اسٹیج لائٹنگ ورچوئل ایفیکٹ کا ڈیزائن اور ادراک

OGRE انجن کے فن تعمیر کو استعمال کرتے ہوئے، حقیقت پسندانہ سہ جہتی اسٹیج لائٹنگ ماحول کی نقالی کرنا زیادہ آسان ہے۔ ورچوئل ٹیکنالوجی کی موجودگی اور تعامل کی صلاحیتیں نہ صرف جامد ڈیزائن اور تخلیق کو متحرک پنروتپادن میں تبدیل کر سکتی ہیں بلکہ بروقت بھی۔ ڈیزائنر کے تصور، تخلیقی صلاحیتوں اور الہام کو پکڑنا اور پیش کرنا، ایک پختہ اور مکمل ورچوئل ڈیزائن سسٹم پلیٹ فارم لائٹنگ ڈیزائنرز، پرفارمنس ڈائریکٹرز، لائٹنگ کنٹرول آپریٹرز، لائٹنگ آرٹ ٹیچنگ اور لائٹنگ ایفیکٹ مظاہروں وغیرہ کے لیے ایک مثالی پلیٹ فارم ہے۔ ایک انتہائی پیشہ ور اور عملی ڈیزائن ٹول اور دائیں ہاتھ کا معاون ریئل ٹائم اور آسان انٹرایکٹو فنکشن سسٹم کو زیادہ ریئل ٹائم اور قابل عمل بناتا ہے۔ یہ نظام صارفین کی ضروریات کو پورا کرنے کے لیے ایک حقیقی وقتی انٹرایکٹو آپریٹنگ ماحول فراہم کرتا ہے۔

1. سسٹم آرکیٹیکچر 1. منطقی فن تعمیر چاہے وہ گیم ہو یا ورچوئل رئیلٹی، اس کی حقیقت پسندی دکھانے کے لیے، ورچوئل سین ​​زیادہ تر پیچیدہ ہوتا ہے، اس لیے ورچوئل سین ​​کی تخلیق زیادہ تر 3D ماڈلنگ ٹول کے ذریعے کی جاتی ہے، اور پھر منظر کو رینڈر کیا جاتا ہے اور حقیقی وقت میں آؤٹ پٹ ہوتا ہے۔ اسٹیج لائٹنگ ڈیزائن کے لیے، 3DMAX بنیادی منظر کی فائلیں فراہم کرتا ہے، جن کا DOM (دستاویز آبجیکٹ ماڈل) انٹرفیس کے ذریعے تجزیہ کیا جاتا ہے، اور وسائل درآمد کیے جاتے ہیں اور مناظر کو منظم کیا جاتا ہے۔ آخر کار رینڈرنگ کے لیے OGRE سسٹم میں۔

روشنی کے مختلف ماڈلز ہیں، اور ان کے اثرات کو منظر میں الگ سے محسوس کرنے کی ضرورت ہے۔ ساتھ ہی، صارفین کو UI انٹرفیس کے ذریعے مختلف آپریشنز کرنے کے قابل بھی ہونا چاہیے۔ نظام کو اعلی آپریشنل پیچیدگی، حساب کی ایک بڑی مقدار، اور مضبوط اسکیل ایبلٹی کی ضرورت ہے۔

اعلیٰ ڈیٹا پروسیسنگ اور کمپیوٹنگ کی کارکردگی، مضبوط اسکیل ایبلٹی، ڈھیلے انضمام اور فنکشنل ماڈیولز کی مضبوط ہم آہنگی کے ساتھ ایک مجموعی نفاذی فن تعمیر (جیسا کہ شکل 1 میں دکھایا گیا ہے) کو ڈیزائن اور قائم کرنا ضروری ہے۔ سسٹم کو ریسورس لیئر، انٹرفیس لیئر اور رینڈرنگ لیئر میں تقسیم کیا گیا ہے۔ وسائل کی تہہ: 3DMAX + Ofusion پلگ ان کے ذریعے برآمد کیا گیا تاکہ منظر کی تنظیم، مواد، اداروں، ساخت اور دیگر سسٹمز کے لیے درکار وسائل کی فائلیں تیار کی جا سکیں۔ انٹرفیس پرت: ان وسائل کی فائلوں کو منظر میں درآمد کرنے کے لئے ذمہ دار ہے۔

