تصويرسازي سه‌بعدي پيشرفته نرم‌افزار گرافيكي سه بعدي XSI محصولي از softimage

[دانه کولانه]

تصويرسازي سه‌بعدي پيشرفته نرم‌افزار گرافيكي سه بعدي XSI محصولي از softimage
XSIنرم‌افزار تخصصي گرافيكي سه بعدي ديجيتالي است كه در طراحي و ساخت تصاوير سه بعدي براي انواع بازي‌ها، جلوه‌هاي تصويري فيلم و تبليغات تلويزيوني مورد استفاده قرار مي‌ گيرد. XSI محصول شركت سافت ايميج(softimage) بوده كه اين شركت از سري زير شاخه‌هاي شركت بزرگ Avid است. نرم‌افزار فوق با سيستم عامل‌هاي ويندوز و لينوكس سازگاري داشته ولي براي رايانه‌هاي مكينتاش نسخه‌اي ندارد.
XSIدر سه نوع بسته متفاوت اصلي، اساسي و پيشرفته مطابق با نياز مشتريان و كاربران به بازار عرضه شده‌است. علاوه بر اين، براي آشنايي و آموزش كاربران اين نرم‌افزار، شركت سافت ايميج بسته آموزشي با نام Softimage|XSI EXP به‌طور جداگانه به بازار عرضه كرده است كه كاربران به‌وسيله آن مي‌توانند بدون خريد نرم‌افزار، با طرز كار آن آشنا شوند. دونسخه از اين نرم‌افزار به طور تخصصي حاوي برنامه‌هاي كاربردي براي طراحي و ساخت بازي‌هاي مختلف رايانه‌اي و مُدهاي مختلف بازي‌ها هستند. يكي از اين نسخه‌ها، نرم‌افزار Mod Tool نام دارد كه به‌عنوان نرم‌افزار كامل كننده نرم‌افزارValve Software در طراحي و ساخت بازي‌ها مورد استفاده قرارمي‌گيرد. از جمله بازي‌هاي معروفي كه با اين نسخه ازXSI طراحي و اجرا شده است مي‌ توان به «نيمه جان 2» اشاره كرد.
ويژگي‌ها و مشخصات نرم‌افزارXSI در يك نگاه

1- XSI نرم‌افزاري گسترش پذير و باز (اوپِن سورس) است؛ اين نرم‌افزار همچون ديگر نرم‌افزار‌هاي تخصصي گرافيكي از كد منبع آزاد بر خوردار بوده و همين ويژگي سبب گشته تا قابليت گسترش پذيري داشته‌باشد؛ اين توانايي موجب جلب توجه مشتريان و كاربران به امكانات وسيعXSI شده است.
همانگونه كه شركت Alias براي گسترش محيط كاري نرم‌افزار «مايا» و بالابردن توانايي‌هاي آن مطابق با نياز كاربران با ابداع زبان تخصصيMEL اين قابليت را در نرم‌افزار مايا ايجاد نمود، شركت سافت ايميج نيز با طراحي كد منبع XSI به‌صورت باز، قابليت افزودن دستورها و گسترش محيط كاري نرم‌افزار را در آن به‌وجود آورده است. اين قابليت به‌وسيله زبان‌هاي اسكريپت نويسي مختلف از جمله جاوا اسكريپت، وي‌بي‌اسكريپت و پايتون قابل اجرا است.
علاوه بر اين با استفاده از ازبانهاي برنامه نويسي نظير C++ مي‌‌توان دستورات كاربردي و ابزار‌هاي جديد را مطابق با خواسته و نياز كاربران به قسمت‌هاي كاربردي نرم‌افزار اضافه نمود. فايل‌هايXSI مي‌‌توانند با فرمت‌هاي XSI و FTK خوانده يا نوشته شوند.
2- گروهي از ابزار‌هاي قدرتمند موجود درXSI باعث بالا رفتن بهره‌وري كار شده و دسترسي را به داده‌هاي مختلف پروژه آسان مي‌ سازند. اين گروه شامل دو نگرش شبكه‌اي و نگرش اجمالي است:
 نگرش شبكه‌اي در واقع يك نوع مرور گر وب بوده كه براي ديدن و استفاده فايل‌هاي مختلف ساخته شده در يك پروژه كاري از آن استفاده مي‌ شود. علاوه بر اين، به‌وسيله آن مي‌توان كد‌هاي HTML پايه‌اي واسط كاربري را مشاهده كرده و براي اسكريپت نويسي مورد استفاده قرار داد.
- نگرش اجمالي فناوري‌اي است كه به‌وسيله آن مي‌توان به فايل هايHTML پايه‌اي در واسط كاربري دسترسي داشت و آنها را دستكاري كرد.

