3ds Max Interactive voor VR en AR

6 februari 2018

VR en AR zijn momenteel een hot topic in de designwereld. Waar alle ontwikkelingen op dit vlak zullen eindigen, weet niemand aangezien dit compleet nieuwe technieken zijn. Dat het een blijvend iets is, daar is iedereen het wel over eens. Autodesk heeft als marktleider uiteraard een aantal beschikbare oplossingen voor VR en AR en maakt bij veel ontwerpers gewoon al deel uit van zijn of haar softwarecollectie.

Door Jean-Pierre van Gastel

De concrete VR en AR Autodesk-oplossingen zijn terug te vinden in een aantal producten. Zo beschikt het ontwikkelplatform Forge over een eigen VR en AR API. Door gebruik te maken van deze API is het mogelijk om eenvoudig de ondersteuning voor VR en AR toe te voegen aan eigen ontwikkelde applicaties. Daarnaast zijn er standaardproducten op de markt beschikbaar, zoals VRED Professional. VRED Professional wordt met name gebruikt voor Design Review in VR. Om in VR iets te kunnen doen, is dus altijd VRED Professional nodig. VRED Professional richt zich met name op Automotive design, maar met enige inspanning is het ook prima te gebruiken voor bijvoorbeeld Factory lay-outs.

Voor sales- en marketingondersteuning heeft Autodesk 3ds Max Interactive in zijn productportfolio. 3ds Max Interactive was eerder bekend onder de naam Stingray en maakt sinds juni dit jaar deel uit van 3ds Max 2018. Concreet heeft iedereen met een actieve 3ds Max 2018-subscription toegang tot dit programma. 3ds Max Interactive is een zelfstandig programma en werkt samen met 3ds Max op basis van .FBX-bestanden. Het programma is een game engine en is daarom niet in staat om zeer grote CAD-bestanden zonder optimalisatie in VR te kunnen tonen. Een game engine heeft in de regel geen moeite met grote modellen, maar wel met een groot aantal objecten. Optimalisatie is dus zeer gewenst en dan komt 3ds Max om de hoek kijken.

VR en AR

Afbeelding 1: Door het inlezen van een Drive constraint wordt een animatie vanuit Inventor direct overgenomen in 3ds Max als keyframe animatie.

Real time

Een praktische en toepasbare workflow van bijvoorbeeld Inventor naar interactieve VR begint met het optimaliseren van CAD-data in Inventor. Onderdelen of samenstellingen die nooit zichtbaar zullen zijn in VR, kunnen het beste al meteen worden uitgezet in Inventor. Daarnaast beschikt Inventor zelf ook over optimalisatiemogelijkheden, zoals een Shrinkwrap-commando waarmee een complexe samenstelling is om te zetten in een enkel onderdeel. De volgende stap is het Inventor-onderdeel inlezen in 3ds Max. 3ds Max maakt het mogelijk om native Inventor files in het .IPT- en .IAM-bestandsformaat in te lezen en biedt zelfs ondersteuning voor Drive constraints. Door het inlezen van een Drive constraint wordt een animatie vanuit Inventor direct overgenomen in 3ds Max als keyframe animatie, zie afbeelding 1. Dit dient overigens wel een Drive constraint te zijn die in de Inventor Assembly root staat! Het grote voordeel van het overnemen van de Inventor-animatie is overigens dat de animatie later in VR te activeren is door één van de VR-controllers.

VR en AR

Afbeelding 2: Door de Metallic-parameter in te stellen, ontstaan er al snel goed uitziende metalen.

Samensmelten

De volgende stap in 3ds Max heeft te maken met optimalisatie van het CAD-bestand indien hier niet veel aandacht aan is besteed in Inventor. Het doel is hierbij om zoveel mogelijk componenten samen te smelten tot een nieuwe component. Uiteraard dienen de interactieve componenten in VR daarbij te blijven bestaan als losse componenten. De enige juiste manier van samenvoegen gaat met behulp van het 3ds Max Attach-commando. Het Attach-commando in 3ds Max maakt deel uit van zowel de Editable Mesh- als de Editable Poly-mogelijkheden. Het is echter aan te raden om een 3rd party script te gebruiken, zoals bijvoorbeeld Quick Attach, dat gratis wordt aangeboden op www.scriptspot.com. Door gebruik te maken van dit script kan de gebruiker met een enkele muisklik honderden parts tegelijkertijd laten samensmelten tot 1 part. Overigens: het is raadzaam om hiervoor al alle geïmporteerde groepen te exploderen via het 3ds Max Group-menu. 3ds Max maakt tijdens het importeren namelijk voor elke Inventor Assembly en Sub-Assembly een 3ds Max Group aan.