رینڈرنگ پرت: اسٹیج کے مناظر اور روشنیوں کی رینڈرنگ کو محسوس کریں، سسٹم کے وسائل کا نظم و نسق، صارف کے تعامل کے لیے ریئل ٹائم ردعمل، وغیرہ۔ 2. سسٹم ریئلائزیشن کی کلیدی ٹیکنالوجیز پر تحقیق 1. مناظر کی تنظیم اور سسٹم کو درکار وسائل کی فائلیں Ofusion پلگ ان کے ذریعے 3DMAX کے ذریعے برآمد کی جاتی ہیں۔ ایکسپورٹ شدہ سین آرگنائزیشن فائل XML فارمیٹ میں ہے، جو سٹیج کے کچھ بنیادی پیرامیٹرز اور ہر سٹیج کی ہستی کی پوزیشن اور واقفیت کے بارے میں معلومات کو ریکارڈ کرتی ہے۔

منظر نوڈس ایک درخت کی شکل میں منظم ہیں. ہر نوڈ میں ایک متعلقہ پیرنٹ نوڈ ہوتا ہے، لہذا ہم پیرنٹ نوڈ کے آپریشن کے ذریعے ایک ہی وقت میں ایک سے زیادہ چائلڈ نوڈس کو آسانی سے منتقل اور گھما سکتے ہیں۔ 2. 3D کوآرڈینیٹ ٹرانسفارمیشن 2D اسکرین پر 3D رینڈرنگ کے نتائج کو ظاہر کرنے کے لیے، 3D کوآرڈینیٹ سے ہوائی جہاز کے نقاط میں تبدیل کرنا ضروری ہے۔ سب سے پہلے، ایک سہ جہتی کوآرڈینیٹ سسٹم قائم کرنے کی ضرورت ہے۔ ہم ایک تین جہتی ترچھا دو محور سائیڈ کوآرڈینیٹ سسٹم بناتے ہیں، جس میں x-axis کی سمت بائیں طرف افقی ہے، z-axis کی سمت عمودی اوپر کی طرف ہے، اور y-axis کی سمت افقی سمت سے 45° کے زاویے پر ہے۔ .

اس کوآرڈینیٹ سسٹم میں گرافکس دکھاتے وقت، x-axis اور z-axis سمتوں کی لمبائی گرافکس کی اصل لمبائی لیتی ہے، اور y-axis سمت میں لمبائی اصل لمبائی کا نصف لیتی ہے۔ فارمولے میں، ηx، ηy، اور ηz x، y، اور z محوروں کے محوری اخترتی گتانک ہیں۔ ایکونومیٹرک پروجیکشن ٹرانسفارمیشن کو انجام دیتے ہوئے، درج ذیل مساوات حاصل کی جا سکتی ہے: جہاں f اور d ایکونومیٹرک ٹرانسفارمیشن میٹرکس کے گتانک ہیں، اور اس مساوات کو حل کر کے، یہ حاصل کیا جا سکتا ہے: تین جہتی اثر کو مضبوط بنانے کے لیے، سیٹ کریں d=f=-0.354 ٹرانسفارمیشن تکنیک اور شیڈوومیٹرک ٹرانسفارمیشن کو حاصل کیا جا سکتا ہے۔ میٹرکس: اس کے بعد، یہ ضروری ہے کہ گرافکس کے سہ جہتی نقاط کو اسکرین پر موجود ڈیوائس کوآرڈینیٹ میں تبدیل کیا جائے۔ نقطہ نظر کی کھڑکی میں، نقاط کی اصل اسکرین کے اوپری بائیں کونے میں واقع ہے، دائیں طرف کی سمت x-axis کی مثبت سمت ہے، اور نیچے کی سمت y-axis کی مثبت سمت ہے۔

یہ فرض کرتے ہوئے کہ تین جہتی جگہ میں ایک نقطہ (x, y, z) کے آلے کے نقاط میں نقاط (xx, yy) ہوتے ہیں، ابھی axonometric پروجیکشن ٹرانسفارمیشن میٹرکس کا استعمال کرتے ہوئے، مندرجہ ذیل تبادلوں کا فارمولا حاصل کیا جا سکتا ہے: xX، yY فارمولے میں تینوں کوآرڈینیٹس کے اصل کوآرڈینیٹ سسٹم کے رشتہ دار کوآرڈینیٹ ہیں۔ فارمولہ (4) کو (5) میں تبدیل کرتے ہوئے، تبدیلی کی مساوات حاصل کی جا سکتی ہے: 3. پارٹیکل سسٹم ایفیکٹ سمولیشن پارٹیکلز کو چوکوروں سے ظاہر کیا جاتا ہے۔ اس میں لمبائی اور چوڑائی، سمت، رنگ، عمر، مقدار، مواد، وزن اور رفتار جیسی صفات ہیں۔

