Cuáles son los tipos de gráficos por computadora. gráficos 3D gráficos 3D

Probablemente esté leyendo este artículo en el monitor de una computadora o en la pantalla de un dispositivo móvil, una pantalla que tiene dimensiones, altura y ancho reales. Pero cuando miras, por ejemplo, los dibujos animados de Toy Story o juegas al juego Tomb Raider, ves un mundo tridimensional. Una de las cosas más sorprendentes del mundo 3D es que el mundo que ves puede ser el mundo en el que vivimos, el mundo en el que viviremos mañana o el mundo que solo vive en la mente de los creadores de una película o un juego. Y todos estos mundos solo pueden aparecer en una pantalla; esto es al menos interesante.
¿Cómo engaña una computadora a nuestros ojos para que piensen que estamos mirando una pantalla plana para ver la profundidad de la imagen presentada? ¿Cómo hacen los desarrolladores de juegos para que veamos personajes reales moviéndose en un paisaje real? Hoy les voy a hablar sobre los trucos visuales que usan los diseñadores gráficos y cómo todo se une y nos parece tan simple. De hecho, no todo es simple, y para descubrir cómo son los gráficos en 3D, vaya por debajo del corte: allí encontrará una historia fascinante en la que, estoy seguro, se sumergirá con un placer sin precedentes.

¿Qué hace que una imagen sea 3D?

Una imagen que tiene o parece tener alto, ancho y profundidad es tridimensional (3D). Una imagen que tiene alto y ancho pero no profundidad es bidimensional (2D). ¿Recuérdame dónde ves imágenes bidimensionales? - Prácticamente en todas partes. Recuerda incluso el símbolo habitual en la puerta del baño, que indica un cubículo para uno u otro piso. Los símbolos están diseñados de tal manera que puede reconocerlos y reconocerlos de un vistazo. Es por eso que solo usan las formas más básicas. Información más detallada sobre cualquier símbolo puede decirle qué tipo de ropa lleva este hombrecito colgado en la puerta, o el color del cabello, por ejemplo, los símbolos de la puerta del baño de mujeres. Esta es una de las principales diferencias entre la forma en que se usan los gráficos 3D y 2D: los gráficos 2D son simples y memorables, mientras que los gráficos 3D usan más detalles y ajustan mucha más información en un objeto aparentemente ordinario.

Por ejemplo, los triángulos tienen tres líneas y tres ángulos: todo lo que necesitas saber de qué está hecho el triángulo y qué es en realidad. Sin embargo, mire el triángulo desde el otro lado: la pirámide es una estructura tridimensional con cuatro lados triangulares. Tenga en cuenta que en este caso ya hay seis líneas y cuatro esquinas: en esto consiste la pirámide. Vea cómo un objeto ordinario puede convertirse en un objeto tridimensional y contener mucha más información necesaria para contar la historia de un triángulo o una pirámide.

Durante cientos de años, los artistas han utilizado algunos trucos visuales que pueden convertir una imagen 2D plana en una ventana real al mundo 3D real. Puede ver un efecto similar en fotografías regulares que puede escanear y ver en un monitor de computadora: los objetos en la fotografía parecen más pequeños cuando están más lejos; los objetos cercanos a la lente de la cámara están enfocados, lo que significa que todo lo que está detrás de los objetos enfocados está borroso. Los colores tienden a ser menos vibrantes si el sujeto no está tan cerca. Cuando hablamos de gráficos 3D en computadoras hoy en día, estamos hablando de imágenes que se mueven.

¿Qué son los gráficos 3D?

Para muchos de nosotros, jugar en una computadora personal, un dispositivo móvil o un sistema de juego avanzado en general es el ejemplo más llamativo y la forma más común en la que podemos contemplar gráficos tridimensionales. Todos estos juegos, películas geniales creadas con la ayuda de una computadora, deben pasar por tres pasos básicos para crear y presentar escenas 3D realistas:

1. Creando un mundo virtual en 3D
2. Determinar qué parte del mundo se mostrará en la pantalla
3. Determinar cómo se verá un píxel en la pantalla para que la imagen completa parezca lo más realista posible

Creando un mundo virtual en 3D
El mundo virtual 3D, por supuesto, no es lo mismo que el mundo real. La creación de un mundo virtual en 3D es un trabajo complejo de visualización por ordenador de un mundo similar al real, para cuya creación se utilizan una gran cantidad de herramientas y que implica un altísimo nivel de detalle. Tome, por ejemplo, una parte muy pequeña del mundo real: su mano y el escritorio debajo de ella. Su mano tiene cualidades especiales que determinan cómo puede moverse y verse externamente. Las articulaciones de los dedos se doblan solo hacia la palma, y ​​no en dirección opuesta. Si golpeas la mesa, no ocurrirá ninguna acción: la mesa es sólida. En consecuencia, su mano no puede pasar a través de su escritorio. Puede probar que esta afirmación es cierta mirando algo natural, pero en el mundo virtual en 3D las cosas son bastante diferentes: no hay naturaleza en el mundo virtual, no hay cosas tan naturales como su mano, por ejemplo. Los objetos en el mundo virtual son completamente sintéticos; estas son las únicas propiedades que les otorga el software. Los programadores usan herramientas especiales y diseñan mundos virtuales en 3D con mucho cuidado para que todo en ellos siempre se comporte de cierta manera.

