Software-ul de modelare 3D vă poate ajuta să transformați câteva idei în modele și prototipuri frumoase, care pot fi apoi utilizate pentru o mare varietate de scopuri. Aceste instrumente vă permit să creați modele de la zero, indiferent de nivelul de calificare. Unele editoare 3D sunt suficient de simple încât chiar și un începător le va stăpâni într-un timp scurt. Astăzi, modelele 3D sunt utilizate într-o mare varietate de domenii: cinema, jocuri pe computer, design interior, arhitectură și multe altele.
Alegerea optimului software pentru modelare este adesea dificil, deoarece nu este ușor să găsești un program care să aibă toate funcționalitățile necesare. FreelanceToday vă aduce în atenție 20 software gratuit pentru modelare 3D.
Daz Studio este un software de modelare 3D puternic, dar complet gratuit. Acest lucru nu înseamnă că acesta este un instrument ușor de învățat - începătorii vor trebui să studieze capacitățile programului pentru o lungă perioadă de timp. Creatorii programului s-au ocupat de experiența utilizatorului, dar confortul Daz Studio nu va fi imediat apreciat. Una dintre caracteristicile programului este crearea de imagini 3D accelerate GPU în timpul redării, ceea ce face posibilă crearea de modele foarte realiste. Daz Studio are, de asemenea, suport pentru crearea de scene și funcționalități pentru animarea modelelor.
Disponibilpentru: Windows | OS X
Software-ul gratuit pentru modelare 3D Open SCAD este creat pentru un design serios (design industrial, interioare, arhitectură). Aspectele artistice ale creatorilor programului au fost mult mai puțin interesate. Spre deosebire de alte programe de tip similar, Open SCAD nu este un instrument interactiv - este un compilator 3D care afișează detaliile proiectului în 3D.
Disponibil pentru: Windows | OS X | Linux
AutoDesk 123D este o gamă largă de instrumente de modelare CAD și 3D. Cu ajutorul programului, puteți proiecta, crea și vizualiza aproape orice model 3D. AutoDesk acceptă și tehnologia de imprimare 3D. Site-ul principal al AutoDesk 123D are mai mulți sateliți unde puteți găsi numeroase modele 3D gratuite interesante cu care puteți experimenta sau pur și simplu utilizați în scopuri proprii.
Disponibil pentru: Windows | OS X | IOS |
Meshmixer 3.0 vă permite să proiectați și să redați structuri 3D prin combinarea a două sau mai multe modele în doar câțiva pași simpli. Programul are o funcție convenabilă de „tăiere și lipire” pentru aceasta, adică puteți decupa piesele necesare din model și le puteți lipi într-un alt model. Programul susține chiar sculptura - utilizatorul poate crea o sculptură virtuală, modelând și rafinând suprafața în același mod ca și cum ar fi sculptat un model din lut. Și toate acestea în timp real! Programul acceptă imprimarea 3D, modelele finite sunt complet optimizate pentru trimiterea la imprimantă.
Disponibilpentru: Windows | OS X
3DReshaper este un software de modelare 3D accesibil și ușor de utilizat. Programul poate fi folosit în diferite zone precum arta, mineritul, ingineria civilă sau construcția de nave. 3DReshaper vine cu suport pentru o varietate de scenarii și texturi și are multe instrumente și caracteristici utile pentru a facilita modelarea 3D.
Disponibilpentru: Windows
Software-ul gratuit 3D Crafter este conceput pentru modelare 3D în timp real și creație de animație. Principala caracteristică a acestui editor este abordarea intuitivă drag-and-drop. Modelele complexe pot fi construite folosind forme simple, programul acceptă modelarea sculpturală și imprimarea 3D. Este unul dintre cele mai ușor de utilizat instrumente de animație disponibile.
Disponibilpentru: Windows
PTC Creo este sistem complex, creat special pentru inginerii care lucrează în domeniul ingineriei mecanice, precum și pentru proiectanți și tehnologi. Programul va fi, de asemenea, util pentru proiectanții care creează produse folosind tehnici de proiectare asistate de computer. Modelarea directă vă permite să creați structuri din desene existente sau să utilizați programul pentru a vizualiza idei noi. Modificările aduse geometriei unui obiect pot fi făcute foarte repede, ceea ce accelerează semnificativ procesul de lucru. Programul, spre deosebire de cele anterioare, este plătit, dar există o perioadă de încercare de 30 de zile și o versiune gratuită pentru profesori și studenți.
Disponibilpentru: Windows
Software-ul gratuit LeoCAD este un sistem de proiectare asistat de computer pentru modele LEGO virtuale. Există versiuni pentru Windows, Mac OS și Linux. Programul poate fi o alternativă bună la Lego Digital Designer (LDD), deoarece are o interfață simplă, acceptă cadre cheie și funcționează în modul animație. Este suportul de animație care diferențiază LeoCAD de alte programe de tip similar.
