Imagine3D game engine presentations

1. Технология Imagine3D
ТЕХНИЧЕСКИЙ ДИРЕКТОР
ГУБАНОВ ОЛЕГ

2. Цели и задачи
Цель:
Создать эффективную систему для разработки 3D-анимации.
Задачи:
 Облегчить процесс создания трехмерной анимации;
 Создать устойчивую и масштабируемую систему;
 Внедрить в систему самые современные технологии;
 Разработать систему, поддерживающую различные устройства
ввода;
 Организовать инфраструктуру на основе облачных вычислений.

3. Архитектура системы
Модуль для
работы с
моделями
Модуль для
работы со
скелетными
моделями
Модуль обработки
2D графики
Модуль создания
ландшафтов для
сцены
Модуль для
работы с
теневыми
эффектами
Модуль обработки
светового и
спектрального
вида сцены
Модуль обработки
уровней
композитарного
сценария
Модуль обработки
столкновений
модели
Модуль запуска и
записи в видео
основного
сценария
Модуль обработки
видео с
поддержкой
видео трансляции

4. Модули программного продукта
(аппартные)
 Аппаратные Модули
 Менеджер статических моделей
 Редактор скелетных Моделей
 Редактор Ландшафтов Сцены
 Редактор Партикловых Эффектов
 Редактор Видео обработки
 Модуль сетевого бродкастинга
 Модуль управления программами скриптового языка LUA
 Модуль обработки и исполнения программ скриптового языка LUA
 Модуль управления видеотрансляциями созданных сцен
 Модуль управления рендерингом графики трехмерного проекта
 Модуль управления вычислительными шейдерами по технологии Microsoft DirectCompute
 Модуль рендеринга графики по технологии трассировки лучей на основе технологии Microsoft DirectCompute
 Модуль рендеринга графики по технологии рендеринга на текстуру по технологии Microsoft DirectCompute
 Модуль пост-обработки и фильтрации финального вида проекта по технологии Microsoft DirectCompute

5. Модули программного продукта
(Логические)
 Модуль управления классификациями моделей
 Модуль управления разрешением столкновений объектов на сцене
 Модуль управления интерактивным сценарием
 Модуль управления уровнями интерактивного сценария
 Модуль обработки событий уровня сценария
 Модуль управления состояниями модулей системы
 Диспетчер задач системы
 Модуль управления сценами от первого лица(FPS Scene Manager)
 Модуль управления сценами от третьего лица(Strategy Scene Manager)
 Модуль управления сценами ситуационного моделирования(Situational
Modelling Scene Manager)

6. Включение движка трехмерной
анимации Imagine3D
Включение
программы
Инициализа
ция
трехмерног
о движка
Microsoft
DirectCompu
te
Инициализа
ция модуля
исполнения
вычислитель
ных
шейдеров
по
технологии
Microsoft
DirectCompu
te
Инициализа
ция
рендеринга
графики по
методу
трассировки
лучей
Инициализа
ция
рендеринга
графики по
методу
рендеринга
на текстуру
Запуск
основного
аппаратного
цикла

7. Инициализация трехмерного
редактора движка Imagine3D
Launch your main
graphics renderer
•Запуск основного
модуля
рендеринга
Launch our scene
manager
•Запуск модуля
управление
сценами
Launch your renderers
and the post
processing modules
•Запуск модулей
рендеринга
графики и
включения цикла
рендеринга

8. Создание проекта простой
трехмерной анимации
Включи режим
дизайна
Загрузи
трехмерный
проект из
программы 3D
Max
Выполни рендеринг
первого кадра
проекта
Открой редактор
графического
проекта
Загрузите
программу сцены
на LUA
Загрузи
классификатор
объектов
Разбейте объекты
вашего проекта на
категории,
добавьте или
удалите объекты
Залейте алгоритмы
поведения
объектов
Залейте
алгоритмы
основного цикла
проекта
Переведите
среду в
режим
исполнения(r
untime)
Запустите
исполнение
сценария
Запустите цикл
записи
сценария в
видео указанной
длины

