Wizualizacje 3D: przegląd programów do wizualizacji architektonicznej

Spis treści

1. Wizualizacje 3D a sprzedaż
2. Podstawowe narzędzia do tworzenia wizualizacji 3D
3. Wizualizacje 3D: jaki program wybrać
4. Wizualizacje 3D dla początkujących i zaawansowanych: 3ds Max – Autodesk
5. Najlepszy do modeli 3D: SketchUp – Trimble
6. Rozsądna alternatywa: program Cinema 4D – Maxon
7. Inne popularne programy do tworzenia wizualizacji 3D
8. Silniki renderujące: podstawowy warsztat przy tworzeniu wizualizacji 3D
9. Uniwersalny silnik V-Ray – Chaos Group
10. I alternatywa: Corona Renderer – Render Legion
11. Hardware, czyli wymagania systemowe do tworzenia wizualizacji 3D
12. Przyszłość wizualizacji 3D

Wizualizacje 3D a sprzedaż

Każda wizualizacja architektoniczna coś sprzedaje. Wszystkie prezentacje tworzone przez projektantów przekazują oczywiście wizję, ale muszą to zrobić w taki sposób, aby zainteresować potencjalnego nabywcę. Muszą „sprzedać” pomysł, a w efekcie najważniejszy element – projekt. Klienci przychodzą do biura po koncepcję, więc to ona jest przedmiotem wymiany. Nie ma lepszego wyróżnika pracowni architektonicznej niż zachwycające projekty i udane realizacje. Jednak nawet te najlepsze trzeba zaprezentować w sposób atrakcyjny. Nabiera to jeszcze większego znaczenia, gdy oferty biur są do siebie zbliżone. Wizualizacja 3D jako kluczowy element projektu daje ogromne możliwości zapewnienia sobie przewagi. Dobra wizualizacja architektoniczna to znacznie więcej niż obraz. Można porównać ją np. do udanej fotografii, a nawet dzieła muzycznego. To swoista partytura emocji. Za pomocą umiejętnie dobranych środków wizualnych porusza ona struny odczuć i wrażeń, które następnie układają się w rodzaj opowieści. Współczesny realizm wizualizacji bardzo często jest porównywalny z techniką fotograficzną. Można powoływać do życia jeszcze niezrealizowane pomysły, do złudzenia przypominające faktyczną przestrzeń, obiekty, a nawet całe światy. W pewnym sensie to spełnienie marzenia, które towarzyszy archtekturze od jej narodzin. To wyjście naprzeciw oczekiwaniom klientów, którzy oprócz rysunków technicznych i paru szkiców mogą obejrzeć „zdjęcia” swojego przyszłego domu. Jednak podobnie jak mistrzowska fotografia zawiera w sobie dużo więcej niż tylko odwzorowanie rzeczywistości, tak dobra wizualizacja 3D nie poprzestaje na prostym przeniesieniu projektu do wirtualnego trójwymiaru. Najlepsze prace zawierają wyczuwalny element kreatywny. Oprócz obrazowania głównych cech architektury mają one swoją dramaturgię – opowiadają historię, operują nastrojem. Wszystko po to, by wywoływać żywe wrażenia u odbiorcy. Doświadczony twórca wizualizacji 3D potrafi bezbłędnie dobrać paletę emocji nie tylko do charakteru budynku, lecz także do atmosfery jego otoczenia, przewidywanych zastosowań, a nawet osobowości klienta. Obraz pobudza wyobraźnię i uruchamia odczucia zgodne z ogólnym kierunkiem wytyczonym przez twórcę wizualizacji architektonicznej. Dopiero tak zaprezentowany pomysł pozostaje na długo w umyśle klienta, a szanse jego kapitalizacji rosną wykładniczo.

