Care sunt tipurile de grafică pe computer. Grafică 3D Grafică 3D

Probabil că citiți acest articol pe un monitor de computer sau pe ecranul unui dispozitiv mobil - un afișaj care are dimensiuni reale, înălțime și lățime. Dar când vizionați, de exemplu, desenul animat Toy Story sau jucați jocul Tomb Raider, vedeți o lume tridimensională. Unul dintre cele mai uimitoare lucruri despre lumea 3D este că lumea pe care o vezi poate fi lumea în care trăim, lumea în care vom trăi mâine sau lumea care trăiește doar în mintea creatorilor unui film sau joc. Și toate aceste lumi pot apărea doar pe un singur ecran - acesta este cel puțin interesant.
Cum ne păcălește un computer ochii să creadă că ne uităm la un ecran plat pentru a vedea profunzimea imaginii prezentate? Cum fac dezvoltatorii de jocuri astfel încât să vedem personaje reale mișcându-se într-un peisaj real? Astăzi am să vă povestesc despre trucurile vizuale folosite de designerii grafici și despre cum totul se îmbină și ni se pare atât de simplu. De fapt, totul nu este simplu și pentru a afla cum este grafica 3D, mergi sub tăietură - acolo vei găsi o poveste fascinantă, în care, sunt sigur, te vei cufunda cu o plăcere fără precedent.

Ce face o imagine 3D?

O imagine care are sau pare a avea înălțime, lățime și adâncime este tridimensională (3D). O imagine care are înălțime și lățime, dar fără adâncime, este bidimensională (2D). Amintește-mi unde vezi imagini bidimensionale? - Practic peste tot. Amintiți-vă chiar și de simbolul obișnuit de pe ușa toaletei, indicând o cabină pentru unul sau altul. Simbolurile sunt concepute astfel încât să le puteți recunoaște și să le recunoașteți dintr-o privire. De aceea folosesc doar formele de bază. Informații mai detaliate despre orice simbol vă pot spune ce fel de haine poartă acest omuleț, atârnat pe ușă, sau culoarea părului, de exemplu, simbolurile ușii toaletei pentru femei. Aceasta este una dintre principalele diferențe între modul în care sunt folosite grafica 3D și 2D: grafica 2D este simplă și memorabilă, în timp ce grafica 3D utilizează mai multe detalii și încadrează mult mai multe informații într-un obiect aparent obișnuit.

De exemplu, triunghiurile au trei linii și trei unghiuri - tot ce ai nevoie pentru a spune din ce este făcut triunghiul și ce este de fapt. Cu toate acestea, priviți triunghiul din cealaltă parte - piramida este o structură tridimensională cu patru laturi triunghiulare. Vă rugăm să rețineți că în acest caz există deja șase linii și patru colțuri - din aceasta constă piramida. Vedeți cum un obiect obișnuit se poate transforma într-un obiect tridimensional și conține mult mai multe informații necesare pentru a spune povestea unui triunghi sau a unei piramide.

De sute de ani, artiștii au folosit câteva trucuri vizuale care pot face dintr-o imagine 2D plată o adevărată fereastră către lumea 3D reală. Puteți vedea un efect similar în fotografiile obișnuite pe care le puteți scana și vizualiza pe monitorul unui computer: obiectele din fotografie par mai mici atunci când sunt mai departe; obiectele din apropierea obiectivului camerei sunt focalizate, ceea ce înseamnă, în consecință, totul în spatele obiectelor focalizate este neclar. Culorile tind să fie mai puțin vibrante dacă subiectul nu este la fel de aproape. Când vorbim astăzi despre grafica 3D pe computere, vorbim despre imagini care se mișcă.

Ce este grafica 3D?

Pentru mulți dintre noi, jocul pe un computer personal, un dispozitiv mobil sau un sistem de jocuri avansat în general, este cel mai izbitor exemplu și cel mai comun mod în care putem contempla grafica tridimensională. Toate aceste jocuri, filme misto create cu ajutorul unui computer, trebuie să parcurgă trei pași de bază pentru a crea și prezenta scene 3D realiste:

1. Crearea unei lumi virtuale 3D
2. Stabilirea ce parte a lumii va fi afișată pe ecran
3. Determinarea cum va arăta un pixel de pe ecran, astfel încât imaginea completă să pară cât mai realistă posibil

Crearea unei lumi virtuale 3D
Lumea virtuală 3D nu este, desigur, la fel cu lumea reală. Crearea unei lumi virtuale 3D este o lucrare complexă de vizualizare pe computer a unei lumi asemănătoare celei reale, pentru crearea căreia se utilizează un număr mare de instrumente și care presupune un detaliu extrem de ridicat. Luați, de exemplu, o parte foarte mică din lumea reală - mâna dvs. și desktopul de sub ea. Mâna ta are calități speciale care determină modul în care se poate mișca și arăta în exterior. Articulațiile degetelor se îndoaie numai spre palmă și nu opus. Dacă loviți masa, atunci nu i se va întâmpla nicio acțiune - masa este solidă. În consecință, mâna dvs. nu poate trece prin desktop. Puteți dovedi că această afirmație este adevărată privind ceva natural, dar în lumea virtuală 3D lucrurile sunt destul de diferite - nu există natură în lumea virtuală, nu există lucruri atât de naturale precum mâna ta, de exemplu. Obiectele din lumea virtuală sunt complet sintetice - acestea sunt singurele proprietăți care le oferă software-ul. Programatorii folosesc instrumente speciale și proiectează lumi virtuale 3D cu mare grijă, astfel încât totul în ele să se comporte întotdeauna într-un anumit fel.

