Презентація: "Тривимірна графіка. Принципи тривимірної графіки",

3 D-графіка. Програми для роботи з 3 D-графікою

Що таке 3 D-графіка та де її використовують? 3 D-графіка — розділ комп'ютерної графіки, сукупність прийомів та інструментів, призначених для зображення об'ємних об'єктів. Використання: Архітектурна візуалізація;Кінематограф;Відеоігри;Друкованій продукції; Науці та промисловості. Приклад 3 D-графікиігрові (Low-Polygonal) - для створення поверхні тривимірного об'єкту використовується невелике число двомірних багатокутників, складових єдину модель;фотореалістичні (Hi-Polygonal) - для створення поверхні тривимірного об'єкту використовується велика кількість полігонів

Основні поняття тривимірної графіки Полігон (polygon) - трикутник, що задається координатами трьох точок в тривимірному просторі. Він є базовим геометричним примітивом в 3 D- графіці. У більш широкому сенсі слова полігон - довільний плоский багатокутник. Але в 3 D-графіці це поняття звужують до трикутника, тобто до найбільш простої плоскої фігури, яка найлегше піддається розрахункам (за трьома точкам задається площина). Хоча іноді застосовуються й інші багатокутники в якості геометричних примітивів. Вертекс (vertex) - вершина (точка) полігону, задається трьома координатами. В принципі, всю полігональну сітку 3 D-моделі можна було б задати масивом полігонів, кожен з яких в свою чергу представляв би масив з трьох вертексів, а вертекс - масив з трьох координат. Текстура (texture) - плоске зображення, натягується на полігон або кілька полігонів. Процес заповнення полігону текстурою іноді називають обгортанням. Тексель (texel) - точка на поверхні текстури. З таких точок складається все зображення текстури. Піксель (pixel) - (pixel, розшифровується як PICture'S ELement, елемент зображення) - всім звична назва одиничної точки, яка відображається на моніторі в конкретному місці.

Архітектурна візуалізація Архітектурна візуалізація – графічне відображення об’єкту або містобудівної ситуації в архітектурі. Має певну інформативність і дозволяє якнайповніше уявити зовнішні характеристики майбутньої споруди. Є ефективною формою демонстрації конкурсних проектів, створення презентацій в галузі проектування і будівництва. Архітектурна візуалізація стала спеціальним напрямом в роботі архітекторів і 3 D-дизайнерів. Архітектурна візуалізація. Види візуалізації: Ручна графіка- зображення, створені уручну з дотриманням принципів нарисної геометрії. Згодом можуть піддаватися комп'ютерній пост-обробці. Комп'ютерна графіка- статична векторна або растрова графіка, анімація або панорамна візуалізація, що отримується в результаті розрахунку (рендерингу) комп'ютерної моделі об'єкта, що візуалізується, спеціальною програмою.

3 D-графіка у відеоіграх Відеогра передбачає створення графіки, звуків та внутрішньо-ігрових текстів. Концепт-арти виконуються на папері або комп’ютері, зазвичай в кількох варіантах. На основі концепт-артів художниками затверджуються і створюються двовимірні або тривимірні моделі персонажів, предмети та декорації, для цього художники працюють в програмах, призначених для роботи із графікою. Тривимірні моделі персонажів

Створення 3 D-зображення Для одержання тривимірного зображення на площині потрібні такі кроки: Моделювання — створення тривимірної математичної моделі сцени і об'єктів в ній. Рендеринг (візуалізація) — побудова проекції відповідно до обраної фізичної моделі. Виведення отриманого зображення на пристрій виведення — дисплей або принтер. Кіно і 3 DВ кіноіндустрії тривимірна графіка використовується для: Анімації об’єктів, персонажів;Комп’ютерної генерації образів;Створення спецефектів.

Процес створення 3 D-графіки

Моделювання. Сцена включає в себе кілька категорій об’єктів: Геометрія- побудована за допомогою різних технік модель, наприклад будівля; Матеріали- інформація про візуальні властивості моделі, наприклад колір стін і відбиває / заломлююча здатність вікон; Джерела світла- налаштування напрямки, потужності, спектра освітлення Віртуальні камери- вибір точки та кута побудови проекції; Сили та дії- налаштування динамічних спотворень об'єктів, застосовується в основному в анімації; Додаткові ефекти- об'єкти, що імітують атмосферні явища: світло у тумані, хмари, полум'я і пр.

Рендерінг На цьому етапі математична (векторна) просторова модель перетворюється на пласку (растрову) картинку. Існує декілька технологій візуалізації, часто комбінованих разом: Z-буфер- використовується в «Open. GL» і «Direct. X»; Сканлайн — розрахунок кольору кожної точки картинки побудовою променя з точки зору спостерігача через уявний отвір в екрані на місці цього пікселя «в сцену» до перетину з першою поверхнею. Колір пікселя буде таким же, як колір цієї поверхні; Трасування променів — те ж, що і сканлайн, але колір пікселя уточняється за рахунок побудови додаткових променів від точки перетину променя погляду; Глобальне освітлення — розрахунок взаємодії поверхонь і середовищ у видимому спектрі випромінювання за допомогою інтегральних рівнянь. Найпопулярнішими системами рендеринга є: Mental ray;V-Ray;Corona Renderer.

Програмне забезпечення для роботи з 3 D-графікою Програмні пакети, що дозволяють створювати тривимірну графіку, дуже різноманітні. Останні роки стійкими лідерами в цій галузі є комерційні продукти: такі як:«3ds Max»«Maya»«Lightwave 3 D»«Soft. Image XSI»«Maxon Cinema 4 D»«Rhinoceros 3 D»«Blender»«3ds Max»«Maya»«Lightwave 3 D»«Blender»