ذرات کی خصوصیات مشترکہ طور پر پارٹیکل ایمیٹر اور پارٹیکل اثر کرنے والے کے ذریعہ طے کی جاتی ہیں۔ پارٹیکل ایمیٹر ذرات کے اخراج کے لیے ذمہ دار ہے، جب ذرات خارج ہوتے ہیں تو ان کی کچھ خصوصیات فراہم کرتے ہیں، بشمول حرکت کی رفتار، رنگ، زندگی کا دورانیہ وغیرہ۔ پارٹیکل اسپیشل ایفیکٹ اثر کرنے والا ذرہ کے اخراج کے لمحے سے لے کر مرنے سے پہلے مرحلے تک ذرہ کی خصوصیات کی تبدیلی کے لیے ذمہ دار ہے، جسے خاص اثرات جیسے کہ کشش ثقل، تناؤ، رنگ کی خرابی، وغیرہ کی نقل کرنے کے لیے استعمال کیا جا سکتا ہے۔ دھواں، آگ اور دھماکے جیسے اثرات اس وقت پیدا ہو سکتے ہیں جب ذرات کے اخراج کرنے والے ذرات کو بڑی تعداد میں خارج کرتے ہیں۔

OGRE ایک پارٹیکل سسٹم اسکرپٹنگ لینگویج فراہم کرتا ہے، جو اسکرپٹ میں ذرات کی مختلف خصوصیات کو سیٹ کر سکتا ہے۔ اس مضمون میں پارٹیکل سسٹم کے ذریعے سٹیج پر ہونے والی آتش بازی، بارش اور بادلوں کے اثرات بیان کیے گئے ہیں۔ OGRE کے اینیمیشن اثر کے ساتھ مل کر، زیادہ حقیقت پسندانہ منظر کا ذرہ اثر حاصل کیا جا سکتا ہے۔

4. الیومینیشن ایفیکٹ سمولیشن الیومینیشن اسٹیج ایفیکٹ کا کلیدی عنصر اور اس ڈیزائن سسٹم کی بنیادی ٹیکنالوجی ہے۔ رینڈرنگ انجن عام طور پر استعمال ہونے والی کئی روشنیاں فراہم کرتا ہے، جیسے پوائنٹ لائٹ، ڈائریکشنل لائٹ اور اسپاٹ لائٹ۔ لیکن حقیقی اسٹیج لائٹنگ ایفیکٹ سمولیشن کے لیے، یہ کافی نہیں ہیں۔

کچھ خاص اسٹیج لائٹنگ اثرات، جیسے والیومیٹرک لائٹ وغیرہ کے لیے، اسے قابل پروگرام رینڈرنگ پائپ لائن ٹیکنالوجی (شیڈر) کے ذریعے حاصل کرنے کی ضرورت ہے۔ شیڈرز کی دو قسمیں ہیں، ایک ورٹیکس لیول ہے، جسے ورٹیکس شیڈر کہتے ہیں (اوپن جی ایل کو ve اسپِٹ وائٹ پروگرام کہا جاتا ہے)، جو فکسڈ رینڈرنگ پائپ لائن میں ٹرانسفارمیشن اور لائٹنگ پارٹس کی جگہ لے لیتا ہے، اور پروگرامرز ورٹیکس ٹرانسفارمیشن، لائٹنگ وغیرہ کو خود سے کنٹرول کر سکتے ہیں۔ ہارڈ ویئر میں ورٹیکس شیڈر پر کارروائی کرنے والی اکائیوں کو ورٹیکس شیڈر پروسیسر (ورٹیکس پروسیسنگ یونٹ) کہا جاتا ہے۔

ایک پکسل لیول ہے، جسے پکسل شیڈر کہا جاتا ہے (اوپن جی ایل کو فریگمنٹ پروگرام کہا جاتا ہے)، جو فکسڈ رینڈرنگ پائپ لائن میں راسٹرائزیشن کے حصے کی جگہ لے لیتا ہے، اور پروگرامرز پکسل کے رنگ اور ساخت کے نمونے لینے کو خود کنٹرول کر سکتے ہیں۔ وہ یونٹ جو ہارڈ ویئر میں پکسل شیڈر پر کارروائی کرتے ہیں انہیں پکسل شیڈر پروسیسر (پکسل پروسیسنگ یونٹ) کہا جاتا ہے۔ روشنی کے تخروپن کو زیادہ حقیقت پسندانہ بنانے کے لیے، یہ بھی ضروری ہے کہ 3D روشنی کی مساوات کو نقل کرنے اور حساب کرنے کے لیے استعمال کیا جائے۔

