Tehnologija za stvaranje realističnih 3D slika. 3D grafika. Računalna grafika: Djevojka
Radovi izrađeni pomoću 3D računalne grafike privlače pažnju kako 3D dizajnera, tako i onih koji imaju prilično nejasnu ideju kako je to izvedeno. Najuspješnija trodimenzionalna djela ne mogu se razlikovati od stvarnih filmova. Takva djela, u pravilu, oko sebe stvaraju žustre rasprave o tome što je to - fotografija ili trodimenzionalna lažna slika.
Nadahnuti radom poznatih 3D umjetnika, mnogi se bave proučavanjem 3D urednika, vjerujući da ih je lako svladati kao i Photoshop. U međuvremenu, programe za stvaranje 3D grafike prilično je teško savladati, a njihovo proučavanje oduzima puno vremena i truda. Međutim, čak i nakon što je naučio alate trodimenzionalnog uređivača, dizajneru početniku nije lako postići realnu sliku. Jednom u situaciji kada prizor izgleda "neživo", ne može uvijek pronaći objašnjenje za to. Što je bilo?
Glavni problem stvaranja fotorealističnih slika je poteškoća u preciznoj simulaciji okoliša. Slika koja se dobiva kao rezultat prikazivanja (prikazivanja) u trodimenzionalnom uređivaču, rezultat je matematičkih izračuna prema zadanom algoritmu. Programeri softvera teško mogu pronaći algoritam koji bi pomogao u opisivanju svih fizičkih procesa u stvarnom životu. Iz tog razloga modeliranje okoline počiva na ramenima samog 3D umjetnika.
Hardverske mogućnosti radnih stanica povećavaju se svakim danom, što omogućuje još učinkovitiju upotrebu alata za rad s trodimenzionalnom grafikom. Istodobno se poboljšava arsenal alata za 3D grafičke urednike.
Postoje određena pravila za stvaranje realne 3D slike. Bez obzira u kojem 3D uređivaču radite i scenama koje složenosti stvarate, one ostaju nepromijenjene. Ispunjavanje ovih zahtjeva ne garantira da će rezultirajuća slika izgledati poput fotografije. Međutim, njihovo ignoriranje najvjerojatnije će uzrokovati neuspjeh.
Nevjerojatno je stvoriti fotorealističnu sliku dok radite samo na 3D projektu težak zadatak... U pravilu oni koji se posvete trodimenzionalnoj grafici i profesionalno rade s njom izvode samo jednu od faza stvaranja trodimenzionalne scene. Neki znaju sve suptilnosti modeliranja, drugi će moći majstorski stvoriti materijale, treći "vide" ispravno osvjetljenje scena itd. Iz tog razloga, kad započinjete raditi s 3D grafikom, pokušajte pronaći područje u kojem se osjećate najsigurniji i razvijajte svoje talente.
Kao što znate, rezultat rada u 3D uređivaču je statična datoteka ili animacija. Ovisno o tome kakav će konačni proizvod biti u vašem slučaju, pristup stvaranju realne slike može se razlikovati.
Počinjemo sa sastavom
Postavljanje predmeta u 3D scenu od velike je važnosti za konačni rezultat. Trebali bi biti smješteni na takav način da se gledatelj ne izgubi u nagađanjima, gledajući dio predmeta koji je slučajno pao u kadar, te na prvi pogled može prepoznati sve komponente scene.
Kada izrađujete trodimenzionalnu scenu, morate obratiti pažnju na položaj objekata u odnosu na virtualnu kameru. Imajte na umu da se objekti koji su bliže objektivu kamere vizualno prikazuju veći. Iz tog razloga morate osigurati da se objekti iste veličine nalaze na istoj liniji.
Bez obzira na vrstu radnje trodimenzionalne scene, ona nužno mora odražavati posljedice nekih događaja koji su se dogodili u prošlosti.
Na primjer, ako nečiji otisci stopala vode do snijegom prekrivene kuće, gledatelj će, gledajući takvu sliku, zaključiti da je netko ušao u kuću.
Kada radite na 3D projektu, obratite pažnju na opće raspoloženje scene. Može se prenijeti dobro odabranim elementom ukrasa ili određenim rasponom boja. Na primjer, dodavanje svijeće na scenu naglasit će romantičnost postavke. Ako modelirate likove iz crtića, tada bi boje trebale biti svijetle, ali ako stvarate čudovište, odaberite tamne nijanse.
Ne zaboravite detalje
Kada radite na trodimenzionalnom projektu, uvijek biste trebali uzeti u obzir koliko je objekt vidljiv na sceni, koliko je osvijetljen itd. Ovisno o tome, objekt bi trebao imati veći ili manji stupanj detalja. Trodimenzionalni svijet je virtualna stvarnost gdje sve sliči na kazališnu scenografiju. Ako ne možete vidjeti stražnju stranu predmeta, nemojte ga modelirati. Ako imate vijak s navijenom gankom, ne biste trebali modelirati navoj ispod matice, ako će fasada kuće biti vidljiva na sceni, ne morate modelirati interijer ako stvarate noćnu šumu scene, glavnu pozornost treba obratiti samo onim objektima koji su u prvom planu. Stabla u pozadini teško će biti vidljiva na prikazanoj slici, pa nema smisla modelirati ih precizno u obliku lišća.
Često prilikom izrade trodimenzionalnih modela glavnu ulogu igraju mali detalji koji čine predmet realističnijim.
Ako imate problema s time da vaša scena izgleda realno, pokušajte povećati razinu detalja na svojim objektima. Što više sitnica sadrži prizor, konačnija će slika izgledati vjerojatnije. Opcija s povećanjem detalja scene gotovo je dobitna, ali ima jedan nedostatak - velik broj poligona, što dovodi do povećanja vremena prikazivanja.
Možete se poslužiti jednostavnim primjerom kako biste bili sigurni da realizam vuče izravno ovisi o stupnju detalja. Ako u sceni izradite tri modela vlati trave i prikažete ih, tada slika neće ostaviti dojam na gledatelja. Međutim, ako se ova grupa objekata klonira više puta, slika će izgledati impresivnije.
Pojedinostima možete upravljati na dva načina: kako je gore opisano (povećanjem broja poligona u sceni) ili povećanjem razlučivosti teksture.
U mnogim slučajevima ima smisla posvetiti više pažnje stvaranju teksture nego samom objektnom modelu. Istodobno ćete uštedjeti sistemske resurse potrebne za prikazivanje složenih modela, čime ćete smanjiti vrijeme prikazivanja. Bolje napraviti kvalitetniju teksturu nego povećati broj poligona. Zid kuće izvrstan je primjer razumne upotrebe teksture. Možete svaku ciglu modelirati pojedinačno, što će vam trebati i vrijeme i resurse. Puno je lakše koristiti fotografiju zida od opeke.
