首页/文章/ 详情

在Qt Design Studio中使用3D图形及视觉效果

1年前浏览4056
本文翻译自:Working with 3D graphics and visual effects in Qt Design Studio
原文作者:Qt公司产品营销经理 Matteo Capelletti
校审:Haipeng Yu
为了打造宜人的汽车体验,设计师需要先进的工具,以最少的时间和精力创建出色的图形用户界面。Qt Design Studio包含所有资源,可以轻松创建令人惊叹的UI应用程序,包括最先进的3D图形,并可在任意嵌入式系统上以最佳性能运行。

现代车内体验越来越倾向于使用3D图形来增强车内体验。环绕视图显示器、停车助手和抬头显示导航(HUD)系统就是几类重度依赖3D图形的应用程序。这些高级驾驶辅助系统(ADAS)正变得越来越普遍,因为它们通过实时环境中汽车的真实渲染,广泛扩展了驾驶员的态势感知能力。在所有这些情况下,所谓的“数字镜像”已经成为一种流行的方式,通过先进的3D图形将车辆的状态和性能在车内可视化。

我们来看看这些出色的3D图形是如何成为驱动现代汽车数字座舱UI应用程序一部分的。

3D增强HUD导航系统

3D设计及UI创建

首先,3D模型是在3D内容创建工具中创建的,如Blender、Maya或3ds Max。3D汽车模型能够渲染灯光启闭、车门开关等动画。借助目前最先进的图形工具和能力,这种3D图像的质量可以达到以假乱真的水平,以至于用户很难将它们与真实物体的高分辨率图片或视频区分开来。

但就其本身而言,这样的3D设计只是图像,而为了推动更有意义的车内体验,它们应该成为UI应用程序的一部分,其行为与其他功能、服务和连接视觉与现实的传感器相关联。这就是Qt Design Studio能够做到的事情。

在Qt Design Studio中,3D模型的每个组件都可以连接到来自汽车传感器的数据。通过这种方式,当真正的汽车的车灯打开时,汽车UI中的3D模型的灯就会打开,同样,门也会随之打开和关闭。出现在UI中的3D模型的行为现在与真实汽车的功能相连接。在更复杂的ADAS应用程序中,我们看到道路上的3D汽车模型与其他3D渲染的汽车以及周围可能的行人,以反映汽车实际情况的3D表现形式出现。

Outrun ADAS场景

通过数据绑定,Qt Design Studio实现了设计与现实世界的连接。在这里,通过来自设计的视觉效果和来自汽车传感器的数据,UI应用程序变得栩栩如生。

设计与开发

当在Qt Design Studio中导入3D图形资源时,没有任何细节丢失,设计保持完整,看起来与在3D内容创建工具中完全相同。

Technical Artist能够利用Qt Design Studio中所有的工具,通过添加状态、过渡和属性绑定将视觉内容(设计、预置控件、纹理、光线)转换为真正的UI应用程序。

所有这些操作都可以通过单击并将属性拖放到模型上直观地实现,而不需要编写任何代码。同时,在Qt Design Studio中创建的UI会自动转换为QML代码。在任何时候,用户都可以自由选择是在图形化更改UI还是编辑代码。这两种表现形式是实时同步的,因此对其中一种表现形式的任何更改都会立即反映到另一个当中。这种调动代码的能力为后端开发者铺平了道路,他们可以使用与设计师相同的工具来处理UI的其他方面,如数据集成和测试。

让设计师和开发者能够在同一个工具上一同协作,不仅能够确保从原型设计到部署都能保留UI引人注目的外观,而且还确保了用户体验在后端得到了优化,并符合UX设计师最初的计划。

打造惊鸿一瞥的亮点

强大的3D图形在汽车应用中存在丰富而重要的用例,并增加汽车品牌的声望。Qt Design Studio为基于物理的渲染(PBR)提供了完全支持,以与标准材料模型完全兼容。遵循PBR标准大幅简化了导入3D资源的任务,因为它确保了模型在Qt Design Studio中的外观与在内容创建工具中的完全相同,而不需要为不同的表面类型创建自定义着色器。PBR还支持访问在线可用的数千个3D模型,它们可以根据UI应用程序的需求使用和定制。但Qt Design Studio所能做的远不止于此。

光、阴影和反射对于创建逼真的3D场景是必不可少的。QtDesign Studio提供了几种类型的光,包括带有HDR地图的IBL,用于超现实主义的渲染。此外,Global Illumination支持模型间接光照,使场景更加真实。

后期处理效果为3D模型和场景添上了点睛一笔。Qt Design Studio目前有21个后期处理效果可供选择,未来还计划发布更多。模糊,景深,抗锯齿,色调映射只是一些现成的效果(3D效果 | Qt Design Studio手册3.8.0)。后期处理效果可以很容易地通过拖放来添加,使3D场景更具沉浸感,并为完整的UI添加电影化的风格。

最后,粒子效果非常适合创建引人注目的动画,模拟汽车内外的流体和空气流动。粒子可以用于包括变形、火花、灰尘和烟雾在内的令人惊叹的动画。另外对驾驶可能产生不利影响的外部天气条件,如雨、风或雪,也可以通过粒子效果有效地表现出来。

Qt Design Studio为在嵌入式环境中创建粒子效果进行了优化,在该环境中处理能力可能受到限制,就像在汽车中使用的设备一样。



深圳市优飞迪科技有限公司成立于2010年,是一家专注于产品开发平台解决方案与物联网技术开发的国家级高新技术企业。

十多年来,优飞迪科技在数字孪生、工业软件尤其仿真技术、物联网技术开发等领域积累了丰富的经验,并在这些领域拥有数十项独立自主的知识产权。同时,优飞迪科技也与国际和国内的主要头部工业软件厂商建立了战略合作关系,能够为客户提供完整的产品开发平台解决方案。

优飞迪科技技术团队实力雄厚,主要成员均来自于国内外顶尖学府、并在相关领域有丰富的工作经验,能为客户提供“全心U+端到端服务”。

来源:IFD优飞迪
汽车材料数字孪生3ds MaxMaya渲染
著作权归作者所有,欢迎分享,未经许可,不得转载
首次发布时间:2023-03-03
最近编辑:1年前
优飞迪科技
赋能新仿真,创优新设计
获赞 301粉丝 246文章 341课程 4
点赞
收藏

作者推荐

未登录
还没有评论

课程
培训
服务
行家

VIP会员 学习 福利任务 兑换礼品
下载APP
联系我们
帮助与反馈