3- كارايي نرم‌افزار: از جمله خصوصيات ويژه نرم‌افزار اين است كه در اجراي يك پروژه به‌طور مستقل عمل كرده؛ بدين معنا كه مي‌توان بروي پارامتر‌هاي مختلف يك مدل درهر پنجره كاري از يك پروژه، تغييراتي جداگانه انجام داد كه اين تغييرات به‌هم وابسته نيستند. اين ويژگي موجب بالارفتن كارايي نرم‌افزار مي‌شود؛ چرا كه به‌وسيله آن مي‌توان همزمان روي نقطه‌هاي مختلف پروژه كار انجام داد در حالي كه از عمليات‌ تخريب كننده و جبران ناپذير كاربر جلوگيري شده و همچنين كاربر مي‌تواند يك عمليات را چندين بار تكرار كند.
4- رندر كردن در XIS: براي عمليات تبديل و رندركردن تصاوير ساخته شدهXSI از دو نوع رندر استفاده مي‌ كند:
 mental render كه از جمله نرم‌افزار‌هاي معروف رندركردن بوده و در نرم‌افزار مايا نيز از آن استفاده مي‌‌شود. اين رندر به‌صورت متراكم باXSI كار كرده و به‌صورت بر هم‌كنشي حين ساخت يك مدل مي‌توان عمليات رندر كردن مدل را انجام داد.
 Distribute render ماشين رندري است كه بر اساس وب طراحي شده و از طريق يك سيستم مديريت صف به نام Batch serve كار مي‌كند. با استفاده از اين سيستم مي‌توان عمليات گروهي از تصاوير و صحنه‌هاي ساخته شده در XSI را مديريت و تبديل كرد. همچنين بايد بدين نكته اشاره كرد كه به‌دليل ساختار الحاقي(Plug-in) نرم‌افزارXSI رندركنده‌ها مي‌توانند به‌صورت مهمان در سيستم كار كنند.
5- پويانمايي: نرم‌افزار XSI را مي‌توان براي طراحي و ساخت پويانمايي (انيميشن) نيز به كار برد؛ بنابراين XSI كليه فايل‌هاي متحرك‌سازي شده را به عنوان ورودي قبول كرده و مي‌توان بر روي آن‌ها انواع تغييرات و عمليات مربوط به ساخت پويانمايي را اعمال كرد؛ عملياتي نظير لايه گذاري، صداگذاري، تصحيح رنگ، تدوين، صداميزي (ميكس). همچنين به دليل وجود ابزار‌هاي مختلف همگامي (سينك) صدا و تصوير مي‌تواند عمليات lip-synching را نيز بر روي پويانمايي انجام دهد. با استفاده از كد‌هاي زبان برنامه نويسي SDK مي‌توان توانايي‌ها و قابليت‌هاي ساخت، تدوين و ميكس پويانمايي ساخته شده را مطابق با خواسته كاربر تغيير داد.

6- ساختار دروني: ساختار اصلي واسط كاربري اين نرم‌افزار بر پايه زبانXML بوده و با اين زبان نوشته شده‌است. اين ساختار موجب شده تا بتوان ابزار‌هايي براي بهينه‌سازي واسط كاربري و برقراري ارتباط هر چه بهتر با كاربر به واسط كاربري فوق اضافه نمود .
7- ساختار درختي: همانند نرم‌افزار «هوديني» (1) اين نرم‌افزار نيز از ساختار درختي FX برخوردار بوده كه همين ويژگي باعث مي‌ گردد تا ابزار‌هاي رنگ آميزي و نقاشي موجود در نرم‌افزار به وضوح تصوير بر پايه ساختار برداري و موازي وابسته شوند.اين فناوري در نسخه Avid Media Iilusion نيز استفاده شده است.
8- زبان‌هاي برنامه نويسي تخصصي در زمينه توليد تصاوير گرافيكي همانند زبان‌هاي(2) Cg و HLSL (3) همكاري يكپارچه اي با نرم‌افزارXSI داشته و به‌وسيله آن‌ها كاربر مي‌تواند به‌صورت بلادرنگ خروجي توليد شده را مشاهده كند، بدون اين‌كه از محيط نرم‌افزار خارج گردد.
مدير استوديويBlur (برنده جايزه اسكار) دربارةXSI چنين مي‌گويد: «متحرك‌سازها و متخصصان ما در استوديويBlur بامشكلات و پيچيدگي‌هاي متعددي در ساخت پويانمايي‌هاي سه بعدي برخورد مي‌كردند. پس از مدتي در جهت رفع اين مشكلات، نرم‌افزارXSI را وارد چرخه توليد پويانمايي‌هاي سه‌بعدي كرديم و آن را در توليد جديدترين محصول خود به‌نام يك دوئل اشراف‌زاده‌اي به كار برديم. در ساخت اين پويانمايي ما به ساختاري طبقه بندي شده و مجهز به انواع جلوه‌هاي پيچيده سه بعدي جديد نياز داشتيم. XSI همانند يك قهرمان براي ما عمل كرد و ما را نجات داد. هنرمندان ما با استفاده ازXSI ، توانستند شخصيت‌هايي جذاب با تاثيرگذاري فوق العاده خلق كنند.»