Ako trebate stvoriti krajolik
Jedan od najtežih zadataka s kojim se 3D dizajneri često moraju nositi je modeliranje prirode. Koji je problem stvaranja našeg prirodnog okoliša? Poanta je u tome da je bilo koji organski objekt, bio to životinja, biljka itd., Heterogen. Unatoč naizgled simetričnoj strukturi, oblik takvih predmeta prkosi bilo kojem matematičkom opisu s kojim se 3D urednici bave. Čak i oni predmeti koji na prvi pogled imaju simetričan izgled, pomnijim ispitivanjem ispadaju asimetrični. Primjerice, kosa na glavi osobe nalazi se nejednako s desne i lijeve strane, najčešće se počešlja udesno, a list na grani drveta na nekom mjestu može oštetiti gusjenica itd.
Najviše najbolje rješenje za simulaciju organske tvari u 3D grafici možemo razmotriti fraktalni algoritam koji se često koristi u postavkama materijala i raznih alata za 3D modeliranje. Ovaj algoritam je bolji od ostalih matematičkih izraza u pomaganju u simuliranju organske tvari. Stoga, prilikom stvaranja organskih predmeta, svakako upotrijebite mogućnosti fraktalnog algoritma za opisivanje njihovih svojstava.
Suptilnosti stvaranja materijala
Materijali koji se oponašaju u trodimenzionalnoj grafici mogu biti vrlo raznoliki - od metala, drveta i plastike do stakla i kamena. Štoviše, svaki je materijal određen velikim brojem svojstava, uključujući reljef površine, zrcalnost, uzorak, veličinu i svjetlinu rakete itd.
Prilikom prikazivanja bilo koje teksture, morate imati na umu da kvaliteta materijala na rezultirajućoj slici snažno ovisi o mnogim čimbenicima, uključujući: parametre osvjetljenja (svjetlinu, upadni kut svjetlosti, boju izvora svjetlosti itd.), Algoritam prikazivanja (vrsta korištenog rendera i njegove postavke), razlučivost rasterske teksture. Način projiciranja teksture na objekt također je od velike važnosti. Loše mapirana tekstura može "izdati" trodimenzionalni objekt s oblikovanim šavom ili sumnjivo ponavljajućim uzorkom. Osim toga, obično stvarni predmeti nisu savršeno čisti, odnosno uvijek imaju tragove nečistoće. Ako modelirate kuhinjski stol, unatoč činjenici da se uzorak na kuhinjskoj krpi ponavlja, njegova površina ne bi trebala biti svugdje jednaka - platno se može nositi na uglovima stola, imati posjekotine od noža itd. .
Da biste spriječili da vaši 3D objekti izgledaju neprirodno čisto, možete koristiti ručno izrađene (na primjer, u Adobe Photoshopu) mape prljavštine i kombinirati ih s izvornim teksturama za realan istrošen materijal.
Da bi se povećao realizam prikaza tekstura naloženih na poligone, koriste se razne tehnologije:
Anti-aliasing;
MIP - mapiranje;
· Filtriranje teksture.
Tehnologija antialiasinga
Anti-aliasing je tehnologija koja se koristi u obradi slika za uklanjanje učinka aliasinga objekata. Rasterskom metodom formiranja slike sastoji se od piksela. Zbog konačne veličine piksela, takozvane stepenice ili stepenasti rubovi mogu se vidjeti na rubovima 3D objekata. Najjednostavniji način smanjenja efekta stubišta jest povećati razlučivost zaslona, smanjujući time veličinu piksela. Ali taj put nije uvijek moguć. Ako se stupnjevitog učinka ne možete riješiti povećavanjem razlučivosti monitora, možete koristiti tehnologiju Anti-aliasing koja vam omogućuje vizualno zaglađivanje efekta stubišta. Najčešće korištena tehnika za to je stvaranje glatkog prijelaza s crte ili ruba na boju pozadine. Boja točke koja leži na rubu predmeta određuje se kao prosječna vrijednost boja dvije rubne točke.
Postoji nekoliko osnovnih tehnologija za uklanjanje aliasa. Rezultat najkvalitetnije prvi je put postigla tehnologija FSAA (Full Screen Anti-Aliasing). U nekim se literarnim izvorima ta tehnologija naziva SSAA. Bit ove tehnologije je u tome što procesor izračunava slikovni okvir u znatno većoj razlučivosti od razlučivosti zaslona, a zatim, kada se prikazuje na zaslonu, prosječne vrijednosti skupine piksela prosječno izračunava na jedan; broj prosječnih piksela odgovara razlučivosti zaslona monitora. Na primjer, ako se okvir razlučivosti 800x600 zagladi pomoću FSAA, slika će se izračunati u razlučivosti 1600x1200. Kada se prebacuje na razlučivost monitora, prosječno se boje četiri izračunate točke koje odgovaraju jednom pikselu monitora. Kao rezultat, sve linije imaju glatke prijelaze u boji, što vizualno uklanja efekt stubišta.
FSAA radi puno nepotrebnih poslova, učitavajući GPU, ne izglađujući granice, već cijelu sliku, što je njezin glavni nedostatak. Da bi se uklonio ovaj nedostatak, razvijena je ekonomičnija tehnologija - MSSA.
Suština tehnologije MSSA slična je tehnologiji FSAA, ali ne provode se izračuni preko piksela unutar poligona. Za piksele na granicama objekata, ovisno o razini ublažavanja, izračunavaju se 4 ili više dodatnih točaka pomoću kojih se određuje konačna boja piksela. Ova je tehnologija trenutno najrasprostranjenija.
Poznata su pojedinačna dostignuća proizvođača video adaptera. Na primjer, NVIDIA je razvila tehnologiju Coverage Sampling (CSAA), koju podržavaju samo GeForce video adapteri počevši od 8. serije (8600 - 8800, 9600 - 9800). ATI je predstavio R520 i sve naredne adaptivne anti-aliasing AAA (Adaptive Anti-Aliasing) grafičkom procesoru.
MIP tehnologija mapiranja
Tehnologija se koristi za poboljšanje kvalitete teksturiranja 3D objekata. Da biste 3D sliku učinili realnom, trebate uzeti u obzir dubinu scene. Kako se odmičete od točke gledišta, tekstura koja se nanosi trebala bi izgledati sve zamućenije. Stoga se prilikom teksturiranja čak i homogene površine koristi najčešće jedna, ali nekoliko tekstura, što omogućuje pravilno uzimanje u obzir perspektivnih izobličenja trodimenzionalnog objekta.
