3D გრაფიკა არის სამგანზომილებიანი მოდელის შექმნის პროცესი სპეციალური კომპიუტერული პროგრამების გამოყენებით. ამ ტიპის კომპიუტერულმა გრაფიკამ ბევრი შთანთქა როგორც ვექტორული, ასევე რასტრული კომპიუტერული გრაფიკისგან. ნახატების, ნახატების, დეტალური აღწერილობების ან ნებისმიერი სხვა გრაფიკული ან ტექსტური ინფორმაციის საფუძველზე, 3D დიზაინერი ქმნის სამგანზომილებიან გამოსახულებას.

სპეციალურ პროგრამაში მოდელის ნახვა შესაძლებელია ყველა მხრიდან (ზემოდან, ქვედადან, გვერდიდან), ჩაშენებული ნებისმიერ სიბრტყეში და ნებისმიერ გარემოში. სამგანზომილებიანი კომპიუტერული გრაფიკა, ისევე როგორც ვექტორული, არის ობიექტზე ორიენტირებული, რაც საშუალებას გაძლევთ შეცვალოთ როგორც სამგანზომილებიანი სცენის ყველა ელემენტი, ასევე თითოეული ობიექტი ინდივიდუალურად. ამ ტიპის კომპიუტერულ გრაფიკას დიდი პოტენციალი აქვს ტექნიკური ნახაზის მხარდასაჭერად. სამგანზომილებიანი კომპიუტერული გრაფიკის გრაფიკული რედაქტორების გამოყენებით შეგიძლიათ შექმნათ ნაწილების და მექანიკური საინჟინრო პროდუქტების ვიზუალური გამოსახულებები, ასევე შეასრულოთ არქიტექტურული და სამშენებლო ნახაზის შესაბამის განყოფილებაში შესწავლილი შენობებისა და არქიტექტურული ობიექტების პროტოტიპირება. ამასთან ერთად, გრაფიკული მხარდაჭერა შეიძლება იყოს აღწერილობითი გეომეტრიის ისეთ მონაკვეთებზე, როგორიცაა პერსპექტიული, აქსონომეტრიული და ორთოგონალური პროგნოზები, რადგან მათგან ნაწილობრივ არის ნასესხები სამგანზომილებიან კომპიუტერულ გრაფიკაში გამოსახულების აგების პრინციპები.

სამგანზომილებიანი გრაფიკა შეიძლება იყოს ნებისმიერი სირთულის. თქვენ შეგიძლიათ შექმნათ მარტივი 3D მოდელი, დაბალი დეტალებით და გამარტივებული ფორმით. ან შეიძლება იყოს უფრო რთული მოდელი, რომელშიც დამუშავებულია უმცირესი დეტალები, ტექსტურები, გამოიყენება პროფესიონალური ტექნიკა (ჩრდილები, ანარეკლები, სინათლის რეფრაქცია და ა.შ.). რა თქმა უნდა, ეს სერიოზულად მოქმედებს მზა 3D მოდელის ღირებულებაზე, მაგრამ ეს საშუალებას გაძლევთ გააფართოვოთ 3D მოდელის გამოყენება.

სად გამოიყენება 3D გრაფიკა?

სამგანზომილებიანი მოდელირება (3D გრაფიკა) დღეს გამოიყენება მრავალ სფეროში. რა თქმა უნდა, პირველ რიგში, ეს არის მშენებლობა. ეს შეიძლება იყოს მომავალი სახლის მოდელი, ან კერძო, ბინა ან საოფისე შენობა, ან მართლაც ნებისმიერი სამრეწველო ობიექტი. გარდა ამისა, ვიზუალიზაცია აქტიურად გამოიყენება ინტერიერის დიზაინის პროექტებში.

3D მოდელები ძალიან პოპულარულია ვებსაიტების შემუშავებაში. სპეციალური ეფექტის შესაქმნელად, ზოგიერთი ვებსაიტის შემქმნელი ამატებს არა მხოლოდ გრაფიკულ ელემენტებს დიზაინს, არამედ სამგანზომილებიან მოდელებს, ზოგჯერ ანიმაციურსაც კი. სამგანზომილებიანი მოდელირების პროგრამები და ტექნოლოგიები ფართოდ გამოიყენება წარმოებაში, მაგალითად, კაბინეტის ავეჯის წარმოებაში და მშენებლობაში, მაგალითად, მომავალი ოთახის ფოტორეალისტური დიზაინის პროექტის შესაქმნელად. ბევრი დიზაინერი დიდი ხანია გადავიდა სახაზავისა და ფანქრის გამოყენებით თანამედროვე სამგანზომილებიან კომპიუტერულ პროგრამებზე. თანდათანობით, სხვა კომპანიები, პირველ რიგში, საწარმოო და სავაჭრო კომპანიები, ეუფლებიან ახალ ტექნოლოგიებს.

რა თქმა უნდა, 3D მოდელები ძირითადად გამოიყენება სადემონსტრაციო მიზნებისთვის. ისინი შეუცვლელია პრეზენტაციებისთვის, გამოფენებისთვის და ასევე გამოიყენება კლიენტებთან მუშაობისას, როდესაც აუცილებელია ნათლად აჩვენოს, რა იქნება საბოლოო შედეგი. გარდა ამისა, საჭიროა სამგანზომილებიანი მოდელირების მეთოდები, სადაც საჭიროა მოცულობით ჩვენება უკვე დასრულებული ობიექტები ან ის ობიექტები, რომლებიც არსებობდნენ ერთხელ. 3D მოდელირება არა მხოლოდ მომავალია, არამედ წარსული და აწმყოც.

