3D: три измерения

Если вы хотите понять, что такое 3D графика, и как собственно получается объемное изображение на плоском мониторе (вы ведь не Карлсон и понимаете, что люди и предметы не влезают в «ящик», чтобы показаться на экране), то эта статья написанs специально для Вас...

Мир 3D - сложный мир для создания, но очень интересный для восприятия. Все вокруг говорят, что компьютерная графика может все. Нажал кнопку в компьютере — и вот тебе модель создал. Нажал другую кнопку — вуа-ля, анимировал персонажа. Техника на грани фантастики! Но установив программу на компьютере, открыв ее, посмотрев на рабочее поле и панели инструментов, вы от идеи создавать свой трехмерный мир может и не сразу откажетесь, но неладное заподозрите, точно.

Итак, если вы хотите понять, что такое 3D графика, и как собственно получается объемное изображение на плоском мониторе (вы ведь не Карлсон и понимаете, что люди и предметы не влезают в «ящик», чтобы показаться на экране), то эта статья и все последующие в разделе «Просвещение» портала мир 3D написаны специально для Вас.

Начнем с терминологии. 3D — подразумеваем трехмерная графика. Собственно 3D сокращенное от английского 3 Dimensions, или по-русски — три измерения. Это как в курсе математики в старших классах. Даже если Вы ее терпеть не могли, то все равно помните, что есть геометрия, а есть — тригонометрия. Вот геометрия — это фигуры 2D, а тригонометрия — 3D. 3D графика стала следствием развития компьютерной графики вообще. Когда компьютеры научились воспроизводить 2D изображения на достаточно хорошем уровне, дизайнеры захотели из художников превратиться в скульпторов или строителей, но обязательно получить объемное цифровое изображение на компьютере, которое бы можно было рассмотреть со всех сторон. На сегодняшний день 3D называют всю совокупность приемов и инструментов (как программных, так и аппаратных), призванных обеспечить пространственно-временную непрерывность получаемых изображений.

Применяется 3D графика практически во всех отраслях: архитектурной визуализации, кинематографе, телевидении, компьютерных играх, печатной продукции, в науке, медицине и т.д. Где она более заметна и очевидна, где-то мы и не подозреваем, что это компьютерная графика. Простой пример: приглядитесь к рекламе пива в метро. Ничего не настораживает?

Или при просмотре фильма вы всегда можете отличить, где настоящий человек загримирован под чудовище, а где чудовища целиком и полностью трехмерные. И не забывайте, чаще всего - кинокадр это смешение живой съемки и компьютерной графики. Но об этом в других статьях.

Поговорим о том, что позволяет 3D изображению быть трехмерным. Трёхмерное изображение отличается от плоского построением геометрической проекции 3D моделей в сцене на экране компьютера с помощью специальных программ.

При этом в 3D можно создать все, что угодно, любое нечто: это может быть фотореалистичный дом, например, который никто и не отличит, а может быть летающий корабль, который никто никогда не видел. Причем он будет вписан в сцену так, что вы поверите: свершилось, к нам прилетели!

Модели могут быть созданы по образу и подобию конкретного объекта: модель с машины, упаковки любого товара, платья из коллекции, даже человека можно замоделить с портретной схожестью. А может быть создано просто дерево, или просто цветок, или просто гора, для этого используются фрактальные генераторы (подробнее об этом здесь).

Следующий термин, который хочется объяснить: создание 3D. Процесс непростой и состоит из двух основных этапов:

Моделирование — создание модели сцены и объектов в ней.

Рендеринг — построение проекции созданной модели в выбранном ракурсе.

Внутри этих этапов производства 3D есть еще много нюансов, которые послужат темами еще ни одной статьи.

Теперь, когда появилась возможность создавать трехмерные модели, дизайнеры хотят, чтобы эта трехмерность была доступна в полном объеме всем зрителям. Уже созданы 3D кинотеатры, 3D принтеры, 3D мониторы, 3D телевидение. Но над этими разработками еще работать и работать, пока каждый человек в своей картине сможет увидеть 3D изображение в объеме.