مشخصات نگارشXSI 5.1
اين نگارش در تاريخ 30 مارس 2005 وارد بازار شد و داراي ويژگي‌هايي اضافه بر نگارش‌هاي قبلي نرم‌افزار XSI بوده و به ابزارهاي جديدي مجهز شده‌است؛. از جمله اين‌كه به تعداد جلوه‌هاي پيشرفته بلادرنگ آن اضافه شده و قابليت استفاده از فايل‌هاي كاربردي ديگر نرم‌افزار‌هاي گرافيكي مانند 3ds max وMaya براي آن فراهم شده است. همچنين مي‌تواند فايل‌هاي خود را به فرمت فايل‌هاي نرم‌افزار‌هاي ذكر شده تبديل سازد.
وارد نمودن استاندارد‌هاي جديد اسكريپت نويسي و قابليت‌هاي اضافي زبان‌ C++و همچنين پشتيباني از بيش از پنجاه فرمت مختلف تصاوير و جلوه‌هاي سه‌بعدي و دوبعدي از جمله ويژگي‌هاي جديد اين نسخه است كه آن را به يك نرم‌افزار توانمند در يك چرخه كاري توليد تصاوير تبديل نموده است.
از ديگر ويژگي‌هاي اين نگارش مي‌توان به موارد زير اشاره كرد:
-سازگاري با استاندارد COLLADA 1.4: اين نسخه از نرم‌افزار از استانداردCOLLADA 1.4 پشتيباني كرده و با آن سازگاري دارد. اين استاندارد از جمله استاندارد‌هاي گروهKhronos بوده و استانداردي است براي تعويض، تبديل و سازگاري چند محيط مختلف كاري در يك چرخه توليد.به‌وسيله اين استاندارد مي‌توان چند كار متفاوت را كه در محيط‌هاي مختلف توليد شده اند با همديگر ادغام نمود. استاندارد فوق به‌صورت كد منبع باز بوده و از كدهاي UTF8, XML استفاده مي‌كند.
-پشتيباني از زبان‌هاي تخصصي گرافيكي: همان‌طور كه قبلاً گفته شدXSI از زبان‌هاي تخصصي ساخت تصاوير گرافيكي مانندCg, HLSL پشتيباني مي‌كند. در نسخه جديد، اين سازگاري نسبت به زبان‌هاي ديگري از اين رسته افزايش يافته و همچنين بصورت بلادرنگ تبديل شده است؛ بنابراين نسخه 5.1 علاوه بر زبان‌هاي ذكر شده از COLLADA FX ,SAS v.1 پشتيباني مي‌‌كند.

-پشتيباني و سازگاري با نرم‌افزارFace Robot v.1 : از ديگر امكانات و قابليت‌هاي جديد اين نرم‌افزار سازگاري و پشتيباني از ديگر محصول شركت يعنيFace Robot بوده است.Face Robot نرم‌افزاري است كه به طور تخصصي براي طراحي و ساخت پويانمايي بصورت طبيعي از چهرة انسان ساخته شده‌است. در واقع كار اصلي اين نرم‌افزار شبيه‌سازي حركت طبيعي چهره انسان است. ساخت پويانمايي با اين نرم‌افزار و به كمكXSI باعث خلق تصاوير به يادماندني خواهد شد.
-پشتيباني از نرم‌افزار‌هاي شركت Autodesk : همانطور كه پيش‌تر عنوان شد، اين نسخه از نرم‌افزار با فايل‌هاي ورودي نرم‌افزار‌هاي3ds max, Maya سازگاري داشته و مي‌تواند آن‌ها را به عنوان داده ورودي قبول كرده و روي فايل‌ها تغييراتي اعمال كند. همچنين مي‌تواند فايل‌هاي ساخته شده خود را به فرمت فايل‌هاي اين دو نرم‌افزار تبديل نمايد. همكاريXSI با اين دو نرم‌افزار تحولي بزرگ در چرخه ساخت بازي‌هاي رايانه‌اي به‌شمار مي‌‌آيد.

