Презентация - "Трехмерная графика и 3d моделирование"

Трёхмерная графика и
3D-моделирование 

Что такое трёхмерная графика?
Трёхмерная графика-раздел компьютерной графики, посвящённый методам создания изображений или видео путём моделирования объёмных объектов в трёхмерном пространстве.

Трехмерная модель
Модель может как соответствовать объектам из реального мира (автомобили, здания, ураган, астероид), так и быть полностью абстрактной (проекция четырёхмерного фрактала).

Компьютерная графика
Компьютерная графика-область деятельности, в которой компьютеры наряду со специальным программным обеспечением используются в качестве инструмента, как для создания и редактирования изображений, так и для оцифровки визуальной информации, полученной из реального мира, с целью дальнейшей её обработки и хранения.

Что такое 3D-моделирование?

3D-моделирование-это процесс создания трёхмерной модели объекта.


Задача 3D-моделирования — разработать визуальный объёмный образ желаемого объекта. При этом модель может как соответствовать объектам из реального мира, так и быть полностью абстрактной.

Графическое изображение трёхмерных объектов отличается тем, что включает построение геометрической проекции трёхмерной модели сцены на плоскость (например, экран компьютера) с помощью специализированных программ. Однако с созданием и внедрением 3D-дисплеев и 3D-принтеров трёхмерная графика не обязательно включает в себя проецирование на плоскость.

Применение трёхмерной графики
Трёхмерная графика активно применяется для создания изображений на плоскости экрана или листа печатной продукции в науке и промышленности, например, в системах автоматизации проектных работ, архитектурной визуализации (сюда относится и так называемая «виртуальная археология»), в современных системах медицинской визуализации.
Самое широкое применение — во многих современных компьютерных играх, а также как элемент кинематографа, телевидения, печатной продукции.

Кинотеатры с 3D
Использование для обозначения стереоскопических фильмов терминов «трёхмерный» или «3D» связано с тем, что при просмотре таких фильмов у зрителя создаётся иллюзия объёмности изображения, ощущение наличия третьего измерения - глубины и новой размерности пространства уже в 4D.
На сегодняшний день просмотр фильмов в формате «3D» стал очень популярным явлением.
Основные используемые в настоящее время технологии показа стереофильмов:
Dolby 3D
XpanD
RealD
IMAX
Просмотр ролика «IMAX 3D – как показывают объемное кино»

3D-принтер
Устройство, использующее метод создания физического объекта на основе виртуальной 3D-модели.
3D-печать может осуществляться разными способами и с использованием различных материалов, но в основе любого из них лежит принцип послойного создания (выращивания) твёрдого объекта.

Виды 3d-моделирования
Скульптинг. Этот вид 3Д моделирования больше подходит для создания моделей людей, животных, всего органического в целом. Позволяет буквально «лепить» в цифровом масштабе, что очень порадует скульпторов и художников;
Твердотельное моделирование. Самый надежный вид создания моделей для 3D печати. Позволяет достоверно отобразить и передать требуемые параметры без искажений при переводе модели в управляющий код для 3D-принтера;
Полигональное моделирование. Базовый вид 3D моделирования. На его основе строится множество подвидов. Позволяет проводить самые различные манипуляции с объектом, очень функционально;

Создание 3D-модели
Для получения трёхмерного изображения на плоскости требуются следующие шаги:
моделирование — создание трёхмерной математической модели сцены и объектов в ней;
текстурирование — назначение поверхностям моделей растровых или процедурных текстур (подразумевает также настройку свойств материалов — прозрачность, отражения, шероховатость и пр.);
освещение — установка и настройка источников света;
анимация (в некоторых случаях) — придание движения объектам;
динамическая симуляция (в некоторых случаях) — автоматический расчёт взаимодействия частиц, твёрдых/мягких тел и пр. с моделируемыми силами гравитации, ветра, выталкивания и др., а также друг с другом;
рендеринг (визуализация) — построение проекции в соответствии с выбранной физической моделью;
композитинг (компоновка) — доработка изображения;
вывод полученного изображения на устройство вывода — дисплей или специальный принтер.

Текстура
Текстура — растровое изображение, накладываемое на поверхность полигональной модели для придания ей цвета, окраски или иллюзии рельефа. Приблизительно использование текстур можно легко представить как рисунок на поверхности скульптурного изображения. Использование текстур позволяет воспроизвести малые объекты поверхности, создание которых полигонами оказалось бы чрезмерно ресурсоёмким. Например, шрамы на коже, складки на одежде, мелкие камни и прочие предметы на поверхности стен и почвы.

Рендеринг
Ре́ндеринг или отрисовка  — термин в компьютерной графике, обозначающий процесс получения изображения по модели с помощью компьютерной программы.

Программы для 3D-моделирования

Наиболее популярными пакетами сугубо для моделирования являются:
Zbrush;
 Autodesk 3D max;
 Rhinoceros 3D;
 SketchUp.
Blender
Компас

ZBrush
Zbrush- программа для 3D моделирования. Отличительной особенностью данного ПО является имитация процесса «лепки» трёхмерной скульптуры, усиленного движком трёхмерного рендеринга в реальном времени, что существенно упрощает процедуру создания требуемого трёхмерного объекта.

Autodesk 3ds Max
Autodesk 3ds Max  — полнофункциональная профессиональная программная система для создания и редактирования трёхмерной графики и анимации

SketchUp
SketchUp — программа для моделирования относительно простых трёхмерных объектов — строений, мебели, интерьера.

Blender 
Blender — Свободное и открытое программное обеспечение для создания трёхмерной компьютерной графики, включающий в себя средства моделирования, анимации, рендеринга, постобработки и монтажа видео со звуком, компоновки с помощью «узлов», а также для создания интерактивных игр.