یہ اکثر ایک تخمینی الگورتھم ہوتا ہے، لیکن یہ ایک اچھا تخروپن اثر اور بہت تیز چلنے کی رفتار حاصل کر سکتا ہے۔ روشنی کے دو عام ماڈل ہیں: عالمی الیومینیشن ماڈل اور ڈائریکٹ الیومینیشن ماڈل۔ یہ نظام عالمی الیومینیشن ماڈل کا استعمال کرتا ہے۔

عالمی الیومینیشن ماڈل ایک لائٹنگ ماڈل ہے جو حقیقت پسندی کو اچھی طرح سے نقل کر سکتا ہے۔ یہ بیک وقت آبجیکٹ کی سطح پر انعکاس، اضطراب، ترسیل، سائے اور روشنی کے تعامل کو مدنظر رکھ سکتا ہے۔ عالمی الیومینیشن ماڈل کا استعمال کرتے ہوئے، یہ ضروری ہے کہ اصل روشنی کے پھیلاؤ کے عمل اور توانائی کے تبادلے کی چمک کی تقلید کی جائے۔

شعاعوں کا پتہ لگانے کے لیے، روشنی کے منبع کے براہ راست الیومینیشن کے نتیجے اور نقطہ پر منعکس ہونے والی روشنی کے الیومینیشن اثر پر غور کرنا ضروری ہے، اور ان دونوں کو یکجا کریں: اگلا، تابکاری کا حساب لگانے کے لیے، ہر سطح پر روشنی کا حساب لگانا ضروری ہے: جہاں Ld روشنی کے منبع سے روشن ہونے والی روشنی ہے، Tg سے روشنی کی عکاسی کی جانے والی حقیقت TgLi ہے سطحیں، اور L حتمی مطلوبہ روشنی کی قدر ہے۔ سسٹم انٹرفیس اور خلاصہ 3. سسٹم انٹرفیس سسٹم اسٹیج سوئچنگ، اسٹیج میں مختلف منظر کے اثرات، اور اسٹیج کے مناظر اور مختلف روشنیوں کے ساتھ حقیقی وقت کے تعامل کو محسوس کرسکتا ہے۔ شکل 4 اسٹیج آتش بازی کا اثر خاکہ ہے، اور شکل 5 والیومیٹرک روشنی کا اثر خاکہ ہے۔

خلاصہ: اسٹیج لائٹنگ ڈیزائن لائٹنگ ڈیزائنرز کے لیے ایک بڑا مسئلہ بن گیا ہے۔ انہیں اکثر اس طرح کی زیادہ قیمت، زیادہ توانائی کی کھپت اور زیادہ وقت خرچ کرنے والے مسائل کا سامنا کرنا پڑتا ہے۔ انفارمیشن انڈسٹری کی بھرپور ترقی کے ساتھ، پروفیشنل اسٹیج لائٹنگ کا شعبہ بھی ایک جامع ڈیجیٹل دور میں داخل ہو گیا ہے۔

یہ نظام 0-GRE انجن کو ایک ورچوئل اسٹیج بنانے کے لیے استعمال کرتا ہے، اور اسٹیج لائٹنگ ڈیزائن اور ایڈجسٹمنٹ کو حقیقی وقت میں پیش کرتا ہے۔ ایک ہی وقت میں، یہ اسٹیج لائٹنگ ڈیزائنرز کے لیے بھرپور نظام کے تعامل کے افعال فراہم کرتا ہے، جو اس مسئلے کو بہت اچھی طرح سے حل کر سکتا ہے۔ اس کے بعد، سسٹم کو اسٹیج کے لائٹنگ ماڈل کو مزید افزودہ کرنے کی ضرورت ہے، جو مختلف روشنیوں کی تقلید کر سکتا ہے، جیسے: نرم روشنی، فلیش لائٹ، فالو اسپاٹ لائٹ، وغیرہ۔ صارف دوستی کو بہتر بنانے کے لیے صارف کے انٹرفیس کو مزید بہتر بنانے کی ضرورت ہے۔