Moravské přístroje, a. s., zdroj: https://www.mii.cz/art?id=1121&lang=405, vytištěno: 20.01.2022 23:17:36

Hlavní stránkaProduktyProgramový systém Control WebČlánky

Možnosti vykreslování animovaných 3D modelů v prostředí systému Control Web
 Předností popisované metody je vysoký výkon a efektivita plynoucí z faktu, že veškerá data pro animované fáze jsou trvale uložena v grafické paměti. Aplikace je vytvořena pro použití ve vědě a výzkumu, ale řešení animace modelů ve 3D scéně se může hodit i pro průmyslovou automatizaci a digitalizaci výroby.

Princip animace je jednoduchý - všechny pohybové fáze jsou v podobě skupin součástí jednoho modelu. Jediným problémem tedy je to, jak jednotlivé fáze přepínat co nejefektivněji jen s minimální zátěží počítače. Při rozběhu aplikace jsou v proceduře OnStartup všechny skupiny jedné animační fáze zaregistrovány do zvolené kořenové skupiny. Vzniknou tak stromové hierarchické struktury vybraných skupin. Poté jsou jména těchto kořenových skupin převedena na číselné identifikátory (handles) a uložena do polí pro snadnou animaci v cyklech. Pak již stačí jen vypínat a zapínat zobrazování patřičných kořenových skupin. V naší aplikaci pak virtuální pacient může dýchat a zavírat i otevírat oči.

Vykreslovací systém v prostředí Control Web může veškerá data 3D scén, kterými jsou např. souřadnice vertexů, polygony, normály, texturové souřadnice i vlastní obrazová data textur, ukládat do grafické paměti, kde k nim má přímý a velmi rychlý přístup přímo grafický procesor. Tento přístup navíc nijak nezatěžuje procesor, paměť ani sběrnice počítače.

V našem případě je efektivita a výkon klíčový, neboť model nepatří mezi nejmenší. Obsahuje 1503535 vertexů a k nim příslušný počet normál a texturových souřadnic, 2906498 povrchových trojúhelníků a 358, často texturovaných, materiálů. To vše je členěno do 1889 skupin. V případě aplikace s rozšířenou realitou vše musí být zvlášť vykreslováno pro levé a pravé oko. Složitost scény je zřejmě již za možnostmi grafického systému náhlavních sad HoloLens. V prostředí systému Control Web je i s již mírně obstarožním grafickým adaptérem NVidia 1080 vše vykreslováno s frekvencí cca 110 FPS. Hotový obraz je pak po kompresi videokodekem H265 přenášen do brýlí HoloLens prostřednictvím Wi-Fi.

Ve vývojovém prostředí systému Control Web se s AR prostředím pracuje jako s jakoukoliv jinou aplikací

Ve vývojovém prostředí systému Control Web se s AR prostředím pracuje jako s jakoukoliv jinou aplikací

Je k dispozici i editor scény s perspektivní i orthografickými projekcemi

Je k dispozici i editor scény s perspektivní i orthografickými projekcemi

Takto jsou modely scény v rozšířené realitě překrývány reálnými objekty prostředí

Takto jsou modely scény v rozšířené realitě překrývány reálnými objekty prostředí

Modely si můžeme zblízka prohlédnout

Modely si můžeme zblízka prohlédnout

Můžeme se podívat i pod povrch modelů

Můžeme se podívat i pod povrch modelů

Pohled do nitra pacienta ...

Pohled do nitra pacienta ...

... i na detaily přístrojů

... i na detaily přístrojů

Toto řešení dobře ukazuje jak široký rozsah funkčnosti, tak i vysoký výkon grafického vykreslovacího systému v aplikačním prostředí Control Web.

Roman Cagaš