آخرين نگارش نرم‌افزار
در20 دسامبر 2006 آخرين XSI 6 به بازار عرضه شد. دراين نسخه راه حل‌هايي براي تسريع روند ساخت پويانمايي پيدا شده و ابزار‌هايي جديد جهت مدلسازي و شبيه‌سازي سه‌بعدي و استفاده از داده‌هاي ثبت حركت (Mo-cap) به آن اضافه شده است. ساختار جديدXSI 6 به كاربران و متحرك‌سازان سه‌بعدي اين امكان را داده كه بدون دلواپسي از تخريب تصاوير خود در يك محيط كاري كارشان را انجام داده و با گروه‌هاي كاري مختلف همكاري كنند.
XSI 6 از ساختار برنامه نويسي شيء گرا و زبان برنامه نويسي.NET پشتيباني كرده و همچنين با زبانC# سازگاري دارد. اين ويژگي سبب توسعه و ساخت نسل سوم بازي‌هاي سه بعدي رايانه‌اي خواهد شد.
براي افزايش امكانات و توانمندي‌هاي نسخه جديد نرم‌افزار، علاوه بر دو زبان ذكر شده با زبان اسكريپت نويسي «پايتون» نيز سازگاري دارد. كدها و دستورات زبان فوق براي استفاده فيلم‌سازان جهت تجهيز كردن فيلم‌هاي خود به جلوه‌هاي تصويري سه بعدي، كاربرد دارد.
علاوه بر موارد گفته شده شركت سافت ايميج نسخه جديدXSI را طوري طراحي كرده‌است كه از نظر سخت‌افزاري باDirect X10 سازگاري داشته و از ويندوز ويستا (جديدترين نگارش ويندوز) پشتيباني كند.
با توجه به قابليت ها و امكانات افزوده شده به نسخه 6XSI اين نرم‌افزار تبديل به قدرتمندترين نرم‌افزار توليد تصاوير سه بعدي ديجيتالي با ساختاري پيچيده شده است. كه تصاوير ساخته شده توسط آن براي نسل سوم بازي‌هاي رايانه‌اي مورد استفاده قرار مي‌گيرد. اين نرم‌افزار با سخت افزار‌هاي مخصوص نسل سوم بازي‌هاي رايانه‌اي نظير اكس‌باكس 360، نينتندو و پلي‌استيشن 3 سازگاري داشته و بهترين انتخاب براي ساخت و طراحي بازي‌ است.

ديگر ويژگي‌هايXSI 6 عبارتند از:
Cross walk-: يك بسته كامل از ابزار‌هاي تبديل و انتقال تصاوير ساخته شده از يك محيط نرم‌افزاري به محيط ديگر. امروزه كه در چر خه‌هاي توليد كار، تصاوير از چندين نرم‌افزار مختلف استفاده مي‌شوند، كاربرد اين ويژگي بسيار ضروري به نظر ميرسد.
- motor : روش و تكنيكي جهت انتقال داده‌هاي حاصل ازثبت حركت يا تصاوير متحرك ساخته شده در ساختارXSI به ساختار نرم‌افزار سه بعدي ديگري.
- Quick shade : روشي جهت پيش‌نمايش سريع تصاوير رندر شده توسط mental render با مديريت مقياسي و همچنين ساختاري باز براي رندر‌هاي ديگر.
- Warper, Morpher : ابزار‌هايي جهت تبديل تصاوير از تصويري به تصوير ديگر يا تغيير در مقياس و اندازه آن (كج، راست و خيمده كردن تصاوير).

پي‌نوشت‌ها:
(1)Houdini : نرم‌افزاري تخصصي ساخت شركت Side Effect software كه جهت ساخت پويانمايي سه بعدي مورد استفاده قرار مي‌ گيرد.
(2)Cg =C for graphic
(3) HLSL=High Level Shader Language


گردآوري و ترجمه: هيلدا نكومند

منبع irancg.com