¿Qué parte del mundo virtual se muestra en la pantalla?
En un momento dado, la pantalla solo muestra una pequeña parte del mundo virtual en 3D creado para el juego de computadora. Lo que se muestra en la pantalla son ciertas combinaciones de formas en las que se define el mundo, donde decides a dónde ir y qué ver. No importa a dónde vaya, hacia adelante o hacia atrás, hacia arriba o hacia abajo, hacia la izquierda o hacia la derecha, el mundo virtual en 3D que lo rodea determina lo que ve cuando se encuentra en una determinada posición. Lo que ves tiene sentido de una escena a la siguiente. Si estás mirando un objeto desde la misma distancia, independientemente de la dirección, debería verse alto. Cada objeto debe verse y moverse de tal manera que creas que tiene la misma masa que el objeto real, que es tan duro o blando como el objeto real, etc.

Los programadores que escriben juegos de computadora se esfuerzan mucho en diseñar mundos virtuales en 3D y hacerlos para que puedas deambular por ellos sin toparte con nada que te haga pensar "¡Esto no podría suceder en este mundo!". Lo último que quieres ver son dos objetos sólidos que pueden atravesarse. Este es un claro recordatorio de que todo lo que ves es una farsa. El tercer paso implica al menos tantos cálculos como los otros dos pasos y también debe realizarse en tiempo real.

Iluminación y perspectiva

Cuando entras en una habitación, enciendes la luz. Probablemente no dedique mucho tiempo a pensar en cómo funciona realmente y cómo la luz proviene de la lámpara y se esparce por la habitación. Pero las personas que trabajan con gráficos 3D deben pensar en ello, porque todas las superficies, las estructuras alámbricas circundantes y cosas por el estilo deben estar iluminadas. Un método, el trazado de rayos, involucra secciones del camino que toman los rayos de luz cuando salen de la bombilla, rebotan en espejos, paredes y otras superficies reflectantes, y finalmente aterrizan en objetos con intensidades variables desde varios ángulos. Esto es difícil, porque de una bombilla puede haber un haz, pero en la mayoría de las habitaciones se utilizan varias fuentes de luz: varias lámparas, lámparas de techo (candelabros), lámparas de pie, ventanas, velas, etc.

La iluminación juega un papel clave en dos efectos que dan la apariencia, el peso y la solidez exterior de los objetos: el sombreado y las sombras. El primer efecto, el oscurecimiento, es cuando cae más luz en un lado de un objeto que en el otro. El oscurecimiento le da al sujeto mucho naturalismo. Este sombreado es lo que hace que los pliegues de la colcha sean profundos y suaves, y que los pómulos altos parezcan llamativos. Estas diferencias en la intensidad de la luz refuerzan la ilusión general de que el sujeto tiene profundidad además de altura y anchura. La ilusión de masa proviene del segundo efecto, la sombra.

Los cuerpos sólidos proyectan sombras cuando la luz los golpea. Puedes ver esto cuando miras la sombra que un reloj de sol o un árbol proyectan sobre la acera. Por lo tanto, estamos acostumbrados a ver objetos reales y personas proyectando sombras. En 3D, la sombra, nuevamente, refuerza la ilusión al crear el efecto de estar en el mundo real, en lugar de en una pantalla de formas generadas matemáticamente.

perspectiva
Perspectiva es una palabra que puede significar mucho, pero en realidad describe un efecto simple que todos han visto. Si te paras al costado de un camino largo y recto y miras a lo lejos, parece como si ambos lados del camino convergieran en un punto en el horizonte. Además, si los árboles están cerca de la carretera, los árboles más alejados se verán más pequeños que los árboles más cercanos. De hecho, parecerá que los árboles convergen en un punto determinado del horizonte formado cerca de la carretera, pero no es así. Cuando todos los objetos en la escena parecen terminar convergiendo en un punto en la distancia, eso es perspectiva. Hay muchas variaciones de este efecto, pero la mayoría de los gráficos 3D usan el punto de vista único que acabo de describir.