Disponibilpentru: Windows | OS X | Linux
Software-ul VUE Pioneer vă va ajuta să creați un model 3D pentru vizualizarea peisajului. Software-ul poate fi util pentru utilizatorii avansați care caută instrumente de redare convenabile. Pioneer vă permite să creați peisaje 3D uimitoare cu un număr mare de presetări și oferă acces direct la conținutul 3D Cornucopia. Folosind programul, puteți crea multe efecte de iluminare.
Disponibilpentru: Windows | OS X
Netfabb nu este doar un vizualizator pentru scene interactive 3D, ci poate fi folosit pentru a analiza, edita și modifica modelele 3D. Programul acceptă imprimarea 3D și este cel mai ușor și mai ușor instrument de instalare și utilizare.
Disponibilpentru: Windows | OS X | Linux
Software-ul gratuit NaroCad este un sistem complet și extensibil de proiectare asistat de computer bazat pe tehnologia OpenCascade care rulează pe platforme Windows și Linux. Programul are toate funcționalitățile necesare, există suport pentru operațiuni de modelare 3D de bază și avansate. Funcțiile programului pot fi extinse folosind plugin-uri și interfața software.
Disponibilpentru: Windows | Linux
LEGO Digital Designer vă permite să construiți modele 3D folosind cărămizi (blocuri) LEGO virtuale. Rezultatul poate fi exportat în diferite formate și poate continua să lucreze în alte editoare 3D.
Disponibilpentru: Windows | OS X
Programul ZCAD gratuit poate fi folosit pentru a crea desene 2D și 3D. Editorul acceptă mai multe platforme și oferă unghiuri de vizualizare excelente. Prezența multor instrumente convenabile vă permite să rezolvați majoritatea problemelor asociate modelării obiectelor tridimensionale. Interfața cu utilizatorul programului este simplă și simplă, ceea ce facilitează foarte mult procesul de desenare. Proiectul finalizat poate fi salvat în AutoCAD și în alte formate 3D populare.
Disponibilpentru: Windows | Linux
Versiunea gratuită a Houdini FX, Houdini Apprentice, este utilă pentru studenți, artiști și pasionați care creează proiecte de modele 3D non-comerciale. Programul are o funcționalitate oarecum dezactivată, dar în același timp destul de largă și o interfață de utilizator atent gândită. Spre dezavantaje versiune gratuită poate fi atribuit unui filigran care este afișat pe un randare 3D.
Disponibilpentru: Windows | OS X | Linux
Aplicația pentru crearea foilor de proiectare funcționale vă permite să creați modele 3D destul de detaliate. Creatorii programului s-au ocupat de funcțiile care vă permit să eliminați zonele cu probleme prin modificări și adăugiri la designul existent. De asemenea, cu DesignSpark, puteți schimba rapid conceptul unui produs 3D. Programul acceptă tehnici de modelare directă și imprimarea 3D a modelelor.
Disponibilpentru: Windows
FreeCAD este un modelator parametric 3D conceput pentru a crea obiecte din lumea reală de orice dimensiune. Utilizatorul poate schimba cu ușurință designul utilizând istoricul modelului și modificând parametrii individuali. Programul este multiplatform, poate citi și scrie diverse formate de fișiere. FreeCAD vă permite să creați propriile module și apoi să le utilizați în alte lucrări.
Disponibilpentru: Windows | OS X | Linux
Software-ul gratuit Sculptris va deschide o fereastră utilizatorilor într-o lume 3D captivantă. Sculptris oferă navigare ușoară și ușurință în utilizare. Chiar și un începător care nu are experiență în arta digitală sau modelarea 3D poate stăpâni cu ușurință programul. Procesul de lucru este structurat astfel încât să puteți uita de geometrie și să creați doar un model, utilizând în același timp cu atenție resursele computerului.
Disponibil pentru: Windows | Linux
MeshMagic poate fi folosit pentru a reda fișiere 3D, precum și pentru a crea obiecte 2D sau pentru a le converti în 3D. Software-ul are o interfață intuitivă și poate fi utilizat pentru o mare varietate de sarcini. Mesh Magic acceptă în prezent doar Windows. Rezultatul este salvat în popularul format STL, care poate fi deschis și editat în majoritatea instrumentelor de modelare 3D online și offline.
Disponibilpentru: Windows
Open Cascade este un kit de dezvoltare software pentru crearea de aplicații 3D CAD. Include biblioteci de clase C ++ personalizate, dezvoltate de comunitate, care pot fi utilizate pentru modelare, vizualizare și schimb de date și pentru dezvoltarea rapidă a aplicațiilor.
Disponibilpentru: Windows | OS X | Linux
Acest fel grafică pe computer a absorbit o mulțime de vector, precum și grafică computerizată raster. Este folosit în dezvoltarea proiectelor de amenajări interioare, a obiectelor arhitecturale, în publicitate, în crearea de materiale educative programe de calculator, clipuri video, imagini vizuale ale pieselor și produselor din inginerie mecanică etc.