Ce parte a lumii virtuale este afișată pe ecran?
În orice moment, ecranul arată doar o mică parte din lumea virtuală 3D creată pentru jocul pe computer. Ceea ce se afișează pe ecran sunt anumite combinații de moduri în care este definită lumea, unde decideți unde să mergeți și ce să vedeți. Indiferent unde mergi - înainte sau înapoi, sus sau jos, stânga sau dreapta - lumea virtuală 3D din jurul tău determină ceea ce vezi atunci când te afli într-o anumită poziție. Ceea ce vezi are sens de la o scenă la alta. Dacă te uiți la un obiect de la aceeași distanță, indiferent de direcție, ar trebui să arate sus. Fiecare obiect ar trebui să arate și să se miște în așa fel încât să crezi că are aceeași masă ca obiectul real, că este la fel de dur sau moale ca obiectul real și așa mai departe.

Programatorii care scriu jocuri pe calculator depun mult efort în a proiecta lumi virtuale 3D și a le face astfel încât să poți rătăci prin ele fără să te lovești de nimic care să te facă să crezi „Asta nu s-ar putea întâmpla în această lume!”. Ultimul lucru pe care vrei să-l vezi sunt două obiecte solide care pot trece direct unul prin celălalt. Acesta este un memento dur că tot ceea ce vezi este o falsă. Al treilea pas implică cel puțin la fel de multe calcule ca ceilalți doi pași și ar trebui să aibă loc și în timp real.

Iluminare și perspectivă

Când intri într-o cameră, aprinzi lumina. Probabil că nu vă petreceți mult timp gândindu-vă la modul în care funcționează de fapt și cum vine lumina de la lampă, răspândindu-se prin încăpere. Dar oamenii care lucrează cu grafică 3D trebuie să se gândească la asta, pentru că toate suprafețele, wireframes din jur și lucruri de genul acesta trebuie să fie iluminate. O metodă, trasarea razelor, implică căi care preiau razele de lumină în timp ce părăsesc becul, sară de oglinzi, pereți și alte suprafețe reflectorizante și, în cele din urmă, aterizează pe obiecte la intensități diferite din diferite unghiuri. Acest lucru este dificil, deoarece dintr-un singur bec poate exista un singur fascicul, dar în majoritatea camerelor se folosesc mai multe surse de lumină - mai multe lămpi, plafoniere (candelabre), lampadare, ferestre, lumânări și așa mai departe.

Iluminarea joacă un rol cheie în două efecte care dau aspectul, greutatea și soliditatea exterioară a obiectelor: umbrirea și umbrele. Primul efect, întunecarea, este în cazul în care mai multă lumină cade pe o parte a unui obiect decât pe cealaltă. Dimming-ul oferă subiectului mult naturalism. Această umbrire este ceea ce face pliurile din pilota profunde și moi, iar pomeții înalți să pară izbitori. Aceste diferențe de intensitate a luminii întăresc iluzia generală că subiectul are adâncime, precum și înălțime și lățime. Iluzia de masă vine din al doilea efect, umbra.

Corpurile solide aruncă umbre atunci când lumina le lovește. Puteți vedea acest lucru când priviți umbra pe care un ceas de soare sau un copac o aruncă pe trotuar. Prin urmare, suntem obișnuiți să vedem obiecte reale și oameni care aruncă umbre. În 3D, umbra, din nou, întărește iluzia creând efectul de a fi în lumea reală, mai degrabă decât pe un ecran de forme generate matematic.

perspectivă
Perspectivă este un cuvânt care poate însemna mult, dar de fapt descrie un efect simplu pe care l-a văzut toată lumea. Dacă stai pe marginea unui drum lung și drept și privești în depărtare, pare că ambele părți ale drumului converg într-un punct de la orizont. De asemenea, dacă copacii sunt aproape de drum, copacii mai departe vor părea mai mici decât copacii mai aproape de tine. De fapt, va arăta ca și cum copacii converg într-un anumit punct al orizontului format în apropierea drumului, dar nu este cazul. Când toate obiectele din scenă par să ajungă să converge într-un punct din distanță, aceasta este perspectiva. Există multe variații ale acestui efect, dar majoritatea graficelor 3D folosesc un singur punct de vedere pe care tocmai l-am descris.