Profundidad de campo

Otro efecto óptico que se ha utilizado con éxito para crear gráficos en 3D es la profundidad de campo. Usando mi ejemplo de árbol, hay otra cosa interesante que sucede además de lo anterior. Si miras los árboles que están cerca de ti, los árboles más lejanos parecen estar fuera de foco. Los cineastas y los animadores por computadora utilizan este efecto, la profundidad de campo, con dos propósitos. El primero es reforzar la ilusión de profundidad en la escena que está viendo el usuario. El segundo objetivo es que los directores utilicen la profundidad de campo para centrar su atención en sujetos o actores que se consideren más importantes. Para llamar su atención sobre una persona que no es heroína en una película, por ejemplo, se puede usar "profundidad de campo reducida", donde solo el actor está enfocado. Una escena que está diseñada para impresionarle, por el contrario, utilizará una "gran profundidad de campo" para que tantos objetos como sea posible estén enfocados y, por lo tanto, visibles para el espectador.

Suavizado

Otro efecto que también se basa en engañar a la vista es el suavizado. Los sistemas de gráficos digitales son muy adecuados para crear líneas nítidas. Pero también sucede que las líneas diagonales tienen la sartén por el mango (también aparecen con bastante frecuencia en el mundo real, y luego la computadora reproduce líneas que son más como escaleras (creo que sabes lo que es una escalera cuando miras el objeto de la imagen en detalle)). Por lo tanto, para engañar a su ojo para que vea una curva o línea suave, una computadora puede agregar ciertos tonos de color a las filas de píxeles que rodean la línea. Con este “color gris” de píxeles, la computadora solo engaña a tus ojos y, mientras tanto, crees que no hay más pasos irregulares. Este proceso de agregar píxeles de colores adicionales para engañar a la vista se denomina suavizado y es una de las técnicas que se crean manualmente mediante gráficos 3D por computadora. Otra tarea difícil para una computadora es crear animaciones 3D, un ejemplo de lo cual se le presentará en la siguiente sección.

Ejemplos Reales

Cuando todos los trucos que he descrito anteriormente se usan juntos para crear una escena asombrosamente real, el resultado vale la pena. Los últimos juegos, películas, objetos generados por computadora se combinan con fondos fotográficos, lo que mejora la ilusión. Puede ver resultados sorprendentes cuando compara fotos y una escena generada por computadora.

La foto de arriba muestra una oficina típica que utiliza una acera para entrar. En una de las siguientes fotos, se colocó una pelota simple de un solo color en la acera, después de lo cual se fotografió la escena. La tercera foto ya es el uso de un programa de gráficos por computadora, que creó la pelota que en realidad no existe en esta foto. ¿Puedes decir si hay alguna diferencia significativa entre estas dos fotos? Creo que no.

Creación de animación y apariencia de "acción en vivo"

Hasta ahora, hemos analizado las herramientas que hacen que cualquier imagen digital parezca más realista, ya sea que la imagen sea fija o parte de una secuencia de animación. Si se trata de una secuencia animada, los programadores y diseñadores utilizarán aún más trucos visuales diferentes para dar la apariencia de "acción en vivo" en lugar de imágenes generadas por computadora.

¿Cuántos fotogramas por segundo?
Cuando vas a ver un éxito de taquilla ostentoso en un cine local, una secuencia de imágenes llamada tomas se ejecuta a 24 fotogramas por segundo. Dado que nuestra retina retiene una imagen por un poco más de 1/24 de segundo, los ojos de la mayoría de las personas combinarán cuadros en una imagen continua de movimiento y acción.

Si no entiendes lo que acabo de escribir, míralo desde el otro lado: esto significa que cada fotograma de la película es una fotografía tomada a una velocidad de obturación (exposición) de 1/24 de segundo. Por lo tanto, si observa uno de los muchos fotogramas de una película de carreras, verá que algunos de los autos de carrera están "borrosos" porque viajaban a alta velocidad mientras el obturador de la cámara estaba abierto. Este desenfoque de cosas creado por el movimiento rápido es lo que estamos acostumbrados a ver, y es parte de lo que hace que una imagen sea real para nosotros cuando la miramos en una pantalla.

Sin embargo, las imágenes digitales en 3D no son fotografías después de todo, por lo que no se produce ningún efecto de desenfoque cuando un objeto se mueve a través del marco durante la captura. Para hacer que las imágenes sean más realistas, los programadores deben agregar explícitamente el desenfoque. Algunos diseñadores creen que se necesitan más de 30 fotogramas por segundo para "superar" esta falta de desenfoque natural, razón por la cual empujaron los juegos a alcanzar un nuevo nivel: 60 fotogramas por segundo. Si bien esto permite que cada imagen individual se vea con gran detalle y muestre objetos en movimiento en incrementos más pequeños, aumenta considerablemente la cantidad de cuadros para una secuencia de animación determinada. Hay otras partes específicas de las imágenes en las que se debe sacrificar la representación precisa por computadora en aras del realismo. Esto se aplica tanto a objetos en movimiento como estacionarios, pero esa es otra historia.

