Flatiron (فلتیرون)

با پشرفت نرم افزارها رندرینگ Realtime و خروجی های VR , AR، مشکلاتی در رندرینگ پروژه های بزرگ به وجود آمد که بیشتر آنها به سمت تکسچر های بزرگ و نحوه استفاده از آنها در زمان رندر، نشانه رفته بود.Flatiron (فلاتیرون) پلاگینی است در 3ds max که در زمینه رندر تو تکسچر (Render To Texture) و تکسچر بیکینگ ( Texture Baking ) به کمک ما می آید.

اگر در زمینه واقعیت مجازی (Virtual Reality) یا واقعیت افزوده (Augmented Realiry) فعالیت کرده باشید، حتما با مفاهیم Texture Baking درگیر شده اید. ما نمیتوانیم همان کاری را که در موتورهای رندرینگ offline انجام دهیم، در زمان رندرینگ با موتورهای realtime به صورت مشابه انجام دهیم، مخصوصا زمانی که قصد داریم پروژه های واقعیت مجازی را مدیریت کنیم.

Flatiron برای VR

وقتی قرار است یک صحنه بزرگ را به صورت VR و قطعا RealTime انجام دهیم، نیاز است که نورها را از قبل محاسبه کرده و بروی تکسچرها رندر نماییم تا در زمان اجرای VR، که عموما با کارت گرافیک محاسبه و رندر میشود، سرعت بالا و بدون وقفه ای داشته باشیم.

ما نمیتوایم در VR، صحنه را به صورت کامل رندر کنیم، زیرا اول از همه زمان و دوم اینکه تعامل کاربر و Real-Time بودن از مهمترین خصوصیات VR است را از دست خواهیم داد. باید یک صحنه کامل به صورت سریع و با حداکثر فریم ممکن در واحد زمان رندر شود تا کاربر بتواند بدون هیچ وقفه ای، در محیط مجازی ایجاد شده فعالیت کرده و از VR لذت ببرد. پس چاره چیست؟ چگونه نورپردازی محیطی و روشنایی عمومی (Globall illumination) را بروی صحنه ها در زمان رندر VR باید حساب کنیم؟

در این زمینه، روشی که بیشترین استفاده را دارد، به نام Texture Baking شناخته می شود. تکسچر بیکنگ، روشی است که در آن قبل از اجرای خروجی نهایی برای VR یا هر بخش دیگری که مد نظر داریم، کل صحنه توسط موتور رندرینگ واسط که عموما موتور رندرینگ دقیق و Offline می باشد، محاسبه و رندر خواهد شد. نورها و سایه ها و افکت ها و متریال ها همگی پردازش شده و رندر نهایی کامل از صحنه بدست می آید.

به تصویر بالا دقت بفرمایید، تعداد Polygon ها و موضوعات را در صحنه ببنید و نتیجه نهایی که در دو Map جداگانه (کل صحنه در همین دو Map ) ذخیره شده است را ملاحظه فرمایید تا متوجه شوید، استفاده از فلتیرون چقدر سریع و راحت است. توجه داشته باشید که کار این نرم افزار بسیار حرفه ای و تخصصی است و با خروجی Baking در نرم افزارهایی مانند ArmorPaint بسیار متفاوت است.

Flatiron : Render To Texture

حال کل این سایه پردازی ها و نورپردازی ها را بروی تکسچر های Object های درون صحنه اعمال کرده و ذخیره میکنیم. در نتیجه بر اساس موقعیت هر موضوع درون صحنه، نورها و سایه ها و دیگر افکت های آن کاملا محاسبه شده و بروی تکسچرهای هر موضوع به صورت مستقل ذخیره می شود.

از این پس کافیست که کل صحنه را با تکسچر های رندر شده (Render To Texture) در محیط VR اجرا کنیم و مطمئن باشیم که با یک رندر بسیار ساده، تمامی افکت ها و GI صحنه به درستی به نمایش درخواهد آمد.
به این روش Texture Baking و به روش رندر آن Render To Texture گفته می شود. پس ما رندر کل صحنه را بروی هر تکسچر اعمال میکنیم تا سایه ها و نورها و … بدون نیاز به رندر دوباره بروی هر قسمت از صحنه اعمال شود.

