Üç Boyutlu Nesne Oluşturma ve Uzak Bağlantılarda Kullanmak Üzere Nesne Boyutunun Küçültülmesi

Transkript

1 Tekstil Teknolojileri Elektronik Dergisi Cilt: 8, No: 1, 2014 (37-41) Electronic Journal of Textile Technologies Vol:8, No: 1, 2014 (37-41) TEKNOLOJİK ARAŞTIRMALAR e-issn: Makale (Article) Üç Boyutlu Nesne Oluşturma ve Uzak Bağlantılarda Kullanmak Üzere Nesne Boyutunun Küçültülmesi Bekir AKSOY 1, Mehmet DAYIK 2, 1 Süleyman Demirel Üniversitesi Senirkent MYO Bilgisayar Teknolojileri Bölümü Isparta/TÜRKİYE 2 Süleyman Demirel Üniversitesi Mühendislik Fakültesi Tekstil Mühendisliği Bölümü Isparta/TÜRKİYE bekiraksoy@sdu.edu.tr mehmetdayik@sdu.edu.tr Özet Günümüzde teknoloji geliştikçe gerek oyunlarda, gerek uygulamalarda, gerekse animasyonlarda iki boyuttan üç boyuta geçiş hızlanmıştır. Hatta üç boyut tamamen iki boyutun yerini almıştır. Üç boyutlu nesneler iki boyutlu nesnelere göre dosya boyutu bakımından oldukça büyüktürler. Bu nedenle üç boyutlu nesnelerin internet ortamı gibi uzak bağlantılarda kullanması güçleşmektedir. Bu noktada hem üç boyutlu nesne kullanmak hem de uzak bağlantılarda hızlı bir şekilde bu işlemleri gerçekleştirmek için uygulamalar ve yeni dosya türleri geliştirilmiştir. Bu çalışmada, tasarım programları ile hazırlanmış olan üç boyutlu modellerin dosya formatlarının ASE (ASCII Scene File) dosya tipine dönüştürülmesi ve dosya tipine dönüştürülen modellerin ekran görüntüleri verilmiştir. Böylece ASE dosya formatına dönüştürülen modellerin dosya boyutları minimum seviyeye indirilerek internet ortamında daha hızlı bir şekilde görüntülenebilmesi sağlanmıştır. Anahtar Kelimeler: Üç boyutlu nesneler, ASE dosya formatı Dressed in three-dimensional models of textile products displayed on the internet Abstract Today, as technology evolves required in games, in practice they need, from two dimensions to three dimensions in both animated transition has accelerated. Even in two dimensions to three dimensions has been replaced completely. Two-dimensional objects according to three-dimensional objects are very large in terms of file size. Therefore, three-dimensional objects, such as the Internet environment becomes more difficult to use in remote connections. At this point both use three-dimensional objects in both remote connection quickly perform these operations have been developed for the applications and file types. In this study, three-dimensional models are crafted with design programs file formats ASE ( ASCII Scene File) file type and the file type to be converted into a converted screenshots of the model is given. ASE file format so that the file size of the converted model reduced to the minimum level to be displayed in the Internet environment is provided more quickly. Keywords : Three-dimensional objects, ASE file format Bu makaleye atıf yapmak için Aksoy B., Dayık M * Üç Boyutlu Nesne Oluşturma ve Uzak Bağlantılarda Kullanmak Üzere Nesne Boyutunun Küçültülmesi Tekstil Teknolojileri Elektronik Dergisi 2014, 8(1) How to cite this article Aksoy B., Dayık M *, Dressed in three-dimensional models of textile products displayed on the internet Electronic Journal of Textile Technologies, 2014, 8 (1)