vamos a llegar a un final

Los gráficos por computadora continúan asombrando al mundo al crear y generar una amplia variedad de escenas y objetos móviles e inmóviles verdaderamente realistas. Con 80 columnas y 25 líneas de texto monocromático, los gráficos han recorrido un largo camino y el resultado es claro: millones de personas juegan y ejecutan todo tipo de simulaciones con la tecnología actual. Los nuevos procesadores 3D también harán sentir su presencia, gracias a ellos podremos explorar literalmente otros mundos y experimentar cosas que nunca nos atrevimos a probar en la vida real. Finalmente, volviendo al ejemplo de la pelota: ¿cómo se creó esta escena? La respuesta es simple: la imagen tiene una pelota generada por computadora. No es fácil saber cuál de los dos es genuino, ¿verdad? Nuestro mundo es increíble y debemos estar a la altura. Espero que te haya interesado y hayas aprendido por ti mismo otra porción de información interesante.

Como se mencionó anteriormente, los gráficos por computadora se pueden dividir en tres categorías principales de acuerdo con las formas en que se describen las imágenes: gráficos rasterizados, vectoriales y tridimensionales. Entre los gráficos bidimensionales, destacan de manera especial los gráficos de píxeles y fractales. 3D, CGI e infografía también requieren una consideración por separado.

Gráficos de píxeles

El término "arte de píxeles" píxel ) significa una forma de imagen digital creada en una computadora usando un editor de gráficos de trama, donde la imagen se edita a nivel de píxel (punto), y la resolución de la imagen es tan pequeña que los píxeles individuales son claramente visibles.

Es un error común pensar que cualquier dibujo realizado con editores de trama es pixel art. Esto no es verdad, imagen de píxel difiere de la tecnología de trama habitual: edición manual de la imagen píxel por píxel. Por lo tanto, un pixel art se caracteriza por su pequeño tamaño, paleta de colores limitada y (generalmente) falta de suavizado.

Los gráficos de píxeles utilizan solo las herramientas más simples de los editores de gráficos de trama, como Lápiz, Línea (línea) o Relleno (relleno de color). Los gráficos de píxeles recuerdan a los mosaicos y al punto de cruz o abalorios, ya que el patrón se compone de pequeños elementos de color, similares a los píxeles de los monitores modernos.

gráficos fractales

Un fractal es un objeto formado por partes separadas e irregulares que son similares al objeto completo. Dado que una descripción más detallada de los elementos de una escala más pequeña se produce de acuerdo con un algoritmo simple, dicho objeto se puede describir con solo unas pocas ecuaciones matemáticas.

Arroz. 8.5.

Los gráficos fractales son indispensables para crear montañas artificiales, nubes, olas marinas. Gracias a los fractales, los objetos complejos se representan fácilmente, cuyas imágenes son similares a las naturales. Los fractales le permiten describir clases enteras de imágenes, cuya descripción detallada requiere relativamente poca memoria (Fig. 8.5). Por otro lado, los fractales son poco aplicables a imágenes fuera de estas clases.

gráficos 3D

Gráficos tridimensionales (3D - del inglés. 3 Dimensiones - tres dimensiones) - tres dimensiones de la imagen) - una sección de gráficos por computadora, un conjunto de técnicas y herramientas (tanto software como hardware) diseñadas para representar objetos tridimensionales (Fig. 8.6).

Arroz. 8.6.

imagen 3D en un plano difiere de uno bidimensional en que implica la construcción de una proyección geométrica de un modelo de escena tridimensional en un plano (por ejemplo, una pantalla de computadora) usando programas especializados (sin embargo, con la creación e implementación de 3D -pantallas y 3D -Las impresoras de gráficos 3D no incluyen necesariamente la proyección en un plano). En este caso, el modelo puede corresponder a objetos del mundo real (automóviles, edificios, un huracán, un asteroide) o ser completamente abstracto (una proyección de un fractal en cuatro dimensiones).

modelado 3D es el proceso de crear un modelo tridimensional de un objeto. Tarea 3D - modelado - para desarrollar una imagen tridimensional del objeto deseado. Con la ayuda de gráficos tridimensionales, puede crear una copia exacta de un objeto en particular y desarrollar una representación nueva, incluso poco realista, de un objeto que nunca existió.

Los gráficos 3D operan sobre objetos en el espacio 3D. Por lo general, los resultados son una imagen plana, una proyección. Los gráficos tridimensionales por computadora se utilizan ampliamente en la televisión, el cine, los juegos de computadora y el diseño de productos impresos.

