стосовується для створення зображень в архітектурній візуалізації, кінематографі, телебаченні, комп'ютерних іграх, друкованої продукції, а також у науці.
Тривимірне зображення відрізняється від плоского побудовою геометричної проекції тривимірної моделі сцени на екрані комп'ютера за допомогою спеціалізованих програм.
При цьому модель може як відповідати об'єктам з реального світу (автомобілі, будівлі, ураган, астероїд), так і бути повністю абстрактною (проекція чотиривимірного фрактала).
Для отримання тривимірного зображення потрібні наступні кроки:
В· моделювання - Створення математичної моделі сцени і об'єктів в ній.
В· рендеринг - Побудова проекції відповідно до обраної фізичної моделлю.
Моделювання
У сцені можуть брати участь наступні типи об'єктів:
В· джерела світла;
В· геометричні примітиви - сфера, куб, конус, а також тіла, що описуються квадратними і кубічними рівняннями;
В· каркаси (Англ. mesh) - групи пов'язаних між собою "встик" трикутників, що утворюють ілюзію тіла або поверхні середовища;
В· середовища рідини в стаканах, гази, наприклад, повітря в атмосфері, дими;
Є і концептуально складніші типи, як, наприклад, спотворення простору або системи частинок.
Завдання тривимірного моделювання - описати ці об'єкти і розмістити їх на сцені за допомогою геометричних перетворень відповідно до вимогами до майбутнього зображенню.
Рендеринг
На цьому етапі математична (Векторна) просторова модель перетворюється на плоску картинку. Якщо потрібно створити фільм, то рендерится послідовність таких картинок, по одній для кожного кадру. Як структура даних, зображення на екрані представлене матрицею точок, де кожна точка визначена принаймні трьома числами: інтенсивністю червоного, синього і зеленого кольору. Таким чином рендерінг перетворить тривимірну векторну структуру даних в плоску матрицю пікселів. Цей крок часто вимагає дуже складних обчислень, особливо якщо потрібно створити ілюзію реальності. Найпростіший вид рендеринга - це побудувати контури моделей на екрані комп'ютера за допомогою проекції, як показано вище. Зазвичай цього недостатньо і потрібно створити ілюзію матеріалів, з яких виготовлені об'єкти, а також розрахувати спотворення цих об'єктів за рахунок прозорих середовищ (наприклад, рідини у склянці). Існує декілька технологій рендеринга, часто поєднуваних разом. Наприклад:
В· сканлайн (Scanline) - розрахунок кольору кожної точки картинки побудовою променя з точки зору спостерігача через уявне отвір в екрані на місці цього пікселя "в сцену "до перетину з першою поверхнею. Колір пікселя буде таким же, як колір цієї поверхні.;
В· Трасування променів (рейтрейсінг) - те ж, що і сканлайн, але колір пікселя уточнюється за рахунок побудови додаткових променів (відображених, заломлених і т.д.) від точки перетину променя погляду;
В· глобальна ілюмінація, radiosity) - розрахунок взаємодії поверхонь і середовищ у видимому спектрі випромінювання за допомогою інтегральних рівнянь
В· і інші.
Редактори, використовувані для створення тривимірних зображень.
Програмні пакети, дозволяють виробляти тривимірну графіку, тобто моделювати об'єкти віртуальної реальності і створювати на основі цих моделей зображення, дуже різноманітні. Останні роки стійкими лідерами в цій галузі є комерційні продукти: такі як Autodesk 3DS Max, Maya, Newtek LightWave, SOFTIMAGE XSI і порівняно нові Rhinoceros 3D, Cinema 4D або ZBrush. Крім того, впевнено набирають популярність і відкриті продукти, поширювані вільно, наприклад, повнофункціональний пакет Blender.
В
4.Понятіе колірного простору, основні колірні моделі (RGB, CMYK)
Кольорове простір являє собою модель представлення кольору, засновану на використанні колірних координат. Кольорова палітра будується таким чином, щоб будь-який колір був представимо точкою, що має певні координати, причому так, щоб одному набору координат відповідав один колір.
Колірні простори описуються набором колірних координат і правилами побудови квітів. Наприклад, RGB є тривимірним колірним простором, де кожен колір описаний набором з трьох координат - кожна з них відповідає компоненті кольору в розкладанні на червоний, зелений і синій кольори. Кількість координат задає розмірність простору. Існує маса колірних просторів різної розмірності - від одновимірних, які можуть описати виключно монохромне зображення, до шести і десяти-мірних, таких, наприклад, як простір CMYKLcLm (Cyan, Magenta, Yellow, Key color, lightCyan, lightMagenta). Простору високої розмірності найчастіше використовуються в цілях друку на плоттерах або апаратах для цветопроб.
RGB (абревіатура англійських слів Red, Green, Blue - червоний, зелений, синій) - адитивна кольорова модель, як правило, що описує сп...
