在Qt Design Studio中使用3D图形及视觉效果

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本文翻译自：Working with 3D graphics and visual effects in Qt Design Studio
原文作者：Qt公司产物营销经理 Matteo Capelletti
校审：Haipeng Yu

为了打造宜人的汽车体验，设计师需要先进的东西，以最少的时间和精力创建超卓的图形用户界面。Qt Design Studio包含所有资源，可以轻松创建令人惊叹的UI应用法式，包罗最先进的3D图形，并可在任意嵌入式系统上以最佳性能运行。
现代车内体验越来越倾向于使用3D图形来增强车内体验。环绕视图显示器、泊车助手和昂首显示导航（HUD）系统就是几类重度依赖3D图形的应用法式。这些高级驾驶辅助系统（ADAS）正变得越来越遍及，因为它们通过实时环境中汽车的真实衬着，广泛扩展了驾驶员的态势感知能力。在所有这些情况下，所谓的“数字镜像”已经成为一种风行的方式，通过先进的3D图形将车辆的状态和性能在车内可视化。
我们来看看这些超卓的3D图形是如何成为驱动现代汽车数字座舱UI应用法式一部门的。



3D增强HUD导航系统

3D设计及UI创建

首先，3D模型是在3D内容创建东西中创建的，如Blender、Maya或3ds Max。3D汽车模型能够衬着灯光启闭、车门开关等动画。借助目前最先进的图形东西和能力，这种3D图像的质量可以达到以假乱真的程度，以至于用户很难将它们与真实物体的高分辩率图片或视频区分隔来。
但就其本身而言，这样的3D设计只是图像，而为了敦促更有意义的车内体验，它们应该成为UI应用法式的一部门，其行为与其他功能、处事和连接视觉与现实的传感器相关联。这就是Qt Design Studio能够做到的事情。
在Qt Design Studio中，3D模型的每个组件都可以连接到来自汽车传感器的数据。通过这种方式，当真正的汽车的车灯打开时，汽车UI中的3D模型的灯就会打开，同样，门也会随之打开和封锁。呈此刻UI中的3D模型的行为此刻与真实汽车的功能相连接。在更复杂的ADAS应用法式中，我们看到道路上的3D汽车模型与其他3D衬着的汽车以及周围可能的行人，以反映汽车实际情况的3D表示形式呈现。



Outrun ADAS场景

通过数据绑定，Qt Design Studio实现了设计与现实世界的连接。在这里，通过来自设计的视觉效果和来自汽车传感器的数据，UI应用法式变得栩栩如生。
设计与开发

当在Qt Design Studio中导入3D图形资源时，没有任何细节丢掉，设计保持完整，看起来与在3D内容创建东西中完全不异。
Technical Artist能够操作Qt Design Studio中所有的东西，通过添加状态、过渡和属性绑定将视觉内容（设计、预置控件、纹理、光线）转换为真正的UI应用法式。
所有这些操作都可以通过单击并将属性拖放到模型上直不雅观地实现，而不需要编写任何代码。同时，在Qt Design Studio中创建的UI会自动转换为QML代码。在任何时候，用户都可以自由选择是在图形化更改UI还是编纂代码。这两种表示形式是实时同步的，因此对此中一种表示形式的任何更改城市当即反映到另一个傍边。这种调动代码的能力为后端开发者铺平了道路，他们可以使用与设计师不异的东西来措置UI的其他方面，如数据集成和测试。
让设计师和开发者能够在同一个东西上一同协作，不仅能够确保从原型设计到部署都能保留UI引人注目的外不雅观，而且还确保了用户体验在后端得到了优化，并符合UX设计师最初的打算。
打造惊鸿一瞥的亮点

强大的3D图形在汽车应用中存在丰硕而重要的用例，并增加汽车品牌的声望。Qt Design Studio为基于物理的衬着（PBR）提供了完全撑持，以与尺度材料模型完全兼容。遵循PBR尺度大幅简化了导入3D资源的任务，因为它确保了模型在Qt Design Studio中的外不雅观与在内容创建东西中的完全不异，而不需要为分歧的概况类型创建自定义着色器。PBR还撑持访谒在线可用的数千个3D模型，它们可以按照UI应用法式的需求使用和定制。但Qt Design Studio所能做的远不止于此。
光、暗影和反射对于创建传神的3D场景是必不成少的。Qt Design Studio提供了几种类型的光，包罗带有HDR地图的IBL，用于超现实主义的衬着。此外，Global Illumination撑持模型间接光照，使场景更加真实。
后期措置效果为3D模型和场景添上了点睛一笔。Qt Design Studio目前有21个后期措置效果可供选择，未来还打算发布更多。模糊，景深，抗锯齿，色调映射只是一些现成的效果（3D效果 | Qt Design Studio手册3.8.0）。后期措置效果可以很容易地通过拖放来添加，使3D场景更具沉浸感，并为完整的UI添加电影化的风格。
最后，粒子效果非常适合创建引人注目的动画，模拟汽车表里的流体和空气流动。粒子可以用于包罗变形、火花、尘埃和烟雾在内的令人惊叹的动画。此外对驾驶可能发生不利影响的外部天气条件，如雨、风或雪，也可以通过粒子效果有效地表示出来。
Qt Design Studio为在嵌入式环境中创建粒子效果进行了优化，在该环境中措置能力可能受到限制，就像在汽车中使用的设备一样。