plik

grafika 3D

lipiec 2004

K-3D

Krzysztof Wolski

-3D  to  program  służący
do  modelowania  obiek-
tów 3D, animacji oraz ren-
derowania,  przeznaczony

dla systemów z rodziny GNU/Linux oraz
Win32. Architektura programu jest oparta
o wtyczki, zorientowane obiektowo.
Omawiane narzędzie zostało zaprojekto-
wane z myślą o potrzebach profesjonal-
nych artystów, gdyż oferuje m.in. nastę-
pujące udogodnienia:

• zapisywanie interaktywnych tutoriali

oraz makr;

• nieograniczone możliwości cofa-

nia oraz przywracania poczynionych
zmian;

• możliwość korzystania ze schowka

systemowego;

• tworzenie oraz edycja z użyciem

OpenGL w czasie rzeczywistym;

• renderowanie tła;
• korzystanie z Pixer Renderman

Interface do tworzenia scen z moż-
liwością użycia wielu różnych silni-
ków służących do renderowania.

Nazwa programu, ze względu na począt-
kową literę K, sugeruje, że do jego dzia-
łania wymagane jest środowisko graficz-
ne  KDE.  Nie  jest  ono  jednak  potrzeb-
ne,  ponieważ  program  został  napisany
z  wykorzystaniem  interfejsu  GTK+.  Do
wyświetlania obiektów 3D używany jest
system OpenGL/Mesa.

Instalacja

Na stronie projektu znajdują się archiwa
źródłowe programu. Możemy tam rów-
nież odnaleźć wersje binarną w postaci

pakietów rpm, ale jest to znacznie starsza
wersja programów, więc polecam kompi-
lację ze źródeł.

Przed przystąpieniem do kompila-

cji  sprawdzamy  jeszcze,  czy  w  naszym
systemie  jest  zainstalowany  pakiet
libsigc++ w wersji 1.0. Jeśli jesteśmy użyt-
kownikami  systemu  opartego  o  pakie-
ty  rpm,  możemy  sprawdzić  to  wpisu-
jąc  w  konsoli

rpm -qa | grep libsigc

Jeśli  w  rezultacie  działania  powyższego
polecenia  nic  się  nie  wyświetli  w  kon-
soli,  to  musimy  pobrać  z  Internetu  (lub

O autorze

Autor jest studentem czwartego

roku na Politechnice Śląskiej

na Wydziale Organizacji

i Zarządzania, na specjalności

"Informatyka w Przedsiębiorstwie"

Kontakt z autorem:

autorzy@linux.com.pl.

Na płycie CD/DVD

Na płycie CD/DVD znajdują się

pakiety źródłowe i binarne K-3D.

CD/DVD

Po uruchomieniu dystrybu-

cji Linux+ Live CD/DVD można

korzystać z K-3D.

Rysunek 1.

Proces uruchamiania

programu K-3D

grafika 3D

k-3d

www.lpmagazine.org

płytek instalacyjnych dystrybucji) pakiet
libsigc++ i zainstalować go przy pomocy

rpm -ivh nazwa_pliku.rpm

Instalując powyższą bibliotekę należy

zwrócić uwagę, czy jest to wersja 1.0, gdyż
możemy znaleźć wersję najnowszą, czyli
1.2. Program K-3D wymaga do działania
wersji 1.0, jeśli jednak będziemy chcieli
skorzystać z nowszej wersji, to należy uru-
chomić proces konfiguracji, przed kompi-
lacją, z parametrem

--with-sigc-1-2

Wracamy do kompilacji progra-

mu. Rozpoczynamy proces konfigura-
cji źródeł, uruchamiając w konsoli pole-
cenie

./configure

. Tutaj należy pamię-

tać o bibliotece libsigc++. Do poprawnej
kompilacji programu niezbędne są jesz-
cze pakiety devel programu ImageMagick
(znajdują się na drugiej płycie dystrybucji
Aurox) oraz pakiety graphviz.

