Тривимірна графіка

Мета уроку

Навчальна: ознайомити учнів з тривимірною графікою, програмами для роботи з нею та сферою застосування тривимірної графіки, основними поняттями тривимірної графіки;

Розвиваюча:  розвивати логічне й алгоритмічне мислення; формувати вміння діяти за інструкцією, планувати свою діяльність, аналізувати i робити висновки;  

Виховна: виховувати в учнів активність, зацікавленість; підвищувати загальнокультурний рівень.

Тривимірна графіка

Тривимірна графіка (3D, 3 Dimensions) — розділ комп’ютерної графіки, що охоплює алгоритми і програмне забезпечення для операцій з об’єктами в тривимірному просторі, а також результат роботи таких програм. 


Тривимірне зображення відрізняється від плоского побудовою геометричної проекції тривимірної моделі сцени на екрані комп’ютера за допомогою спеціалізованих програм. 

Що ж таке 3D-зображення? Це зображення, кожна точка якого в тривимірному просторі має три координати: x, y — координати точки на площині та z — координата, що визначає глибину зображення. На рис. 42.1 точка А має координати у просторі (x,y,z).

Процес створення тривимірного зображення включає такі етапів:

• етап 1 — моделювання, під час якого створюються всі елементи, уточнюється їхня форма та взаємне розміщення;

• етап 2 — надання об’єктам кольору та текстур, налаштування освітлення;

• етап 3 — налаштування анімації у випадку розробки відеоматеріалу;

• етап 4 — вимальовування (рендеринг) зображення чи відеоматеріалу — так на основі моделі з урахуванням властивостей матеріалів і джерел світла формується кінцеве зображення (рис. 8.2).

Застосування тривимірних моделей

3D-графіка — один з найбільш ефективних інструментів у рекламі, що дає змогу розширити вплив на потенційного клієнта й підвищити якість реклами як у реальному, так і у віртуальному світі. Сьогодні 3D-технології графіки та технології 3D-друку проникли в різні сфери людської діяльності й приносять великий прибуток. Це:

будівництво (візуалізація об’ємних архітектурних зображень будівель, об’єктів, інтер’єру, екстер’єру)

виробництво (об’єктне моделювання)

медицина — створення імплантів і протезів.

ігрова індустрія (3D-анімація і віртуальні світи, розробка комп’ютерних ігор, розробка 3D-персонажів, 3D-об’єкти для ігор)

телебачення (модельовані фото в глянцевих журналах, відеоролики)

міське планування

реклама (електронні презентації і каталоги, рекламні щити й ін.)

кінематограф і мультиплікація — створення тривимірних персонажів і реалістичних спецефектів тощо

Програми для 3D-моделювання

Існує багато програм для роботи з тривимірною графікою, що відрізняються одна від одної призначенням та можливостями. Умовно їх можна поділити на три групи. Розглянемо таблицю:

Основні поняття тривимірної графіки

Для одержання тривимірного зображення на площині потрібні наступні кроки:

• Моделювання — створення тривимірної математичної моделі сцени і об'єктів в ній.

• Рендеринг (візуалізація) — побудова проекції відповідно до обраної фізичної моделі.

• Виведення отриманого зображення на пристрій виведення — дисплей або принтер. 


Сцена — це віртуальний простір моделювання.   


Сцена включає в себе кілька категорій об'єктів:

• Геометрія об'єкта (побудована за допомогою різних технік модель);

• Матеріали (інформація про візуальні властивості моделі, наприклад колір  і текстуру поверхонь);

• Джерела світла (напрямок, потужність, спектр освітлення);

• Віртуальні камери (вибір точки та кута побудови проекції);

• Сили та дії (налаштування динамічних перетворень об'єктів);

• Додаткові ефекти (об'єкти, що імітують реальні візуальні явища: світло у тумані, хмари, полум'я і пр.).  

Завдання тривимірного моделювання — описати об’єкти і розмістити їх на сцені за допомогою геометричних перетворень відповідно до вимог до майбутнього зображення. 

Домашнє завдання 

1. Опрацювати матеріал сайту

2. Виконати тестове завдання в "Мій клас"

Джерела