[Lugge] Come realizzare una workstation 3D professionale con Blender, Wing 3d e Aqsis

From: franco barbera <franco_wb@xxxxxxxx>
To: lugge@xxxxxxxxxxxxx
Date: Mon, 6 Dec 2004 23:10:52 +0100 (CET)
dalla rivista Open Source
(http://www.interpuntonet.it/), trascrivo parte
dell'articolo, ritenendolo utile :

Una workstation 3D completamente Open Source

Molti credono che la grafica 3d professionale sia un
feudo riservato ai costosissimi software commerciali.
Sbagliato. Ormai software come Blender, Wing 3d e
Aqsis, solo per fare qualche nome, garantiscono
risultati sbalorditivi e chiunque può realizzare in
casa una workstation di alto livello completamente
open source&#65533; vediamo come!
di Manuel Bastioni e Paolo Colombo
manuelbastioni@xxxxxx

E' possibile lavorare e guadagnare nel campo della
grafica 3D con strumenti open source?
E' possibile disporre di una workstation
professionale, completamente gratuita eppure in grado
di rivaleggiare con le concorrenti blasonate e
costosissime?
Noi crediamo di si, e nella serie di articoli che
dedicheremo a questo argomento cercheremo di
dimostrarlo nel modo più immediato possibile:
descrivendo i principali programmi disponibili ed il
loro utilizzo, cercando anche di analizzarne le
funzioni ed i risultati. In questo numero partiremo
dall'inizio, elencando i requisiti hardware, per poi
passare a brevi cenni storici e ai siti da cui
scaricare le ultime versioni.
Vista la vastità del tema non riusciremo a coprire
tutti gli argomenti, per cui inevitabilmente la
lettura degli articoli richiederà una certa conoscenza
di base. Certamente, non si tratta di articoli
strettamente tecnici, tuttavia quello che ci preme non
è scrivere dei tutorial da applicarsi in questa o in
quella occasione, ma dare una chiara idea di quello
che attualmente l'open source offre a chi si interessa
o lavora con la grafica.
La workstation che andremo a descrivere sarà adatta
per la realizzazione di materiale multimediale
(immagini statiche, animazioni) e sarà centrata su
Blender, il noto software 3D, che racchiude (Blender
significa appunto "miscelatore") in pochissimi mega un
70% dei tool necessari. Altro software fondamentale
(lo useremo sia per le texture che per il pre e post
processing) è Gimp, l'ottimo strumento per la
manipolazione delle immagini 2D. Per finire
considereremo, quando necessario, altri programmi che,
pur essendo molto ben fatti ed importanti, nella
nostra visione sono considerati come orbitanti intorno
a Blender e Gimp.

Open Source: un' OPPORTUNITA'!
Fino alla metà degli anni '90 molti ambiti nella
produzione informatica (multimedia, grafica 2D/3D)
erano off-limits per chiunque non avesse ingenti
risorse economiche: la realizzazione di materiale di
qualità comportava investimenti notevoli sia in
termini di hardware che di software; tutti ricordiamo,
nei padiglioni espositivi delle grandi tecno
manifestazioni, architetture spaventose, strumenti
client-server dedicati solo alla grafica e listini
prezzi destinati a rimanere solo sogni per gli
appassionati ed incubi per i professionisti.
Oggi le cose sono cambiate: la diffusione di software
OS e la continua diminuzione dei costi dell' hardware,
nonché l'impressionante crescita della potenza di
calcolo dei comuni pc, permette anche ad artisti
freelance e a piccoli studi professionali di proporsi
in un mercato in continua evoluzione e ricco di
opportunità.
Troppo spesso il software OS è stato definito poco
professionale, poco usabile e magari destinato più ai
programmatori che ad essere utilizzato dagli utenti
finali, tuttavia i prodotti di seri progetti (Apache,
Mozilla, OpenOffice, Gimp, Blender, ecc.) dimostrano
esattamente il contrario.
Le diverse esigenze degli sviluppatori e degli utenti
trovano finalmente una risposta comune: la
disponibilità del codice sorgente offre a chi
programma la possibilità di migliorare le proprie
conoscenze e nel contempo esaudire i desideri degli
utenti.
La possibilità di emergere si svincola, dunque, dalle
risorse economiche e si lega a doppio filo al vero
talento: si può quindi, a ragione, parlare di una
nuova e grande opportunità.

