📈plre

Target: Current Landscape and Challenges

Status Quo:

In our present digital era, we have an array of modeling software available, such as Blender. However, these tools could benefit from improvements, which I propose in my idea. One primary reason is the sheer size of the files they generate. These files, often several gigabytes in size, render real-time sharing nearly impossible due to the significant database requirements and unrealistic communication conditions.

現代のデジタル時代には、Blender のようなモデリングソフトウェアが多数利用できます。 しかし、これらのツールは改善の余地があり、私はそのためのアイディアを提案します。 主な理由の一つは、彼らが生成するファイルの非常に大きなサイズです。 これらのファイルは、しばしば数ギガバイトのサイズであり、 リアルタイムでの共有は、データベースの要件や非現実的な通信条件のため、ほぼ不可能です。

From my experience in developing realistic web-based 3D games and metaverse office services, the challenge of downloading 3D models due to data volume stands out. In my work, I often resort to advanced compression techniques when handling realistic models. Websites, constrained by storage limitations, face problems with the polygon-based approach, given the data expectations are mere MBs, which can quickly exhaust with just a single avatar's 3D model.

リアルなウェブベースの 3D ゲームやメタバースオフィスサービスを開発する私の経験から、 データ量のための 3D モデルのダウンロードの課題が際立っています。 私の仕事では、リアルなモデルを取り扱う際に、高度な圧縮技術に頼ることがよくあります。 ストレージの制限により制約を受けるウェブサイトは、 データの期待が単なる MB であり、単一のアバターの 3D モデルだけで迅速に枯渇する可能性があるため、 ポリゴンベースのアプローチに問題を抱えています。

Projected Future:

Hypothetically, if we could represent individuals through mathematical formulas, it would allow for expression using minimal strings, solving the data volume issue. Additionally, integrating Noise into functions could generate an infinite array of model patterns. Considering creating a city's 3D map, it would inevitably require gigabytes of data. However, sharing this data in real-time remains unrealistic due to communication speeds and device capacity constraints.

もし私たちが数学の式を使って個体を表現できると仮定すると、最小限の文字列での表現が可能になり、データ量の問題が解決します また、ノイズを関数に統合することで、無限のモデルパターンを生成することができます。 都市の 3D マップを作成すると考えると、必ず何ギガバイトものデータが必要になります。 しかし、このデータをリアルタイムで共有することは、通信速度やデバイスの容量制限のために現実的ではありません。

As we even start to think about broader horizons, like space, interplanetary communication might become a necessity. Such long-distance communication will likely reduce communication speeds. Further, newer technological structures, like Blockchains, might not support the storage of large data volumes. Thus, even with technological advancements, the challenge of sharing large-scale data like 3D Models in real-time remains unresolved.

私たちが宇宙のような広い地平線について考え始めると、惑星間の通信が必要になるかもしれません。 このような長距離の通信は、通信速度を低下させる可能性があります。 さらに、ブロックチェーンのような新しい技術構造は、大量のデータの保存をサポートしないかもしれません。 したがって、技術的進歩があっても、リアルタイムでの 3D モデルのような大規模なデータの共有の課題は未解決のままです。

However, a solution emerges when considering a mathematical description-based approach to form shapes. Traditional methods use many coordinates for basic shapes like spheres. In contrast, a sphere's distance function can be as simple as length(p) - size. Raymarch allow for the portrayal of vast landscapes using minimal code.

しかし、形を作るための数学的な記述に基づいたアプローチを考慮すると、解決策が浮かび上がってきます。 従来の方法は、球のような基本的な形に多くの座標を使用します。 対照的に、球の距離関数は length(p) - size という単純なものになることができます。 レイマーチは最小限のコードで広大な風景を描写することを可能にします。

Present Issues:

Despite the groundbreaking potential of Raymarch, there are inherent challenges. Representing landscapes or characters using mathematical formulas demands profound knowledge in areas like GLSL, OpenGL, and more broadly, mathematics. Raymarch, despite its capability, is considered challenging and is not widely utilized beyond specific applications like visual effects or cloud representations.