Jeśli nie chcemy integrować aplika-

cji  z  powyższymi  programami,  podczas
konfiguracji  należy  podać  odpowied-
nio  opcje

--without-imagemagick

oraz

--without-graphviz

Wydanie polecenia

make

spowodu-

je rozpoczęcie kompilacji. Proces ten jest
dość  czasochłonny  i  zasobożerny,  więc
należy  uzbroić  się  w  cierpliwość  oraz
przygotować  sporo  miejsca  na  partycji.
Po  skompilowaniu  programu  należy  go
zainstalować  przy  pomocy

make install

Domyślnie program zostanie zainstalowa-
ny w katalogu /usr/local/k3d/. Proces insta-
lacji należy wykonać oczywiście posiada-
jąc uprawnienia użytkownika root.

Rozpoczynamy pracę

Program uruchamiamy wpisując w kon-
soli

/usr/local/k3d/bin/k3d

. Zosta-

ną  wyświetlone  dwa  okienka  robo-
cze  programu  oraz  okienko  Tutoriala.
Podręcznik  przygotowany  przez  auto-
rów programu omawia krok po kroku,
jak  posługiwać  się  programem.  Przej-
muje  kontrolę  nad  myszką  użytkow-
nika,  dokładnie  pokazując,  co  należy
wykonać, aby np. rozpocząć tworzenie
nowego projektu.

Dostęp do konfiguracji programu

uzyskamy  poprzez  wybranie  z  menu
Tools–>Options.  Widok  okna  z  opcjami
znajduje się na Rysunku 2. Opcje zostały
podzielone na cztery kategorie. W pierw-
szej  (User  Interface)  znajdziemy  opcje
dotyczące  wyglądu  interfejsu  użytkow-
nika.  Możemy  m.in.  wyłączyć  domyśl-
ne uruchamianie tutoriala oraz zarządać,
aby program zapisywał położenie okien,
a przy starcie ustawiał okna na zapisane
przy wyjściu.

W kolejnej zakładce zgromadzono

opcje  dotyczące  używanego  silnika  do
renderowania  obiektów  (Render  Engi-
nes).  Zakładka  Applications  odpowia-
da  za  ustawienie  programów  odpowie-
dzialnych za przeglądanie plików HTML,
obrazków oraz preprocesora.

Ostatnia z zakładek (Path) to usta-

wienie ścieżki dostępu do katalogu,
w którym będą przechowywane tymcza-
sowe pliki używane podczas renderowa-
nia podglądów.

Wybranie z menu opcji File–>New

K-3D  Document  spowoduje  utworzenie
nowej  sceny.  Można  to  również  zrobić
klikając na pierwszą ikonkę w głównym
okienku programu. Ekran będzie się  pre-
zentował, tak jak zostało to przedstawio-
ne na Rysunku 3.

Na ekranie pojawiły się nam dwa

nowe  okienka:  pierwsze  zatytułowa-
ne  CameraViewport,  a  drugie  Untitled
Document 1. Okienko Camera Viewport
przedstawia  widok  edytowanej  sceny.
W  okienku  tym  jest  pasek  narzędzi,  na
którym znajdziemy opcje do renderowa-
nia  animacji,  renderowania  podglądów
poszczególnych scen, jak i całych anima-
cji, odgrywania skryptów oraz zaznacza-
nia w tworzonej scenie obiektów określo-
nego  typu.  Opcje  dotyczące  renderowa-
nie znajdują sie również w menu View.

W drugim okienku mamy trzy

zakładki:  z  dostępnymi  obiektami  (Ob-
jects), możliwościami cofania i przywra-
cania  poczynionych  zmian  (Undo)  oraz
dostępnymi  wtyczkami  (Available  Plu-
gins). U dołu okna znajdują się przyciski
do  odtwarzania  animacji  oraz  przecho-
dzenia do pierwszej i ostatniej klatki.

Dodawanie

nowych

obiektów

do  sceny  odbywa  się  przez  przejście
do  zakładki  Available  Plugins,  wybra-
nie  pozycji  oraz  kliknięcie  na  przycisku
Create Object. Niektóre z wtyczek zosta-
ły  oznaczone  jako  experimental,  więc
należy uważać stosując je w projektowa-
nej scenie.