Na primjer, morate prikazati kaldrmirani pločnik kako ide duboko u prizor. Ako pokušate upotrijebiti samo jednu teksturu po cijeloj duljini, kad se odmičete od točke gledišta, mogu se pojaviti valovi ili samo jedna puna boja. Činjenica je da u ovoj situaciji nekoliko piksela teksture (texels) odjednom padne u jedan piksel na monitoru. Postavlja se pitanje: u korist kojeg teksela odabrati kada prikazuje piksel?
Ovaj se zadatak rješava tehnologijom mapiranja MIP, što podrazumijeva mogućnost korištenja niza tekstura s različitim stupnjevima detalja. Na osnovi svake teksture stvara se niz tekstura s nižom razinom detalja. Teksture takvog skupa nazivaju se MIP - karte (MIP karta).
U najjednostavnijem slučaju mapiranja teksture za svaki piksel slike, odgovarajuća MIP - karta određuje se prema detaljnoj tablici LOD (Level of Detail). Tada se s MIP - karte odabire samo jedan tekst, čija je boja dodijeljena pikselu.
Tehnologije filtracije
Obično se tehnologija MIP mapiranja koristi u kombinaciji s tehnologijama filtriranja dizajniranim za ispravljanje artefakata MIP-teksture. Na primjer, kada se objekt uklanja sve dalje i dalje od točke promatranja, dolazi do prijelaza s niske razine MIP karte na višu razinu MIP karte. Kada je objekt u prijelaznom stanju s jedne razine MIP karte na drugu, pojavljuje se posebna vrsta pogrešaka vizualizacije: jasno uočljive granice prijelaza s jedne razine MIP karte na drugu.
Ideja filtriranja je da se boja piksela objekta izračunava iz susjednih teksturnih točaka (texels).
Prva metoda filtriranja tekstura bilo je takozvano točkovno uzorkovanje, koje se ne koristi u modernoj 3D grafici. Sljedeća je razvijena bilinearni filtracija. Bilinearno filtriranje uzima ponderirani prosjek od četiri susjedna teksturna piksela kako bi prikazao površinsku točku. Ovim filtriranjem kvaliteta polagano rotirajućih ili sporo pokretnih predmeta s rubovima (poput kocke) je loša (mutni rubovi).
Više visoka kvaliteta daje trilinearni filtriranje, pri kojem se za određivanje boje piksela uzima prosječna vrijednost boje osam teksela, četiri od dvije susjedne strukture, a kao rezultat sedam operacija miješanja određuje se boja piksela.
S porastom performansi GPU-a, razvijen je anizotropni filtriranje, koje se do sada uspješno koristilo. Pri određivanju boje točke koristi velik broj teksela i uzima u obzir položaj poligona. Razina anizotropnog filtriranja određuje se brojem teksela koji se obrađuju prilikom izračunavanja boje piksela: 2x (16 texels), 4x (32 texels), 8x (64 texels), 16x (128 texels). Ovo filtriranje osigurava visoku kvalitetu prikazane pokretne slike.
Sve ove algoritme implementira grafički procesor video kartice.
Sučelje za programiranje aplikacija (API)
Da bi se ubrzalo izvršavanje faza 3D cjevovoda, 3D grafički akcelerator mora imati određeni skup funkcija, t.j. hardver, bez sudjelovanja središnjeg procesora, za izvođenje operacija potrebnih za izgradnju 3D slike. Skup ovih funkcija najvažnija je karakteristika 3D akceleratora.
Budući da 3D akcelerator ima vlastiti set uputa, njegova učinkovita uporaba moguća je samo kada se aplikacijski program koristi ovim uputama. No, budući da postoji mnogo različitih modela 3D akceleratora, kao i raznih aplikacijskih programa koji tvore volumetrijske slike, pojavljuje se problem kompatibilnosti: nemoguće je napisati program koji bi jednako dobro koristio naredbe niske razine različitih akceleratora. Očito je da i programeri aplikacijskog softvera i proizvođači 3D akceleratora trebaju namjenski uslužni paket koji izvršava sljedeće funkcije:
učinkovita transformacija zahtjeva aplikacija u optimizirani niz naredbi 3D akceleratora na niskoj razini, uzimajući u obzir posebnosti njegove hardverske konstrukcije;
softverska emulacija traženih funkcija, ako akcelerator koji se koristi nema hardversku podršku za njih.
Pozvan je poseban paket uslužnih programa za obavljanje ovih funkcija sučelje za programiranje aplikacija (Sučelje ApplicationProgram = API).
API zauzima posredni položaj između aplikacija visoke razine i naredbi akceleratora niske razine koje generira njegov pokretački program. Korištenje API-ja oslobađa programera aplikacije potrebe za radom s naredbama akceleratora na nižoj razini, olakšavajući postupak stvaranja programa.
Trenutno postoji nekoliko API-ja u 3D-u, čija su područja primjene sasvim jasno razgraničena:
DirectX razvio Microsoft, koristi se u igraćim aplikacijama sa sustavom Windows 9X i novijim operativnim sustavima;
Opengl, koristi se uglavnom u profesionalnim aplikacijama (sustavi za računalno potpomognuto projektiranje, sustavi 3D modeliranja, simulatori itd.) kojima upravlja operacijski sustav Windows NT;
Izvorni API-ji stvoreni od strane proizvođača 3D akceleratora isključivo za njihov čipset kako bi najučinkovitije iskoristili svoje mogućnosti.
DirectX je visoko regulirani vlasnički standard koji se ne može mijenjati do sljedećeg izdanja. nova verzija... To, s jedne strane, ograničava mogućnosti programera, a posebno proizvođača ubrzivača, ali korisniku mnogo olakšava konfiguriranje softvera i hardver za 3D.
Za razliku od DirectX-a, OpenGL API izgrađen je na konceptu otvorenog standarda s malim osnovnim skupom funkcija i mnogim proširenjima koja pružaju složeniju funkcionalnost. Proizvođač akceleratora Chipset 3D potreban je za stvaranje BIOS-a i upravljačkih programa koji izvode osnovne Open GL funkcionalnosti, ali nije potreban za pružanje podrške za sva proširenja. To stvara brojne probleme povezane s pisanjem pokretačkih programa za njihove proizvode od strane proizvođača, koji se isporučuju u cjelovitom i skraćenom obliku.
Puna verzija upravljačkog programa kompatibilnog s OpenGL-om naziva se ICD (Installable Client Driver). Pruža maksimalne performanse jer sadrži kodove niske razine koji pružaju podršku ne samo za osnovni skup funkcija, već i za njihova proširenja. Naravno, uzimajući u obzir koncept OpenGL-a, stvaranje takvog pokretačkog programa izuzetno je složen i dugotrajan proces. To je jedan od razloga zašto su profesionalni 3D akceleratori skuplji od gaming.