Adancimea terenului

Un alt efect optic care a fost folosit cu succes pentru a crea grafică 3D este profunzimea câmpului. Folosind exemplul meu de arbore, mai există un lucru interesant care se întâmplă pe lângă cele de mai sus. Dacă te uiți la copacii care sunt aproape de tine, copacii mai departe par să nu fie focalizați. Realizatorii de film și animatorii pe computer folosesc acest efect, profunzimea câmpului, în două scopuri. Primul este de a întări iluzia de profunzime în scena văzută de utilizator. Al doilea obiectiv este ca regizorii să folosească profunzimea câmpului pentru a-și concentra atenția asupra subiectelor sau actorilor care sunt considerați cei mai importanți. Pentru a vă atrage atenția asupra unei non-eroine dintr-un film, de exemplu, se poate folosi „adâncimea mică de câmp”, unde doar actorul este în centrul atenției. O scenă care este concepută să te impresioneze va folosi, dimpotrivă, „adâncimea de câmp”, astfel încât cât mai multe obiecte să fie focalizate și astfel vizibile pentru privitor.

Netezire

Un alt efect care se bazează și pe păcălirea ochiului este anti-aliasing. Sistemele grafice digitale sunt foarte potrivite pentru a crea linii clare. Dar se mai întâmplă și ca liniile diagonale să aibă mâna de sus (apar destul de des și în lumea reală, iar apoi computerul reproduce linii care seamănă mai mult cu scări (cred că știi ce este o scară când te uiți la obiectul imagine din detaliu)). Astfel, pentru a-și păcăli ochiul să vadă o curbă sau o linie netedă, un computer poate adăuga anumite nuanțe de culoare rândurilor de pixeli care înconjoară linia. Cu această „culoare gri” a pixelilor, computerul doar îți înșală ochii și, între timp, crezi că nu mai sunt pași zimțați. Acest proces de adăugare de pixeli colorați suplimentari pentru a păcăli ochiul se numește anti-aliasing și este una dintre tehnicile care sunt create manual prin grafica pe computer 3D. O altă sarcină dificilă pentru un computer este să creeze animație 3D, un exemplu al căruia vă va fi prezentat în secțiunea următoare.

Exemple reale

Când toate trucurile pe care le-am descris mai sus sunt folosite împreună pentru a crea o scenă uimitor de reală, rezultatul merită efortul. Cele mai recente jocuri, filme, obiecte generate de computer sunt combinate cu fundaluri fotografice - acest lucru sporește iluzia. Puteți vedea rezultate uimitoare când comparați fotografii și o scenă generată de computer.

Fotografia de mai sus arată un birou tipic care folosește un trotuar pentru a intra. Într-una din fotografiile următoare, pe trotuar a fost plasată o minge simplă, de culoare uni, după care a fost fotografiată scena. A treia fotografie este deja utilizarea unui program de grafică pe computer, care a creat mingea care de fapt nu există în această fotografie. Puteți spune dacă există diferențe semnificative între aceste două fotografii? Cred că nu.

Crearea de animație și aspectul „acțiunii live”

Până acum, ne-am uitat la instrumentele care fac ca orice imagine digitală să pară mai realistă - indiferent dacă imaginea este o imagine statică sau o parte dintr-o secvență de animație. Dacă este o secvență animată, atunci programatorii și designerii vor folosi și mai multe trucuri vizuale diferite pentru a da aspectul de „acțiune live”, mai degrabă decât imagini generate de computer.

Câte cadre pe secundă?
Când mergi să vezi un blockbuster elegant la un cinema local, o secvență de imagini numită fotografii rulează cu 24 de cadre pe secundă. Deoarece retina noastră reține o imagine pentru puțin mai mult de 1/24 de secundă, ochii majorității oamenilor vor amesteca cadre într-o imagine continuă de mișcare și acțiune.

Dacă nu înțelegeți despre ce tocmai am scris, atunci priviți-l din cealaltă parte: asta înseamnă că fiecare cadru al filmului este o fotografie făcută la o viteză de expunere (expunere) de 1/24 de secundă. Astfel, dacă te uiți la unul dintre numeroasele cadre ale unui film de curse, vei vedea că unele dintre mașinile de curse sunt „încețoșate” deoarece circulau cu viteză mare în timp ce obturatorul camerei era deschis. Această neclaritate a lucrurilor create de mișcarea rapidă este ceea ce suntem obișnuiți să vedem și face parte din ceea ce face o imagine reală pentru noi atunci când o privim pe un ecran.

Cu toate acestea, imaginile digitale 3D nu sunt fotografii până la urmă, așa că nu apare niciun efect de estompare atunci când un obiect se mișcă prin cadru în timpul capturii. Pentru a face imaginile mai realiste, estomparea trebuie adăugată în mod explicit de către programatori. Unii designeri cred că este nevoie de mai mult de 30 de cadre pe secundă pentru a „depăși” această lipsă de estompare naturală, motiv pentru care au împins jocurile să atingă un nou nivel - 60 de cadre pe secundă. În timp ce acest lucru permite fiecărei imagini individuale să apară în detaliu și să afișeze obiecte în mișcare în trepte mai mici, crește foarte mult numărul de cadre pentru o anumită secvență de animație. Există și alte părți specifice ale imaginilor în care randarea exactă pe computer trebuie sacrificată de dragul realismului. Acest lucru este valabil atât pentru obiectele în mișcare, cât și pentru cele staționare, dar asta este o altă poveste.

