Τρισδιάστατα γραφικά υπολογιστών, ταινία και όλοι οι σημαντικοί άξονες Ζ
Εξερευνώντας τρισδιάστατα γραφικά υπολογιστή για πρώτη φορά, είτε μέσω ενδιαφέροντος για 3D ταινία, 3D οπτικά εφέ , είτε για παραγωγή για κινούμενα σχέδια ή / και βιντεοπαιχνίδια; Αυτή είναι μια ευρεία εισαγωγή στο 3D, οπότε θα ορίσουμε τον όρο με μια γενική έννοια, θα εξηγήσουμε πώς σχετίζεται με τους πόρους και τα άρθρα σε αυτόν τον ιστότοπο και θα σας δώσει μια ιδέα για το πού να αναζητήσετε περισσότερες πληροφορίες.
Έτσι, τι είναι το 3D;
Στον ευρύτερο ορισμό του όρου, το 3D θα περιγράψει οποιοδήποτε αντικείμενο που εμφανίζεται σε ένα καρτεσιανό σύστημα συντεταγμένων τριών αξόνων. Αν αυτό ακούγεται τεχνικό, μην φοβάστε - θα το καθαρίσουμε αμέσως.
Ένα καρτεσιανό σύστημα συντεταγμένων είναι βασικά ένας φανταστικός τρόπος περιγραφής των αξόνων X και Y που όλοι γνωρίζουμε από τη γεωμετρία του γυμνασίου (think graph paper).
Θυμάσαι να κάνεις λίγα γράμματα και γραφήματα με τον άξονα Χ οριζόντιο και τον άξονα Υ να είναι κάθετος, σωστά; Τα πράγματα είναι τα ίδια στον κόσμο του 3D, με μια εξαίρεση - υπάρχει ένας τρίτος άξονας: το Z, το οποίο αντιπροσωπεύει το βάθος .
Έτσι, εξ ορισμού, κάθε αντικείμενο που μπορεί να αναπαρασταθεί σε ένα σύστημα τριών αξόνων είναι 3D. Αυτό δεν είναι όλη η ιστορία, φυσικά.
3D σε σχέση με γραφικά υπολογιστή
Είναι πιθανό να το διαβάζετε επειδή έχετε τουλάχιστον ένα ενδιαφέρον για το 3D όπως αναφέρεται στον κλάδο των γραφικών υπολογιστών , που περιλαμβάνει την κινηματογραφική, τηλεοπτική, διαφήμιση, μηχανική και ανάπτυξη βιντεοπαιχνιδιών.
Μερικά βασικά σημεία για 3D γραφικά υπολογιστή:
- Ο βασικός ορισμός του 3D χώρου παραμένει ο ίδιος: Τα πάντα σχετικά με τους άξονες X, Y και Z εξακολουθούν να ισχύουν, αλλά υπάρχει μία φορά. Ενώ τα τρισδιάστατα αντικείμενα του πραγματικού κόσμου υπάρχουν φυσικά σε τρεις διαστάσεις, στον ψηφιακό κόσμο των γραφικών υπολογιστών τα 3D αντικείμενα μπορούν να αναπαρασταθούν μόνο μαθηματικά .
- Τρισδιάστατα μοντέλα: Κάθε παράσταση ενός αντικειμένου σε ψηφιακό χώρο ονομάζεται 3D μοντέλο . Εάν ρίξετε μια ματιά στις πρώτες πληροφορίες που περιλαμβάνει ένα βασικό 3D μοντέλο , θα ήταν απλά (ή όχι απλά) μια συλλογή σημείων δεδομένων που σηματοδοτούν χιλιάδες ή εκατομμύρια διαφορετικές συντεταγμένες στον καρτεσιανό χώρο.
- Το λογισμικό κάνει τα μαθηματικά: Ευτυχώς για τους καλλιτέχνες, το 3D λογισμικό ασχολείται με τα περισσότερα από τα δύσκολα μαθηματικά. Μέσα στο γραφικό περιβάλλον εργασίας χρήστη ενός πακέτου λογισμικού 3D όπως το Autodesk 3ds Max ή Maya , τα μοντέλα 3D ερμηνεύονται αυτόματα και εκπροσωπούνται οπτικά ως γεωμετρικά αντικείμενα αποτελούμενα από άκρες, κορυφές και πολυγωνικά πρόσωπα. Τα περισσότερα περιβάλλοντα λογισμικού έχουν ενσωματωμένες μηχανές απόδοσης σε πραγματικό χρόνο ικανές να εμφανίζουν μοντέλα 3D με ημι-ρεαλιστικό φωτισμό, σκιές και υφές.
Περισσότερα στον άξονα Z:
Δεδομένου ότι ο άξονας Z είναι ένα τόσο σημαντικό χαρακτηριστικό του 3D χώρου, ας ρίξουμε μια πιο προσεκτική ματιά στο τι σημαίνει "Z" πραγματικά σε ένα περιβάλλον λογισμικού 3D. Η συντεταγμένη Ζ μπορεί να χρησιμοποιηθεί για να μετρήσει τέσσερα πράγματα σε τρισδιάστατα γραφικά υπολογιστή:
- Το βάθος ενός αντικειμένου από την άποψη του μεγέθους. Όπως και σε, 5 μονάδες πλάτος, 4 μονάδες ψηλά και 3 μονάδες βάθος .