Za razliku od 2D animacije, gdje se puno može crtati ručno, u 3D su objekti previše glatki, oblik im je previše ispravan i kreću se previše "geometrijskim" stazama. Istina, ti su problemi premostivi. Paketi animacije poboljšavaju prikazivače, ažuriraju alate za specijalne efekte i povećavaju knjižnice materijala. Tehnologija više čestica koristi se za stvaranje "nazubljenih" predmeta poput kose ili dima. Uvode se inverzna kinematika i druge tehnike animacije, pojavljuju se nove metode kombiniranja video snimanja i efekata animacije, što omogućuje da scene i pokreti budu realističniji. Osim toga, tehnologija otvoreni sustavi omogućuje vam rad s nekoliko paketa odjednom. Možete stvoriti model u jednom paketu, obojiti ga u drugi, animirati u trećem, dodati video snimanje u četvrtom. Konačno, funkcionalnost mnogih profesionalnih paketa sada se može proširiti dodatnim aplikacijama napisanim posebno za osnovni paket.
3D Studio i 3D Studio MAX
Jedan od najpoznatijih paketa 3D animacije u IBM-u je 3D Studio tvrtke Autodesk. Program djeluje pod DOS-om, pruža cjelokupni postupak stvaranja trodimenzionalnog filma: modeliranje objekata i oblikovanje scena, animacija i vizualizacija, rad s videom. Uz to, postoji širok raspon aplikativnih programa (IPAS procesi) napisani posebno za 3D Studio. Novi program iste tvrtke pod nazivom 3D Studio MAX za Windows NT stvoren je tijekom posljednjih nekoliko godina i tvrdi da je konkurencija moćnim paketima radne stanice SGI. Sučelje novi program je isti za sve module i ima visok stupanj interaktivnosti. 3D Studio MAX implementira napredne mogućnosti upravljanja animacijom, pohranjuje povijest života svakog objekta i omogućuje vam stvaranje različitih svjetlosnih efekata, podržava 3D akceleratore i ima otvorenu arhitekturu, odnosno omogućava trećim stranama da u sustav uključe dodatne aplikacije.
TrueSpace, Prizme, Trodimenzionalni, RenderMan, Crystal Topas
Električna slika, SoftImage
Za stvaranje trodimenzionalne animacije na računalima IBM i Macintosh također je prikladno koristiti paket Electric Image Animation System, koji uključuje veliki kompleks alata za animaciju, specijalne efekte, alate za rad sa zvukom i generator fonta s prilagodljivim parametrima. Iako ovaj program nema alate za modeliranje, on ima mogućnost uvoza preko trideset različitih formata modela. Paket također podržava rad s hijerarhijskim objektima i inverzne alate kinematike. Zauzvrat, Microsoftov softver Softimage 3D radi na SGI i Windows NT platformama. Podržava modeliranje na temelju poligona i zavoja, stvarajući specijalne efekte, radeći s česticama i tehnologijom za prijenos pokreta s živih glumaca na računalne likove.
Načini postizanja realizma u 3D grafici
Radovi izrađeni pomoću 3D računalne grafike privlače pažnju kako 3D dizajnera, tako i onih koji imaju prilično maglovitu ideju kako je sve to napravljeno. Najuspješnija djela u 3D-u ne mogu se razlikovati od stvarnih filmova. Takva djela u pravilu oko sebe stvaraju žustre rasprave o tome što je to: fotografija ili trodimenzionalna lažna slika. Nadahnuti radom poznatih 3D umjetnika, mnogi se bave proučavanjem 3D urednika, vjerujući da ih je lako svladati kao i Photoshop. U međuvremenu, programe za stvaranje 3D grafike prilično je teško naučiti, a njihovo proučavanje oduzima puno vremena i truda. No, čak i nakon što je naučio alate trodimenzionalnog uređivača, početniku 3D dizajneru nije lako postići realnu sliku. Jednom u situaciji kada prizor izgleda "mrtvo", ne može uvijek pronaći objašnjenje za to. Što je bilo?
Glavni problem stvaranja fotorealističnih slika je poteškoća u preciznoj simulaciji okoliša. Slika koja se dobiva kao rezultat prikazivanja (prikazivanja) u trodimenzionalnom uređivaču, rezultat je matematičkih izračuna prema zadanom algoritmu. Programeri softvera teško mogu pronaći algoritam koji bi pomogao u opisivanju svih fizičkih procesa koji se odvijaju u stvarnom životu. Stoga modeliranje okoline počiva na ramenima samog 3D umjetnika. Postoje određena pravila za stvaranje realne 3D slike. Bez obzira u kojem 3D uređivaču radite i scenama koje složenosti stvarate, one ostaju nepromijenjene. Rezultat rada u 3D uređivaču je statična datoteka ili animacija. Ovisno o tome kakav će konačni proizvod biti u vašem slučaju, pristup stvaranju realne slike može se razlikovati.
Počinjemo sa sastavom
Postavljanje predmeta u 3D scenu od velike je važnosti za konačni rezultat. Trebali bi biti smješteni na takav način da se gledatelj ne izgubi u nagađanjima, gledajući dio predmeta koji je slučajno pao u kadar, te na prvi pogled može prepoznati sve komponente scene. Kada izrađujete trodimenzionalnu scenu, morate obratiti pažnju na položaj objekata u odnosu na virtualnu kameru. Imajte na umu da se objekti bliže objektivu kamere vizualno prikazuju veći. Stoga morate osigurati da se objekti iste veličine nalaze na istoj liniji. Bez obzira na vrstu radnje trodimenzionalne scene, ona nužno mora odražavati posljedice nekih događaja koji su se dogodili u prošlosti. Tako, na primjer, ako nečiji tragovi vode do snijegom prekrivene kuće, gledatelj će, gledajući takvu sliku, zaključiti da je netko ušao u kuću. Kada radite na 3D projektu, obratite pažnju na opće raspoloženje scene. Može se prenijeti dobro odabranim elementom ukrasa ili određenim rasponom boja. Na primjer, dodavanje svijeće na scenu naglasit će romantičnost postavke. Ako modelirate likove iz crtića, boje bi trebale biti svijetle, ali ako stvarate odvratno čudovište, odaberite tamne nijanse.
Ne zaboravite detalje
Kada radite na 3D projektu, uvijek biste trebali uzeti u obzir koliko je objekt vidljiv na sceni, koliko je svjetla itd. Ovisno o tome, objekt bi trebao imati veći ili manji stupanj detalja. Trodimenzionalni svijet je virtualna stvarnost, gdje sve sliči na kazališnu scenografiju. Ako ne možete vidjeti stražnju stranu predmeta, nemojte ga modelirati. Ako imate vijak s vijčanom maticom, ne biste trebali modelirati navoj ispod matice; ako je fasada kuće vidljiva na sceni, nema potrebe za modeliranjem interijera; ako modelirate scenu noćne šume, glavnu pozornost treba obratiti samo onim objektima koji su u prvom planu. Stabla koja se nalaze u pozadini teško će biti vidljiva na prikazanoj slici, pa nema smisla modelirati ih precizno u obliku lišća.