Voor wat betreft de materialen is het aan te raden om uitsluitend Autodesk-materialen te gebruiken in Inventor. Deze worden namelijk overgenomen door 3ds Max en zijn te hergebruiken in 3ds Max Interactive met minimale aanpassingen. Voor wat betreft de topologie zijn CAD-data niet ideaal. Bij het importeren vindt er namelijk onnodige tessellatie plaats, aangezien 3ds Max alleen om kan gaan met mesh- en poly-gebaseerde objecten. Indien een object veel te veel segmenten heeft, is het aan te raden om deze te optimaliseren door bijvoorbeeld gebruik te maken van de ProOptimizer modifier. Met deze modifier kan de complexiteit van geometrie in een handomdraai met meer dan vijftig procent worden verminderd.

VR en AR

Afbeelding 3: Reflection probes zijn een belangrijke stap voor het behalen van een hoge visuele kwaliteit.

Interactieve templates

3ds Max Interactive beschikt over een aantal VR-templates. Zo is er een template beschikbaar voor bijvoorbeeld Samsung Gear VR, HTC Vive en Oculus Rift. Na het compileren van de gekozen template start 3ds Max op met een standaard Level. Dit Level is te gebruiken om direct de opgeschoonde Inventor-bestanden in te lezen of om te starten met een nieuw Level. De data zijn automatisch vanuit 3ds Max over te zenden naar 3ds Max Interactive met behulp van het 3ds Max Interactive-menu in 3ds Max. Voor statische objecten is het gebruik Level Send All of Level Send Selected aan te raden. Wie echter een object in VR wil voorzien van een animatie, kan het best gebruikmaken van Send All of Send Selection. Hierbij is het namelijk mogelijk om automatisch een animation controller aan te maken. Op de achtergrond gebeurt er eigenlijk niets anders dan dat er een .FBX-bestand vanuit 3ds Max wordt weggeschreven, wat vervolgens wordt ingelezen in 3ds Max Interactive. Na het overzenden van de data kan de gebruiker eigenlijk direct al een test doen in VR door op het Test Level-icoontje te klikken (F8). Wie verder geen enkele vorm van interactie nodig heeft en ook geen betere visuele kwaliteit wil, kan het resultaat direct opslaan in een .exe-bestand via het Deployer-dialoogvenster.

VR en AR

Afbeelding 4: In de 3ds Max Interactive VR-template zijn herbruikbare, visuele scripts beschikbaar om ontwerpopties in VR te kunnen wijzigen.

Een betere visuele kwaliteit is te behalen door de materialen aan te passen. De Autodesk-materialen worden omgezet naar een zogenaamd Physical Based-materiaal en hebben een aantal unieke eigenschappen. Door de Metallic-parameter in te stellen, al dan niet in combinatie met de Roughness-parameter, ontstaan er al snel goed uitziende metalen, afbeelding 2. Door het gebruik van Normal Maps (texture map voor realtime-bump-effecten) is een ruwe oppervlaktestructuur in real time een volgende stap. Vervolgens is het aan te raden om lichtbronnen te plaatsen die door indirecte lichtberekeningen (Light Baking) worden opgeslagen in texturen. Reflection probes zijn de volgende stap bij het behalen van een hoge visuele kwaliteit, zie afbeelding 3. In de 3ds Max Interactive VR-template zijn er standaard visuele scripts beschikbaar om onder andere ontwerpopties in VR te kunnen wijzigen.Deze scripts kunnen worden hergebruikt, zie afbeelding 4.

Jean-Pierre van Gastel jeanpierre.vangastel@tddatech.nl is freelance redacteur voor CAD-Magazine. Voor meer informatie over dit onderwerp zie ook de website van Autodesk.

Comments are closed.