Grafică computerizată 3D vă permite să creați scene volumetrice tridimensionale cu modelarea condițiilor de iluminare și setarea punctelor de vedere.
Pentru studiul tehnicilor și mijloacelor de compoziție, cum ar fi transferul de spațiu, mediu, lumină și umbră, legile perspectivei liniare, aerului și culorilor, avantajele acestui tip de grafică pe computer față de grafica vectorială și raster sunt evidente. În grafica tridimensională, 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 creat artificial și spațiul, desigur, însoțit de efecte speciale.
Grafica computerizată tridimensională, precum grafica vectorială, este orientată pe obiect, ceea ce vă permite să schimbați atât toate elementele unei scene tridimensionale, cât și fiecare obiect separat. Acest tip de grafică pe computer are capacități excelente pentru a susține desenul tehnic. De exemplu, cu ajutorul editorilor grafici de grafică computerizată tridimensională Autodesk 3D Studio, puteți efectua imagini vizuale ale pieselor și produselor de inginerie mecanică, precum și efectuați prototipuri ale clădirilor și obiectelor de arhitectură studiate în secțiunea corespunzătoare din desenul de arhitectură și construcții. Împreună cu aceasta, se poate oferi suport grafic pentru secțiuni de geometrie descriptivă precum proiecția în perspectivă, axonometrică și ortogonală, deoarece principiile construirii imaginilor în grafică computerizată tridimensională sunt parțial împrumutate de la acestea.
Pentru arte și meserii, grafica computerizată tridimensională face posibilă modelarea produselor viitoare cu transferul texturii și texturii materialelor din care vor fi fabricate aceste produse. Abilitatea de a vedea din orice punct de vedere modelul produsului înainte de întruchiparea acestuia în material vă permite să efectuați modificări și corecții ale formei sau proporțiilor sale, care ar putea să nu mai fie posibile după începerea lucrului (de exemplu, bijuterii, turnare decorativă a metalelor etc.). În aceeași direcție, grafica computerizată 3D poate fi utilizată pentru a sprijini sculptura, designul, grafica artistică, etc. Animația volumetrică 3D și efectele speciale sunt, de asemenea, create folosind grafica 3D. Crearea de videoclipuri instructive pentru programe educaționale poate fi principala aplicație a acestor capacități de grafică computerizată 3D.
Instrumentele pentru lucrul cu grafica tridimensională includ astfel editor grafic la fel de 3D Studio MAX... Este unul dintre cei mai renumiți editori 3D și este adesea folosit la realizarea filmelor. Dezvoltarea programelor 3D Studio MAX a fost lansat în 1993. Versiune 3D Studio МАХ 1.0 a fost 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 grafice 3D. Toamna 2003 discret eliberează ЗD MAX 6... Noile instrumente de animație a particulelor împreună cu module vă permit să creați efecte atmosferice fotorealiste. Acum există suport încorporat pentru obiecte de tip drop-mesh, vizualizare completă a rețelei, import de date din CAD-aplicatii, noi posibilitati de modelare. Dar în afară de 3D Studio MAX există, de exemplu, alte programe la fel de populare de modelare 3D Maya. Maya este un program analogic 3D Studio MAX, dar este destinat în primul rând animației și transferului de expresii faciale pe fața unui actor tridimensional. În plus, în Maya mai convenabil de desenat. 3D Studio MAX vizează în principal vizualizarea de înaltă calitate a obiectelor, este posibilă și realizarea de desene primitive în el.
În general, există programe de modelare tridimensională pentru desen, cele mai faimoase dintre ele AutoCAD, ArhiCAD. AutoCAD destinat în principal desenului de inginerie mecanică și ArhiCAD pentru modelarea arhitecturală.
Ce necesită grafica 3D de la o persoană?
Desigur, capacitatea de a modela diverse forme și structuri folosind diverse instrumente software, precum și cunoștințe de proiecție ortogonală (dreptunghiulară) și centrală. Acesta din urmă se numește perspectivă... Foarte calitate bună modelarea se realizează prin selectarea atentă a texturilor și a materialelor, combinată cu amplasarea corectă a luminilor și a camerelor în scenă. Baza pentru construirea oricărei forme spațiale este planul și fața obiectului. Un plan în grafica 3D este definit de trei puncte conectate prin segmente de linie dreaptă.
Această condiție face posibilă descrierea utilizând planurile rezultate „Grilă spațială” care reprezintă modelul obiectului. Atunci obiectului i se atribuie suplimentar caracteristicile suprafeței obiectului - material. La rândul său, materialul caracterizează calitatea suprafeței, de exemplu, lustruit, aspru, strălucitor etc. Descrie și textura sa (piatră, țesătură, sticlă etc.). Proprietățile optice sunt, de asemenea, setate, de exemplu, transparența, reflexia sau refracția razelor de lumină etc.