Često prilikom izrade trodimenzionalnih modela glavnu ulogu igraju mali detalji koji čine predmet realističnijim. Ako imate problema s time da vaša scena izgleda realno, pokušajte povećati razinu detalja na svojim objektima. Što više sitnica sadrži prizor, konačnija će slika izgledati vjerojatnije. Opcija s povećanjem detalja scene gotovo je dobitna, ali ima jedan nedostatak - velik broj poligona, što dovodi do povećanja vremena prikazivanja. Da biste bili sigurni da realizam scene izravno ovisi o stupnju detalja, možete se poslužiti tako jednostavnim primjerom. Ako u sceni izradite tri modela vlati trave i prikažete ih, tada slika neće ostaviti dojam na gledatelja. Međutim, ako se ova grupa objekata klonira više puta, slika će izgledati impresivnije. Pojedinostima možete upravljati na dva načina: kako je gore opisano (povećanjem broja poligona u sceni) ili povećanjem razlučivosti teksture. U mnogim slučajevima ima smisla posvetiti više pažnje stvaranju teksture nego samom objektnom modelu. Istodobno ćete uštedjeti sistemske resurse potrebne za prikazivanje složenih modela, čime ćete smanjiti vrijeme prikazivanja. Bolje napraviti kvalitetniju teksturu nego povećati broj poligona. Zid kuće izvrstan je primjer razumne upotrebe teksture. Možete svaku ciglu modelirati pojedinačno, što će vam trebati i vrijeme i resurse. Puno je lakše koristiti fotografiju zida od opeke.
Ako trebate stvoriti krajolik
Jedan od najtežih zadataka s kojim se 3D dizajneri često moraju nositi je modeliranje prirode. Koji je problem stvaranja našeg prirodnog okoliša? Poanta je u tome da je bilo koji organski objekt, bio to životinja, biljka itd., Heterogen. Unatoč naizgled simetričnoj strukturi, oblik takvih predmeta prkosi bilo kojem matematičkom opisu s kojim se 3D urednici bave. Čak i oni predmeti koji na prvi pogled imaju simetričan izgled, pomnijim ispitivanjem ispadaju asimetrični. Tako se, na primjer, dlaka na glavi osobe nalazi nejednako s desne i lijeve strane, najčešće ih četka udesno, a list na grani drveta može na nekom mjestu oštetiti gusjenica itd. Najboljim rješenjem za simulaciju organske tvari u 3D-u može se smatrati fraktalni algoritam koji se često koristi u postavkama materijala i raznih alata za 3D modeliranje. Ovaj algoritam je bolji od ostalih matematičkih izraza u pomaganju u simuliranju organske tvari. Stoga, prilikom stvaranja organskih predmeta, svakako upotrijebite mogućnosti fraktalnog algoritma za opisivanje njihovih svojstava.
Suptilnosti stvaranja materijala
Materijali koji se oponašaju u trodimenzionalnoj grafici mogu biti vrlo raznoliki - od metala, drveta i plastike do stakla i kamena. Štoviše, svaki je materijal određen velikim brojem svojstava, uključujući reljef površine, zrcalnost, uzorak, veličinu i svjetlinu rakete itd. Prilikom prikazivanja bilo koje teksture, morate imati na umu da kvaliteta materijala na rezultirajućoj slici uvelike ovisi o mnogim čimbenicima, uključujući parametre osvjetljenja (svjetlinu, upadni kut svjetlosti, boju izvora svjetlosti itd.), algoritam prikazivanja (vrsta korištenog prikazivača i njegove postavke), rasterska razlučivost teksture. Također je od velike važnosti metoda projiciranja teksture na objekt. Loše mapirana tekstura može "izdati" trodimenzionalni objekt s oblikovanim šavom ili sumnjivo ponavljajućim uzorkom. Uz to, u stvarnosti predmeti obično nisu savršeno čisti, odnosno uvijek imaju tragove nečistoće. Ako modelirate kuhinjski stol, onda, unatoč činjenici da se uzorak na kuhinjskoj krpi ponavlja, njegova površina ne bi trebala biti svugdje ista - platno se može nositi na uglovima stola, ima posjekotine od noža, itd. Da biste spriječili da vaši 3D objekti izgledaju neprirodno čisto, možete koristiti ručno izrađene (na primjer, u Adobe Photoshopu) mape onečišćenja i kombinirati ih s izvornim teksturama, dobivajući realan "istrošen" materijal.
Dodavanje pokreta
Pri stvaranju animacije geometrija predmeta igra važniju ulogu nego u slučaju statičke slike. Tijekom kretanja gledatelj može vidjeti predmete iz različitih kutova, stoga je važno da model izgleda realno iz svih kutova. Na primjer, kada modelirate stabla u statičnoj sceni, možete ići na trik i pojednostaviti svoj zadatak: umjesto stvaranja "pravog" stabla, možete napraviti dvije okomite ravnine koje se sijeku i na njih nanijeti teksturu pomoću prozirne maske. Prilikom izrade animirane scene, ova metoda nije prikladna, jer će takvo stablo izgledati realno iz samo jedne točke, a svako okretanje fotoaparata "odavat će" lažnjak. U većini slučajeva, nakon što 3D objekti nestanu s objektiva virtualne kamere, najbolje je ukloniti ih s mjesta događaja. U suprotnom, računalo će izvršiti nepotreban zadatak računajući nevidljivu geometriju.