9. Видео продакшен и видео
трансляции результатов
 Инициализируйте видео редактор на основе технологии Media
Foundation
 Создайте инструмент записи видеопотоков
 Настройте ваш инструмент записи на захват заданной экранной
области

10. Создание проекта трехмерной визуализации заданного объекта на
основе математической модели
Инициализируем 3D
движок
Инициализируем
движок DirectCompute
Включаем ядро
GPUDigitalLab
Загружаем среду
виртуального
моделирования
Устанавливаем
подключение к базе
знаний
Загружаем
графический проект
Программируем
визуализацию путем
применения мат.
Модели
Запускаем симулятор
Собираем
полученные данные
передаем в
анализатор
Выводим результат
конкретного
эксперимента

11. Программирование сложных
автономных симуляторов и их
запуск
 Определите какое количество автономных симуляторов вам необходимо
 Создайте пустой проект научной работы
 Определите количество экспериментов необходимо провести для получения
конечного результата
 Создайте необходимое количество вычислительных инстансов для корректного
выполнения эксперимента
 Загрузите изначальные графические данные эксперимента
 Загрузите или спроектируйте математическую модель эксперимента
 Запустите ваш симулятор и откройте поток сбора выходных данных.
 После перехода симулятора в его конечное состояние выгрузите полученные
данные в файл
 Откройте модуль визуализации результатов и посмотрите результат вашер работы

12. Что содержит вычислительный
инстанс
 Графический проект из 3D реактора
 Выделенный экземпляр модуля параллельных вычислений
 Загруженная в память математическая модель
 Начальные значения ключевых параметров
 Конечные значения ключевых параметров
 Выделенный экземпляр модуля вычисления по стандартным
алгоритмам
 Набор вычислительных потоков и их состояние
 Текущее состояние истанса

13. Пример Научного Эксперимента
реакции карбоната кальция и
серной кислоты
 Начальные параметры
 Молекулярные модели вещесть
 Жидкостная репрезентпции веществ

14. Пример автономного
симулятора
"DigitalBioAgeEstimator"
 Математические Модели
 Сердечная Мышца
 Желудок
 Кишечник
 Почки
 Легкие
 Автономные Системы
 Система кровообращения
 Система пищеварения
 Дыхательная система

15. Принцип работы программного
модуля GPUDigitalAgeEstimator
 Инициализируйте математические модели человеческого организма
 По умолчанию все биологические системы имеют возраст новорожденного
младенца
 Задайте изначальные параметры системы путем выгрузки результатов
последнего медицинского осмотра
 Задайте рацион питания пациента
 Задайте образ жизни пациента
 Задайте временные циклы сна и бодрствования данного данного пациента
 Запустите симулятор человеческого организма путем запуска потоков
внутренних систем.
 Остановите симулятор при приходе в негодность двух или более органов.
 Выведите биологический возраст пациента

16. Технологии используемые в
проекте
 Microsoft Visual Studio 2013 Ultimate (среда разработки)
 Microsoft Direct3D11 (графический движок)
 Microsoft Media Foundation SDK (движок обработки видео)
 Microsoft DirectCompute (Движок параллельных вычислений)
 Microsoft Direct2D (движок двухмерной графики)
 OpenMP
 NVIDIA PhysX
 NVIDIA Optix
 Microsoft ASP.NET
 Microsoft SQL Server 2012
 Microsoft Windows Server 2012
 Microsoft Biztalk Server
 Microsoft Hololens

17. Необходимое аппаратное
обеспечение
 Сервер Обработки данных
 Графический процессор NVIDIA Tesla
 Клиентские Рабочие Станции
 Датчики Microsoft Kinect
 Мобильные устройства
 Видео-Рекордер
 Телевизионное оборудование

18. Этапы разработки трехмерного
проекта

19. Презентация доступна всем

20. Современные 3D-технологии

21. Основные ошибки компаний в
сфере мультимедиа

22. 3D-технологии в образовании и
науке