Odată cu aceasta, un obiect tridimensional poate fi setat condiții de iluminare și selecta un punct de vedere (cameră) pentru a obține cea mai interesantă imagine vizuală. Se numește o etapă constând dintr-un obiect tridimensional, condiții de iluminare și un punct de vedere ales "Scena tridimensională"... Dar pentru a descrie spațiul tridimensional și obiectul din interiorul său, se folosește metoda de coordonate bine cunoscută.
Exista diferite metode modelarea obiectelor tridimensionale. De exemplu, metoda descrierii textuale a modelului folosind limbaje de programare speciale „Script”.
Grafica 3D nu implică neapărat proiecția pe un plan ...
Colegiat YouTube
1 / 5
✪ Teoria graficii 3D Lecția 01 - Introducere în grafica 3D
✪ Grafică computerizată în cinematografie
✪ Prelegerea 1 | Grafică pe computer | Vitaly Galinsky | Lectorium
✪ 12 - Grafică pe computer. Concepte de bază ale graficii pe computer
✪ Prelegerea 4 | Grafică pe computer | Vitaly Galinsky | Lectorium
Subtitrări
Cerere
Grafica tridimensională este utilizată în mod activ pentru a crea imagini pe planul unui ecran sau a unei foi de material tipărit în știință și industrie, de exemplu, în sistemele de automatizare a proiectării (CAD; pentru crearea elementelor solide: clădiri, piese ale mașinilor, mecanisme), vizualizare (aceasta include și așa-numita „arheologie virtuală”), în sistemele moderne de imagistică medicală.
Cea mai largă aplicație se află în multe jocuri moderne pe computer, precum și ca element al cinematografiei, televiziunii și materialelor tipărite.
Grafica 3D tratează de obicei un spațiu tridimensional virtual, imaginar, care este afișat pe o suprafață plană, bidimensională a unui afișaj sau a unei coli de hârtie. În prezent, există mai multe metode de afișare a informațiilor tridimensionale într-o formă volumetrică, deși cele mai multe dintre ele reprezintă caracteristici volumetrice foarte condiționate, deoarece funcționează cu o imagine stereo. Din această zonă, se pot observa ochelari stereo, căști virtuale, afișaje 3D capabile să arate o imagine tridimensională. Mai mulți producători au demonstrat afișaje 3D pregătite pentru producție. Cu toate acestea, afișajele 3D încă nu permit crearea unei copii fizice complete, tangibile. model matematic creat prin metode grafice 3D. Tehnologiile de prototipare rapidă care s-au dezvoltat începând cu anii 1990 completează acest gol. Trebuie remarcat faptul că tehnologiile de prototipare rapidă utilizează reprezentarea unui model matematic al unui obiect sub forma unui solid (model voxel).
Creatură
Pentru a obține o imagine tridimensională pe un plan, sunt necesari următorii pași:
- modelare- crearea unui model matematic tridimensional al scenei și obiectelor din aceasta;
- texturare- atribuirea texturilor raster sau procedurale pe suprafețele modelelor (implică și setarea proprietăților materialelor - transparență, reflexii, rugozitate etc.);
- iluminat- instalare și configurare;
- animaţie(în unele cazuri) - oferind mișcare obiectelor;
- simulare dinamică(în unele cazuri) - calcularea automată a interacțiunii particulelor, corpurilor dure / moi etc. cu forțele simulate de greutate, vânt, împingere etc., precum și între ele;
- redare(vizualizare) - construirea unei proiecții în conformitate cu modelul fizic selectat;
- compozitie(aspect) - rafinarea imaginii;
- ieșirea imaginii rezultate pe un dispozitiv de ieșire - un afișaj sau o imprimantă specială.
Modelare
Cele mai populare pachete pentru modelare pură sunt:
- Robert McNeel și conf. Univ. Rhinoceros 3D;
Pentru a crea un model tridimensional al unei persoane sau al unei creaturi, o sculptură poate fi utilizată ca prototip (în majoritatea cazurilor).
Texturare
SketchUp
Render 3D în jocuri și aplicații
Există o serie de biblioteci software pentru redarea graficelor 3D în programele de aplicații - DirectX, OpenGL și așa mai departe.
Există o serie de abordări pentru a reprezenta grafica 3D în jocuri - 3D complet, pseudo-3D.
Astfel de pachete nici măcar nu permit utilizatorului să opereze direct un model 3D, de exemplu, există un pachet OpenSCAD, în care modelul este format prin executarea unui script generat de utilizator scris într-un limbaj specializat.
Afișaje 3D
Afișaje 3D sau stereoscopice, (Afișaje 3D, ecrane 3D) - afișează, prin intermediul efectului stereoscopic sau a altui efect, creând iluzia volumului real în imaginile afișate.