Podstawowe narzędzia do tworzenia wizualizacji 3D

W wielu branżach kreatywnych narzędzia stały się podstawą działania. Kolejne wersje oprogramowania kuszą użytkowników, a rywalizacja czołowych producentów ożywia fora internetowe. Cyfrowe technologie oferują ogromne możliwości, a ich znajomość jest obowiązkiem profesjonalisty. Jednak podstawowym narzędziem twórcy wizualizacji 3D pozostaje jego umysł. I nic nie wskazuje na to, żeby miało się to zmienić. Nie chodzi tylko o wyczucie podstawowych, uniwersalnych właściwości obrazu, takich jak kompozycja, kolor, operowanie światłem czy głębią, a raczej o wizualne i merytoryczne doświadczenia gromadzone latami. Składają się na nie tysiące obejrzanych prac – od klasyki malarstwa aż po grafiki kolegów z pracy – setki wypracowanych samodzielnie rozwiązań i niezmierzona liczba prób, testów oraz wniosków. W tej profesji nie da się oddzielić wiedzy od doświadczenia. I nie dotyczy to wyłącznie warsztatu graficznego czy narzędzi informatycznych. Równie cenne są specjalistyczne umiejętności z obszaru komunikacji marketingowej. Najlepsi twórcy wizualizacji architektonicznych nie tylko bezbłędnie dobierają narzędzia do określonego celu, lecz także potrafią efektywnie sprzedawać kreowane obiekty. Dlatego choć nowoczesne instrumenty wydatnie skracają drogę potrzebną na wejście do zawodu, nie zastąpią one długich lat praktyki.

Wizualizacje 3D: jaki program wybrać

Jeszcze kilkanaście lat temu na rynku było tylko kilka technologii. Od tamtego czasu świat 3D powiązany z wizualizacją architektoniczną (tzw. arch-wiz) bardzo mocno się rozwinął i zróżnicował. Do dyspozycji jest kilka popularnych technik i przynajmniej kilkadziesiąt rozpowszechnionych narzędzi. Choć większość z nich pozwoli uzyskać podobne rezultaty, można do nich dojść różnymi ścieżkami. Każdy z programów wymienionych w dalszej części to kompletne i wielofunkcyjne narzędzie pozwalające tworzyć profesjonalne wizualizacje architektoniczne. Wszystkie one mają możliwość generowania brył 3D, tworzenia obiektów architektonicznych, przestrzeni urbanistycznych oraz wnętrz i produktów. Dodatkowo pozwalają na zaimportowanie brył i późniejszą ich edycję w programie. Fotorealistyczna wizualizacja 3D to przede wszystkim fizyczne oświetlenie i materiały, które syntetycznie poprzez algorytmy programów odtwarzają codzienną rzeczywistość, pomagając stworzyć efekt zbieżny z  naturalnym doświadczeniem ludzkiego oka. Poniższe programy dysponują szerokim wachlarzem sztucznych i naturalnych świateł, które można dowolnie edytować i konfigurować wedle swoich potrzeb. Ponadto oferują szeroką bibliotekę materiałów, dzięki którym szybko można odtworzyć prawdziwe wykończenia, takie jak drewno, szkło, metal, beton i wiele innych. Dobre narzędzie do wizualizacji architektonicznych to program, nieograniczający użytkownika, lecz dający mu przestrzeń do swobodnej kreacji własnych pomysłów. Jednocześnie zapewnia wsparcie na trudniejszych etapach pracy, gdy trzeba dokonać obliczeń lub analiz, aby finalnie stworzyć zachwycający obraz.

Wizualizacje 3D dla początkujących i zaawansowanych: 3ds Max – Autodesk

Większość osób, które miały styczność z grafiką 3D, prawdopodobnie słyszały o programie 3ds Max firmy Autodesk – jednego z głównych dostawców oprogramowania w branży projektowo-budowlanej. Mocno przekłada się to na jego popularność w  środowisku tak blisko związanym z architekturą. Konsekwentne działania producenta od wielu lat budują solidny wizerunek produktu. Jest to jedno z najpopularniejszych narzędzi w omawianym segmencie – zarówno w Polsce, jak i zagranicą. Popularność oznacza dużą liczbę użytkowników i dobrą rozpoznawalność, co przekłada się na dodatkowe profity. Dzięki dużej społeczności można łatwo poznać podstawy programu, a dzięki artykułom, blogom i poradom wideo nietrudno zgłębić wiedzę na ten temat. Użytkownicy pomogli też wypracować pewne rozwiązania, które z czasem stały się narzędziowymi standardami. Ułatwiono dostęp do wielu bibliotek, skryptów i nakładek przyspieszających codzienną pracę, a także narzędzi edukacji i baz wiedzy.