3D მოდელირების უპირატესობები

3D მოდელირებას ბევრი უპირატესობა აქვს ვიზუალიზაციის სხვა მეთოდებთან შედარებით. სამგანზომილებიანი მოდელირება იძლევა ძალიან ზუსტ მოდელს, რომელიც რაც შეიძლება ახლოსაა რეალობასთან. თანამედროვე პროგრამები ხელს უწყობს მაღალი დეტალების მიღწევას. ამავდროულად, მნიშვნელოვნად იზრდება პროექტის ხილვადობა. სამგანზომილებიანი ობიექტის ორგანზომილებიან სიბრტყეში გამოხატვა ადვილი არ არის, ხოლო 3D ვიზუალიზაცია შესაძლებელს ხდის ფრთხილად დამუშავდეს და, რაც მთავარია, დაათვალიეროთ ყველა დეტალი. ეს ვიზუალიზაციის უფრო ბუნებრივი გზაა.

3D მოდელში თითქმის ნებისმიერი ცვლილების შეტანა ძალიან მარტივია. შეგიძლიათ შეცვალოთ პროექტი, წაშალოთ რამდენიმე ნაწილი და დაამატოთ ახალი. თქვენი ფანტაზია პრაქტიკულად შეუზღუდავია და შეგიძლიათ სწრაფად აირჩიოთ თქვენთვის ყველაზე შესაფერისი ვარიანტი.

თუმცა, 3D მოდელირება არ არის მხოლოდ მოსახერხებელი კლიენტისთვის. პროფესიონალური პროგრამები ბევრ სარგებელს აძლევს მწარმოებელსაც. სამგანზომილებიანი მოდელიდან შეგიძლიათ მარტივად ამოიღოთ ნებისმიერი კომპონენტის ან მთელი სტრუქტურის ნახაზი. იმისდა მიუხედავად, რომ სამგანზომილებიანი მოდელის შექმნა საკმაოდ შრომატევადი პროცესია, მომავალში მასთან მუშაობა ბევრად უფრო ადვილი და მოსახერხებელია, ვიდრე ტრადიციული ნახატებით. შედეგად, დიზაინის დრო მნიშვნელოვნად მცირდება და ხარჯები მცირდება.

გამოყოფილი პროგრამები საშუალებას იძლევა ინტეგრირება ნებისმიერ სხვა პროფესიონალურ პროგრამულ უზრუნველყოფასთან, როგორიცაა საინჟინრო აპლიკაციები, ჩარხები ან სააღრიცხვო პროგრამები. წარმოებაში ასეთი გადაწყვეტილებების დანერგვა უზრუნველყოფს რესურსების მნიშვნელოვან დანაზოგს, მნიშვნელოვნად აფართოებს საწარმოს შესაძლებლობებს, ამარტივებს მუშაობას და აუმჯობესებს მის ხარისხს.

3D მოდელირების პროგრამები

არსებობს საკმაოდ დიდი რაოდენობით სხვადასხვა პროგრამები 3D მოდელირებისთვის. ამრიგად, ერთ-ერთი პოპულარული პროგრამა, რომელიც სპეციალურად შექმნილია სამგანზომილებიანი გრაფიკისა და ინტერიერის დიზაინის შესაქმნელად, არის პროგრამა 3D Studio MAX. ეს საშუალებას გაძლევთ რეალისტურად წარმოიდგინოთ სხვადასხვა სირთულის ობიექტები. გარდა ამისა, „3D Studio MAX“ შესაძლებელს ხდის მათ შედგენას, მოძრაობის ტრაექტორიების დაყენებას და, საბოლოო ჯამში, სამგანზომილებიანი მოდელების შემცველი სრულფასოვანი ვიდეოს შექმნასაც კი. მიუხედავად იმისა, რომ ასეთი სამუშაო, რა თქმა უნდა, მოითხოვს სპეციალისტს სერიოზულ უნარებს, ასევე დიდ კომპიუტერულ რესურსებს, პირველ რიგში მეხსიერებას და პროცესორის სიჩქარეს.

მაიას რედაქტორი დასახელებულია სანსკრიტული სიტყვის მიხედვით, რაც ილუზიას ნიშნავს. მაია შეიმუშავა Alias's Systems-ის მიერ. 2005 წლის ოქტომბერში Alias ​​გაერთიანდა Autodesk-თან. მაია უფრო ხშირად გამოიყენება ფილმებში ანიმაციისა და 3D ეფექტების შესაქმნელად.

სამგანზომილებიანი გრაფიკა სულაც არ გულისხმობს პროექციას თვითმფრინავზე.....

ენციკლოპედიური YouTube

1 / 5

✪ 3D გრაფიკის თეორია, გაკვეთილი 01 - შესავალი 3D გრაფიკაში

✪ კომპიუტერული გრაფიკა კინოში

✪ ლექცია 1 | კომპიუტერული გრაფიკა | ვიტალი გალინსკი | ლექტორიუმი

✪ 12 - კომპიუტერული გრაფიკა. კომპიუტერული გრაფიკის ძირითადი ცნებები

✪ ლექცია 4 | კომპიუტერული გრაფიკა | ვიტალი გალინსკი | ლექტორიუმი

სუბტიტრები

განაცხადი

სამგანზომილებიანი გრაფიკა აქტიურად გამოიყენება ეკრანის სიბრტყეზე ან ბეჭდური მასალების ფურცელზე გამოსახულების შესაქმნელად მეცნიერებასა და ინდუსტრიაში, მაგალითად, დიზაინის ავტომატიზაციის სისტემებში (CAD; მყარი ელემენტების შესაქმნელად: შენობები, მანქანების ნაწილები, მექანიზმები), არქიტექტურული ვიზუალიზაცია. (ეს ასევე მოიცავს ე.წ. „ვირტუალურ-არქეოლოგიას“), თანამედროვე სამედიცინო ვიზუალიზაციის სისტემებში.