În prezent, marea majoritate a imaginilor tridimensionale sunt prezentate folosind efectul stereoscopic, ca fiind cel mai ușor de implementat, deși utilizarea stereoscopiei singure nu poate fi numită suficientă pentru percepția tridimensională. Ochiul uman, atât în perechi, cât și singur, distinge la fel de bine obiectele volumetrice de imaginile plate [ ] .
Probabil că citiți acest articol pe un monitor de computer sau pe un dispozitiv mobil - un afișaj care are dimensiuni, înălțime și lățime reale. Dar când vizionezi, de exemplu, o poveste cu desene animate Toy Toy sau joci jocul Tomb Raider, vezi 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 - acest lucru este cel puțin interesant.
Cum o face un computer pentru a ne păcăli ochii să creadă că, uitându-ne la un ecran plat, vedem profunzimea imaginii prezentate? Cum reușesc dezvoltatorii de jocuri să vedem personaje reale care se mișcă într-un peisaj real? Astăzi am să vă povestesc despre trucurile vizuale folosite de designerii grafici și despre modul în care totul este conceput și ni se pare atât de simplu. De fapt, totul nu este simplu și, pentru a afla ce sunt grafica 3D, pășește sub tăietură - acolo vei găsi o poveste fascinantă, în care, sunt sigur, te vei scufunda cu o plăcere fără precedent.
Ce face o imagine tridimensională?
O imagine care are sau pare să aibă înălțime, lățime și adâncime este tridimensională (3D). O imagine care are înălțime și lățime, dar nu adâncime, este bidimensională (2D). Amintește-mi unde vezi imagini 2D? - Aproape peste tot. Amintiți-vă chiar și simbolul obișnuit de pe ușa toaletei, denotând un stand pentru unul sau alt etaj. Simbolurile sunt concepute în așa fel încât să le puteți recunoaște și recunoaște dintr-o privire. Acesta este motivul pentru care folosesc doar cele mai simple forme. Informații mai detaliate despre un simbol vă pot spune ce fel de haine poartă acest omuleț agățat pe ușă sau culoarea părului său, de exemplu, simbolismul ușii toaletei pentru femei. Aceasta este una dintre principalele diferențe între modul în care sunt utilizate grafica 3D și 2D: grafica 2D este simplă și memorabilă, în timp ce grafica 3D folosește mai multe detalii și conține mult mai multe informații într-un obiect aparent obișnuit.
De exemplu, triunghiurile au trei linii și trei unghiuri - tot ce este necesar pentru a spune în ce constă un triunghi și în ce este în general. Cu toate acestea, priviți triunghiul din cealaltă parte - piramida - este o structură tridimensională cu patru laturi triunghiulare. Rețineți că în acest caz există deja șase linii și patru colțuri - în aceasta constă piramida. Vedeți cum un obiect obișnuit se poate transforma în tridimensional și poate conține mult mai multe informații necesare pentru a spune povestea unui triunghi sau piramidă.
De sute de ani, artiștii au folosit câteva trucuri vizuale care pot face din imaginile plate 2D o fereastră reală către lumea reală 3D. Puteți vedea un efect similar în fotografiile obișnuite pe care le puteți scana și vizualiza pe un monitor de computer: obiectele din fotografie apar mai mici atunci când sunt mai departe; obiectele apropiate de obiectivul camerei sunt focalizate, ceea ce înseamnă, în consecință, tot ceea ce se află în spatele obiectelor focalizate este neclar. Culorile tind să fie mai puțin vii dacă subiectul nu este la fel de apropiat. Când vorbim astăzi despre grafica 3D pe computere, vorbim despre imagini care se mișcă.
Ce sunt grafica 3D?
Pentru mulți dintre noi, jocurile continuă calculator personal, dispozitiv mobil sau, în general, un sistem avansat de jocuri este cel mai izbitor exemplu și mod comun prin care putem contempla grafica tridimensională. Toate aceste jocuri, filme interesante realizate cu un computer, trebuie să parcurgă trei pași de bază pentru a crea și prezenta scene 3D realiste:
- Crearea unei lumi 3D virtuale
- Determinarea carei părți a lumii va fi afișată pe ecran
- Determinarea modului în care va arăta un pixel pe ecran pentru a face ca imaginea generală să pară cât mai realistă
Lumea virtuală 3D nu este, desigur, aceeași cu lumea reală. Crearea unei lumi 3D virtuale este o lucrare complexă privind vizualizarea lumii pe computer, similară cu cea reală, pentru crearea căreia este utilizată un numar mare de instrumente și care implică detalii extrem de ridicate. Luați, de exemplu, o bucată foarte mică din lumea reală - mâna și desktopul de dedesubt. Mâna ta are calități speciale care determină modul în care se poate mișca și arăta. Articulațiile degetelor sunt îndoite numai spre palmă și nu opuse acesteia. Dacă lovești masa, atunci nu se va întâmpla nicio acțiune - masa este solidă. În consecință, mâna dvs. nu poate trece prin birou. Puteți demonstra că această afirmație este adevărată privind ceva natural, dar în lumea virtuală tridimensională, lucrurile sunt complet diferite - în lumea virtuală nu există natură, nu există lucruri naturale precum mâna ta, de exemplu. Obiectele din lumea virtuală sunt complet sintetice - acestea sunt singurele proprietăți care le sunt date folosind software. Programatorii folosesc instrumente speciale și proiectează lumi 3D virtuale cu mare grijă, astfel încât totul din ele să se comporte întotdeauna într-un anumit mod.
