Тривимірна графіка22 Тривимірна графіка Тривимірна графіка призначена для імітації фотографування або відеозйомки тривимірних образів об.єктів, які можуть бути попередньо підготовані у пам.яті комп.ютера. При використанні засобів тривимірної графіки синтез зображень виконується за алгоритмом, що містить: попередня підготовка. створення геометричної моделі сцени. налаштування освітлення та зйомочних камер. підготовка та призначення матеріалів. візуалізація сцени. Перші чотири пункти є підготовчими, а останній власне формує зображення. Попередня підготовка. На цьому етапі складається вміст сцени. Треба передбачити всі об.єкти та їх деталі, тому бажано мати намальований ескіз. Робота над композицією: світло та камери. Відбувається налаштування моделей джерел освітлення та розставляння зйомочних камер. Правильний підбір джерел освітлення дозволяє виконати імітацію фотографування сцени в любих умовах освітлення. Освітлення всіх об.єктів, їхні тіні та відблиски світла розраховуються програмою автоматично. Моделі зйомочних камер надають можливості розглядати тривимірну сцену та виконувати її зйомку під любим кутом зору. Підготовка та призначення матеріалів. Виконується робота, що забезпечує візуальну правдивість сцени та наближує якість зображення до реальної фотографії. В наш час є великі можливості по створенню нових матеріалів або вибору готових матеріалів із бібліотек, що розповсюджуються на CD- дисках або Інтернеті. На етапі візуалізації програма розраховує та наносить на зображення всі тіні, бліки, взаємне відбивання об.єктів. Для підвищення достовірності зображення можна створити імітацію природних явищ (димка, туман, полум.я). Вигаданий світ, створений таким чином, називається віртуальним, тобто потенційно можливим. На питання, чи не простіше сфотографувати реальну сцену, можна відповісти, що є випадки, коли використання тривимірної графіки є єдиним можливим засобом рішення. Області застосування тривимірної графіки Комп.ютерне проектування: швидке вирішення задач проектування інтер.єрів. вбудовування вигаданої сцени у зображення реального світу. Тривимірна графіка звільнює від необхідності створення макета і забезпечує гнучкі можливості синтезу зображення сцени для любої погоди і під любим кутом зору. вбудовування зображення реального об.єкта у тривимірну сцену як складової (віртуальна галерея). Автоматизоване проектування: синтез зовнішнього вигляду складних деталей, що виготовляються методами штампування токарних та фрезерних операцій, візуальний вигляд автомобілів, літаків, пароплавів. cтворення тривимірних образів деталей та конструкцій, хоча й є складною задачею, але простішою, ніж створення масштабних або повнорозмірних макетів. Комп.ютерні ігри: найпопулярніша ділянка використання тривимірної графіки. По мірі удосконалення програмних засобів моделювання, зросту продуктивності та збільшення ресурсів пам.яті комп.ютерів віртуальні світи стають більш складними й подібними до реальності. Комбіновані зйомки: тривимірну графіку застосовують там, де зробити реальні фотографії просто неможливо, або потребує великих витрат (внутрішність працюючого двигуна, науково-фантастичні сюжети, нереальні світи, відеомонтаж, реклама тощо). Практично застосовується у книжковій та журнальній графіці і є популяризацією науки, реклами, художньої творчості. Комп.ютерна мультиплікація: спрощує роботу розробників у сотні та тисячі разів. Недоліки тривимірної графіки підвищені вимоги до апаратної частини комп.ютера (об.єм оперативної пам.яті, наявність вільного місця на твердому диску, швидкодія комп.ютера). велика підготовча робота по створенню моделей всіх об.єктів сцени та призначенню їм матеріалів. обмежена свобода у формуванні зображення (потрібно враховувати об.єм об.єктів). жорсткий контроль за взаємним розташуванням відносно базису (об.єкт може втілюватись у інший об.єкт). необхідність додаткових зусиль для надання синтезованому зображенню реалістичності. часто результати візуалізації виглядають дуже правильно, чітко, що позбавляє сцену життєвості. У складі програм тривимірної графіки міститься набір фільтрів, що дозволяють імітувати глибину різкості зображень, зернистість віртуальної фотоплівки, змазування контуру при русі у момент зйомки. Тривимірні графічні редактори Після ознайомлення з редакторами описаних типів може скластися враження, що нічого іншого для створення зображень вигадати вже неможливо. Проте це не так. Існують ще й тривимірні редактори. Процес створення малюнка у таких тривимірних графічних редакторах, як Maya, Softimage, 3D-Studio Max, LightWave3D, не має нічого спільного з роботою звичайного художника. Це більше схоже на побудову цілого світу з окремих цеглинок, як у дитячому конструкторі. Малюнок у тривимірних редакторах створюється в три етапи. Найбільш тривалий і трудомісткий із них — побудова моделі, коли з окремих тривимірних об.єктів-примітивів формується сцена. Такі об.єкти можна змінювати будь-як за допомогою численних модифікаторів і об.єднувати у більш складні об.єкти. Готову сцену можна оглядати з усіх боків, переміщуючи й обертаючи камеру. Далі потрібно встановити джерела освітлення й задати розташування камери. На цьому етапі для орієнтації у створюваному об.ємному просторі екран монітора зазвичай розподіляється на кілька частин: вигляд зверху, збоку, спереду і довільний вид. Після того як сцену створено, її необхідно «оживити», наклавши на об.єкти текстури (texture mapping) і рельєф (bamp mapping). Найпотужнішим тривимірним графічним редактором, на думку більшості професіоналів, є Maya, а найпопулярнішим у всьому світі — 3D-Studio Max.
