делает все остальное. Вы сохраняете результат работы САПР в наиболее распространённом формате (.DXF), затем его необходимо конвертировать в формат .3DS или лучше сразу в формат VRML-файла. Сегодня .WRL (формат сцены в ISB) и .VCD (формат объекта) - это два общепринятых названия формата данных для VR-редакторов. Формат VRML поддерживают такие программы, как 3D Studio MAX и ArchiCAD.
   Коротко расскажу о возможностях VR-редактора ISB. Для нормальной работы с ISB необходим как минимум Pentium с 16 Mb ОЗУ и с большим винчестером (стандартный объем ISB - 40 Mb, минимальный - 6 Mb). Операционная система - Windows 95 или NT. ISB позволяет текстурировать объекты и изменять свойства текстур (угол поворота, местоположение, пропорции и размеры на полигоне, прозрачность), что немаловажно, скажем, при "покраске" пола или потолка павильона. Текстуру можно "размазывать" по соприкасающимся полигонам. Вообще, от свойств текстуры зависит многое в виртуальном пространстве. Ведь правильно подобранные текстуры экономят количество полигонов. Скажем, прозрачное окно экономит 4 и более полигонов. Есть понятие картинки (меню Pictures) и анимации (меню Movies). Картинка - это плоский объект, размеры которого можно менять (если держать нажатой клавишу Shift, то размеры будут меняться в соответствии с пропорциями) и присваивать ему URL-ссылку (Uniform Resource Locator - единообразный определитель местоположения ресурса) на страницу HTML или на другую сцену. Картинку можно приколоть к полигону (Pin) и изменить в модуле Painter.
   Анимация здесь - это последовательность кадров (графических файлов - .BMP и .GIF) со всеми свойствами картинки. Все внешние составляющие сцены (картинки, анимацию и текстуры) необходимо носить с собой. Если ISB не находит в заданном каталоге какую-нибудь внешнюю составляющую, то он просто не воспроизводит её. Для удобства можно работать с иерархией объектов (Scene tree), которые можно поворачивать, перемещать, масштабировать по трём осям и менять их "родственные связи". Объекты ISB создаются с помощью базовых примитивов (меню Shapes) - цилиндров, шаров, призм, конусов и т. п.Можно создавать пользовательские примитивы (режим записи производимых действий Tools/Record Shape, где Tools/Cancel recording - прерывание записи, а Tools/Stop recording - сохранение результатов записи на диск в один из подкаталогов директории Shapes). Высоту создаваемых примитивов определяют воображаемые грани (Guides). В версии 2.2 к режиму построения полигонов (полигон можно преобразовывать в пирамиду, комнату с заданной толщиной стен, пола и потолка, комнату без пола и потолка и в обыкновенную призму с основанием-полигоном) прибавился режим построения сплайнов с помощью описанных вокруг замкнутых кривых полигонов (сплайны преобразовываются так же, как и полигоны). Для точности построений (с дискретностью перемещений) можно установить вспомогательную сетку (Grid) и шаг (Snap).
   Основные типы стендов можно фиксировать как пользовательские примитивы (при этом необходимо следить за пропорциями и состоянием Guides) или отдельные объекты (элементы меню Components в формате .VCD (VRML)) с помощью команды Object/Save <Имя текущего объекта>. Рекомендуется моделировать стенды с количеством полигонов не более 30, так как количество полигонов определяет скорость "прогулки". В процессе создания объекта все пересекающиеся примитивы автоматически объединяются (логическая операция Union) или вычитаются из всех составляющих примитивов текущего объекта (Edit/Delete - логическая операция Substraction).
   Используя системные шрифты True Type, можно создавать трёхмерный текст. Информацию о фирмах, представленных на выставке, можно объединить системой URL-ссылок как HTML-странички. Для просмотра VRML-пространств предназначена программа Cosmo Player, совместимая с популярным Netscape Navigator-ом.
   Всё, что позволяет сделать ISB, практически невозможно реализовать, пользуясь только средствами САПР. Проведение виртуальных выставок - это новая область выставочного бизнеса. Виртуальные выставки, естественно, во много раз дешевле, чем реальные. Тем не менее, это не значит, что прибыль, полученная фирмами, представленными на VR-выставке, будет меньше - ведь число посетителей может возрасти, а полезные сведения о посетителях собирать гораздо легче.
   Версия ISB 2.2 отвечает требованиям многих профессионалов. В ней есть возможность использовать всевозможные ландшафты с трёхмерными деревьями и панорамы (облака, горы). Усовершенствована система работы с объектами (Object Mode - режим работы с текущим объектом: все остальные объекты скрыты, что значительно увеличивает скорость просчёта и перерисовки в окне Plan view). Свойства объекта можно изменять прямо в окне рендеринга (Object/Manipulate). Кстати, версия 2.2 позволяет установить практически любой механизм рендеринга (8bit Color, High Color, True Color и другие). Появилось устройство (термин разработчиков) компрессии VRML-файлов в 5-10 раз (VRML Compressed file). Если знать все тонкости ISB (а они есть, несмотря на кажущуюся простоту), то можно получить превосходный результат. Программисты АО "Параграф" обещают "оживить" VRML-пространство, населив его взаимодействующими друг с другом аватарами (аватар в Интернете - это виртуальный облик пользователя сети). Средства моделирования аватаров будут усовершенствованы.
   Сейчас разрабатываются два продукта - Internet3D Avatar Animator (для анимирования аватаров) и Internet3D Avatar Assembler (для моделирования). Не исключено, что третья (счастливое число!) версия ISB не потребует использования САПР при проектировании выставки. Посетитель будет неожиданно появляться в выбранном им облике, ходить, общаться с другими гостями выставки и т. д.
   Одним словом, выставки и VR скоро станут неразделимыми понятиями. Ведь выставка - это, прежде всего гостеприимное пространство, а VRML - средство моделирования этого пространства. Согласитесь, что воспользоваться средствами Интернет легче, чем, скажем, поехать на другой конец планеты на какую-нибудь выставку. VR-выставки - это дорога в будущее!

Copyright © 1997—2005 Дмитрий Гиглавый | E-mail: giglavy@rambler.ru