ყველაზე ფართოდ გამოიყენება ბევრ თანამედროვე კომპიუტერულ თამაშში, ისევე როგორც კინოს, ტელევიზიისა და ბეჭდური პროდუქტების ელემენტად.

სამგანზომილებიანი გრაფიკა ჩვეულებრივ ეხება ვირტუალურ, წარმოსახვით სამგანზომილებიან სივრცეს, რომელიც ნაჩვენებია ეკრანის ან ფურცლის ბრტყელ, ორგანზომილებიან ზედაპირზე. ამჟამად ცნობილია რამდენიმე მეთოდი სამგანზომილებიანი ინფორმაციის მოცულობითი ფორმით ჩვენებისთვის, თუმცა მათი უმეტესობა წარმოადგენს მოცულობით მახასიათებლებს ძალიან პირობითად, რადგან ისინი მუშაობენ სტერეო გამოსახულებით. ამ ზონიდან შეგვიძლია აღვნიშნოთ სტერეო სათვალეები, ვირტუალური ჩაფხუტები, 3D დისპლეები, რომლებსაც შეუძლიათ სამგანზომილებიანი გამოსახულების დემონსტრირება. რამდენიმე მწარმოებელმა აჩვენა წარმოებისთვის მზა 3D დისპლეები. თუმცა, 3D დისპლეები ჯერ კიდევ არ იძლევა სამგანზომილებიანი გრაფიკის მეთოდებით შექმნილი მათემატიკური მოდელის სრულფასოვანი ფიზიკური, ხელშესახები ასლის შექმნის საშუალებას. სწრაფი პროტოტიპის ტექნოლოგიები, რომლებიც 1990-იანი წლებიდან ვითარდებოდა, ამ უფსკრული ხურავს. უნდა აღინიშნოს, რომ სწრაფი პროტოტიპების ტექნოლოგიები იყენებენ ობიექტის მათემატიკური მოდელის წარმოდგენას მყარი სხეულის სახით (ვოქსელის მოდელი).

შემოქმედება

თვითმფრინავზე სამგანზომილებიანი გამოსახულების მისაღებად საჭიროა შემდეგი ნაბიჯები:

• მოდელირება- სცენისა და მასში არსებული ობიექტების სამგანზომილებიანი მათემატიკური მოდელის შექმნა;
• ტექსტურირება- მოდელის ზედაპირებზე რასტრული ან პროცედურული ტექსტურების მინიჭება (ასევე გულისხმობს მასალის თვისებების დაყენებას - გამჭვირვალობას, ანარეკლს, უხეშობას და ა.შ.);
• განათება- ინსტალაცია და კონფიგურაცია;
• ანიმაცია(ზოგიერთ შემთხვევაში) - საგნების მოძრაობის მიცემა;
• დინამიური სიმულაცია(ზოგიერთ შემთხვევაში) - ნაწილაკების, ხისტი/რბილი სხეულების და ა.შ. ურთიერთქმედების ავტომატური გამოთვლა მიზიდულობის, ქარის, ძაბვის და ა.შ სიმულირებული ძალებით, აგრეთვე ერთმანეთთან;
• გაწევა(ვიზუალიზაცია) - პროექციის აგება შერჩეული ფიზიკური მოდელის შესაბამისად;
• კომპოზიცია(განლაგება) - გამოსახულების დახვეწა;
• მიღებული სურათის გამოტანა გამომავალ მოწყობილობაზე - დისპლეი ან სპეციალური პრინტერი.

მოდელირება

ყველაზე პოპულარული პაკეტები მხოლოდ მოდელირებისთვის არის:

• რობერტ მაკნილი და ასოც. მარტორქა 3D;

პიროვნების ან არსების სამგანზომილებიანი მოდელის შესაქმნელად, ქანდაკება შეიძლება გამოყენებულ იქნას პროტოტიპად (უმეტეს შემთხვევაში).

ტექსტურირება

SketchUp

3D გრაფიკის ვიზუალიზაცია თამაშებსა და აპლიკაციებში

არსებობს უამრავი პროგრამული ბიბლიოთეკა აპლიკაციის პროგრამებში 3D გრაფიკის ვიზუალიზაციისთვის - DirectX, OpenGL და ა.შ.

თამაშებში 3D გრაფიკის წარმოდგენის არაერთი მიდგომა არსებობს - სრული 3D, ფსევდო-3D.

ასეთი პაკეტები ყოველთვის არ აძლევს მომხმარებელს 3D მოდელის პირდაპირ ოპერირების საშუალებას; მაგალითად, არის OpenSCAD პაკეტი, მოდელი, რომელშიც ყალიბდება მომხმარებლის მიერ გენერირებული სკრიპტის შესრულებით, დაწერილი სპეციალიზებულ ენაზე.

3D დისპლეები

სამგანზომილებიანი ან სტერეოსკოპიული დისპლეები, (3D დისპლეები, 3D ეკრანები) - დისპლეები, რომლებიც სტერეოსკოპიული ან რაიმე სხვა ეფექტის საშუალებით ქმნიან გამოსახულ სურათებში რეალური მოცულობის ილუზიას.

ამჟამად, სამგანზომილებიანი სურათების აბსოლუტური უმრავლესობა ნაჩვენებია სტერეოსკოპიული ეფექტის გამოყენებით, რადგან მისი განხორციელება ყველაზე მარტივია, თუმცა მხოლოდ სტერეოსკოპიის გამოყენებას არ შეიძლება ეწოდოს საკმარისი სამგანზომილებიანი აღქმისთვის. ადამიანის თვალი, როგორც წყვილებში, ისე ცალკე, ერთნაირად კარგად განასხვავებს სამგანზომილებიან ობიექტებს ბრტყელი გამოსახულებისგან [ ] .