Raymarch の革新的な可能性にも関わらず、固有の課題があります。 風景やキャラクターを数学の式を使って表現することは、GLSL や OpenGL、さらに広くは数学のような分野での深い知識を必要とします。 Raymarch は、その能力にも関わらず、難しく見られており、 視覚効果やクラウドの表現のような特定のアプリケーションを超えて広く利用されていません。

Solution: A Revolutionary Approach

Conceptual Breakthrough:

A paradigm shift emerges when we explore intuitive UI/UX designs, encapsulated in the software. Unlike traditional software that is constrained by large data files, plre opens doors to the realm of mathematical formulae. This novel approach ensures that even artists unfamiliar with linear algebra can construct 3D content seamlessly. The core idea lies in transforming the traditionally code-based representation of formulas into a structured GUI format. Furthermore, the minimalistic nature of formula-based representation enables real-time data sharing, culminating in the first-ever multi-user collaborative modeling software.

ソフトウェアに組み込まれた直感的な UI/UX デザインを探求すると、新しいパラダイムが現れます。 伝統的なソフトウェアが大きなデータファイルに制約されているのとは対照的に、plre は数学の数式の領域への扉を開きます。 この新しいアプローチは、線形代数に慣れていないアーティストでも、3D コンテンツをシームレスに構築できることを保証します。 核となるアイディアは、伝統的にコードベースの数式の表現を構造化された GUI フォーマットに変換することにあります。 さらに、数式ベースの表現のミニマリスティックな性質により、リアルタイムのデータ共有が可能となり、 初めてのマルチユーザー協力モデリングソフトウェアに結実します。

The Cascade of Benefits:

Using formulas for representation isn't just a workaround; it's an elevation in the very way we perceive modeling. Once materialized, formulas allow dynamic variations, much like having a new palette of paints that artists previously lacked. By tweaking parts of a formula or adjusting parameters, the essence of an object can be evolved far beyond its original concept. Despite the simplicity of the raymarch algorithm, it's a powerhouse that makes reproducing in varied environments feasible.

数式を使用した表現は単なる回避策ではなく、モデリングをどのように認識するかの向上です。 一度具体化されると、数式はアーティストが以前に持っていなかった新しいパレットのペイントのように、 動的な変化を可能にします。数式の一部を微調整したり、パラメータを調整することで、 オブジェクトの本質を元の概念をはるかに超えて進化させることができます。 raymarch アルゴリズムのシンプルさにも関わらず、それはさまざまな環境での再現を実現可能にする強力なものです。

Another advantage lies in our ability to derive from the vast realm of external resources. The inclusion of shape definitions from repositories, like lygia, saves users from constantly reinventing the wheel. If the math is understood, any shape becomes feasible. This freedom extends not just to object creation but its very material. How an object interacts with light, its texture, its sheen — all can be customized to precision.

外部リソースの広大な領域から得ることができる別の利点があります。 lygiaのようなリポジトリからの形状定義を取り入れることで、ユーザーは常に同じことを繰り返し行う必要がなくなります。 数学が理解されれば、どんな形も実現可能になります。 この自由は、オブジェクトの作成だけでなく、その実質的な素材にも及びます。 オブジェクトが光とどのように相互作用するか、そのテクスチャ、その光沢 - すべてが精度を持ってカスタマイズできます。

Societal Impact and The Way Forward:

The magnitude of this innovation isn't limited to its technical prowess. It's an empowerment of artists, creators, and innovators worldwide. The approach, although intricate, aims to make 3D modeling more accessible, making it accessible even to those with limited resources. The lightweight nature ensures that even in areas with bandwidth constraints, real-time collaborative 3D modeling becomes a reality.

この革新の影響は、技術的な能力だけにとどまりません。 これは世界中のアーティスト、クリエイター、イノヴェーターたちを強化するものです。 この手法は複雑ではありますが、3D モデリングをよりアクセスしやすくすることを目指しており、 資源が限られている人々にも利用可能にしています。 軽量性により、帯域幅に制約のある地域でも、リアルタイムの協力的な 3D モデリングが実現可能となります。

Furthermore, the philosophy behind plre aligns with the ethos of open-source communities. By urging users to contribute unique shader designs back to the community, plre guarantees a self-sustaining, ever-evolving ecosystem. Such collaboration drives innovation, ensuring that the realm of 3D modeling continues to grow, adapt, and inspire.

さらに、plre の背後にある哲学は、オープンソースコミュニティの精神と一致しています。 ユーザーにユニークなシェーダーデザインをコミュニティに還元するよう促すことで、 plre は自己持続的で常に進化するエコシステムを保証します。このような協力関係は革新を促進し、 3D モデリングの分野が成長し、適応し、触発し続けることを保証します。