首頁 > 新聞資訊 本文翻譯自：Working with 3D graphics and visual effects in Qt Design Studio
原文作者：Qt公司產(chǎn)品營銷經(jīng)理 Matteo Capelletti
校審：Haipeng Yu
為了打造宜人的汽車體驗，設(shè)計師需要先進的工具，以最少的時間和精力創(chuàng)建出色的圖形用戶界面。Qt Design Studio包含所有資源，可以輕松創(chuàng)建令人驚嘆的UI應(yīng)用程序，包括最先進的3D圖形，并可在任意嵌入式系統(tǒng)上以最佳性能運行。
現(xiàn)代車內(nèi)體驗越來越傾向于使用3D圖形來增強車內(nèi)體驗。環(huán)繞視圖顯示器、停車助手和抬頭顯示導(dǎo)航（HUD）系統(tǒng)就是幾類重度依賴3D圖形的應(yīng)用程序。這些高級駕駛輔助系統(tǒng)（ADAS）正變得越來越普遍，因為它們通過實時環(huán)境中汽車的真實渲染，廣泛擴展了駕駛員的態(tài)勢感知能力。在所有這些情況下，所謂的“數(shù)字鏡像”已經(jīng)成為一種流行的方式，通過先進的3D圖形將車輛的狀態(tài)和性能在車內(nèi)可視化。
我們來看看這些出色的3D圖形是如何成為驅(qū)動現(xiàn)代汽車數(shù)字座艙UI應(yīng)用程序一部分的。
3D增強HUD導(dǎo)航系統(tǒng)
3D設(shè)計及UI創(chuàng)建
首先，3D模型是在3D內(nèi)容創(chuàng)建工具中創(chuàng)建的，如Blender、Maya或3ds Max。3D汽車模型能夠渲染燈光啟閉、車門開關(guān)等動畫。借助目前最先進的圖形工具和能力，這種3D圖像的質(zhì)量可以達到以假亂真的水平，以至于用戶很難將它們與真實物體的高分辨率圖片或視頻區(qū)分開來。
但就其本身而言，這樣的3D設(shè)計只是圖像，而為了推動更有意義的車內(nèi)體驗，它們應(yīng)該成為UI應(yīng)用程序的一部分，其行為與其他功能、服務(wù)和連接視覺與現(xiàn)實的傳感器相關(guān)聯(lián)。這就是Qt Design Studio能夠做到的事情。
在Qt Design Studio中，3D模型的每個組件都可以連接到來自汽車傳感器的數(shù)據(jù)。通過這種方式，當(dāng)真正的汽車的車燈打開時，汽車UI中的3D模型的燈就會打開，同樣，門也會隨之打開和關(guān)閉。出現(xiàn)在UI中的3D模型的行為現(xiàn)在與真實汽車的功能相連接。在更復(fù)雜的ADAS應(yīng)用程序中，我們看到道路上的3D汽車模型與其他3D渲染的汽車以及周圍可能的行人，以反映汽車實際情況的3D表現(xiàn)形式出現(xiàn)。
Outrun ADAS場景
通過數(shù)據(jù)綁定，Qt Design Studio實現(xiàn)了設(shè)計與現(xiàn)實世界的連接。在這里，通過來自設(shè)計的視覺效果和來自汽車傳感器的數(shù)據(jù)，UI應(yīng)用程序變得栩栩如生。
設(shè)計與開發(fā)
當(dāng)在Qt Design Studio中導(dǎo)入3D圖形資源時，沒有任何細節(jié)丟失，設(shè)計保持完整，看起來與在3D內(nèi)容創(chuàng)建工具中完全相同。
Technical Artist能夠利用Qt Design Studio中所有的工具，通過添加狀態(tài)、過渡和屬性綁定將視覺內(nèi)容（設(shè)計、預(yù)置控件、紋理、光線）轉(zhuǎn)換為真正的UI應(yīng)用程序。
所有這些操作都可以通過單擊并將屬性拖放到模型上直觀地實現(xiàn)，而不需要編寫任何代碼。同時，在Qt Design Studio中創(chuàng)建的UI會自動轉(zhuǎn)換為QML代碼。在任何時候，用戶都可以自由選擇是在圖形化更改UI還是編輯代碼。這兩種表現(xiàn)形式是實時同步的，因此對其中一種表現(xiàn)形式的任何更改都會立即反映到另一個當(dāng)中。這種調(diào)動代碼的能力為后端開發(fā)者鋪平了道路，他們可以使用與設(shè)計師相同的工具來處理UI的其他方面，如數(shù)據(jù)集成和測試。
讓設(shè)計師和開發(fā)者能夠在同一個工具上一同協(xié)作，不僅能夠確保從原型設(shè)計到部署都能保留UI引人注目的外觀，而且還確保了用戶體驗在后端得到了優(yōu)化，并符合UX設(shè)計師最初的計劃。
打造驚鴻一瞥的亮點
強大的3D圖形在汽車應(yīng)用中存在豐富而重要的用例，并增加汽車品牌的聲望。Qt Design Studio為基于物理的渲染（PBR）提供了完全支持，以與標準材料模型完全兼容。遵循PBR標準大幅簡化了導(dǎo)入3D資源的任務(wù)，因為它確保了模型在Qt Design Studio中的外觀與在內(nèi)容創(chuàng)建工具中的完全相同，而不需要為不同的表面類型創(chuàng)建自定義著色器。PBR還支持訪問在線可用的數(shù)千個3D模型，它們可以根據(jù)UI應(yīng)用程序的需求使用和定制。但Qt Design Studio所能做的遠不止于此。
光、陰影和反射對于創(chuàng)建逼真的3D場景是必不可少的。Qt Design Studio提供了幾種類型的光，包括帶有HDR地圖的IBL，用于超現(xiàn)實主義的渲染。此外，Global Illumination支持模型間接光照，使場景更加真實。
后期處理效果為3D模型和場景添上了點睛一筆。Qt Design Studio目前有21個后期處理效果可供選擇，未來還計劃發(fā)布更多。模糊，景深，抗鋸齒，色調(diào)映射只是一些現(xiàn)成的效果。后期處理效果可以很容易地通過拖放來添加，使3D場景更具沉浸感，并為完整的UI添加電影化的風(fēng)格。
最后，粒子效果非常適合創(chuàng)建引人注目的動畫，模擬汽車內(nèi)外的流體和空氣流動。粒子可以用于包括變形、火花、灰塵和煙霧在內(nèi)的令人驚嘆的動畫。另外對駕駛可能產(chǎn)生不利影響的外部天氣條件，如雨、風(fēng)或雪，也可以通過粒子效果有效地表現(xiàn)出來。
Qt Design Studio為在嵌入式環(huán)境中創(chuàng)建粒子效果進行了優(yōu)化，在該環(huán)境中處理能力可能受到限制，就像在汽車中使用的設(shè)備一樣。
Outrun演示中車內(nèi)通風(fēng)的粒子效果建模
（文章來源公眾號：Qt軟件）
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