თქვენ დაეუფლეთ ორგანზომილებიანი გრაფიკის რედაქტირებას, როგორიცაა რასტრული გრაფიკა, პროგრამული პროდუქტების გამოყენებით, როგორიცაა Adobe Photoshop და სხვა მსგავსი. მაგრამ რატომ უნდა შეჩერდეთ 2D-ზე, როდესაც შეგიძლიათ გამოიყენოთ სრული შემოქმედებითი თავისუფლება მისი სრული მასშტაბით, კერძოდ 3D-ში. დღეს არსებობს მრავალი პროგრამა სამგანზომილებიანი ობიექტების მოდელირების, ანიმაციისა და ვიზუალიზაციისთვის. მაგალითად, Autodesk Maya, Houdini, LightWave 3D, Rhinoceros და თითოეული მათგანი თავისებურად კარგია, მაგრამ დამწყებს ვურჩევ გამოიყენოს Autodesk-ის 3Ds MAX. ვინაიდან სწორედ ამ პროგრამაში იყო შესაძლებელი, როგორც მეჩვენება, მართვის სიმარტივისა და საბოლოო შედეგის ეფექტურობის ერთობლიობის შექმნა. და მართლაც, დამწყები მომხმარებლისთვის ეს პროგრამა არის ძალიან მარტივი და გაურთულებელი პატარა 3D მოდელების შესაქმნელად და რაც მთავარია, ის არამარტო მარტივი, არამედ სწრაფიცაა.

3Ds MAX-ით ძალიან მარტივი და სწრაფია მარტივი და გაურთულებელი სამგანზომილებიანი ობიექტების შექმნა, როგორიცაა ბურთები, ყუთები, ცილინდრები, კონუსები, პირამიდები და თუნდაც ჩაიდანი. მაგრამ ეს არის, ვთქვათ, პრიმიტიული ობიექტები და ასევე შეგიძლიათ შექმნათ საკმაოდ რთული კომპოზიციები და მოდელები. თქვენ ასევე შეგიძლიათ განახორციელოთ ნებისმიერი სახის მანიპულირება ამ ობიექტებით. მასშტაბირება, დაპატარავება, რედაქტირება, როტაცია ნებისმიერი მიმართულებით და ხატვა სხვადასხვა ფერებში და ფერებში, ზოგადად, ითამაშე, როგორც გინდა. რაც არანაკლებ მნიშვნელოვანია ვებ დიზაინერისთვის. მას შემდეგ, რაც თქვენ შეგიძლიათ შექმნათ სხვადასხვა მინიატურები ან 3D სცენები, მაგალითად თქვენი ვებსაიტის ან ბლოგისთვის ინტერნეტში.

როგორც მაგალითი იმისა, თუ რამდენად მარტივია ამ პროგრამის გამოყენება, მე გაჩვენებთ როგორ შექმნათ 3D ტექსტი. სწორედ აქ კეთდება საკმაოდ მარტივად და სწრაფად. თქვენ ასევე შეგიძლიათ შექმნათ საინტერესო და ლამაზი 3D ტექსტი თქვენი ვებ ბლოგისთვის ლამაზი შრიფტების გამოყენებით და გამოყენებით.

მაგალითი: No1 – 3D მოცულობითი ტექსტი, ლამაზი შრიფტით

გაუშვით პროგრამა და შექმენით ახალი პროექტი File -> New... აირჩიეთ New All და დააჭირეთ OK.

შემდეგ Create მენიუში, სადაც შეგიძლიათ აირჩიოთ ელემენტის ტიპი, რომლის შექმნაც გვინდა, დააწკაპუნეთ Shapes ღილაკზე - ორგანზომილებიანი ფორმების შექმნა. და დააჭირეთ ტექსტის ღილაკს.. ასევე ამ პარამეტრებში შეგიძლიათ აირჩიოთ თქვენთვის სასურველი შრიფტის ტიპი და მისი ზომა.

რის შემდეგაც მშვიდად დააწკაპუნებთ Perspective ფანჯრის ცენტრში მაუსის მარცხენა ღილაკით, სადაც უნდა გამოჩნდეს თქვენი ტექსტი. მაგრამ ტექსტი მაინც ორგანზომილებიანია - ბრტყელი, იმისათვის რომ სამგანზომილებიანი გახდეს საჭიროა გაჭიმვა. ამისათვის ჩვენ ვაცვლით ჩვენს შერჩეულ ბრტყელ ტექსტს - გადადით Modify მენიუში და მასში გახსენით Modifier List და ვეძებთ მასში Extrude და დააწკაპუნეთ მასზე. შემდეგი, ქვემოთ მოცემულ პარამეტრებში, თქვენ უნდა დააყენოთ Amount მნიშვნელობა: რამდენი უნდა გაგრძელდეს ტექსტი. ამ მარტივი მანიპულაციების შემდეგ, ჩვენ უნდა გვქონდეს მოცულობითი ტექსტი.

მაგრამ სანამ სრულად ათვალიერებთ თქვენს პროექტს, თქვენ უნდა მოატრიალოთ იგი ოდნავ, დაარეგულიროთ ჩვენი ტექსტის ხედვის კუთხე. ამ მიზნით არის ასეთი პანელი ხედების/პროექციების სამართავად, მიმართულებისა და ხედვის კუთხის შეცვლისთვის. მასში თქვენ უნდა აირჩიოთ Arc Rotate, რათა შეცვალოთ ხედვის კუთხე პერსპექტივის ფანჯარაში. ახლა პერსპექტივის ფანჯარაში შეგიძლიათ დაატრიალოთ, დაათვალიეროთ და ნახოთ თქვენი მოცულობითი ტექსტი, როგორც გსურთ. როდესაც გადაწყვეტთ თქვენთვის სასურველ სახეს, შეგიძლიათ გადახვიდეთ დასრულებული შედეგის ნახვაზე.