Start z programem 3ds Max może być trudny przy pierwszym uruchomieniu ze względu na wielość i różnorodność funkcji, ale trzeba zdawać sobie sprawę, że branża arch-wiz to tylko mały wycinek ogromnego spectrum zastosowań tego programu. Kilka godzin poświęconych na poznanie interfejsu oraz podstawowych zasad nawigacji wystarczy, aby kolejne kroki przebiegły dużo sprawniej. Autodesk stara się wspierać współpracę ze swoimi innymi programami z rodziny CAD oraz BIM, dzięki czemu istnieje możliwość importowania i eksportowania plików pomiędzy poszczególnymi środowiskami. Wprawdzie często wiąże się to z pewnymi kompromisami, ale w wielu przypadkach wydatnie przyspiesza kooperację. Mówiąc o 3ds Max w kontekście wizualizacji architektonicznej, trzeba podkreślić, że program pozwala na realizację wszelkiego rodzaju projektów, począwszy od małych wnętrz poprzez duże projekty biurowe i mieszkaniowe, a skończywszy na wielkich obiektach przemysłowych czy koncepcjach urbanistycznych. Narzędzie ma tak duże możliwości, że prawdopodobnie ograniczeniem stanie się tylko wyobraźnia użytkownika. Imponujące możliwości programu 3ds Max nie oznaczają jednak, że produkt jest wolny od wad. Każdy użytkownik musi przygotować się na problemy i wyzwania codziennej pracy – z reguły są to niewielkie błędy, które nie zagrażają projektom. Autodesk średnio co rok wydaje nową wersję programu. W kolejnych edycjach błędy są poprawiane. Pojawiają się też nowe biblioteki i narzędzia, a wydawca stara się być na bieżąco ze światowymi trendami.

Najlepszy do modeli 3D: SketchUp – Trimble

To doskonały przykład, jak mały producent poprzez wsłuchiwanie się w potrzeby klientów i systematyczne ulepszanie produktu może wygryzać kolejne części rynkowego tortu. SketchUp nie jest tak rozbudowanym narzędziem jak 3ds Max, ale dla większości typowych zastosowań będzie w pełni wystarczający. Dodatkowo w razie potrzeby można do niego dołączyć odpowiednie biblioteki lub skrypty, co pozwoli wykonywać bardziej specjalistyczne zadania. Dzięki swojej prostocie narzędzie pozostaje wyjątkowo intuicyjne, oferując niski próg wejścia nawet dla początkujących twórców. SketchUp od lat przekonuje do siebie kolejnych użytkowników, toteż coraz większa grupa projektantów zaczyna traktować go jako bazowy program do pracy nad bryłą i modelem. Właśnie tworzenie modeli 3D jest fundamentem i najmocniejszą stroną omawianego produktu. Ponadto potrafi całkiem sprawnie przygotować poglądowe wizualizacje 3D, które już na etapie wstępnego projektowania zarysują przewidywany efekt finalny. Niska cena to kolejny argument, który w znaczący sposób pomaga firmie Trimble posuwać się do przodu w wyścigu o klienta. Autorzy od początku uważnie wsłuchują się w głosy społeczności skupionej wokół programu. W efekcie zaplecze bibliotek, dodatkowych wtyczek i skryptów stale się powiększa, a jakość dodatków rośnie. Ten sam proces dotyczy źródeł wiedzy. Być może SketchUp nie jest najlepszym narzędziem do realizacji wielkich, skomplikowanych projektów, ale w małych i średnich zadaniach poradzi sobie znakomicie. Program sprawdzi się zarówno w realizacjach „wizkarskich”, jak i w codziennej pracy architekta.

