ФОРУМ 02' (18) 2016
Корпоративный журнал компании ЦНТУ "Динамика"
Корпоративный журнал компании ЦНТУ "Динамика"
Create successful ePaper yourself
Turn your PDF publications into a flip-book with our unique Google optimized e-Paper software.
произвели революционные изменения<br />
в генерации и последующей визуализации<br />
цифровых моделей ландшафта.<br />
Прежде всего — за счет значительного<br />
увеличения уровня детализации и размеров<br />
моделируемых территорий, реализации<br />
новых алгоритмов рендеринга,<br />
обеспечивающих качественно новый<br />
уровень реализма.<br />
Первое поколение<br />
системы визуализации Aurora<br />
В начале 2000-х гг. небольшая группа<br />
разработчиков, пришедшая в компанию<br />
«Транзас», представила инновационную<br />
систему визуализации Aurora. Первый<br />
релиз программы состоялся в 2002 г.,<br />
и за относительно короткий промежуток<br />
времени Aurora заслуженно снискала<br />
признание в профессиональном<br />
сообществе. Процедурное построение<br />
ландшафта, высокая детализация местности,<br />
насыщенный объектовый состав<br />
в сочетании с эффективной реализацией<br />
самых последних на тот момент аппаратных<br />
возможностей ускорителей<br />
трехмерной графики (разрыв между появлением<br />
новых технологий рендеринга<br />
и их внедрением в систему визуализации<br />
не превышал нескольких месяцев)<br />
обеспечивали уровень реализма, сравнимый<br />
с лучшей на тот момент системой<br />
генерации изображений E&S EPX-5000.<br />
Область применения Aurora не ограничивалась<br />
только авиационными тренажерами,<br />
а была гораздо шире: от демонстрационно-презентационной<br />
визуализации<br />
ландшафтных территорий<br />
до использования в российской армии<br />
в качестве средства визуализации виртуального<br />
поля боя. Не менее широкой<br />
была и география поставок Aurora —<br />
сотни каналов визуализации в десятки<br />
стран мира от Индонезии до Бразилии,<br />
как в самолетных, так и в вертолетных<br />
тренажерах.<br />
Во второй половине 2000 гг. появились<br />
аналогичные системы визуализации, которые<br />
по своим характеристикам вплотную<br />
приблизились к Aurora или в чем-то<br />
ее превосходили. Несмотря на сравнительно<br />
высокий уровень реализма, обеспечение<br />
пользователя полным комплексом<br />
программ моделирования виртуальных<br />
ландшафтных территорий (сцен),<br />
наличие ПО автоматизированного моделирования<br />
аэродромов и других компонентов,<br />
Aurora постепенно стала сдавать<br />
свои позиции в качестве лидирующей<br />
системы. Требовался кардинально<br />
новый подход к моделированию и рендерингу,<br />
который позволил бы сохранить<br />
лидерство и выйти на международный<br />
рынок систем визуализации тренажеров<br />
для гражданской авиации.<br />
В результате разработчиками Aurora<br />
было принято решение о переходе к кардинально<br />
новой схеме подготовки геопространственных<br />
баз данных (сцен)<br />
и отказе от традиционной модели рендеринга.<br />
В то время (конец 2000 гг.) уже<br />
существовали системы визуализации<br />
с поддержкой моделирования всей планеты<br />
на основе геопространственных баз<br />
данных, однако переход на принципиальную<br />
новую схему рендеринга, а именно<br />
использование физически обоснованной<br />
модели освещения на тот момент не<br />
ТЕХНОЛОГИИ<br />
осуществлял еще никто. Самым интригующим<br />
было то, что существовавшие<br />
в тот момент ускорители трехмерной<br />
графики не обеспечивали ни требуемой<br />
функциональности, ни требуемой производительности.<br />
Т.е. фактически это<br />
была работа с учетом перспектив развития<br />
индустрии аппаратных ускорителей<br />
трехмерной графики на 2-3 года вперед.<br />
Теперь скажем несколько слов, почему<br />
была выбрана именно PBR-модель<br />
рендеринга (PBR — physically-based<br />
rendering, физически корректный рендеринг)<br />
и зачем понадобилась полная смена<br />
схемы построения и хранения сцен.<br />
Переход к физически обоснованной<br />
модели освещения<br />
В то время как алгоритмы расчета освещения<br />
постоянно совершенствуются,<br />
следуя за увеличивающейся производительностью<br />
3D ускорителей, многие ведущие<br />
производители генераторов изображения<br />
для тренажеров в целом крайне<br />
консервативно подходят к вопросу<br />
разработки новых методов визуализации<br />
виртуального мира. Возможно, это<br />
является следствием того, что как отечественные,<br />
так и международные стандарты<br />
в части систем визуализации, в свою<br />
очередь, также консервативны и основываются<br />
на технологиях 5–10-летней<br />
давности. Все это привело к тому, что<br />
на сегодняшний день многие такие системы<br />
имеют серьезные ограничения.<br />
В частности, применяемые в настоящее<br />
время методы отображения текстурированных<br />
поверхностей, будь то ортофото<br />
земной поверхности или текстуры<br />
▲ ▲Расчет освещения и водной поверхности<br />
Система визуализации Aurora 2007 г.<br />
▲Расчет ▲ освещения, отражения, рассеивания при искусственном освещении.<br />
Система визуализации Aurora 3<br />
2 (<strong>18</strong>) / <strong>2016</strong><br />
<strong>ФОРУМ</strong><br />
9
Change language