Po wybraniu obiektu otworzy się

okno  z  cechami,  jakie  obiekt  może
posiadać  oraz  powiązaniami.  Kliknię-
cie  Close  spowoduje  dodanie  obiektu
do  listy  Objects.  Dodany  obiekt  można
oczywiście  również  edytować  –  prze-
chodzimy do zakładki Objects, a następ-
nie klikamy prawym przyciskiem myszki
na  interesującym  nas  obiekcie  i  wybie-
ramy  np.  dla  Material  –  Edit  Material

Rysunek 2.

Opcje K-3D oraz Tutorial

Rysunek 3.

Tworzenie nowego dokumentu

grafika 3D

lipiec 2004

Properties (można to również zrobić kli-
kając dwukrotnie na wybranym obiek-
cie). W podobny sposób możemy zmie-
nić nazwę materiału (Rename Material),
usunąć go (Delete) oraz ustawić powiąza-
nia (Set Connections).

W każdym nowym dokumencie

mamy  dostępne  kilka  standardowych
obiektów. Są to obiekty Axes, Camera,
CameraViewPort,  Light,  LighShader,
Material,  Material  Shader  oraz  Time-
Source. Każdy z tych obiektów możemy
edytować  klikając  na  nim  dwukrotnie
myszką  w  zakładce  Object.  Można  to
również zrobić wybierając odpowiednią
pozycję z menu kontekstowego (Edit).

Przykładowo, jeżeli wybierzemy

obiekt Light, otworzy się nowe okno,
w którym będziemy mogli ustawić nazwę
dla obiektu, określić cienie, wybrać pozy-
cję, kierunek oraz skalę źródła światła.

Kolejnym ważnym parametrem dla

tworzonej animacji jest ścieżka czasowa.
Wywołanie  okna  TimeSource  z  opcja-
mi  edycji  pozwoli  nam  zdecydować
o  tym,  jak  długa  będzie  animacja  oraz
jaka będzie liczba klatek na sekundę.

Dodajmy do nowej sceny kulę – znaj-

dziemy ją na liście Available Plugins pod
nazwą Sphere:  zaznaczamy pozycję, kli-
kamy na przycisk Create Object i możemy
zdecydować o wyglądzie nowego obiek-
tu. Liczba dostępnych opcji jest napraw-
dę  ogromna  i  wybranie  jednej  z  pozy-
cji powoduje otwieranie kolejnych okien
z  nowymi  opcjami.  Oprócz  podsta-
wowych  ustawień  dotyczących  nazwy
obiektu,  jego  położenia,  kierunku  oraz
skali,  możemy  decydować  o  materiale,
z  jakiego  jest  wykonany  przedmiot
(można utworzyć nowy materiał), zdecy-
dować  o  trybie  motion blur,  o  tym,  czy
mają być tworzone cienie obiektu i inne.
Kliknięcie  na  przycisku  Close  spowodu-
je dodanie obiektu do sceny i pojawienie
się go na liście Objects.

Przejdźmy do listy obiektów, a następ-

nie wybierzmy obiekt Camera. W okienku
edycji jego cech mamy dostępnych bardzo
wiele opcji. Aby wyrenderować podgląd,
należy kliknąć na pierwszą ikonkę. Ren-
derowanie  pojedynczej  ramki  animacji
zostało  przypisane  drugiej  ikonce,  nato-
miast trzecia ikonka służy do renderowa-
nia  całej  animacji.  Należy  jeszcze  wska-
zać  miejsce,  w  którym  zostaną  zapisane
obrazki  oraz  uzbroić  się  w  cierpliwość
w zależności od skomplikowania sceny.

Podsumowanie

W  opisie  została  przedstawiona  wersja
0.4.0.0  programu  K-3D.  Jest  on  cały  czas
rozwijany,  a  w  planowanej  wersji  0.5
przewidywanych  jest  wiele  usprawnień
i  nowości.  Program  powinien  na  pewno
zainteresować osoby zajmujące się z zami-
łowania  lub  profesjonalnie  tworzeniem
scen i animacji 3D.

Rysunek 4.

Przykład gotowej sceny

W Internecie:

•   Strona domowa K-3D:
   http://k3d.sourceforge.net/
•   Strona projektu Graphviz:
   http://www.graphviz.org/