3D-графіка

3D-графіка — розділ комп’ютерної графіки, сукупність прийомів та інструментів, призначених для зображення об’ємних об’єктів.

Найбільше застосовується для створення зображень, які в подальшому використовуватимуться на екрані або роздруківках в архітектурній візуалізації, кінематографі, телебаченні, відеоіграх, друкованій продукції, а також у науці та промисловості.

Основна відмінність від 2D графіки — представлення зображення в трьох площинах, яке в подальшому перераховується в 2D для виводу на екран або папір.

Вона являється більш реалістичним відображенням інформації, оскільки в повсякденному житті людина бачить світ саме в трьох вимірах. З допомогою цього виду графіки дуже легко маніпулювати такими ефектами як освітлення і тінь.

Для одержання тривимірного зображення на площині потрібні такі кроки:

• Моделювання — створення тривимірної математичної моделі сцени і об’єктів в ній.
• Рендеринг — побудова проекції відповідно до обраної фізичної моделі.
• Виведення отриманого зображення на пристрій виведення — дисплей або принтер.

Однак, у зв’язку зі спробами створення 3D-дисплеїв і 3D-принтерів, тривимірна графіка не обов’язково включає в себе проектування на площину.

Застосування 3D-графіки

• Комп’ютерне проектування

3D графіка допоможе у випадках, коли потребується вбудувати уявлювану сцену у зображення реального світу. Одна справа – роздивлятися креслення майбутньої будівлі на папері ватмана та зовсім інше – бачити тривимірний образ цієї будівлі на фоні реальної місцевості з урахуванням денного або електричного освітлення та тіней. У даному разі 3D графіка позбавляє необхідності створення макета та забезпечує можливості синтезу зображення сцени для будь-яких погодних умов та під будь-яким кутом зору.

• Комп’ютерні ігри

Звичайно, комп’ютерні ігри – одна з найбільш широких областей застосування 3D графіки. Якщо Ви витратили багато сил на створення віртуального світу, то чому б не заселити його віртуальними тривимірними персонажами? По мірі вдосконалення програмних засобів моделювання тривимірної графіки, збільшення ресурсів пам’яті комп’ютерні віртуальні тривимірні світи, в яких діють персонажі комп’ютерних ігор, стають все більш складними та схожими на реальну дійсність.

• Комбінована зйомка

Тривимірна графіка допомагає й там, де виконання реальної фотозйомки неможливо або потребує значних матеріальних витрат, а також дозволяє синтезувати зображення подій, які не зустрічаються у повсякденному житті (віртуальні об’єкти не мають таких фізичних характеристик, як вага або жорсткість, тому засобами 3D графіки легко змусити слона літати).

• Комп’ютерна мультиплікація

Областями для використання 3D графіки для створення комп’ютерної мультиплікації є телевізійна реклама, кінозйомка з включенням анімаційних ефектів (прикладами можуть слугувати фільми “Володар кілець”, “Парк юрського періоду” тощо), підготовка відеороліків, створення відеотренажерів для навчання пілотів або водіїв тощо.

Недоліки 3D-графіки

• підвищені вимоги до апаратної частини комп’ютера, в тому числі до об’єму оперативної пам’яті, наявності вільного місця на жорсткому дискові та швидкодії процесора;
• необхідність великої підготовчої роботи зі створення моделей усіх об’єктів сцени. Але ця робота звичайно окупається отриманим результатом;
• меньша свобода у формуванні зображення – у 3D графіці це також можливо, але потребує додаткових зусиль;
• необхідність контроля над взаємним розміщенням об’єктів у складі сцен, особливо при виконанні анімації;
• необхідність прийняття додаткових заходів, що звичайно застосовується на етапі вторинної обробки синтезованих зображень, щоб надати їй реалістичнішого вигляду.