Să ajungem la capăt

Grafica pe computer continuă să uimească întreaga lume prin crearea și generarea unei game largi de obiecte și scene cu adevărat realiste în mișcare și nemișcare. Cu 80 de coloane și 25 de linii de text monocrom, grafica a parcurs un drum lung, iar rezultatul este clar - milioane de oameni joacă jocuri și rulează tot felul de simulări cu tehnologia actuală. Noile procesoare 3D își vor face și ele simțită prezența - datorită lor vom putea explora literalmente alte lumi și vom experimenta lucruri pe care nu am îndrăznit să le încercăm niciodată în viața reală. În sfârșit, revenim la exemplul mingii: cum a fost creată această scenă? Răspunsul este simplu: imaginea are o minge generată de computer. Nu este ușor să spui care dintre cele două este autentică, nu-i așa? Lumea noastră este uimitoare și trebuie să fim la înălțimea ei. Sper că ați fost interesat și ați învățat singur o altă porțiune de informații interesante.

După cum sa menționat mai sus, grafica pe computer poate fi împărțită în trei categorii principale în funcție de modurile în care sunt descrise imaginile: grafică raster, vectorială și tridimensională. Dintre graficele bidimensionale, graficele pixeli și fractale se remarcă într-un mod special. 3D, CGI și infografică necesită, de asemenea, luare în considerare separată.

Grafică pixel

Termenul „pixel art” pixel ) înseamnă o formă de imagine digitală creată pe un computer utilizând un editor grafic raster, în care imaginea este editată la nivel de pixeli (punct), iar rezoluția imaginii este atât de mică încât pixelii individuali sunt vizibili clar.

Este o concepție greșită comună că orice desen realizat folosind editori raster este pixel art. Nu este adevarat, imaginea pixelilor diferă de tehnologia raster obișnuită - editarea manuală a imaginii pixel cu pixel. Prin urmare, un pixel art se caracterizează prin dimensiunea sa mică, paleta de culori limitată și (de obicei) lipsa anti-aliasing.

Grafica cu pixeli utilizează doar cele mai simple instrumente ale editorilor de grafică raster, cum ar fi Creion, Linie (linie) sau Umplere (umplere color). Grafica pixelilor amintește de mozaicuri și cusături în cruce sau cu mărgele, deoarece modelul este alcătuit din elemente colorate mici, similare pixelilor monitoarelor moderne.

grafică fractală

Un fractal este un obiect format din părți separate neregulate care sunt similare cu întregul obiect. Deoarece o descriere mai detaliată a elementelor de o scară mai mică are loc conform unui algoritm simplu, un astfel de obiect poate fi descris cu doar câteva ecuații matematice.

Orez. 8.5.

Grafica fractală este indispensabilă pentru crearea de munți artificiali, nori, valuri de mare. Datorită fractalilor, obiectele complexe sunt ușor de reprezentat, ale căror imagini sunt similare cu cele naturale. Fractalii vă permit să descrieți clase întregi de imagini, pentru o descriere detaliată a cărora necesită relativ puțină memorie (Fig. 8.5). Pe de altă parte, fractalii sunt slab aplicabili imaginilor din afara acestor clase.

Grafică 3D

Grafică tridimensională (3D - din engleză. 3 Dimensiuni - trei dimensiuni) - trei dimensiuni ale imaginii) - o secțiune de grafică pe computer, un set de tehnici și instrumente (atât software, cât și hardware) concepute pentru a reprezenta obiecte tridimensionale (Fig. 8.6).

Orez. 8.6.

imagine 3D pe un plan diferă de unul bidimensional prin faptul că implică construirea unei proiecții geometrice a unui model de scenă tridimensional pe un plan (de exemplu, un ecran de computer) folosind programe specializate (cu toate acestea, cu crearea și implementarea de 3D -afișează și 3D -Imprimantele grafice 3D nu includ neapărat proiecția pe un avion). În acest caz, modelul poate fie să corespundă obiectelor din lumea reală (mașini, clădiri, un uragan, un asteroid), fie să fie complet abstract (o proiecție a unui fractal cu patru dimensiuni).

Modelare 3D este procesul de creare a unui model tridimensional al unui obiect. Sarcină 3D - modelare - pentru a dezvolta o imagine tridimensională a obiectului dorit. Cu ajutorul graficelor tridimensionale, puteți crea o copie exactă a unui anumit obiect și puteți dezvolta o nouă reprezentare, chiar nerealistă, a unui obiect care nu a existat niciodată.

Grafica 3D operează pe obiecte din spațiul 3D. De obicei, rezultatele sunt o imagine plată, o proiecție. Grafica tridimensională pe computer este utilizată pe scară largă în televiziune, cinema, jocuri pe calculator și proiectarea produselor tipărite.