Ce parte a lumii virtuale este afișată pe ecran?
În orice moment, ecranul arată doar o mică parte din lumea virtuală 3D creată pentru un joc pe computer. Ceea ce este afișat pe ecran sunt anumite combinații ale modurilor în care lumea este definită, unde decideți unde să mergeți și ce să vedeți. Indiferent de locul în care mergi - înainte sau înapoi, în sus sau în jos, la stânga sau la dreapta - lumea virtuală 3D din jurul tău determină ce vezi când ești într-o anumită poziție. Ceea ce vedeți are sens de la o scenă la alta. Dacă priviți un obiect de la aceeași distanță, indiferent de direcție, acesta 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 computer depun toate eforturile pentru a proiecta lumi virtuale 3D și a le face astfel încât să puteți rătăci în ele fără să întâlniți nimic care să vă facă să credeți că „Acest lucru nu s-ar putea întâmpla în această lume!” Ultimul lucru pe care doriți să-l vedeți sunt două obiecte solide care pot trece unul prin celălalt. Acesta este un memento clar că tot ceea ce vedeți este prefăcut. Al treilea pas include cel puțin la fel de multe calcule ca ceilalți doi pași și ar trebui să se facă în același mod în timp real.
Iluminare și perspectivă
Când intri într-o cameră, aprinzi lumina. Probabil că nu petreceți mult timp gândindu-vă cum funcționează efectiv și cum emana lumina din lampă, răspândindu-se prin cameră. Dar oamenii care lucrează cu grafică 3D ar trebui să se gândească la acest lucru, deoarece toate suprafețele, cadrele din jur și alte astfel de lucruri ar trebui să fie iluminate. O metodă - trasarea razelor - implică secțiuni ale căii care iau raze de lumină, lăsând un bec, sări de pe oglinzi, pereți și alte suprafețe reflectorizante și, în cele din urmă, aterizând pe obiecte cu intensități diferite de la unghiuri diferite... Este dificil, deoarece poate exista un fascicul dintr-un singur bec, dar în majoritatea camerelor sunt utilizate mai multe surse de lumină - mai multe lămpi, veioze (candelabre), veioze, ferestre, lumânări și așa mai departe.
Iluminatul joacă un rol cheie în două efecte care dau aspect, greutatea și rezistența externă a obiectelor: umbrire și umbre. Primul efect, estomparea, este locul în care cade mai multă lumină pe un obiect dintr-o parte decât cealaltă. Umbrirea conferă subiectului mult naturalism. Această umbrire face ca faldurile din pătură să fie adânci și moi, iar pomeții înalți să pară izbitoare. Aceste diferențe de intensitate a luminii întăresc iluzia generală că subiectul are adâncime, precum și înălțime și lățime. Iluzia de masă provine din al doilea efect, umbra.
Solidele aruncă umbre atunci când lumina le lovește. Puteți vedea acest lucru când observați umbra pe care un cadran solar 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
Perspectiva este un cuvânt care poate însemna mult, dar de fapt descrie un efect simplu pe care toată lumea l-a văzut. Dacă stai pe marginea unui drum lung și drept și te uiți în depărtare, se pare că ambele părți ale drumului converg la un moment dat la orizont. De asemenea, dacă arborii sunt lângă drum, arborii vor arăta mai mici decât copacii din apropierea ta. De fapt, se va părea că arborii converg într-un anumit punct al orizontului format în apropierea drumului, dar nu este cazul. Când toate obiectele din scenă ajung să pară convergente într-un singur punct din depărtare, aceasta este perspectiva. Există multe variații ale acestui efect, dar majoritatea graficelor 3D folosesc același punct de vedere pe care tocmai l-am descris.