Flatiron هم دقیقا همین کار را برای ما انجام میدهد، اما به روشی سریع ، صحیح و بسیار ساده. فلتیرون، قادر است تنها با یک کلیک، کل صحنه را Render To Texture کنید و تمامی تکسچر های درون صحنه را به صورت جداگانه برای هر موضوع (Object) یا به صورت یکجا برای کل صحنه (Scene Baking) نماید. فلتیرون در مدلهای پیچیده و پارامتریک که دارای زوایای زیاد و جزییات زیادی هستند هم به خوبی کار میکند.
نکته جالب در خصوص Flatiron این است که تمام این فرایند را میتوانید در یک UV Map واحد انجام دهید. فلتیرون سریع ساده و قابل تغییر است و این نکته که به صورت خودکار تمام UV mapping های دورن صحنه را محاسبه و تولید میکند، بسیار ارزشمند است.

Flatiron برای Baking

این پلاگین بیشتر از هر چیز برای معماران و طراحان داخلی و دکوراسیون و تولید کننده گان بازی های کامپیوتری ارزشمند است، زیرا میتواند یک صحنه بسیار حجیم و پیچیده را با یک کلیک به صورت کامل Bake کرده و تکسچرهای جدید آن را تولید نمایند و به راحتی در پروژه های شبیه سازی VR و AR از آن ها استفاده کنید و مطمئن باشید که حتی میتوانید این پروژه را بروی موبایل و تبلت و کامپیوترهای معمولی بدون نیاز به کارت گرافیک خاص یا پردازنده قدرتمند نیز اجرا نمایید. دلیل آن هم این است که دیگر چیزی برای رندر باقی نخواهد ماند و فقط یک نمایش ساده از محیطی که قبلا تمام نورها و سایه ها در آن محاسبه شده است، کافی است.
فلتیرون از این نظر ارزشمندتر جلوه میکند که بدانیم این پلاگین قدرتمند، با تمامی موتورهای رندرینگ 3ds max کار میکند. از Vray Rt , VRay Adv , Vray next Gpu , Mental Ray, Corona , Arnold Render ,RedShift 3d , Final Render کار خواهد کرد و تنظیمات خاصی برای استفاده از آن نیاز نخواهید داشت.

Flatiron یک نکته قوت دیگر هم دارد و آن عدم رندر Face هایی که است که در صحنه قابل رویت نیستند. به عنوان مثال اگر شما در صحنه چند موضوع روی هم داشته باشید، مثل پارچه ای روی یک میز، یا یک بشقاب روی یک میز، فلتیرون سطح زیر بشقاب که بروی میز قرار میگیرد و دیده نمیشد را نه UV میدهد و نه برای آن تکچسر ایجاد میکند. در نتیجه صحنه سبکتر و حجم تکسچر نهایی کمتر از حالت عادی می شود که در لودینگ و اجرای VR وAR بسیار مهم و حیاتی است.

فلتیرون و نورپردازی

در تولید تکسچر نهایی و UV Mapping آن، ملاحضاتی توسط Flatiron رعایت می شود که تا حد ممکن حجم فایل نهایی و اندازه Texture به حداقل برسد. با توجه به اینکه فلتیرون سایه ها و Ambient Occlusion را Bake میکند و چندین Object را در یک UV Map قرار می دهد، با حجم متعادلی از تکسچر نهایی روبرو هستیم.

اگر از Unreal Engine یا Unity یا Lumion 3d و TwinMotion و نرم افزارهای دیگری که نیاز به پردازش های Realtime دارند استفاده میکنید و میخواهید که بروی تمامی سیستم های و دستگاه ها قابلیت اجرا داشته باشد، و یا میخواهید سرعت محاسبات خود را افزایش داده و خروجی های VR زیباتر و با کیفیت تری بگیرید، Flatiron ، میتوانید به خوبی به شما کمک کند.