Rozsądna alternatywa: program Cinema 4D – Maxon

Podobnie jak 3ds Max Cinema 4D jest wielofunkcyjnym środowiskiem pracy dla projektów o dowolnej skali i różnym stopniu skomplikowania. W pewnym sensie program ten można traktować jako alternatywę dla propozycji firmy Autodesk. Szeroki wachlarz narzędzi, rozwiązań i bibliotek, ogromne możliwości techniczne i potężne wsparcie to tylko niektóre cechy środowiska Maxon. Główne wyróżniki to system pracy, układ interfejsu oraz obsługa poszczególnych narzędzi. Wszystkie odwołują się do indywidualnych preferencji użytkownika, dlatego trudno oceniać je w odniesieniu do konkurenta – firmy Autodesk. Ktoś szybciej odnajdzie się w pracy z 3ds Max, ktoś inny uzna, że to Cinema 4D oferuje bardziej intuicyjny workflow. Wydaje się, że na percepcję obu programów silnie wpływa ich sprzedażowa otoczka. Nawet sama nazwa lokuje produkt firmy Maxon bliżej animacji i zastosowań z zakresu komputerowych efektów specjalnych – CGI. Funkcjonalnie takie wrażenie nie znajduje jednak uzasadnienia. Choć funkcje dostępne na obu platformach nie są identyczne, różnice w kontekście omawianych zastosowań są nieistotne.Blender – Blender Foundation Kolejnym programem, o którym trzeba wspomnieć w niniejszym zestawieniu, jest Blender. Jako jedyny z pośród wymienionych jest dostępny za darmo. Ma on duże możliwości i wystarczający zestaw narzędzi do realizacji najróżniejszych pomysłów. Społeczność użytkowników chętnie dzieli się swoją wiedzą, a także podpowiada najlepsze rozwiązania. To wszystko sprawia, że próg wejścia w środowisko Blendera jest bardzo niski. Jedynym ograniczeniem, które może być odczuwalne w profesjonalnych zastosowaniach, jest mała liczba bibliotek.

Inne popularne programy do tworzenia wizualizacji 3D

Wymienione wyżej programy to w subiektywnym odczuciu autora optymalne wybory, gdy mowa o profesjonalnej wizualizacji architektonicznej, a nie zastosowaniach amatorskich. Nie są to jednak wszystkie dostępne możliwości. Jak już zostało powiedziane, rynek oferuje całe mnóstwo narzędzi pomocnych w tworzeniu wizualizacji 3D. Niektóre nie znalazły się w niniejszym zestawieniu, ponieważ nie zdążyły zaskarbić sobie sympatii w światku 3D, co nie znaczy, że nie zadomowią się w nim w przyszłości. Osobną kategorię tworzą programy wspomagające, w tym do grafiki 2D ze sztandarowym Adobe Photoshopem na czele. Te aplikacje świetnie sprawdzają się w specjalistycznych zadaniach i pracach wykończeniowych, ale nie mogą być samodzielnym narzędziem w warsztacie wizualizatora. Nie aspirują zresztą do takiej roli. Pominięto też programy do grafiki 3D, które po prostu nie spełniają wyśrubowanych wymagań technicznych i tworzenie najwyższej jakości wizualizacji architektonicznych jest w ich przypadku utrudnione lub niemożliwe. Warto pamiętać, że wybór narzędzi wiąże się ściśle z indywidualną metodyką pracy i poszukiwaną estetyką. To, co dla jednego będzie narzędziem wspomagającym, dla innego może być kluczowym instrumentem w budowaniu własnego, rozpoznawalnego stylu.