Grafica tridimensională este utilizată în mod activ pentru a crea imagini pe planul ecranului sau al foii imprimate în știință și industrie (de exemplu, în sistemele de proiectare asistată de computer (CAD)); pentru crearea de elemente solide: clădiri, piese de mașini, mecanisme), vizualizare arhitecturală (aceasta include așa-numita „arheologie virtuală”), în sistemele moderne de imagistică medicală.

Grafica 3D se ocupă de obicei cu un spațiu tridimensional virtual, imaginar, care este afișat pe o suprafață plană, bidimensională a unui afișaj sau a unei foi de hârtie. Orice imagine de pe monitor, datorită planului acestuia din urmă, devine o imagine raster, deoarece monitorul este o matrice, este format din coloane și rânduri. Grafica tridimensională există doar în imaginația noastră - ceea ce vedem pe monitor este o proiecție a unei figuri tridimensionale, iar noi înșine creăm spațiul. Astfel, vizualizarea graficelor poate fi doar raster și vectorială, iar metoda de vizualizare este doar un raster (un set de pixeli), modul în care este specificată imaginea depinde de numărul acestor pixeli.

În prezent, există mai multe metode de afișare a informațiilor tridimensionale într-o formă tridimensională, deși cele mai multe dintre ele reprezintă caracteristici tridimensionale mai degrabă condiționat, deoarece funcționează cu o imagine stereo. Din această zonă, ochelari stereo, căști virtuale, 3D ecrane capabile să arate o imagine tridimensională.

-grafică

Termenul „grafică CGI” generat de calculator Imaginile reprezintă imagini generate de computer) reprezintă imagini statice și în mișcare generate prin grafică pe computer 3D și utilizate în arte vizuale, tipărire, efecte speciale cinematografice, televiziune și simulări. Jocurile pe computer folosesc de obicei grafică pe computer în timp real, dar videoclipurile din joc bazate pe CGI sunt de asemenea adăugate periodic.

Imaginile în mișcare sunt create prin animație pe computer, care este o zonă mai îngustă a graficii CGI, care este aplicabilă și în cinema, unde vă permite să creați efecte care nu pot fi obținute folosind machiajul tradițional și animatronica. Animația pe computer poate înlocui munca cascadorilor și a figuranților, precum și peisajul.

infografice

Termenul „infografică” (din lat. informație- conștientizare, clarificare, prezentare; iar altele – greacă. grafică - scris, din grapho - scriu) denotă un mod grafic de prezentare a informațiilor, datelor și cunoștințelor.

Gama de aplicare a infograficului este uriașă - geografie, jurnalism, educație, statistică, texte tehnice. Ajută nu numai să organizeze cantități mari de informații, ci și să arate mai clar relația dintre obiecte și fapte în timp și spațiu, precum și să demonstreze tendințele.

Infografica poate fi numită orice combinație de text și grafică creată cu intenția de a spune o anumită poveste, de a transmite un anumit fapt. Infografica funcționează acolo unde trebuie să arăți dispozitivul și algoritmul a ceva, relația dintre obiecte și fapte în timp și spațiu, să demonstrezi o tendință, să arăți cum arată, să organizezi cantități mari de informații.

Un infografic este o reprezentare vizuală a informațiilor. Folosit acolo unde informațiile complexe trebuie prezentate rapid și clar.

• Animatronica - o tehnică folosită în cinematografie, animație, modelare pe computer pentru a crea efecte speciale de mișcare a părților artificiale ale corpului unei persoane, animale sau alte obiecte.

Acest tip de grafică pe computer a absorbit o mulțime de grafică vectorială și raster. Este utilizat în dezvoltarea proiectelor de amenajare interioară, a obiectelor de arhitectură, în publicitate, în realizarea de programe educaționale pentru calculator, clipuri video, imagini vizuale ale pieselor și produselor din inginerie mecanică etc.

Grafică pe computer 3D vă permite să creați scene tridimensionale volumetrice cu modelarea condițiilor de iluminare și a punctelor de vedere.

Pentru a studia tehnicile și mijloacele de compoziție, cum ar fi transferul de spațiu, mediu, clarobscur, legile perspectivei liniare, aeriene și de culoare, avantajele acestui tip de grafică pe computer față de grafica vectorială și raster sunt evidente aici. În grafica 3D, imaginile (sau personajele) sunt modelate și mutate în spațiu virtual, într-un mediu natural sau într-un interior, iar animația lor vă permite să vedeți un obiect din orice punct de vedere, să îl mutați într-un mediu și spațiu creat artificial. , desigur, însoțită de efecte speciale.