2 1. GİRİŞ Günümüzde internet teknolojilerinin hızla ilerlemesinden dolayı insanların internet ortamında geçirdiği zamanda artmaktadır. Bu sebepten dolayı tekstil sektöründe de kişilere tasarım programları ile tekstil ürünleri giydirildikten sonra internet ortamına aktarılmasında dosya boyutunun da küçük olması gerekmektedir. Üç boyutlu bir nesne oluşturulmak için öncelikle bir uygulamanın seçilmesi gerekmektedir. Bu uygulamalar ile filmlerde ve reklamlarda görülen birçok üç boyutlu görsel efekt gerçekleştirilebilmektedir. Bu alanda kullanılan en popüler uygulamalar; 3DMax, Maya, LightWave, SoftImageXSI programlarıdır. Bu uygulamalardan 3DMax diğer programlara göre kullanım kolaylığı ve öğrenmede bulunabilecek kaynak bilgiler açısından öne çıkmaktadır. 3DMax programı ile mimari sektör, sinema sektörü, reklam ve TV, oyun karakteri gibi aklımıza gelebilecek birçok üç boyutlu uygulamayı oluşturabilmektedir. Microsoft DOS ortamında çalışan ilk sürümü Yost Group tarafından üretilmiş ve Autodesk tarafından satılmıştır. 3D Studio dördüncü sürümünden sonra Windows NT platformu için yeniden yazılmış ve "3D Studio Max." adını almıştır. Bu sürüm Kinetix tarafından piyasaya sürülmüştür. Kinetix, Autodesk'in alt kuruluşu olan medya ve eğlence bölümüdür. Yazılım daha sonra geliştirilmeye devam etmiştir ve ismi kısaltılarak "3ds Max" olarak değiştirilmiştir. 3ds Max, parçacık sistemleri, karakter modelleme araçları, hareket yakalama araçları ve gelişmiş denetçiler gibi özellikleriyle tek bir pakette çok sayıda özelliği sunmaktadır. Ayrıca MAXScript adında tümleşik bir programlama dili yapısına sahiptir. 3ds Max çok sayıda temel nesneyi hazır olarak sunar. Mimari tasarımlar için de duvar, kapı, pencere ve merdiven gibi bileşenleri ölçülerini kolayca değiştirerek projeye eklemek mümkündür. 3ds Max ayrıca poligonal modelleme, NURBS modelleme, yüzey modelleme gibi teknikleri desteklemektedir. Üç boyutlu bir nesnenin uzak bağlantılarda hızlı kullanılabilmesi için dosya boyutununda küçük olması gerekmektedir. 3Ds Max programıyla oluşturduğumuz bir modeli farklı dosya formatlarında kaydedebiliriz. Bu formatlardan birisi olan ASE (ASCII Scene Export) dosyası sayesinde üç boyutlu dosyalar ASCII formatında yani text dosyası olarak kaydedip, boyutunu oldukça küçültebilmektedir. Bu sayede internet ortamı gibi uzak bağlantı gerektiren uygulamalarda üç boyutlu nesnelerimizi hızlı bir şekilde kullanabilmesini sağlamaktadır. 2. ASE DOSYASINDAKİ VERİLER 3Ds Max programıyla oluşturulan 3 boyutlu modellerin ASE tipi dosya formatında dışarıya çıkarıldıktan sonra oluşan verileri aşağıda açıklanmıştır: SCENE_AMBIENT_STATIC işaretçisi, sahnelerin ortam ışık düzeyini gösterir ve bu değer RGB Floats olarak ifade edilmektedir. Bu DirectX in D3DRENDERSTATE_AMBIENT ayarına benzemektedir. Sahnedeki her nesnenin üzerindeki ortam ışığı varsayılan olarak ayarlanır. MATERIAL_COUNT işaretçisinden sonra sahnedeki nesne sayısını gösteren bir integer (tam sayı) değer gelir. Sahnede hiçbir nesne yoksa bu işaretçi yine vardır ve işaretçiden sonra sıfır değeri gelir. Her yeni nesne başında *MATERIAL işaretçisiyle başlar. MATERIAL AMBIENT ve MATERIAL DIFFUSE işaretçileri nesnenin hangi renk olduğunu ve ışıkla nasıl etkileşimde olduğunu gösteren float (ondalıklı) RGB değerini göstermektedir. Bu değerler sahnedeki nesnelerin renklerini belirlemede kullanılır. Sonuç; renk, köşe (vertex) normal verisi, sahne ortam ışığına 38

3 karşı nesne ortam ışığı ve herhangi bir dağınık ışığa karşı nesne dağınık değeri kullanılarak hesaplanmaktadır. Genellikle bu değerler özel etkiler haricinde aynı olmalıdır. MATERIAL_SPECULAR işaretçisi nesnenin hangi renk olduğunu yansıtan ya da vurgulayan float RGB değerini göstermektedir. BITMAP işaretçisi ASE dosyasında nesne dokusu için kullanılan bitmap (görüntü) dosyasının yolunu ve adını göstermektedir. UVW_U_OFFSET ve UVW_V_OFFSET işaretçileri dokulu olması istenen yüzey üzerindeki dokunun ofsetini temsil eder. ASE dosyaları U değerlerinin ortalamasını konvansiyonel X yönündeki doku ofseti olarak kullanır, V değerini kullanmaz. UVW_U_TILING ve UVW_V_TILING işaretçileri yüzeyin doku kullanılarak kaç kez dokulandığını ifade eder. 1.0 dan büyük değerler dokunun birçok kez uygulandığını göstermektedir. Örneğin; 2.5 değerinin anlamı dokunun çokgen yüzeyinde 2,5 kez görüneceği anlamına gelmektedir. Bu değerlerler 1.0 dan düşük değerlerde olabilir. Örneğin; 0.5 değeri yüzeyin yarısına doku uzatmak anlamına gelir. Aşağıdaki şekilde U ve V değerlerinin döşeme yaptığı yönü göstermektedir. DirectX ve 3Ds Max dolayısıyla ASE dosyaları programlarının doku anlayışları farklıdır. 3Ds Max programında dokular her zaman ortalanır ve merkezin uzak uçlarından döşenir. DirectX de 2.0 değerindeki U döşemesi dokunun yüzey boyunca sadece iki kez tekrarlanmasına neden olmaktadır. Her iki etki de U ve V ofsetleri kullanılarak diğer ortamda simüle edilebilmektedir. Şekil 1 DirectX Doku Koordinatları Şekil 2ASE Doku Koordinatları GEOMOBJECT işaretçisi yeni bir geometrik nesnenin başlangıcını ifade etmektedir. MESH_NUMVERTEX işaretçisini GEOMOBJECT işaretçisinin kaç köşeli olduğunu gösteren bir tam sayı değeri takip etmektedir. Temel olarak bu değer daha sonra MEXH_FACE_LIST dizisindeki indexleri ifade etmektedir. MESH_NUMFACES işaretçisi nesnedeki yüzeylerin sayısını gösteren bir integer değer takip etmektedir. MESH_VERTEX işaretçisi integer index numarası ve x, y, z koordinatları takip etmektedir. MESH_NUMVERTEX işaretçisi dosyadaki doku koordinatlarının sayısını göstermektedir. Bu sayı köşe koordinatlarının sayısına eşit olmak zorunda değildir. 39