Adancimea terenului
Un alt efect optic care a fost folosit cu succes pentru a crea obiecte grafice tridimensionale este adâncimea de câmp. Folosind exemplul arborelui meu, un alt lucru interesant se întâmplă în afară de cele de mai sus. Dacă te uiți la copacii apropiați, copacii mai îndepărtați par să nu fie focalizați. Producătorii de filme și animatorii de computere folosesc acest efect, adâncimea câmpului, în două scopuri. Primul este de a consolida iluzia de profunzime în scena pe care o vizionează utilizatorul. Al doilea este că utilizarea regizorilor de profunzimea câmpului își concentrează atenția asupra subiectelor sau actorilor care sunt considerați cei mai importanți. Pentru a vă atrage atenția asupra unei eroine non-film, de exemplu, poate fi utilizată o „adâncime de câmp mică” acolo unde doar actorul este focalizat. O scenă concepută pentru a vă impresiona pe deplin va folosi în schimb o „adâncime de câmp adâncă”, astfel încât cât mai multe obiecte posibil să fie focalizate și, astfel, vizibile pentru privitor.
Netezire
Un alt efect care se bazează și pe păcălirea ochilor este anti-aliasing. Sistemele grafice digitale sunt foarte bune la crearea de linii clare. Dar, de asemenea, se întâmplă ca liniile diagonale să apară (ele apar adesea în lumea reală, iar apoi computerul reproduce linii care arată mai mult ca niște scări (cred că știi ce este o scară atunci când privești cu atenție obiectul imaginii)) . Astfel, pentru a păcăli ochiul să vadă o curbă sau o linie netedă, computerul poate adăuga nuanțe de culoare liniilor de pixeli care înconjoară linia. Acest " gri„Pixeli, computerul îți înșală ochii, iar tu, între timp, crezi că nu mai există pași zimțiți”. Acest proces de adăugare a pixelilor suplimentari pentru a păcăli ochiul se numește anti-aliasing și este una dintre tehnicile create manual de grafica 3D a computerului. O altă sarcină provocatoare pentru un computer este crearea animației 3D, un exemplu care vă va fi prezentat în secțiunea următoare.
Exemple reale
Când toate trucurile descrise mai sus sunt utilizate împreună pentru a crea o scenă uimitor de reală, rezultatul final este în concordanță cu scrierea. Cele mai recente jocuri, filme, obiecte generate de mașini sunt combinate cu fundaluri fotografice pentru a spori iluzia. Puteți vedea rezultate uimitoare atunci când comparați fotografiile și scena computerului.Fotografia de mai sus arată un birou tipic care folosește un trotuar pentru a intra. În una dintre următoarele fotografii, pe trotuar a fost plasată o simplă bilă de culoare solidă, după care scena a fost fotografiată. A treia fotografie reprezintă utilizarea unui program grafic pe computer, care a creat o minge care de fapt nu există în această fotografie. Puteți spune că există unele diferențe semnificative între aceste două fotografii? Cred că nu.
Creați animații și vizibilitate în acțiuni live
Până în prezent, am analizat instrumentele care fac ca orice imagine digitală să pară mai realistă - indiferent dacă imaginea este o imagine statică sau face parte dintr-o secvență de animație. Dacă este o secvență de animație, atunci programatorii și designerii vor folosi și mai multe trucuri vizuale pentru a face să pară „acțiune live”, mai degrabă decât imagini generate de computer.Câte cadre pe secundă?
Când mergi la un blockbuster elegant la un cinematograf local, o secvență de imagini numite cadre rulează la 24 de cadre pe secundă. Deoarece retinele noastre păstrează o imagine puțin mai mult de 1/24 de secundă, ochii majorității oamenilor vor amesteca imagini într-o singură imagine continuă de mișcare și acțiune.
Dacă nu înțelegeți ceea ce tocmai am scris, atunci să-l privim din cealaltă parte: asta înseamnă că fiecare cadru al unui film este o fotografie făcută la o viteză a expunerii (expunere) de 1/24 secunde. Astfel, dacă te uiți la unul dintre numeroasele cadre de film de curse, vei vedea că unele dintre mașinile de curse sunt „neclare” deoarece au condus cu viteză mare în timp ce camera are obturatorul. Această neclaritate de mișcare este ceea ce obișnuim să vedem și face parte din ceea ce face ca imaginea să fie reală pentru noi atunci când o privim pe ecran.
Cu toate acestea, imaginile digitale 3D nu sunt oricum fotografii, deci nu apare nici un efect de estompare atunci când subiectul se mișcă în cadru în timpul fotografierii. Pentru a face imaginile mai realiste, neclaritatea 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 la nivelul următor - 60 de cadre pe secundă. Deși acest lucru permite fiecărei imagini individuale să apară în detaliu și să afișeze obiecte în mișcare în trepte mai mici, crește semnificativ numărul de cadre pentru o anumită secvență de animație. Există alte piese specifice de imagini în care redarea precisă pe un computer trebuie sacrificată de dragul realismului. Acest lucru se aplică atât obiectelor în mișcare, cât și obiectelor staționare, dar aceasta este o poveste complet diferită.