Grafica tridimensională pe computer, ca și grafica vectorială, este orientată pe obiecte, ceea ce vă permite să schimbați atât toate elementele unei scene tridimensionale, cât și fiecare obiect individual. Acest tip de grafică pe computer are un mare potențial de a sprijini desenul tehnic. Cu ajutorul editorilor grafici de grafică computerizată tridimensională, de exemplu Autodesk 3D Studio, puteți realiza imagini vizuale ale pieselor și produselor ingineriei mecanice, precum și să realizați machete ale clădirilor și obiectelor de arhitectură studiate în secțiunea corespunzătoare de desen de arhitectură și construcție. Odată cu aceasta, poate fi asigurat suport grafic pentru astfel de secțiuni de geometrie descriptivă precum proiecțiile de perspectivă, axonometrice și ortogonale, deoarece principiile pentru construirea imaginilor în grafica computerizată tridimensională sunt împrumutate parțial de la acestea.

Pentru arte și meșteșuguri, grafica pe computer 3D oferă o oportunitate de a modela viitoare produse cu transferul texturii și texturii materialelor din care vor fi realizate aceste produse. Capacitatea de a vedea din orice punct de vedere aspectul produsului înainte de a fi încorporat în material vă permite să faceți modificări și corecții la forma sau proporțiile acestuia, care ar putea să nu mai fie posibile după începerea lucrului (de exemplu, bijuterii, turnare metalică decorativă etc.). În aceeași direcție, grafica 3D pe computer poate fi folosită pentru a susține sculptura, designul, grafica artistică etc. Animația 3D și efectele speciale sunt, de asemenea, create folosind grafica 3D. Crearea de videoclipuri tutoriale pentru tutoriale poate fi o aplicație majoră a acestor capacități de grafică pe computer 3D.

La mijloacele de lucru cu grafica tridimensională, includeți un editor grafic precum 3D Studio Max. Acesta este unul dintre cei mai faimoși editori 3D și este adesea folosit în realizarea de filme. Dezvoltarea programelor 3D Studio MAX a fost lansat in 1993. Versiune 3D Studio MAX 1.0 lansat în 1995 pe platformă Windows NT.

Chiar și atunci, unii experți și-au exprimat cu prudență opinia că MAX poate concura cu alte pachete de grafică 3D. Toamna 2003 discret eliberează 3D MAX 6. Noile instrumente de animație a particulelor, împreună cu modulele, vă permit să creați efecte atmosferice fotorealiste. Există suport încorporat pentru obiecte drop-mesh, vizualizare completă a rețelei, import de date din CAD-aplicații, noi oportunități de simulare. Dar în afară de 3D Studio Max există și alte programe de modelare 3D la fel de populare, de exemplu Maya. Maya este un program similar 3D Studio Max, dar este destinat în primul rând pentru animație și pentru transferul expresiilor faciale pe chipul unui actor tridimensional. În plus, în Maya mai usor de desenat. 3D Studio Max Acesta vizează în primul rând vizualizarea de înaltă calitate a obiectelor, chiar și desene primitive pot fi realizate în el.

În general, există programe de modelare 3D pentru desen, cele mai cunoscute dintre ele AutoCAD, ArchiCAD. AutoCAD concepute în principal pentru desenul de construcție de mașini și ArchiCAD pentru modelare arhitecturală.

Ce necesită grafica 3D de la o persoană?

Desigur, abilitatea de a modela diferite forme și modele folosind diverse instrumente software, precum și cunoștințe de proiecție ortogonală (dreptunghiulară) și centrală. Ultimul se numește perspectivă. O calitate foarte bună a modelării se obține printr-o selecție atentă a texturilor și materialelor, combinată cu plasarea corectă a luminilor și camerelor în scenă. Baza pentru construirea oricărei forme spațiale este planul și fața obiectului. Un plan în grafica 3D este definit folosind trei puncte conectate prin segmente de linie dreaptă.

Această condiție face posibilă descrierea cu ajutorul planurilor rezultate „grilă spațială”, care este modelul obiectului. Apoi, obiectului i se atribuie suplimentar caracteristicile suprafeței obiectului - materialul. La rândul său, materialul caracterizează calitatea suprafeței, de exemplu, lustruită, aspră, strălucitoare etc. Este descrisă și textura sa (piatră, țesătură, sticlă etc.). Proprietățile optice sunt, de asemenea, stabilite, de exemplu, transparența, reflexia sau refracția razelor de lumină etc.
Odată cu aceasta, puteți seta condiții de iluminare pentru un obiect tridimensional și puteți selecta un punct de vedere (camera) pentru a obține cea mai interesantă imagine vizuală. Se numește o punere în scenă constând dintr-un obiect tridimensional, condiții de iluminare și un punct de vedere ales "scenă tridimensională". Dar pentru a descrie spațiul tridimensional și obiectul aflat în interiorul acestuia, se folosește binecunoscuta metodă de coordonate.

Există diverse metode de modelare a obiectelor tridimensionale. De exemplu, metoda de descriere textuală a modelului folosind limbaje speciale de programare "Script".

Grafica tridimensională astăzi a intrat ferm în viața noastră, că uneori nici măcar nu acordăm atenție manifestărilor sale.