4 MESH_TVERT doku köşesi normal köşeyle aynı gibi görünür fakat aslında çoğu uygulamada sadece ilk iki değer gerekli olacaktır. ASE dosyalarında bu değer U ve V dir. MESH_NUMTVFACES işaretçisinden sonra doku yüzeylerinin sayısı integer değer olarak gelir. Bu değer her zaman MESH_NUMFACES değerine eşit olmalıdır çünkü nesneler kısmen dokulu olamamaktadır. MESH_TFACE işaretçisi MESH_TVERTLIST işaretçisinin dizisindeki indeks numaraları dışında MESH_FACE ile aynı formattadır. MESH_NORMALS işaretçisini takiben nesnelerin normal verilerinin dökümü gelir. Bu liste sadece ayrıntıların birebir bir listesini oluşturur ve indeksler. MESH_FACENORMAL işaretçisi ilişkili yüzeyin dik açısındaki x, y, z vektörlerini gösterir. Bu veri köşe verilerinden de hesaplanabildiği için bu işaretçi ihmal edilebilmektedir. MESH_VERTEXNORMAL ile köşe normalleri yüzey listesindeki yüzeylerle aynı sırada belirtilir. Integer değer normal olan köşe noktasını gösterir. Köşe için orthonormal bir vektör olmak zorunda değildir. Nesnelerin köşe normallerini değiştirerek pürüzsüz görünmeleri sağlamaktadır. Aydınlatma aynı yüzleri birleştirdiğinde, çıkıntılar maskelenir. Genellikle bu düzeltmeyi yapmak için uygulamalarda bir seçenek bulunmaktadır. MATERIAL_REF *MATERIAL işaretçisini referans gösterir ve GEOMOBJECT işaretçisinin kullandığı materyal sayısını ifade etmektedir. Bu algoritma kullanılarak ASE dosya tipindeki üç boyutlu kıyafet giydirilmiş model sadece 2.7 MB yer kaplamaktadır. Bu da internet ortamında ortalama bir ADSL bağlantısında 20 saniye gibi kısa bir sürede kıyafet giydirilmiş modelin internet ortamında görüntülenebilmesini sağlamaktadır. Kıyafet giydirilmiş olan model şekil 2 de görülmektedir. Şekil 2 İnternet ortamına alınmış ASE dosya formatındaki modeller 40

5 3. SONUÇ İnternet ortamında kullanılan tekstil ürünlerinin görüntülenmesinde en büyük problemlerden birisi olan kıyafet giydirilmiş olan modelin dosya boyutunun büyük olmasıdır. ASE (ASCII Scene Export) dosya tipi kullanılarak modelin dosya boyutu küçültülmüştür. Bu sayede model ASE formatına çevrilmeden 5-10 dakika sürede görüntülenirken bu format ile 20 saniyede görüntülenebilmektedir. Bu dosya formatı ile modellerin internet ortamında kullanılmaları kolaylaştırılmıştır. 4. KAYNAKLAR 1. Murdock,K.L., İstanbul 2006, Herkes için 3Ds Max Marks, S., New York 2007, Proceedings of the 5th international conference on Computer graphics and interactive techniques in Australia and Southeast Asia Pages Kenton, Henry., Urbana 2008, An Overview of 3D Data Content, File Formats and Viewers. 8. Myeong, W, L., Korea 2007, Generation and Control of Game Virtual Enviroment. 9. Liarokapis, F., Brington 2002, Multimedia Augmented Reality Interface for E-learning (MARIE). 10. Dong, J., China 2010, Research of 3D modeling of Virtual Reality for LAMOST based on OpenGL 41