- Η θέση ενός αντικειμένου σε σχέση με την προέλευση. Η προέλευση σε οποιαδήποτε τρισδιάστατη σκηνή είναι (0,0,0) με τον τρίτο αριθμό να είναι συνήθως "Z". Υπάρχουν μερικά μικρότερα πακέτα 3D που χρησιμοποιούν το Z ως τον κατακόρυφο άξονα, αλλά αυτές οι περιπτώσεις είναι σπάνιες.
- Η απόσταση ενός αντικειμένου από την τεκμηριωμένη κάμερα, γνωστή στα γραφικά του υπολογιστή ως το βάθος z. Το Z-Depth χρησιμοποιείται συχνά για την εφαρμογή επιδράσεων βάθους πεδίου στη μετα-παραγωγή, ενώ στα βιντεοπαιχνίδια χρησιμοποιείται για επίπεδο βελτιστοποίησης λεπτομερειών.
- Ο άξονας Ζ της περιστροφής . Για παράδειγμα, μια μπάλα που απομακρύνεται από μια φωτογραφική μηχανή θα λέγεται ότι περιστρέφεται κατά μήκος του αρνητικού άξονα Ζ.
3D σε σχέση με την ταινία / τον κινηματογράφο:
Η λέξη 3D σημαίνει κάτι εντελώς διαφορετικό όταν χρησιμοποιείται σε σχέση με τις ταινίες 3D (το είδος που απαιτεί να φοράτε γυαλιά και να σας κάνει να θέλετε να αγγίξετε και να προσπαθήσετε να αγγίξετε τα πράγματα που ξεφυτρώνουν από την οθόνη). Οι ταινίες 3D μπορούν και συχνά έχουν μια πτυχή των τρισδιάστατων γραφικών ηλεκτρονικών υπολογιστών, ωστόσο υπάρχουν πολλές παραδοσιακά γυρισμένες, μη CG ταινίες που εκμεταλλεύτηκαν την πρόσφατη αναζωπύρωση του 3D κινηματογράφου.
Το καθοριστικό χαρακτηριστικό του "3D" όπως το σκεφτόμαστε στο κινηματογράφο (και τώρα στο θέατρο στο σπίτι ) είναι ότι οι κινηματογραφιστές πρέπει να χρησιμοποιήσουν κάποια μέσα για να εξαπατήσουν το ανθρώπινο οπτικό σύστημα σε μια ψευδαίσθηση αντίληψης του βάθους.
- Binocular Disparity: Το κλειδί για την ανθρώπινη αντίληψη βάθους έχει να κάνει με το γεγονός ότι τα μάτια μας στέλνουν μια ελαφρώς διαφορετική εικόνα στον εγκέφαλο. Ο εγκέφαλός μας αποκτά μια αντίληψη της απόστασης ερμηνεύοντας τη διαφορά στην εικόνα από το αριστερό και δεξί μάτι. Αυτό είναι γνωστό ως διόφθαλμη ανισότητα.
- Μια πλήρης συζήτηση για τον τρόπο με τον οποίο η τρισδιάστατη ψευδαίσθηση έρχεται στη ζωή μπορεί να πάρει αρκετά μακρά, και αυτό δεν είναι το κατάλληλο φόρουμ γι 'αυτό. Θα σας δώσουμε έναν τελικό ορισμό, ο οποίος χρησιμεύει ως βάση για το πώς δημιουργούνται σήμερα οι ταινίες 3D:
- Στερεοσκοπία: Για να δημιουργηθεί η ψευδαίσθηση του βάθους, οι κινηματογραφιστές χρειάστηκαν να αναπτύξουν τρόπους να μιμούνται τις διόφθαλμες ανισότητες . Τα κοινά μέσα για την επίτευξη αυτού του σκοπού είναι η χρήση διπλών ή εναλλασσόμενων συστημάτων προβολής σε συνδυασμό με πολωμένα γυαλιά που εξασφαλίζουν ότι το αριστερό και το δεξί μάτι δέχονται πάντα μια ελαφρώς διαφορετική εικόνα. Αυτό είναι γνωστό ως στερεοσκοπική , εξ ου και ο όρος στερεοσκοπική 3D .
Και εκεί το έχετε!
Ας ελπίσουμε ότι σε αυτό το σημείο είστε λίγο περισσότερο ενημερωμένοι για το 3D καθώς σχετίζεται με τα γραφικά και την ταινία του υπολογιστή. Έχουμε διασαφηνίσει κάποιες συνδέσεις στο σώμα αυτού του άρθρου, οι οποίες εξηγούν μερικές από τις έννοιες που παρουσιάζονται σε μεγαλύτερο βάθος.