Privind un panou publicitar care înfățișează interiorul unei camere sau o reclamă la înghețată, urmărind cadrele unui film plin de acțiune, nici nu ne dăm seama că munca minuțioasă a unui maestru de grafică 3D se află în spatele tuturor acestor lucruri.

Grafica 3D este

Grafică 3D (grafică tridimensională)- acesta este un tip special de grafică pe computer - un set de metode și instrumente utilizate pentru a crea imagini ale obiectelor 3D (obiecte tridimensionale).

O imagine 3D nu este greu de distins de una bidimensională, deoarece implică crearea unei proiecții geometrice a unui model de scenă 3D pe un plan folosind produse software specializate. Modelul rezultat poate fi un obiect din realitate, cum ar fi un model de casă, o mașină, o cometă sau poate fi complet abstract. Procesul de construire a unui astfel de model tridimensional este numit și are ca scop în primul rând crearea unei imagini vizuale tridimensionale a obiectului modelat.

Astăzi, pe baza unei grafice tridimensionale, puteți crea o copie de înaltă precizie a unui obiect real, puteți crea ceva nou, puteți da viață celor mai nerealiste idei de design.

Tehnologiile de grafică 3D și tehnologiile de imprimare 3D au pătruns în multe domenii ale activității umane și aduc profituri uriașe.

Imaginile 3D ne bombardează zilnic la televizor, în filme, când lucrăm cu computerele și în jocurile 3D, de pe panouri publicitare, ilustrând toată puterea și realizările graficii 3D.

Realizările graficii 3D moderne sunt utilizate în următoarele industrii

1. Cinematografie și animație- Crearea de personaje tridimensionale și efecte speciale realiste . Creare de jocuri pe calculator- dezvoltarea de personaje 3d, mediu de realitate virtuală, obiecte 3d pentru jocuri.
2. Publicitate- posibilitățile de grafică 3d vă permit să prezentați în mod profitabil produsul pe piață, cu ajutorul graficii tridimensionale puteți crea iluzia unei cămăși alb-cristal sau delicioase popsicles cu chipsuri de ciocolată etc. În același timp, într-un produs publicitar real, pot exista multe neajunsuri care se ascund ușor în spatele unor imagini frumoase și de înaltă calitate.
3. Design interior- Designul și dezvoltarea designului interior nu se pot descurca astăzi fără grafică tridimensională. Tehnologiile 3d fac posibilă crearea unor modele 3d realiste de mobilier (canapea, fotoliu, scaun, comodă etc.), repetând exact geometria obiectului și creând o imitație a materialului. Cu ajutorul graficii tridimensionale, puteți crea un videoclip care arată toate etajele clădirii proiectate, care poate nici nu au început să fie construite.

Etapele creării unei imagini tridimensionale

Pentru a obține o imagine 3D a unui obiect, trebuie să efectuați următorii pași

1. Modelare- construirea unui model matematic 3D al scenei generale și al obiectelor acesteia.
2. Texturare include suprapunerea texturilor pe modelele create, ajustarea materialelor și realizarea modelelor realiste.
3. Configurarea luminii.
4. (obiecte în mișcare).
5. redare- procesul de creare a unei imagini a unui obiect după un model creat anterior.
6. Compoziție sau layout- post-procesare a imaginii primite.

Modelare- crearea spațiului virtual și a obiectelor din interiorul acestuia, include crearea de diverse geometrii, materiale, surse de lumină, camere virtuale, efecte speciale suplimentare.

Cele mai comune produse software de modelare 3D sunt: ​​Autodesk 3D max, Pixologic Zbrush, Blender.

Texturare este o suprapunere pe suprafața modelului tridimensional creat al unei imagini raster sau vectoriale, care vă permite să afișați proprietățile și materialul obiectului.

Iluminat- crearea, stabilirea direcției și instalarea surselor de lumină în scena creată. Editorii grafici 3D, de regulă, folosesc următoarele tipuri de surse de lumină: lumină spot (raze divergente), lumină omnidirecțională (lumină omnidirecțională), lumină direcțională (raze paralele) etc. Unele editori vă permit să creați o sursă de strălucire volumetrică ( Lumină sferă).

În fiecare zi, vedem cu toții o cantitate uriașă de reclame, filme, desene animate și alte produse media din lumea noastră modernă. Lumea tehnologiei, fără de care, se pare, milioane de oameni din întreaga lume nu pot trăi.

Aproape toți oamenii știu că o parte din ce în ce mai mare a artei moderne este creată cu ajutorul graficii computerizate. Dar doar câțiva dintre ei înțeleg diferența dintre grafica raster și grafica vectorială și grafica fractală din grafica 3d. Vom analiza aceste diferențe astăzi. O descriere mai detaliată a majorității programelor și a costului acestora poate fi găsită pe site-ul https://www.architect-design.ru. Deci, hai să aflăm.

Putem spune că acest tip (tip) de grafică pe computer este cel mai comun. O comoară de fotografii de vacanță și milioane de fotografii cu cei mai drăguți pisoi de pe internet sunt toate grafice raster.