Silniki renderujące: podstawowy warsztat przy tworzeniu wizualizacji 3D

Narzędzia wizualizatora nie kończą się na programach do grafiki 3D – ich niezbędnym uzupełnieniem są silniki renderujące. Wbrew skomplikowanej nazwie jest to po prostu program współpracujący z głównym narzędziem. To on w znaczącym stopniu odpowiada za finalną jakość obrazów. W uproszczeniu programy 3ds Max, SketchUp, Cinema 4d i Blender stanowią bazę, która pozwala stworzyć bryłę 3D, materiały i całą wirtualną przestrzeń trójwymiarowej rzeczywistości. Z kolei program renderujący to silnik odpowiadający za to, jak komputer wygeneruje światło, kolory, klimat i ogólną poetykę obrazu. Wtym zakresie jest również bardzo dużo rozwiązań, dlatego tutaj zostaną poruszone tylko dwa najpopularniejsze: V-Ray oraz Corona Renderer. W ocenie autora oba dają bardzo dobre wrażeniowe i realistyczne efekty.

Uniwersalny silnik V-Ray – Chaos Group

W zastosowaniach arch-wiz V-Ray to jeden z największych i najbardziej znanych produktów renderujących. Jego producent, Chaos Group, buduje swoją pozycję od 2002 roku, kiedy to został wydany pierwszy V-Ray. Jak do tej pory marka cały czas rośnie, zdobywając nowe rynki i powiększając grono użytkowników. V-Ray jest silnikiem uniwersalnym, przygotowanym, aby wykonać praktycznie każdy pomysł dotyczący klimatu obrazu, oświetlenia lub aury pogodowej. Systemy świateł odtwarzające rzeczywiste warunki, materiały symulujące prawdziwe wykończenia i zeskanowane próbki, a także szeroki wachlarz edytowalnych parametrów pozwalają tworzyć wizualizacje 3D na najwyższym poziomie. Narzędzie spisuje się tak dobrze, że sięgają po nie specjaliści z Hollywood. Znaczna część komputerowych efektów wykorzystywanych w reklamach i filmach renderowana jest właśnie w programie V-Ray. Mnogość rozwiązań i parametrów w pierwszym kontakcie może jednak zniechęcić początkującego użytkownika. Ugruntowana pozycja pozwala Chaos Group budować silną społeczność wokół programu, dzięki czemu dostęp do wiedzy i materiałów edukacyjnych jest ułatwiony. Mimo że jest to jeden z największych graczy na rynku, nigdy nie stracił kontaktu ze swoimi klientami. Przeciwnie, w polityce i praktyce firmy da się odczuć stałą łączność z użytkownikami. Dzięki temu produkt stale się rozwija, wyznaczając nowe trendy w swojej kategorii. Kolejną istotną wartością programu Chaos Group jest jego elastyczność. Narzędzie pozwala na szybką pracę, co ma niebagatelne znaczenie, gdy w krótkim czasie trzeba wygenerować poglądowe ilustracje dla klienta. Z drugiej strony, jeśli poświęci się więcej czasu, V-Ray wygeneruje bezkompromisowy obraz najwyższej jakości.

I alternatywa: Corona Renderer – Render Legion

Młody, kilkuletni produkt, który bardzo dynamicznie zdobywa kolejne części rynku arch-wiz. Jeśli opierać się na opiniach z portali branżowych, już teraz jest drugim najpopularniejszym rozwiązaniem wśród profesjonalistów z  przestrzeni wizualizacji 3D. Pod względem możliwości narzędzie jest bliźniaczo podobne do programu V-Ray. Silnik zaopatrzony jest m.in. w systemy świateł odtwarzające rzeczywiste warunki czy materiały pozwalające na symulację dowolnych wykończeń. Dzięki doskonałej komunikacji z użytkownikami produkt bardzo sprawnie wzbogacany jest o kolejne pomysły i rozwiązania. Szybko też powiększa swoją społeczność. Dodatkowo prosty i tani system abonamentowy ułatwia wdrożenie narzędzia, a także wykorzystywanie go w codziennej pracy. Render Legion postawił na prosty i niemal bezobsługowy interfejs, dzięki czemu pierwszy kontakt z programem jest przyjemny i nie wymaga długiego oswajania się. W tym środowisku nie trzeba ustawiać parametrów technicznych, aby rozpocząć pracę.  Po pierwszym uruchomieniu można od razu zająć się kreowaniem swojej wizji. Obecnie silnik jest dostępny tylko dla 3ds Max oraz Cinema 4D.

