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公司產品營銷經理 Matteo Capelletti
校審：Haipeng Yu
為了打造宜人的汽車體驗，設計師需要先進的工具，以最少的時間和精力創建出色的圖形用戶界面。Qt Design Studio包含所有資源，可以輕松創建令人驚嘆的UI應用程序，包括最先進的3D圖形，并可在任意嵌入式系統上以最佳性能運行。
現代車內體驗越來越傾向于使用3D圖形來增強車內體驗。環繞視圖顯示器、停車助手和抬頭顯示導航（HUD）系統就是幾類重度依賴3D圖形的應用程序。這些高級駕駛輔助系統（ADAS）正變得越來越普遍，因為它們通過實時環境中汽車的真實渲染，廣泛擴展了駕駛員的態勢感知能力。在所有這些情況下，所謂的“數字鏡像”已經成為一種流行的方式，通過先進的3D圖形將車輛的狀態和性能在車內可視化。
我們來看看這些出色的3D圖形是如何成為驅動現代汽車數字座艙UI應用程序一部分的。
3D增強HUD導航系統
3D設計及UI創建
首先，3D模型是在3D內容創建工具中創建的，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分開來。
但就其本身而言，這樣的3D設計只是圖像，而為了推動更有意義的車內體驗，它們應該成為UI應用程序的一部分，其行為與其他功能、服務和連接視覺與現實的傳感器相關聯。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據。通過這種方式，當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閉。出現在UI中的3D模型的行為現在與真實汽車的功能相連接。在更復雜的ADAS應用程序中，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表現形式出現。
Outrun ADAS場景
通過數據綁定，Qt Design Studio實現了設計與現實世界的連接。在這里，通過來自設計的視覺效果和來自汽車傳感器的數據，UI應用程序變得栩栩如生。
設計與開發
當在Qt Design Studio中導入3D圖形資源時，沒有任何細節丟失，設計保持完整，看起來與在3D內容創建工具中完全相同。
Technical Artist能夠利用Qt Design Studio中所有的工具，通過添加狀態、過渡和屬性綁定將視覺內容（設計、預置控件、紋理、光線）轉換為真正的UI應用程序。
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，而不需要編寫任何代碼。同時，在Qt Design Studio中創建的UI會自動轉換為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。這兩種表現形式是實時同步的，因此對其中一種表現形式的任何更改都會立即反映到另一個當中。這種調動代碼的能力為后端開發者鋪平了道路，他們可以使用與設計師相同的工具來處理UI的其他方面，如數據集成和測試。
讓設計師和開發者能夠在同一個工具上一同協作，不僅能夠確保從原型設計到部署都能保留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化，并符合UX設計師最初的計劃。
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標準大幅簡化了導入3D資源的任務，因為它確保了模型在Qt Design Studio中的外觀與在內容創建工具中的完全相同，而不需要為不同的表面類型創建自定義著色器。PBR還支持訪問在線可用的數千個3D模型，它們可以根據UI應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，未來還計劃發布更多。模糊，景深，抗鋸齒，色調映射只是一些現成的效果。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添加電影化的風格。
最后，粒子效果非常適合創建引人注目的動畫，模擬汽車內外的流體和空氣流動。粒子可以用于包括變形、火花、灰塵和煙霧在內的令人驚嘆的動畫。另外對駕駛可能產生不利影響的外部天氣條件，如雨、風或雪，也可以通過粒子效果有效地表現出來。
Qt Design Studio為在嵌入式環境中創建粒子效果進行了優化，在該環境中處理能力可能受到限制，就像在汽車中使用的設備一樣。
Outrun演示中車內通風的粒子效果建模
（文章來源公眾號：Qt軟件）
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