საბოლოო შედეგის სანახავად უნდა აირჩიოთ პერსპექტიული ფანჯარა და გადახვიდეთ ჰორიზონტალურ მენიუში Rendering -> Render... და გამოსულ ფანჯარაში დააჭიროთ ღილაკს Render. ამის შემდეგ, თქვენი შედეგი 3D ტექსტით უნდა გამოჩნდეს ახალ ფანჯარაში, რომელიც შეიძლება შეინახოს როგორც ჩვეულებრივი სურათი ფლოპი დისკზე დაწკაპუნებით.

ეს ყველაფერია, როგორც ხედავთ, ყველაფერი საკმაოდ მარტივი და სწრაფია. ასე რომ, განაგრძეთ, სცადეთ და ექსპერიმენტი. კიდევ ერთხელ ვფიქრობ, რომ დამწყებთათვის 3D Studio MAX არის ყველაზე იდეალური ვარიანტი.

სამგანზომილებიანი გრაფიკა (3D გრაფიკა, გამოსახულების სამი განზომილება, 3 განზომილება, რუსული 3 განზომილება) არის კომპიუტერული გრაფიკის განყოფილება, ტექნიკისა და ხელსაწყოების კომპლექტი (როგორც პროგრამული, ასევე აპარატურა), რომელიც შექმნილია სამგანზომილებიანი ობიექტების გამოსახატავად. ის ყველაზე ხშირად გამოიყენება ეკრანის სიბრტყეზე ან ბეჭდური მასალების ფურცელზე გამოსახულების შესაქმნელად არქიტექტურულ ვიზუალიზაციაში, კინოში, ტელევიზიაში, კომპიუტერულ თამაშებში, ბეჭდურ მასალებში, ასევე მეცნიერებასა და ინდუსტრიაში.

თვითმფრინავზე სამგანზომილებიანი გამოსახულება განსხვავდება ორგანზომილებიანისგან იმით, რომ იგი მოიცავს სცენის სამგანზომილებიანი მოდელის გეომეტრიული პროექციის აგებას თვითმფრინავზე (მაგალითად, კომპიუტერის ეკრანზე) სპეციალიზებული პროგრამების გამოყენებით. ამ შემთხვევაში, მოდელი შეიძლება შეესაბამებოდეს ობიექტებს რეალური სამყაროდან (მანქანები, შენობები, ქარიშხალი, ასტეროიდი) ან იყოს სრულიად აბსტრაქტული (ოთხგანზომილებიანი ფრაქტალის პროექცია).

თვითმფრინავზე სამგანზომილებიანი გამოსახულების მისაღებად საჭიროა შემდეგი ნაბიჯები:

მოდელირება - სცენისა და მასში არსებული ობიექტების სამგანზომილებიანი მათემატიკური მოდელის შექმნა.

რენდერირება (ვიზუალიზაცია) - პროექციის აგება შერჩეული ფიზიკური მოდელის შესაბამისად.

გამოიტანეთ მიღებული სურათი გამომავალ მოწყობილობაზე - ეკრანზე ან პრინტერზე.

თუმცა, 3D დისპლეებისა და 3D პრინტერების შექმნის მცდელობის გამო, 3D გრაფიკა სულაც არ გულისხმობს თვითმფრინავზე პროექციას

მოდელირება

სცენა (ვირტუალური მოდელირების სივრცე) მოიცავს ობიექტების რამდენიმე კატეგორიას:

გეომეტრია (სხვადასხვა ტექნიკის გამოყენებით აგებული მოდელი, მაგალითად შენობა)

მასალები (ინფორმაცია მოდელის ვიზუალური თვისებების შესახებ, როგორიცაა კედლის ფერი და ფანჯრის არეკვლა)

სინათლის წყაროები (მიმართულება, სიმძლავრე, განათების სპექტრის პარამეტრები)

ვირტუალური კამერები (წერტილისა და პროექციის კუთხის შერჩევა)

ძალები და ზემოქმედება (ობიექტების დინამიური დამახინჯების პარამეტრები, ძირითადად გამოიყენება ანიმაციაში)

დამატებითი ეფექტები (ატმოსფერული ფენომენის სიმულაციური ობიექტები: სინათლე ნისლში, ღრუბლებში, ალი და ა.შ.)

3D მოდელირების პრობლემა- აღწერეთ ეს ობიექტები და განათავსეთ ისინი სცენაზე გეომეტრიული გარდაქმნების გამოყენებით მომავალი გამოსახულების მოთხოვნების შესაბამისად.

რენდერირება

ამ ეტაპზე მათემატიკური (ვექტორული) სივრცითი მოდელი იქცევა ბრტყელ (რასტერულ) სურათად. თუ გსურთ ფილმის შექმნა, მაშინ გამოსახულია ასეთი სურათების თანმიმდევრობა - ჩარჩოები. როგორც მონაცემთა სტრუქტურა, ეკრანზე გამოსახულება წარმოდგენილია წერტილების მატრიცით, სადაც თითოეული წერტილი განისაზღვრება მინიმუმ სამი ნომრით: წითელი, ლურჯი და მწვანე ინტენსივობა. ამ გზით, რენდერი გარდაქმნის სამგანზომილებიან ვექტორულ მონაცემთა სტრუქტურას პიქსელების ბრტყელ მატრიცაში. ეს ნაბიჯი ხშირად მოითხოვს ძალიან რთულ გათვლებს, განსაკუთრებით თუ რეალობის ილუზია უნდა შეიქმნას. რენდერის უმარტივესი ფორმაა მოდელების კონტურების დახატვა კომპიუტერის ეკრანზე პროექციის გამოყენებით, როგორც ეს ნაჩვენებია ზემოთ. როგორც წესი, ეს საკმარისი არ არის და თქვენ უნდა შექმნათ მასალების ილუზია, საიდანაც მზადდება ობიექტები, ასევე გამოთვალოთ ამ ობიექტების დამახინჯება გამჭვირვალე მედიის გამო (მაგალითად, თხევადი ჭიქაში).