Druga stvar koju treba uzeti u obzir prilikom stvaranja animiranih scena je kretanje u kojem boravi većina predmeta u stvarnosti. Na primjer, zavjese u sobi njišu se od vjetra, kazaljke sata rade itd. Stoga je prilikom izrade animacije nužno analizirati scenu i odrediti one objekte za koje trebate pokrenuti. Inače, pokret daje realizam statičnim scenama. Međutim, za razliku od animiranih, kretanje u njima trebalo bi nagađati u smrznutim sitnicama - u košulji koja klizi sa naslona stolca, puzeći gusjenicama po deblu, stablu povijenom od vjetra. Iako je relativno jednostavno stvoriti realističnu animaciju za jednostavnije objekte u sceni, gotovo je nemoguće simulirati kretanje lika bez pomoćnih alata. U svakodnevnom životu naši su pokreti toliko prirodni i poznati da ne razmišljamo, na primjer, hoćemo li zabavljati glavu dok se smijemo ili se saginjati, prolazeći ispod niske nadstrešnice. Modeliranje takvog ponašanja u svijetu trodimenzionalne grafike povezano je s mnogim zamkama i nije tako lako ponovno stvoriti pokrete, a još više izraze lica, osobe. Zbog toga se za pojednostavljivanje zadatka koristi sljedeća metoda: na ljudsko tijelo obješen je velik broj senzora koji bilježe kretanje bilo kojeg njegovog dijela u svemiru i šalju odgovarajući signal računalu. To pak obrađuje primljene informacije i koristi ih u odnosu na neki skeletni model lika. Ova tehnologija naziva se hvatanje pokreta. Prilikom pomicanja ljuske koja se stavlja na koštanu bazu, također je potrebno uzeti u obzir mišićnu deformaciju. Za one 3D animatore koji su zauzeti animacijom likova, bilo bi korisno proučavati anatomiju kako bi se bolje snalazili u sustavima kostiju i mišića.
Osvjetljenje nije samo svjetlost već i sjene
Stvaranje scene s realističnom rasvjetom još je jedan zadatak koji treba riješiti kako bi konačna slika bila realističnija. U stvarnom se svijetu svjetlosne zrake u objektima puno puta reflektiraju i lome, što rezultira sjenama koje predmeti uglavnom imaju nejasne, mutne granice. Aparat za prikazivanje uglavnom je odgovoran za kvalitetu prikazivanja sjena. Postoje zasebni zahtjevi za sjene bačene na scenu. Sjena bačena s predmeta može puno reći - koliko je visoka iznad tla, kakva je struktura površine na koju sjena pada, s kojim izvorom je objekt osvijetljen itd. Ako zaboravite na sjene u sceni, takva scena nikada neće izgledati realno, jer u stvarnosti svaki objekt ima svoju sjenku. Osim toga, sjena može naglasiti kontrast između prvog i pozadinskog plana, kao i "izdati" objekt koji nije u vidnom polju objektiva virtualne kamere. U ovom slučaju, gledatelju se daje prilika da sam zamisli okruženje scene. Na primjer, na košulji trodimenzionalnog lika može vidjeti sjenku koja pada s grana i lišća i pogoditi da je s stražnja strana drvo raste sa stajališta. S druge strane, previše sjena neće sliku učiniti realističnijom. Pazite da subjekt ne baca sjene s pomoćnih svjetala. Ako na sceni postoji nekoliko predmeta koji emitiraju svjetlost, na primjer lampioni, tada bi svi elementi scene trebali bacati sjene sa svakog od izvora svjetlosti. Međutim, ako ćete u takvoj sceni koristiti pomoćne izvore svjetlosti (na primjer, kako biste istaknuli tamne dijelove scene), ne morate stvarati sjene od tih izvora. Pomoćni izvor trebao bi biti nevidljiv gledatelju, a sjene će izdati njegovu prisutnost.
Prilikom stvaranja scene važno je ne pretjerivati s brojem izvora svjetlosti. Bolje uzeti malo vremena za najbolji način da biste odabrali njegov položaj nego da koristite nekoliko izvora svjetlosti gdje to možete učiniti s jednim. U slučaju da je potrebna uporaba nekoliko izvora, pobrinite se da svaki od njih baca sjene. Ako ne možete vidjeti sjene iz izvora svjetlosti, onda ih možda drugi, jači, izvor prekomjerno eksponira. Kada postavljate izvore svjetlosti u scenu, pripazite na njihovu boju. Izvori dnevnog svjetla imaju plavu nijansu, ali da biste stvorili umjetni izvor svjetlosti, trebate mu dati žućkastu boju. Također treba imati na umu da i boja izvora koji simulira dnevnu svjetlost ovisi o dobu dana. Stoga, ako predmet scene podrazumijeva večernje vrijeme, osvjetljenje može biti, na primjer, u crvenkastim nijansama zalaska sunca.
Najvažnija stvar je pogrešna procjena
Vizualizacija je završna i, naravno, najvažnija faza u stvaranju trodimenzionalne scene. 3D grafički uređivač prikazuje sliku uzimajući u obzir geometriju predmeta, svojstva materijala od kojih su izrađeni, mjesto i parametre izvora svjetlosti itd. Ako rad u 3ds max usporedimo s video snimanjem, tada se vrijednost mehanizma za prikazivanje može usporediti sa filmom na kojem je materijal snimljen. Jednako kao što se svijetle i izblijedjele slike mogu stvoriti na dva filma različitih tvrtki, rezultat vašeg rada može biti realan ili samo zadovoljavajući, ovisno o odabranom algoritmu prikazivanja. Postojanje velikog broja algoritama prikazivanja dovelo je do povećanja broja vanjskih prikazivača dodataka. Često se isti prikazivač može integrirati s različitim 3D grafičkim paketima. Što se tiče brzine i kvalitete prikazane slike, vanjski prikazivači u pravilu nadmašuju standardni uređaj za prikazivanje 3D uređivača. Međutim, nemoguće je nedvosmisleno odgovoriti na pitanje koji od njih daje najbolji rezultat. Koncept "realizma" u ovom je slučaju subjektivan, jer ne postoje objektivni kriteriji pomoću kojih bi se mogao procijeniti stupanj realizma vizualizatora.
Međutim, sa sigurnošću možemo reći da bi konačna slika bila realnija, algoritam prikazivanja mora uzeti u obzir sve značajke širenja svjetlosnog vala. Kao što smo gore rekli, udarajući o predmete, zraka svjetlosti se puno puta odbija i lomi. Nemoguće je izračunati osvjetljenje u svakoj točki prostora uzimajući u obzir beskonačan broj refleksija, stoga se za određivanje intenziteta svjetlosti koriste dva pojednostavljena modela: traženje zraka i metoda globalnog osvjetljenja. Donedavno najpopularniji algoritam prikazivanja bilo je traženje svjetlosnih zraka. Ova metoda sastojala se u činjenici da je 3D uređivač pratio put zrake koju emitira izvor svjetlosti s danim brojem lomova i refleksija. Praćenje ne može pružiti fotorealističnu sliku, jer ovaj algoritam ne osigurava učinke reflektirajuće i refraktivne kaustike (odsjaj koji je posljedica refleksije i loma svjetlosti), kao i svojstva raspršenja svjetlosti. Danas je uporaba metode globalnog osvjetljenja preduvjet za dobivanje realne slike. Ako se prilikom traženja izračunaju samo oni dijelovi scene pogođeni svjetlosnim zrakama, metoda globalnog osvjetljenja izračunava rasipanje svjetlosti u neosvijetljenim ili zasjenjenim područjima scene na temelju analize svakog piksela na slici. To uzima u obzir sve refleksije svjetlosnih zraka u sceni.