Los gráficos tridimensionales se utilizan activamente para crear imágenes en el plano de la pantalla o en una hoja impresa en la ciencia y la industria (por ejemplo, en sistemas de trabajo de diseño asistido por computadora (CAD)); para la creación de elementos sólidos: edificios, partes de máquinas, mecanismos), visualización arquitectónica (esto incluye la llamada "arqueología virtual"), en sistemas modernos de imágenes médicas.

Los gráficos 3D generalmente se ocupan de un espacio virtual tridimensional imaginario que se muestra en una superficie bidimensional plana de una pantalla o una hoja de papel. Cualquier imagen en el monitor, debido al plano de este último, se convierte en una imagen rasterizada, ya que el monitor es una matriz, consta de columnas y filas. Los gráficos tridimensionales solo existen en nuestra imaginación: lo que vemos en el monitor es una proyección de una figura tridimensional, y nosotros mismos creamos el espacio. Por lo tanto, la visualización de gráficos puede ser solo raster y vector, y el método de visualización es solo un raster (un conjunto de píxeles), la forma en que se especifica la imagen depende de la cantidad de estos píxeles.

Actualmente, existen varios métodos para mostrar información tridimensional en forma tridimensional, aunque la mayoría de ellos representan características tridimensionales de manera bastante condicional, ya que funcionan con una imagen estéreo. Desde esta zona, gafas estéreo, cascos virtuales, 3D pantallas capaces de mostrar una imagen tridimensional.

-gráficos

El término "gráficos CGI" generado por computadora imagery significa imágenes generadas por computadora) significa imágenes fijas y en movimiento generadas por gráficos de computadora en 3D y utilizadas en artes visuales, impresión, efectos especiales cinematográficos, televisión y simulaciones. Los juegos de computadora generalmente usan gráficos de computadora en tiempo real, pero también se agregan periódicamente videos en el juego basados ​​​​en CGI.

Las imágenes en movimiento se crean mediante animación por computadora, que es un área más limitada de los gráficos CGI, que también es aplicable en el cine, donde le permite crear efectos que no se pueden obtener con el maquillaje tradicional y la animatrónica. La animación por computadora puede reemplazar el trabajo de los dobles y extras, así como la escenografía.

infografías

El término "infografía" (del lat. información- sensibilización, aclaración, presentación; y otros - griego. gráficos - escrito, de grafo - Escribo) denotan una forma gráfica de presentar información, datos y conocimientos.

El rango de aplicación de la infografía es enorme: geografía, periodismo, educación, estadísticas, textos técnicos. Ayuda no solo a organizar grandes cantidades de información, sino también a mostrar más claramente la relación de objetos y hechos en el tiempo y el espacio, así como a demostrar tendencias.

Se puede llamar infografía a cualquier combinación de texto y gráficos creados con la intención de contar una historia en particular, transmitir un hecho en particular. Las infografías funcionan donde necesita mostrar el dispositivo y el algoritmo de algo, la relación de objetos y hechos en el tiempo y el espacio, demostrar una tendencia, mostrar cómo se ve, organizar grandes cantidades de información.

Una infografía es una representación visual de información. Se utiliza cuando es necesario presentar información compleja de forma rápida y clara.

• animatrónicos - una técnica utilizada en cinematografía, animación, modelado por computadora para crear efectos especiales de partes artificiales en movimiento del cuerpo de una persona, animal u otros objetos.

Este tipo de gráficos por computadora ha absorbido una gran cantidad de gráficos por computadora vectoriales y rasterizados. Se utiliza en el desarrollo de proyectos de diseño de interiores, objetos arquitectónicos, en publicidad, en la creación de programas informáticos educativos, videoclips, imágenes visuales de piezas y productos en ingeniería mecánica, etc.

Gráficos 3D por computadora le permite crear escenas tridimensionales volumétricas con condiciones de iluminación de modelado y puntos de vista de configuración.

Para estudiar las técnicas y medios de composición, como la transferencia del espacio, el entorno, el claroscuro, las leyes de la perspectiva lineal, aérea y de color, las ventajas de este tipo de gráficos por computadora sobre los gráficos vectoriales y rasterizados son evidentes aquí. En los gráficos 3D, las imágenes (o personajes) se modelan y mueven en un espacio virtual, en un entorno natural o en un interior, y su animación permite ver un objeto desde cualquier punto de vista, moverlo en un entorno y espacio creado artificialmente. , por supuesto, acompañada de efectos especiales.