არსებობს რამდენიმე რენდერის ტექნოლოგია, რომლებიც ხშირად ერთად არის შერწყმული. Მაგალითად:

Z-ბუფერი (გამოიყენება OpenGL-სა და DirectX 10-ში);

სკანირების ზედაპირი. პიქსელის ფერი იქნება იგივე, რაც ამ ზედაპირის ფერი (ზოგჯერ განათების გათვალისწინებით და ა.შ.);

სხივების ტრასირება (ray tracing) იგივეა, რაც სკანლაინი, მაგრამ პიქსელის ფერი დახვეწილია დამატებითი სხივების აგებით (არეკული, გატეხილი და ა.შ.) მაყურებელი სხივის გადაკვეთის წერტილიდან. სახელის მიუხედავად, გამოიყენება მხოლოდ საპირისპირო სხივების მიკვლევა (ანუ დამკვირვებლიდან სინათლის წყარომდე), პირდაპირი სხივების მიკვლევა უკიდურესად არაეფექტურია და ძალიან ბევრ რესურსს ხარჯავს მაღალი ხარისხის სურათის მისაღებად;

გლობალური illumination (ინგლ. global illumination, radiosity) - გამოსხივების ხილულ სპექტრში ზედაპირებისა და მედიის ურთიერთქმედების გამოთვლა ინტეგრალური განტოლებების გამოყენებით.

ხაზი სხივების მიკვლევის ალგორითმებს შორის ახლა თითქმის ბუნდოვანია. ამრიგად, 3D Studio Max-ში სტანდარტულ ვიზუალიზატორს ეწოდება ნაგულისხმევი სკანლაინ რენდერი, მაგრამ ის ითვალისწინებს არა მხოლოდ დიფუზური, არეკლილი და შინაგანი (თვითმნათობი ფერი) სინათლის წვლილს, არამედ გათლილ ჩრდილებსაც. ამ მიზეზით, უფრო ხშირად Raycasting-ის კონცეფცია ეხება უკანა სხივების კვალს, ხოლო Raytracing ეხება წინ სხივების მიკვლევას.

რენდერინგის ყველაზე პოპულარული სისტემებია:

PhotoRealistic RenderMan (PRMan)

მსგავსი გამოთვლების დიდი მოცულობის გამო, რენდერინგი შეიძლება დაიყოს ძაფებად (პარალელიზაცია). ამიტომ, რენდერისთვის ძალიან მნიშვნელოვანია მრავალპროცესორული სისტემების გამოყენება. ბოლო დროს აქტიურად განვითარდა რენდერინგის სისტემები, რომლებიც CPU-ების ნაცვლად იყენებენ GPU-ს და დღეს მათი ეფექტურობა ასეთი გამოთვლებისთვის გაცილებით მაღალია. ასეთი სისტემები მოიცავს:

Refractive Software Octane Render

AAA სტუდია FurryBall

RandomControl ARION (ჰიბრიდი)

CPU-ს რენდერინგის სისტემების ბევრი მწარმოებელი ასევე გეგმავს GPU-ს მხარდაჭერის შემოღებას (LuxRender, YafaRay, mental images iray).

ყველაზე მოწინავე მიღწევები და იდეები სამგანზომილებიან გრაფიკაში (და ზოგადად კომპიუტერულ გრაფიკაში) მოხსენებულია და განიხილება ყოველწლიურ SIGGRAPH სიმპოზიუმზე, რომელიც ტრადიციულად იმართება აშშ-ში.

მრავალი განსხვავებული პროგრამა გამოიყენება კომპიუტერული გრაფიკის შესაქმნელად. პირობითად, ისინი შეიძლება დაიყოს შემდეგ ჯგუფებად:

• პროგრამები ციფრული ქანდაკებისთვის (Pixologic ZBrush, Autodesk Mudbox).
• თამაშის ძრავები (Unreal Engine 4, Unity 5, CryEngine 3).
• მაღალ სპეციალიზებული აპლიკაციები, „მორგებული“ კონკრეტული ამოცანებისთვის (სითხეების ანიმაცია - RealFlow, ტექსტურების შექმნა - მარი და ა.შ.).
• უნივერსალური 3D რედაქტორები (Cinema 4D, 3Ds Max, Maya, Houidini და ა.შ.).

ჩვენ გავაანალიზებთ პირველ სამ ჯგუფს შემდეგ სტატიებში. დღეს კი გთავაზობთ უნივერსალური 3D რედაქტორების მიმოხილვას (სრული 3D Suites).

უნივერსალური 3დ რედაქტორები,ჩვეულებრივ შეიცავს ყველაფერს, რაც გჭირდებათ CG-სთვის: მოდელირების, ანიმაციისა და რენდერის ხელსაწყოები.

კითხვებზე: „რომელი პაკეტია საუკეთესო? რა აირჩიოს?" არ არის სწორი პასუხები. ხელსაწყოს არჩევანი მრავალ ფაქტორზეა დამოკიდებული: CG მხატვრის პირადი პრეფერენციები, მიზნები, ფინანსური შესაძლებლობები და ა.შ.

• პროგრამის ფუნქციონირება;
• გამოყენების სიმარტივე (ინტუიციური ინტერფეისი და ა.შ.);
• ხელმისაწვდომობა, ფასი.

სპეციალისტების უმეტესობა თავის მუშაობაში ერთდროულად იყენებს რამდენიმე პროგრამას: ზოგიერთი რამ უფრო ადვილი და სწრაფია მესამე მხარის აპლიკაციებში (დეტალიზაცია, შემდგომი დამუშავება, სიმულაცია და ა.შ.). ასე რომ, ნუ შემოიფარგლებით მხოლოდ ერთი პაკეტით. უფრო მეტიც, ინსტრუმენტების არჩევანი დღეს უბრალოდ უზარმაზარია.