Jedan od najčešćih načina generiranja geografskih oznaka je mapiranje fotona. Ova metoda uključuje izračunavanje globalnog osvjetljenja, temeljeno na stvaranju takozvane fotonske mape - informacija o osvjetljenju scene, prikupljenih pomoću praćenja. Prednost mapiranja fotona je u tome što se jednom nakon snimanja fotonske mape rezultati traženja fotona mogu koristiti za stvaranje globalnog efekta osvjetljenja u 3D animacijskim scenama. Kvaliteta globalnog osvjetljenja, izračunata pomoću praćenja fotona, ovisi o broju fotona, kao i o dubini traženja. Korištenjem Photon Mapping također možete prikazati kaustiku. Uz globalno osvjetljenje, vanjski prikazivači omogućuju vam i prikazivanje materijala imajući na umu rasipanje podloga. Ovaj efekt je nužni uvjet realizam materijala poput kože, voska, osjetljive tkanine itd. Svjetlosne zrake koje udaraju u takav materijal, osim loma i refleksije, raspršuju se u samom materijalu, što uzrokuje lagani sjaj iznutra.
Još jedan razlog zašto su slike prikazane pomoću priključnih rendera realističnije od slika izvedenih pomoću standardnih algoritama prikaza, sposobnost upotrebe efekata kamere. Tu se prije svega ubraja Dubina polja, zamagljenost pokreta. Učinak dubinske oštrine može se koristiti kada trebate skrenuti pažnju gledatelja na neke detalje scene. Ako slika sadrži efekt dubinske oštrine, gledatelj će prvo primijetiti izoštrene elemente scene. Učinak dubinske oštrine može biti koristan kada trebate vizualizirati ono što lik vidi. Uz pomoć efekta dubinske oštrine možete usmjeriti pogled lika na jedan ili drugi objekt. Efekt dubinske oštrine nužan je za realističnu sliku čak i kada pažnju na sceni privlači mali objekt - na primjer, gusjenica na cijevi. Ako su svi objekti u fokusu, uključujući grane, lišće, trup i gusjenicu, jednako jasno nacrtani na slici, takva slika neće izgledati realno. Da takva scena postoji u stvarnosti, a pucanje nije provodila virtualna, već stvarna kamera, u fokusu bi bio samo glavni objekt - gusjenica. Sve što je u daljini od nje, izgledalo bi mutno. Stoga učinak dubinske oštrine mora biti prisutan na trodimenzionalnoj slici.
Izlaz
Hardverske mogućnosti radnih stanica povećavaju se svakim danom, što omogućuje još učinkovitiju upotrebu alata za rad s trodimenzionalnom grafikom. Istodobno se poboljšava arsenal alata za 3D grafičke urednike. Istodobno, osnovni pristupi stvaranju fotorealističnih slika ostaju nepromijenjeni. Ispunjavanje ovih zahtjeva ne garantira da će rezultirajuća slika izgledati poput fotografije. Međutim, njihovo ignoriranje najvjerojatnije će uzrokovati neuspjeh. Stvaranje fotorealističke slike tijekom rada na 3D projektu nevjerojatno je težak zadatak. U pravilu, oni koji se posvete trodimenzionalnoj grafici i profesionalno rade s njom, pokazuju se samo u jednoj od faza stvaranja trodimenzionalne scene. Neki znaju sve suptilnosti modeliranja, drugi znaju majstorski stvarati materijale, treći "vide" ispravno osvjetljenje scena itd. Stoga, kada započinjete raditi u 3D-u, pokušajte pronaći područje u kojem se osjećate najsigurnije i razviti svoje talente.
Sergej i Marina Bondarenko, http://www.3domen.com
Izgradnja trodimenzionalne slike
Rastom računalne snage i dostupnosti memorijskih elemenata, pojavom visokokvalitetnih grafičkih terminala i izlaznih uređaja, razvijena je velika skupina algoritama i softverskih rješenja koja omogućuju stvaranje slike na zaslonu koja predstavlja određena volumetrijska scena. Prva takva rješenja bila su namijenjena zadacima arhitektonskog i strojarskog projektiranja.
Prilikom formiranja trodimenzionalne slike (statičke ili dinamičke), njezina se konstrukcija razmatra unutar određenog koordinatnog prostora, koji se naziva pozornica... Prizor podrazumijeva rad u trodimenzionalnom svijetu - zato je smjer nazvan trodimenzionalna (3-dimenzionalna, 3D) grafika.
Na sceni se postavljaju odvojeni predmeti, sastavljeni od geometrijskih volumetrijskih tijela i presjeka složenih površina (najčešće tzv. B-zglobovi). Da bi se stvorila slika i izvodile daljnje operacije, površine se dijele na trokute - minimalne ravne figure - i dalje obrađuju točno kao skup trokuta.
U sljedećoj fazi “ svijet”Koordinate čvorova mreže ponovno se izračunavaju pomoću matričnih transformacija u koordinate vrsta, tj. ovisno o gledištu prizora. Položaj vidikovca obično se naziva položaj kamere.
Radni prostor sustava za pripremu
3D grafika Blender (primjer s web mjesta
http://www.blender.org)
Nakon formiranja okvir("Žičana mreža") se izvodi preslikavanje- davanje površinama predmeta nekih svojstava. Svojstva površine prvenstveno su određena njezinim svjetlosnim karakteristikama: sjaj, reflektivnost, apsorpcija i snaga raspršivanja. Ovaj skup karakteristika omogućuje vam definiranje materijala čija se površina modelira (metal, plastika, staklo itd.). Prozirni i prozirni materijali imaju niz drugih karakteristika.
U pravilu, tijekom izvršenja ovog postupka, i izrezujući nevidljive površine... Postoji mnogo metoda za to, ali najpopularnija je
Z-pufer kada se kreira niz brojeva koji predstavljaju "dubinu" - udaljenost od točke na zaslonu do prve neprozirne točke. Sljedeće točke na površini obrađivat će se samo kada je njihova dubina manja, a tada će se Z koordinata smanjivati. Snaga ove metode izravno ovisi o najvećoj mogućoj vrijednosti udaljenosti točke prizora od zaslona, tj. na broj bitova po točki u međuspremniku.
Proračun realne slike. Izvođenje ovih operacija omogućuje vam stvaranje tzv solidni modeli objekata, ali ova slika neće biti realna. Da bi se stvorila realna slika na scenu se postavljaju izvori svjetlosti i izvedena proračun osvjetljenja svaku točku vidljivih površina.