Imaginile de tip raster sunt construite după un principiu simplu, care este similar, de exemplu, cu cusătura în cruce. O anumită culoare este plasată în celula care i-a fost atribuită. Dacă măriți o imagine raster, puteți vedea cum este împărțită în pătrate de aceeași dimensiune, asemănătoare cu un mozaic. O astfel de creștere își înrăutățește considerabil calitatea, deoarece imaginea este împărțită în pătrate vizibile cu o creștere puternică. Acest efect se numește pixelizare, iar fiecare astfel de pătrat se numește punct sau pixel.

Grafică raster

Cuvântul „pixel” provine de la abrevierea „element de imagine”. Un pixel nu este subdivizat în părți mai mici, are o culoare uniformă și este cel mai mic element al unei imagini raster. Dimensiunea unui punct, a unui pixel, din care este alcătuită o imagine, este de aproximativ 0,05 milimetri.

Avantajele graficii raster includ realismul ridicat. Dezavantajul poate fi că, dacă imaginea este prea mică, atunci pur și simplu nu va funcționa pentru a o mări fără a pierde calitatea. Cel mai popular program de creare și editare a graficelor raster este Adobe Photoshop.

Grafică vectorială

Dacă într-o grafică raster un punct este elementul principal, atunci într-un vector se poate numi linie. Desigur, există și linii în raster, dar ele însele pot fi împărțite în detalii mai mici, pixeli, dar nu mai este posibilă simplificarea unei linii vectoriale.

Liniile se intersectează, se îndoaie, se apropie pentru a forma forme. De exemplu, trei linii închise la un unghi formează o primitivă - un triunghi. Acest triunghi poate fi umplut cu o anumită culoare sau textură, întins pe una dintre laturile sale sau îndoit. Dar grafica vectorială nu este doar primitive geometrice: o imagine poate consta din pete bizare, linii de diferite grosimi și orice alte forme. Cu cât sunt folosite mai multe astfel de forme, cu atât mai bine arată imaginea vectorială. Într-un fel, aceasta este similară cu o aplicație de hârtie, care constă în combinații de forme decupate din diferite foi de hârtie colorată.

Grafică vectorială

Principalul avantaj al acestui tip de grafică este că calitatea imaginii nu se modifică la scalare, iar dimensiunea unui astfel de fișier este mai mică, deoarece programul percepe fiecare obiect folosit în crearea unei imagini ca o formulă. O astfel de formulă ocupă o singură celulă de informație.

Să presupunem că linia este desemnată de program cu litera „L” și este scrisă într-o celulă a caietului. Și dacă linia devine roșie, atunci litera „K” este adăugată și la litera „L”, ca desemnare a culorii, dar toate acestea se potrivesc și într-o singură celulă de memorie.

Un astfel de sistem simplifică oarecum lucrul cu imaginea la editare. La urma urmei, fiecare obiect poate fi îndoit, mărit și scalat fără a-i afecta pe alții.. Există un singur minus: animalul tău de companie, desenat în vector, va arăta mai probabil ca un erou de benzi desenate decât o pisică adevărată. Grafica vectorială este creată mai des în programe: Corel Draw, Adobe Illustrator.

grafică fractală

Din latină, cuvântul „fractal” poate fi tradus ca „format din părți, fragmente”. Pentru a crea o imagine fractală, se folosește un obiect care este multiplicat și repetat la infinit, din care părți sunt împărțite din nou și din nou, iar părțile lor ... în general, înțelegeți. Seamănă cu un fulg de zăpadă sau cu un copac, de parcă fiecare dintre ramurile sale ar fi împărțită în două, iar cele, la rândul lor, în încă două și așa mai departe.

Natura unei astfel de împărțiri și înmulțiri este determinată de o formulă matematică dată. Există o mulțime de modificări ale obiectelor similare, dar toate sunt stabilite într-un singur calcul matematic, schimbându-se pe care le puteți obține din ce în ce mai multe variații noi ale imaginii fractale. Apophysis este unul dintre programele care generează imagini fractale.

grafică fractală

Grafică 3D

O imagine tridimensională creată pe un computer poate fi cât se poate de realistă. Poate fi rotit, vizualizat din toate părțile, mărit sau micșorat. Astfel, obiectele 3D sunt asemănătoare obiectelor din viața reală, au volum, textură și există în trei dimensiuni, dar doar pe ecran.

Grafica 3D poate fi simplă, ca un pătrat 3D, sau complexă, plină de detalii. Obiectelor li se poate da efectul de mișcare, de mișcare în spațiu sau de interacțiune cu obiecte, dacă dorește cel care le-a creat. Vedem grafică 3D în jocurile video și desene animate - acolo prinde viață și face posibilă evaluarea volumului și realismului. Cele mai populare programe pentru crearea de grafică 3d: 3ds Max, Maya, Cinema 4D, Blender. Este programul 3ds Max care este dedicat site-ului pe care vă aflați acum.

3ds max - program de creare a graficelor 3d