ყველაზე პოპულარული 3D პაკეტები:

3 დს მაქს

3Ds Max- „პიონერი“ 3D რედაქტორებს შორის, ძალიან პოპულარული ინსტრუმენტი, ნომერ პირველი არჩევანი მრავალი დამწყებთათვის და მოწინავე პროფესიონალებისთვის. იკავებს წამყვან პოზიციებს დიზაინისა და არქიტექტურული ვიზუალიზაციის სფეროში. ხშირად გამოიყენება სათამაშო ინდუსტრიაში.

შესაძლებლობები:

• მოდელირება მრავალკუთხედებზე, შტრიხებზე და NURBS-ზე დაფუძნებული,
• ძლიერი ნაწილაკების სისტემა,
• თმის/მატყლის მოდული,
• გაფართოებული Shader FX shaders,
• მხარდაჭერა ახალი და გაუმჯობესებული Iray და mental ray ძრავებისთვის.
• ბრბოს ანიმაცია,
• იმპორტი Revit-დან და SketchUp-დან,
• კომპოზიციური ინტეგრაცია.

Და უფრო მეტი.

Დადებითი:უზარმაზარი ფუნქციონირება, უამრავი დანამატი და სასწავლო ინფორმაცია.

მინუსები:არც ისე ადვილია სწავლა, „ძველი ტაიმერი“ სერიოზულ განახლებებს მოითხოვს.

Autodesk მაია

მაია- ინდუსტრიის სტანდარტი 3D გრაფიკისთვის კინოსა და ტელევიზიაში. მაია პოპულარულია დიდ სტუდიებსა და მასშტაბურ პროექტებს შორის რეკლამაში, კინოსა და სათამაშო ინდუსტრიაში. პაკეტი იდეალურია ანიმაციის შესაქმნელად.

შესაძლებლობები:

• ინსტრუმენტების სრული ნაკრები NURBS და პოლიგონის მოდელირებისთვის;
• ძლიერი ზოგადი და პერსონაჟების ანიმაციის ხელსაწყოები;
• განვითარებული ნაწილაკების სისტემა;
• მაიას ბეწვის ტექნოლოგია (ბეწვის, თმის, ბალახის შექმნა);
• Maya Fluid Effects ტექნოლოგია (სითხეების მოდელირება, ატმოსფერო);
• ინსტრუმენტების ფართო სპექტრი დინამიური სპეციალური ეფექტების შესაქმნელად;
• UV ტექსტურები, ნორმალური და ფერის კოდირება;
• მრავალპროცესორული მოქნილი რენდერი.

Დადებითი:უზარმაზარი ფუნქციონირება და შესაძლებლობები.

მინუსები:ხანგრძლივი და რთული ტრენინგი, მაღალი მოთხოვნები სისტემაზე, მაღალი ფასი.

კინო 4 დ

კინო 4 დ- დღეს ერთ-ერთი საუკეთესო და მოსახერხებელი 3D პაკეტი. უზარმაზარი ფუნქციონირება: მოდელირებიდან, ანიმაციიდან, ეფექტებიდან „ქანდაკებამდე“ და BodyPaint 3D მოდული. მას აქვს უფრო მკაფიო და მოსახერხებელი ინტერფეისი, ვიდრე 3Ds Max და Maya. ფართოდ გამოიყენება მოძრაობის დიზაინში, კინოინდუსტრიაში და რეკლამაში.

შესაძლებლობები:

• მრავალკუთხა და NURBS მოდელირება;
• BodyPaint 3D (ულტრაიისფერი სხივების სკანირების და ტექსტურული რუქების შექმნის მოდული);
• ობიექტების გენერირება და ანიმაცია;
• პერსონაჟების ანიმაცია;
• რბილი და მყარი სხეულების დინამიკა;
• მოდული რეალისტური თმის შესაქმნელად;
• აზროვნების ნაწილაკების ნაწილაკების სისტემა;
• კარგი ჩაშენებული ვიზუალიზატორი.

Დადებითი:სწავლის სიმარტივე, ინტუიციური ინტერფეისი, შესანიშნავი ფუნქციონირება, უამრავი სასწავლო მასალა, მჭიდრო კავშირი Adobe After Effects-თან, Houdini-სთან და ა.შ.

მინუსები:გაუმართავი სისტემა ვერსიებს შორის გადასვლისთვის.

მოდო

მოდო- სრული პროდუქტი მოდელირების, ნახატის, ანიმაციისა და ვიზუალიზაციისთვის. ასევე მოიცავს ქანდაკების და ტექსტურის ფერწერის ხელსაწყოებს. მარტივი გამოყენებისა და მაღალი წარმადობის წყალობით, Modo-ს აქვს რეპუტაცია, როგორც ერთ-ერთი ყველაზე სწრაფი მოდელირების ინსტრუმენტი. მოდო პოპულარულია რეკლამაში, თამაშების განვითარებაში, სპეცეფექტებსა და არქიტექტურულ ვიზუალიზაციაში.

შესაძლებლობები:

• პოლიგონალური და SDS მოდელირება;
• თანამედროვე ანიმაციური ხელსაწყოები;
• მყარი და რბილი სხეულების დინამიკა;
• ხატვის სისტემა;
• ბეწვის მასალა თმის, ბალახისა და ბეწვის შესაქმნელად;
• მოდელირების ხელსაწყოები;
• სწრაფი და მაღალი ხარისხის ვიზუალიზაცია.

Დადებითი:ძლიერი და გასაგები ინსტრუმენტები, მაღალი შესრულება.

მინუსები:არ არის საკმარისი ინფორმაცია.