Los gráficos tridimensionales por computadora, como los gráficos vectoriales, están orientados a objetos, lo que le permite cambiar todos los elementos de una escena tridimensional y cada objeto individualmente. Este tipo de gráficos por computadora tiene un gran potencial para apoyar el dibujo técnico. Con la ayuda de editores gráficos de infografías tridimensionales, por ejemplo Estudio 3D de Autodesk, puede realizar imágenes visuales de piezas y productos de ingeniería mecánica, así como realizar diseños de edificios y objetos arquitectónicos estudiados en la sección correspondiente de dibujo arquitectónico y de construcción. Junto con esto, se puede proporcionar soporte gráfico para secciones de geometría descriptiva tales como proyecciones en perspectiva, axonométricas y ortogonales, porque los principios para construir imágenes en gráficos de computadora tridimensionales se toman prestados parcialmente de ellos.

Para las artes y manualidades, los gráficos por computadora en 3D brindan la oportunidad de modelar productos futuros con la transferencia de textura y la textura de los materiales con los que se fabricarán estos productos. La capacidad de ver desde cualquier punto de vista el diseño del producto antes de que se materialice en el material le permite realizar cambios y correcciones en su forma o proporciones que pueden no ser posibles después del inicio del trabajo (por ejemplo, joyas, fundición decorativa de metales, etc.). En la misma dirección, los gráficos por computadora en 3D se pueden usar para apoyar la escultura, el diseño, los gráficos artísticos, etc. La animación en 3D y los efectos especiales también se crean usando gráficos en 3D. La creación de videos tutoriales para tutoriales puede ser una aplicación importante de estas capacidades de gráficos por computadora en 3D.

A los medios para trabajar con gráficos tridimensionales, incluya un editor gráfico como Estudio 3D Max. Este es uno de los editores 3D más famosos y se usa a menudo en la realización de películas. Desarrollo del programa Estudio 3D MAX fue lanzado en 1993. Versión Estudio 3D MAX 1.0 lanzado en 1995 en la plataforma Windows NT.

Incluso entonces, algunos expertos expresaron con cautela la opinión de que MÁX. puede competir con otros paquetes de gráficos 3D. Otoño 2003 discreto lanzamientos 3D MAX 6. Las nuevas herramientas de animación de partículas junto con los módulos le permiten crear efectos atmosféricos fotorrealistas. Hay soporte incorporado para objetos drop-mesh, visualización de red completa, importación de datos desde CANALLA-aplicaciones, nuevas oportunidades para la simulación. pero aparte de Estudio 3D Max hay otros programas de modelado 3D igualmente populares, por ejemplo maya. maya es un programa parecido Estudio 3D Max, pero está pensado principalmente para la animación y para la transferencia de expresiones faciales en el rostro de un actor tridimensional. Además, en maya más fácil de dibujar. Estudio 3D Max Está dirigido principalmente a la visualización de objetos de alta calidad, incluso se pueden hacer dibujos primitivos en él.

En general, existen programas de modelado 3D para dibujar, el más famoso de ellos autocad, ArchiCAD. autocad diseñado principalmente para el dibujo de construcción de máquinas, y ArchiCAD para el modelado arquitectónico.

¿Qué requieren los gráficos 3D de una persona?

Por supuesto, la capacidad de modelar varias formas y diseños utilizando varias herramientas de software, así como el conocimiento de la proyección ortogonal (rectangular) y central. el ultimo se llama perspectiva. Se logra una muy buena calidad de modelado a través de una cuidadosa selección de texturas y materiales, combinada con la correcta colocación de luces y cámaras en la escena. La base para construir cualquier forma espacial es el plano y la cara del objeto. Un plano en gráficos 3D se define utilizando tres puntos conectados por segmentos de línea recta.

Es esta condición la que hace posible describir con la ayuda de los planos resultantes "cuadrícula espacial", que es el modelo del objeto. Luego, al objeto se le asignan adicionalmente las características de la superficie del objeto: el material. A su vez, el material caracteriza la calidad de la superficie, por ejemplo, pulido, rugoso, brillante, etc. También se describe su textura (piedra, tela, vidrio, etc.). También se establecen propiedades ópticas, por ejemplo, transparencia, reflexión o refracción de los rayos de luz, etc.
Junto con esto, puede establecer las condiciones de iluminación para un objeto tridimensional y seleccionar un punto de vista (cámara) para obtener la imagen visual más interesante. Una puesta en escena que consiste en un objeto tridimensional, condiciones de iluminación y un punto de vista elegido se llama "escena tridimensional". Pero para describir el espacio tridimensional y el objeto ubicado dentro de él, se utiliza el conocido método de coordenadas.

Existen varios métodos para modelar objetos tridimensionales. Por ejemplo, el método de descripción textual del modelo utilizando lenguajes de programación especiales. "Texto".

Los gráficos tridimensionales hoy en día han entrado con fuerza en nuestras vidas, que en ocasiones ni siquiera prestamos atención a sus manifestaciones.

Mirando una valla publicitaria que representa el interior de una habitación o un comercial de helados, viendo los fotogramas de una película llena de acción, ni siquiera nos damos cuenta de que el trabajo minucioso de un maestro de gráficos en 3D está detrás de todo esto.