Hai să ajungem la sfârșit
Grafica computerizată continuă să uimească întreaga lume, creând și generând o mare varietate de obiecte și scene cu adevărat realiste în mișcare și fără mișcare. Cu 80 de coloane și 25 de linii de text monocrom, grafica a avansat semnificativ, iar rezultatul este evident - milioane de oameni joacă jocuri și efectuează o varietate de simulări cu tehnologia actuală. Noile procesoare 3D se vor face și ele simțite - datorită lor, putem explora literalmente alte lumi și putem experimenta lucruri pe care nu am îndrăznit niciodată să le încercăm în viața reală. În cele din urmă, înapoi la exemplul de minge: 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 ai fost interesat și ai învățat pentru tine o altă porțiune de informații interesante.
Grafica tridimensională este acum bine înrădăcinată în viața noastră și, uneori, nici măcar nu acordăm atenție manifestărilor sale.
Privind un panou cu o imagine a interiorului unei camere sau o reclamă despre înghețată, urmărind fotografiile unui film plin de acțiune, nici măcar nu ne dăm seama că toate acestea sunt o lucrare minuțioasă a maestrului graficii 3D.
Grafica 3D este
Grafică 3D (grafică 3D) este un tip special de grafică pe computer - un set de metode și instrumente utilizate pentru a crea imagini de obiecte 3D (obiecte tridimensionale).
Nu este dificil să distingem o imagine 3D de una bidimensională, deoarece include crearea unei proiecții geometrice a unui model 3D al scenei pe un plan folosind produse software specializate. Modelul rezultat poate fi un obiect din realitate, de exemplu, un model de casă, mașină, cometă sau poate fi complet abstract. Procesul de construire a unui astfel de model tridimensional a primit un nume și vizează, în primul rând, crearea unei imagini volumetrice vizuale a obiectului modelat.
Astăzi, pe baza graficelor tridimensionale, puteți crea o copie de înaltă precizie a unui obiect real, puteți crea ceva nou și puteți aduce la viață cele mai nerealiste idei de design.
Tehnologiile grafice 3D și tehnologiile de imprimare 3D au pătruns în multe sfere ale activității umane și aduc profituri colosale.
Imaginile tridimensionale ne bombardează în fiecare zi la televizor, în filme, când lucram cu un computer și în jocuri 3D, de pe panouri, reprezentând clar puterea și realizările graficii 3D.
Realizările graficii 3D moderne sunt utilizate în următoarele industrii
- Cinematografie și animație- crearea de caractere tridimensionale și efecte speciale realiste . Crearea de jocuri pe computer- dezvoltarea de personaje 3d, realitate virtuală a mediului, obiecte 3d pentru jocuri.
- Publicitate- posibilitățile graficii 3D vă permit să prezentați în mod profitabil produsul pe piață, cu ajutorul graficelor tridimensionale puteți crea iluzia unei cămăși albe cristal sau a unei apetisante înghețate de fructe cu chipsuri de ciocolată etc. În același timp, în viața reală, produsul promovat poate avea multe defecte care se ascund ușor în spatele imaginilor frumoase și de înaltă calitate.
- Design interior- proiectarea și dezvoltarea designului interior nu sunt, de asemenea, complete astăzi fără o grafică tridimensională. Tehnologiile 3D fac posibilă crearea de modele 3D realiste de mobilier (canapea, fotoliu, scaun, comodă etc.), repetând cu precizie geometria obiectului și creând o imitație a materialului. Cu ajutorul graficelor tridimensionale, puteți crea un videoclip care să prezinte toate etajele unei clădiri proiectate, care poate nici nu au început construcția.
Pași pentru crearea unei imagini tridimensionale
Pentru a obține o imagine 3D a unui obiect, trebuie să efectuați pașii următori
- Modelare- construirea unui model 3D matematic al scenei generale și a obiectelor sale.
- Texturare include aplicarea texturilor la modelele create, setarea materialelor și realizarea modelelor realiste.
- Configurarea iluminatului.
- (obiecte în mișcare).
- Redare- procesul de creare a unei imagini a unui obiect bazat pe un model creat anterior.
- Compozitie sau compozitie- postprocesarea imaginii rezultate.
Modelare- crearea unui spațiu virtual și a obiectelor din interiorul acestuia, include crearea diverselor geometrii, materiale, surse de lumină, camere virtuale, efecte speciale suplimentare.
Cele mai frecvente produse software de modelare 3D sunt: Autodesk 3D max, Pixologic Zbrush, Blender.
Texturare este o suprapunere pe suprafața modelului 3D creat al unui raster sau imagine vectorială pentru a afișa proprietățile și materialul obiectului.
Iluminat- crearea, setarea direcției și configurarea surselor de lumină în scena creată. Editorii grafici 3D, de regulă, utilizează următoarele tipuri de surse de lumină: lumină spot (raze divergente), lumină omni (lumină omni-direcțională), lumină direcțională (raze paralele) etc. Unii editori vă permit să creați o sursă de strălucire volumetrică (Sphere light).