Da bi objekti izgledali realno, površina predmeta je "pokrivena" tekstura - slika(ili postupak koji ga tvori), definiranje nijansi izgled ... Postupak se naziva "mapiranje teksture". Tijekom mapiranja tekstura primjenjuju se tehnike istezanja i uklanjanja neravnina - filtracija... Na primjer, anizotropno filtriranje, spomenuto u opisu grafičkih kartica, ne ovisi o smjeru transformacije teksture.
Nakon određivanja svih parametara potrebno je izvršiti postupak formiranja slike, t.j. izračun boje točaka na ekranu. Poziva se postupak izračuna prikazivanje Tijekom izvođenja takvog izračuna potrebno je odrediti svjetlost koja pada na svaku točku modela, uzimajući u obzir činjenicu da se ona može reflektirati, da površina može pokriti druga područja s ovog izvora itd.
Dvije su glavne metode za izračunavanje osvjetljenja. Prva je metoda traganje zraka unatrag... Ovom metodom izračunava se putanja tih zraka koje na kraju padaju u piksele zaslona- u suprotnom smjeru. Izračun se provodi zasebno za svaki od kanala boje, budući da se svjetlost različitog spektra ponaša različito na različitim površinama.
Druga metoda - metoda emisivnosti - predviđa izračunavanje integrirane osvijetljenosti svih područja koja padaju u okvir i izmjenu svjetlosti između njih.
Dobivena slika uzima u obzir navedene karakteristike fotoaparata, tj. gledatelji.
Stoga, kao rezultat mnogih proračuna, postaje moguće stvoriti slike koje je teško razlikovati od fotografija. Da bi smanjili broj izračuna, pokušavaju smanjiti broj predmeta i, gdje je to moguće, izračun zamjenjuju fotografijom; na primjer, prilikom formiranja pozadine slike.
Čvrst model i konačni rezultat proračuna modela
(primjer sa stranice http://www.blender.org)
Animacija i virtualna stvarnost
Sljedeći korak u razvoju tehnologija za trodimenzionalnu realističnu grafiku bila je mogućnost njezine animacije - kretanje i promjene okvira po kadar u sceni. U početku su se samo superračunala mogla nositi s ovom količinom izračuna, a korištena su za izradu prvih trodimenzionalnih animacijskih videozapisa.
Kasnije je razvijen hardver posebno dizajniran za računanje i formiranje slika - 3D akceleratori... To je omogućilo u pojednostavljenom obliku izvođenje takve formacije u stvarnom vremenu, koja se koristi u modernim računalnim igrama. U stvari, sada čak i obične video kartice uključuju takve alate i svojevrsna su mini računala uske namjene.
Pri stvaranju igara, snimanju filmova, razvoju simulatora, u zadacima modeliranja i dizajniranja različitih predmeta, zadatak oblikovanja realne slike ima još jedan važan aspekt - modeliranje ne samo kretanja i promjena predmeta, već modeliranje njihovog ponašanja koje odgovara fizički principi okolnog svijeta.
Ovaj smjer, uzimajući u obzir upotrebu svih vrsta hardvera za prijenos utjecaja vanjskog svijeta i povećanje učinka prisutnosti, dobio je ime virtualna stvarnost.
Za provedbu takvog realizma stvorene su posebne metode za izračunavanje parametara i transformiranje objekata - promjena prozirnosti vode iz njenog kretanja, izračunavanje ponašanja i izgleda vatre, eksplozija, sudara predmeta itd. Takvi su izračuni prilično složeni, a predložen je niz metoda za njihovu primjenu u suvremenim programima.
Jedan od njih je obrada i upotreba sjenčice - postupci koji mijenjaju svjetlost(ili točan položaj)u ključnim točkama prema nekom algoritmu... Takva obrada omogućuje vam stvaranje učinaka "užarenog oblaka", "eksplozije", povećanja realizma složenih objekata itd.
Pojavila su se i standardiziraju se sučelja za rad s "fizičkom" komponentom stvaranja slike, što omogućuje povećanje brzine i točnosti takvih izračuna, a time i realizam stvorenog svjetskog modela.
3D grafika- jedno od najspektakularnijih i komercijalno najuspješnijih područja razvoja informacijske tehnologije, često se naziva jednim od glavnih pokretača razvoja hardvera. Sredstva trodimenzionalne grafike aktivno se koriste u arhitekturi, strojarstvu, u znanstvenim radovima, pri snimanju filmova, u računalnim igrama i u nastavi.
Primjeri softverskih proizvoda
Maya, 3DStudio, Blender
Tema je vrlo atraktivna za studente svih dobnih skupina i pojavljuje se u svim fazama proučavanja tečaja informatike. Atraktivnost za studente objašnjava se velikom kreativnom komponentom u praktičnom radu, vizualnim rezultatom, kao i širokim primijenjenim fokusom teme. Znanje i vještine u ovom području su potrebne u gotovo svim područjima ljudskog djelovanja.
U osnovnoj školi razmatraju se dvije vrste grafike: rasterska i vektorska. Raspravlja se o razlikama jedne vrste od druge, što rezultira pozitivnim aspektima i nedostacima. Područja primjene ovih vrsta grafike omogućit će vam da unesete imena određenih softverskih proizvoda koji vam omogućuju obradu ove ili one vrste grafike. Stoga materijali o temama: rasterska grafika, modeli u boji, Vektorska grafika- bit će u većoj mjeri tražen u osnovnoj školi. U srednjoj školi ovu temu nadopunjuje ispitivanje značajki znanstvene grafike i mogućnosti trodimenzionalne grafike. Stoga će teme biti relevantne: fotorealistične slike, modeliranje fizičkog svijeta, kompresija i pohrana grafičkih i streaming podataka.
Većina vremena troši se na praktičnu pripremu i obradu. grafičke slike koristeći raster i vektor grafički urednici... U srednjoj školi to su obično Adobe Photoshop, CorelDraw i / ili MacromediaFlach. Razlika između proučavanja određenih softverskih paketa u osnovnoj i srednjoj školi očituje se u većoj mjeri ne u sadržaju, već u oblicima rada. U osnovnoj školi ovo je praktični (laboratorijski) rad, uslijed kojeg učenici ovladavaju softverskim proizvodom. U srednjoj školi glavni oblik rada postaje pojedinačna radionica ili projekt, gdje je glavna komponenta sadržaj zadatka, a softverski proizvodi koji se koriste za njegovo rješavanje ostaju samo alat.
Ulaznice za osnovnu i srednju školu sadrže pitanja koja se odnose kako na teorijske temelje računalne grafike tako i na praktične vještine obrade grafičkih slika. Takvi dijelovi teme kao što je izračunavanje količine podataka grafičkih slika i značajke kodiranja grafika prisutni su u kontrolnim mjernim materijalima objedinjenog državnog ispita.