Los gráficos 3D son

Gráficos 3D (gráficos tridimensionales)- este es un tipo especial de gráficos por computadora - un conjunto de métodos y herramientas que se utilizan para crear imágenes de objetos 3D (objetos tridimensionales).

Una imagen 3D no es difícil de distinguir de una bidimensional, ya que implica la creación de una proyección geométrica de un modelo de escena 3D en un plano utilizando productos de software especializados. El modelo resultante puede ser un objeto de la realidad, como el modelo de una casa, un automóvil, un cometa, o puede ser completamente abstracto. El proceso de construcción de un modelo tridimensional de este tipo se llama y está dirigido principalmente a crear una imagen tridimensional visual del objeto modelado.

Hoy, basado en gráficos tridimensionales, puede crear una copia de alta precisión de un objeto real, crear algo nuevo, dar vida a las ideas de diseño más irreales.

Las tecnologías de gráficos 3D y las tecnologías de impresión 3D han penetrado en muchas áreas de la actividad humana y generan grandes ganancias.

Las imágenes en 3D nos bombardean a diario en la televisión, en las películas, cuando trabajamos con computadoras y en juegos en 3D, desde vallas publicitarias, que ilustran todo el poder y los logros de los gráficos en 3D.

Los logros de los gráficos 3D modernos se utilizan en las siguientes industrias

1. Cinematografía y animación- Creación de personajes tridimensionales y efectos especiales realistas . Creación de juegos de ordenador.- desarrollo de personajes 3d, entorno de realidad virtual, objetos 3d para juegos.
2. Publicidad- las posibilidades de los gráficos 3D le permiten presentar el producto al mercado de manera rentable, con la ayuda de gráficos tridimensionales puede crear la ilusión de una camisa blanca como el cristal o deliciosas paletas heladas con chispas de chocolate, etc. Al mismo tiempo, en un producto anunciado real, puede haber muchas deficiencias que se ocultan fácilmente detrás de imágenes hermosas y de alta calidad.
3. Diseño de interiores- El diseño y el desarrollo del diseño de interiores tampoco pueden prescindir hoy de gráficos tridimensionales. Las tecnologías 3D permiten crear modelos 3D realistas de muebles (sofá, sillón, silla, cómoda, etc.), repitiendo exactamente la geometría del objeto y creando una imitación del material. Con la ayuda de gráficos tridimensionales, puede crear un video que muestre todos los pisos del edificio diseñado, que es posible que ni siquiera haya comenzado a construirse.

Etapas de creación de una imagen tridimensional.

Para obtener una imagen 3D de un objeto, debe realizar los siguientes pasos

1. Modelado- construir un modelo matemático 3D de la escena general y sus objetos.
2. Texturizado incluye la superposición de texturas en los modelos creados, el ajuste de materiales y la creación de modelos realistas.
3. Configuración de iluminación.
4. (objetos en movimiento).
5. representación- el proceso de crear una imagen de un objeto de acuerdo con un modelo previamente creado.
6. Composición o maquetación- procesamiento posterior de la imagen recibida.

Modelado- creación de espacio virtual y objetos dentro de él, incluye la creación de varias geometrías, materiales, fuentes de luz, cámaras virtuales, efectos especiales adicionales.

Los productos de software de modelado 3D más comunes son: Autodesk 3D max, Pixologic Zbrush, Blender.

Texturizado es una superposición en la superficie del modelo tridimensional creado de una imagen rasterizada o vectorial, que le permite mostrar las propiedades y el material del objeto.

Encendiendo- crear, establecer la dirección y establecer fuentes de luz en la escena creada. Los editores gráficos 3D, por regla general, utilizan los siguientes tipos de fuentes de luz: luz puntual (rayos divergentes), luz omnidireccional (luz omnidireccional), luz direccional (rayos paralelos), etc. Algunos editores le permiten crear una fuente de brillo volumétrica ( Esfera de luz).

Todos los días vemos una gran cantidad de publicidad, películas, dibujos animados y otros productos mediáticos de nuestro mundo moderno. El mundo de la tecnología, sin el cual, al parecer, millones de personas en todo el mundo no pueden vivir.

Casi todas las personas saben que una parte cada vez mayor del arte moderno se crea con la ayuda de gráficos por computadora. Pero solo unos pocos entienden la diferencia entre gráficos de trama y gráficos vectoriales, y gráficos fractales de gráficos en 3D. Analizaremos estas diferencias hoy. Puede encontrar una descripción más detallada de la mayoría de los programas y su costo en el sitio https://www.architect-design.ru. Entonces, vamos a averiguarlo.

Podemos decir que este tipo (tipo) de gráficos por computadora es el más común. Un tesoro oculto de fotos de vacaciones y millones de fotos de los gatitos más lindos en Internet son gráficos rasterizados.