L'HARDWARE
Uno dei vantaggi nell'utilizzare software OS è che
spesso le richieste hardware minime sono ben al di
sotto di applicativi più blasonati e costosi.
Analizziamo a titolo di esempio alcuni parametri.
Cominciamo con lo spazio richiesto sull'hard-disk: i
programmi 3D più noti attualmente in commercio
richiedono porzioni di disco rigido che oscillano tra
i 300 e i 500 Mb; benché lo spazio non sia più un
problema sulle macchine di ultima generazione, questo
dato evidenzia un diverso modo di concepire la
distribuzione. Le grandi case, più che altro per
motivi di immagine, tendono ad offrire pacchetti
opulenti e niente affatto ottimizzati, sapendo che
l'utente medio si sente molto più appagato
nell'acquistare una confezione ricca di CD pieni di
materiale non indispensabile, piuttosto che il solo
software di cui veramente necessita. La distribuzione
OS, che solitamente non è orientata alla vendita,
propone solo i file strettamente necessari, lasciando
piena libertà all'utente riguardo a cosa installare
sul proprio sistema. Abbiamo sottolineato questo fatto
per smentire una affermazione che ci capita di sentire
spesso, ossia che ad una maggiore quantità di spazio
occupato sull'hard-disk corrisponda una miglior
qualità del software: come abbiamo visto non è così.
Lo stesso Blender è stato più volte vittima di questa
idea: fino a non molto tempo fa era addirittura
distribuibile su un floppy, pur avendo tutte le
funzionalità di un grande software. Invece in questo
caso la piccola quantità di spazio occupato è
addirittura un pregio, dimostrando l'ottimizzazione
del codice oltre che un diverso approccio alla
scrittura dello stesso. L' interfaccia grafica ne è un
esempio: essendo generata completamente tramite le
librerie OpenGL risulta estremamente leggera, ed,
inoltre, non essendo dipendente da un particolare
framework, è estremamente portabile ed ha un aspetto
consistente su diversi sistemi operativi.
Descriveremo ora quella che consideriamo la
configurazione ottimale per la nostra workstation. Ci
baseremo principalmente sulle richieste di Blender
poiché un applicativo destinato alla realizzazione di
grafica 3d è in generale tra i più esigenti quanto a
risorse, in questo modo avremo la relativa certezza
che il nostro hardware sarà adeguato anche per le
altre applicazioni.

Monitor:
I requisiti minimi per questa periferica sono uno
schermo da 17 pollici (Blender può essere utilizzato
anche su schermi più piccoli, ma noi stiamo
descrivendo una workstation professionale di base) con
una risoluzione di 1024x768, valori superiori
permettono di lavorare molto più agevolmente. Una
caratteristica da non sottovalutare nella scelta del
monitor è la frequenza di refresh, che non deve essere
inferiore ai 60hz.
Una possibile configurazione avanzata prevede
l'utilizzo contemporaneo di due monitor (molte schede
video offrono tale possibilità) consentendo una
maggiore libertà nella disposizione delle finestre ed
evitando la sovrapposizione di diversi programmi.

Scheda Video:
La maggior parte delle moderne schede video si possono
considerare adeguate alle nostre esigenze. Una buona
dotazione di memoria (128 mb sono ormai lo standard)
ed ovviamente la compatibilità alle specifiche openGL
sono i requisiti indispensabili per le nostre
necessità.
Consigliamo in ogni caso una verifica della
compatibilità della scheda che stiamo acquistando con
gli applicativi che dovremo utilizzare. Relativamente
a Blender potrete trovare queste informazioni sul sito
www.blender3d.org nella sezione supporto.
Se intendiamo utilizzare linux come sistema operativo
è consigliato verificare la disponibilità e la
stabilità dei driver.

Processore:
Sebbene si possano ancora utilizzare macchine dotate
di processori considerati ormai obsoleti (abbiamo
personalmente testato Blender su un pentium II 350 Mhz
riuscendo a lavorare), dobbiamo considerare che
attività come il rendering di scene complesse possono
richiedere uno sforzo notevole al processore, pertanto
una frequenza di lavoro di 1.5Ghz è caldamente
consigliata.
Disponendo di alcune vecchie macchine si può valutare
la creazione di un cluster da dedicare al rendering
distribuito.