Hardware, czyli wymagania systemowe do tworzenia wizualizacji 3D

Mówiąc o profesjonalnej wizualizacji architektonicznej, nie można zapominać o sprzęcie, na którym powstają obrazy. To ważny czynnik, który nie tylko wpływa na komfort pracy, lecz także rzutuje na jej wydajność i koszty. Niestety wizualizacja 3D należy do tych kilku dziedzin informatycznych, dla których zbyt duże zasoby nie istnieją. Skomplikowane procesy obliczeniowe angażują maksymalne możliwości pamięci i procesora. Systematyczne wydatki na komputerowe podzespoły z górnej półki to stały element rzeczywistości w tej branży. Wyższa jakość, lepsze i dokładniejsze biblioteki, więcej obiektów – to wszystko wpływa na podnoszenie jakości wizualizacji 3D, ale jednocześnie mocniej obciąża komputer. Nie ma górnej granicy, która określałaby wystarczającą konfigurację, ale przy zakupie pierwszej jednostki warto zwrócić uwagę na trzy elementy. Po pierwsze procesor – im szybszy i wydajniejszy, tym lepiej. To on odpowiada za prędkość wykonywania operacji, dynamikę pracy oraz czas, którego potrzebuje komputer, aby przeliczyć finalny obraz. Wedługautora niniejszego artykułu warto wybrać model Intel i7 lub jego odpowiednik od firmy AMD. Drugim ważnym parametrem jest wielkość pamięci RAM – to ona w znaczącym stopniu będzie odpowiadać za komfort pracy przy dużych i skomplikowanych scenach. Sugerowana dolna granica to 12–16 GB. Ostatnim strategicznym elementem jest karta graficzna. Producenci kuszą grafików 3D bardzo drogimi rozwiązaniami, ale już modele ze środka stawki kart konsumenckich powinny być wystarczające do profesjonalnych zastosowań. W przypadku amatorskich lub edukacyjnych wymagania sprzętowe można potraktować łagodniej i spróbować swoich sił nawet na laptopach i komputerach stacjonarnych średniej klasy. Wraz z doświadczeniem i kolejnymi projektami każdy twórca sam oceni, jakiego sprzętu potrzebuje. Zawodowcy mają też do dyspozycji zewnętrzne farmy renderujące, ale to już temat na kolejny artykuł.

Przyszłość wizualizacji 3D

Branża arch-wiz w Polsce od kilku lat notuje silny wzrost. Mamy coraz więcej pracowni oraz indywidualnych wykonawców. Twórca 3D staje się atrakcyjnym zawodem. Patrząc na te trendy, a także na tendencje widoczne na rynku globalnym, rola wizualizacji 3D w procesie projektowym na pewno nie zmaleje, a raczej konsekwentnie będzie rosła. Naturalnie pojawiają się kolejne technologie, które kuszą architektów i deweloperów nowymi możliwościami, są to jednak raczej specjalistyczne „wytrychy” niż realne propozycje nowego języka komunikowania się z klientami. Tak jak zawsze będzie miejsce dla fotografii, tak i wizualizacja architektoniczna może czuć się bezpieczna. Powyższe porównanie nie jest przypadkowe. Przy fotorealistycznej jakości wizualizacje stają się swoistymi zdjęciami przyszłych obiektów. Obie techniki korzystają z tej samej kulturowo przyswojonej formuły oglądania obrazów, która pozwala nam bez problemu obcować ze zdjęciami w miejscach prywatnych i publicznych, w samotności lub w towarzystwie. Prawdopodobnie w perspektywie 2–3 lat rozwiną się nowe technologie renderujące, dzięki czemu dynamika pracy znacząco wzrośnie. Jakość już teraz jest bardzo wysoka, ale również na tym polu można spodziewać się zmian. Wszystko wskazuje na to, że wzrośnie zarówno średni poziom artystyczny prac, jak i otwartość klientów na nieoczywiste i wrażeniowe prezentacje.