Las imágenes de tipo rasterizado se construyen según un principio simple, que es similar, por ejemplo, al punto de cruz. Un cierto color se coloca en la celda asignada a él. Si haces zoom en una imagen ráster, puedes ver cómo se divide en cuadrados del mismo tamaño, asemejándose a un mosaico. Tal aumento empeora notablemente su calidad, ya que la imagen se divide en cuadrados visibles con un fuerte aumento. Este efecto se denomina pixelización, y cada uno de esos cuadrados se denomina punto o píxel.

Gráficos de trama

La palabra "píxel" proviene de la abreviatura "elemento de imagen". Un píxel no se subdivide en partes más pequeñas, tiene un color uniforme y es el elemento más pequeño de una imagen de trama. El tamaño de un punto, un píxel, del que se compone una imagen, es de aproximadamente 0,05 milímetros.

Las ventajas de los gráficos de trama incluyen su alto realismo. La desventaja puede ser que si la imagen es demasiado pequeña, simplemente no funcionará para ampliarla sin perder calidad. El programa de creación y edición de gráficos rasterizados más popular es Adobe Photoshop.

Gráficos vectoriales

Si en un gráfico de trama un punto es el elemento principal, entonces en un vector se le puede llamar línea. Por supuesto, también hay líneas en la trama, pero ellas mismas se pueden dividir en detalles más pequeños, píxeles, pero ya no es posible simplificar una línea vectorial.

Las líneas se cruzan, se doblan, se juntan para formar formas. Por ejemplo, tres líneas cerradas en ángulo forman una primitiva: un triángulo. Este triángulo se puede rellenar con un color o textura específica, estirar en uno de sus lados o doblar. Pero los gráficos vectoriales no son solo primitivas geométricas: una imagen puede consistir en manchas extrañas, líneas de diferentes grosores y cualquier otra forma. Cuantas más formas se utilicen, mejor se verá la imagen vectorial. En cierto modo, esto es similar a una aplicación en papel, que consiste en combinaciones de formas recortadas de diferentes hojas de papel de colores.

Gráficos vectoriales

La principal ventaja de este tipo de gráficos es que la calidad de la imagen no cambia al escalar, y el tamaño de dicho archivo es más pequeño, porque el programa percibe cada objeto utilizado en la creación de una imagen como una fórmula. Tal fórmula ocupa solo una celda de información.

Digamos que la línea está designada por el programa con la letra "L" y está escrita en una celda del cuaderno. Y si la línea se vuelve roja, la letra "K" también se agrega a la letra "L", como designación de color, pero todo esto también cabe en una celda de memoria.

Tal sistema simplifica un poco el trabajo con la imagen al editar. Después de todo, cada objeto se puede doblar, agrandar y escalar sin afectar a los demás.. Solo hay una desventaja: su mascota, dibujada en un vector, probablemente se verá más como un héroe de cómic que como un gato real. Los gráficos vectoriales se crean con mayor frecuencia en programas: Corel Draw, Adobe Illustrator.

gráficos fractales

Del latín, la palabra "fractal" se puede traducir como "que consta de partes, fragmentos". Para crear una imagen fractal, se usa un objeto que se multiplica y repite infinitamente, partes de las cuales se dividen una y otra vez, y sus partes ... en general, usted entiende. Se asemeja a un copo de nieve oa un árbol, como si cada una de sus ramas se dividiera en dos, y éstas, a su vez, en dos más, y así sucesivamente.

La naturaleza de tal división y multiplicación está determinada por una fórmula matemática dada. Hay una gran cantidad de modificaciones de objetos similares, pero todas ellas se establecen en un solo cálculo matemático, cambiando el cual puede obtener más y más nuevas variaciones de la imagen fractal. Apophysis es uno de los programas que genera imágenes fractales.

gráficos fractales

gráficos 3D

Una imagen tridimensional creada en una computadora puede ser lo más realista posible. Se puede rotar, ver desde todos los lados, acercar o alejar. Por lo tanto, los objetos 3D son similares a los objetos de la vida real, tienen volumen, textura y existen en tres dimensiones, pero solo en la pantalla.

Los gráficos 3D pueden ser simples, como un cuadrado 3D, o complejos, llenos de detalles. A los objetos se les puede dar el efecto de movimiento, movimiento en el espacio o interacción con objetos, si así lo desea quien los creó. Vemos gráficos 3D en videojuegos y dibujos animados: es allí donde cobra vida y permite evaluar su volumen y realismo. Los programas más populares para crear gráficos en 3D: 3ds Max, Maya, Cinema 4D, Blender. Es el programa 3ds Max que está dedicado al sitio donde se encuentra ahora.

3ds max - programa de creación de gráficos 3d