RAM:
La quantità di memoria di sistema è forse uno degli
aspetti più importanti nella dotazione di una
workstation grafica.
Il trattamento di immagini, l'editing video e la
realizzazione di complesse scene 3D sono tutte
operazioni avide di risorse, almeno 512 Mb di RAM sono
praticamente indispensabili per lavorare agevolmente,
ovviamente una maggiore disponibilità non guasta.

Disco fisso:
Le dimensioni e le prestazioni dei moderni Hard Disks
sono più che adeguate per le nostre esigenze. Blender
in sé necessita di pochissimo spazio per lavorare, ma
occorre prevedere l'archiviazione di grandi quantità
di immagini e video.
L'installazione di un sistema Raid (ormai realizzabile
anche a costi abbordabili) si potrebbe considerare la
soluzione migliore, garantendo consistenza dei dati o
maggiori prestazioni.

Accessori:
In funzione del tipo di produzione che ci accingiamo a
realizzare potrebbero essere necessari alcuni add-on:
schede audio di qualità, schede acquisizione video,
masterizzatori, scanner; a proposito di questi ultimi
Gimp supporta senza problemi tutte le periferiche
Twain.

SOFTWARE
Prima di descrivere i programmi che utilizzeremo è
d'obbligo una domanda: quale sistema operativo?
Parlando di software Open Source verrebbe spontaneo
indicare linux o comunque un sistema libero, tuttavia
riteniamo sia importante una valutazione circa la
disponibilità di software OS anche su sistemi
proprietari ed in particolare su piattaforma windows,
non potendo prescindere dalla sua grande diffusione.
La maggior parte delle persone che utilizzano i
computer non sono programmatori ed il loro principale
interesse è trovare soluzioni immediate alle loro
necessità lavorative. Anche se la situazione sta
rapidamente cambiando, l'utilizzo di un sistema
operativo libero (ad esempio linux) impone una certa
curva di apprendimento ed il superamento di alcuni
ostacoli iniziali: prima fra tutte l'installazione.
Dunque la disponibilità di applicativi a codice aperto
su sistemi come windows è da considerarsi un'ulteriore
opportunità per la comprensione del modello open
source anche da chi, per le ragioni appena descritte,
non intende utilizzare sistemi liberi.
Parleremo dunque di software multi-piattaforma.
L' offerta di programmi orientati alla grafica è
davvero ampia. Molti di essi, anche se non si possono
considerare prodotti completi (perché ancora in fase
di sviluppo), offrono funzionalità interessanti.
Focalizzeremo la nostra attenzione solo su quelli più
stabili ed adatti ad essere utilizzati in produzione.

I principali software di cui parleremo sono:

Blender (www.blender.org) grafica 3D, animazione,
post-produzione e montaggio video.
Sarà il principale protagonista della nostra serie di
articoli, lo descriveremo in maniera approfondita
illustrando le sue caratteristiche e potenzialità.
Gimp (www.gimp.org) grafica 2D e trattamento delle
immagini.
Anche a Gimp sarà dedicata una trattazione ampia
Yafray(www.yafray.org <www.yafray.org>) motore di
rendering.
Acronimo di Yet Another Free Raytracer, si presenta
come un ottimo motore di rendering, con molte
funzionalità:
- Global Illumination
- Photon mapping
- Rifrazione
- Caustiche
- DOF
- AA
Di particolare interesse l'iniziale integrazione in
Blender.

Durante la trattazione quando necessario accenneremo
anche ad altri programmi:

Wing 3d (www.wings3d.com) Modellatore poligonale molto
interessante
Ispirato a Nendo e Mirai, un ottimo strumento anche se
privo funzionalità di animazione.
Aqsis (www.aqsis.org <www.aqsis.org>), motore di
rendering multipiattaforma.
Di notevole interesse la compatibilità con il
linguaggio di shading di Renderman.
Cinepaint (www.cinepaint.org <www.cinepaint.org>),
progetto nato sulla base di gimp ma orientato alla
trattazione di immagini ad alta definizione per uso
cinematografico (utilizzato in produzioni come Fast &
Furius, Scooby-do, harry Potter, Stuart Little ed
altri.)
Risulta di grande interesse per la sua capacità di
gestire immagini a 32 bit per canale, oltre a formati
grafici tipici delle produzioni cinematografiche.



                
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