Გვერდითი მოვლენები ჰუდინი

ჰუდინი- ძლიერი პროფესიონალური პაკეტი 3D გრაფიკასთან მუშაობისთვის, ის დაფუძნებულია პროცედურულ, კვანძებზე დაფუძნებულ სისტემაზე. ჰუდინი იდეალურია რთული დინამიკის, სიმულაციების შესაქმნელად: ნაწილაკები, სითხეები, კვამლი, ცეცხლი, ბუნებრივი მოვლენების სიმულაცია და ა.შ. ეს ასევე შესანიშნავი ინსტრუმენტია შთამბეჭდავი ვიზუალური ეფექტების შესაქმნელად. ჰუდინის გამოყენების მთავარი სფერო კინოინდუსტრიაა.

შესაძლებლობები:

• მრავალკუთხა და NURBS მოდელირება,
• ანიმაცია (გასაღები, პროცედურული),
• პერსონაჟების ანიმაცია,
• ნაწილაკების სისტემა,
• მყარი და რბილი სხეულების, ქსოვილების, მატყლის/თმის, გაზების და სითხეების დინამიკა,
• მუშაობა გარს ხმაზე,
• ძლიერი რენდერის ძრავა მანტრა,
• ჩამონტაჟებული კომპოზიციური ინსტრუმენტი.

Დადებითი:მაღალი ხარისხის სპეციალური ეფექტები და ანიმაცია.

მინუსები:მცირე ინფორმაცია, მაღალი ფასი.

რბილი გამოსახულება

რბილი გამოსახულება(Autodesk Softimage, ყოფილი Softimage/XSI) არის პროგრამა 3D ანიმაციისა და ვიზუალური ეფექტების შესაქმნელად სათამაშო ინდუსტრიაში, კინოსა და ტელევიზიაში.

Softimage-ს ჰქონდა ერთ-ერთი საუკეთესო ანიმაციური სისტემა. უნიკალური ICE სისტემის (Interactive Creative Environment - ვიზუალური პროგრამირების პლატფორმა კვანძებზე დაფუძნებული) წყალობით, პაკეტმა შესთავაზა ფართო ფუნქციონირება, მოქნილობა, მაღალი შესრულება და ხარისხი.

შესაძლებლობები:

• ძლიერი პოლიგონური და პროცედურული მოდელირება ICE გარემოში;
• ნაწილაკების ფიზიკა და დინამიკა და გეომეტრია;
• არაწრფივი ანიმაცია;
• Autodesk Face Robot სახის ანიმაციის ხელსაწყოები;
• ჩაშენებული MentalRay.

2008 წელს Autodesk-მა Avid-ისგან Softimage 35 მილიონ დოლარად იყიდა. 2015 წელს Autodesk-მა გამოაცხადა, რომ შეწყვეტს Softimage-ის ლიცენზიების გაყიდვას და რეალურად მოიშორებს ბაზარზე ერთ-ერთ უძლიერეს მოთამაშეს. ოფიციალური ვებგვერდი გთავაზობთ 3Ds Max-ზე ან Maya-ზე გადასვლას.

სინათლის ტალღა

სინათლის ტალღა 3D- ინსტრუმენტი 3D ანიმაციისთვის და ვიზუალური ეფექტებისთვის NewNek-ისგან. ეს უკვე დიდი ხანია ინდუსტრიის სტანდარტია კინოსა და ტელევიზიაში.

ახალი და გაუმჯობესებული LightWave 2015 კომპლექტი გთავაზობთ უამრავ შესაძლებლობებს, დაწყებული მოძრაობის მოდელირებიდან, პერსონაჟების ანიმაციიდან, ვიზუალური ეფექტებიდან თამაშის განვითარებამდე და არქიტექტურულ რენდერამდე.

შესაძლებლობები:

• ინტუიციური ორმაგი ინტერფეისი (მოდელერი და განლაგება);
• ძლიერი პოლიგონური მოდელირება;
• განვითარებული ანიმაციის სისტემა;
• ნაწილაკების სისტემა;
• Genoma 2 ხასიათის აღჭურვილობის სისტემა;
• გაუმჯობესებული რენდერინგი;
• ინტერაქტიული დინამიური მემკვიდრეობა (Interactive Dynamic Parenting);
• მოქნილი Bullet Dynamics სისტემა;

Დადებითი:უზარმაზარი ფუნქციონირება, მოსახერხებელი ორმაგი ინტერფეისი.

მინუსები:არც ისე პოპულარულია ჩვენს ქვეყანაში და დსთ-ს ქვეყნებში, ცოტა ინფორმაციაა.

ბლენდერი

ერთადერთი უფასო 3D პაკეტი სიაში, რომელიც თითქმის ისეთივე ფუნქციონალურია, როგორც ფასიანი აპლიკაციები. ბლენდერი მოიცავს ხელსაწყოებს 3D მოდელირებისთვის, ანიმაციისთვის და თამაშების, ვიზუალური ეფექტების და ქანდაკების შექმნის ვარიანტების ერთობლიობას. შესანიშნავი ალტერნატივაა 3D ანიმაციის "მონსტრები". ბლენდერის ფონდის მხარდაჭერის წყალობით, პროგრამა ძალიან სწრაფად და სტაბილურად ვითარდება.

შესაძლებლობები:

• პოლიგონური მოდელირება, შტრიხები, NURBS მოსახვევები და ზედაპირები;
• ქანდაკების რეჟიმი;
• ნაწილაკების სისტემა;
• მყარი და რბილი სხეულების დინამიკა: თხევადი, მატყლი/თმა და სხვ.;
• ჩონჩხის ანიმაცია;
• ჩაშენებული რენდერის ძრავები და ინტეგრაცია მესამე მხარის ვიზუალიზატორებთან;
• ვიდეო რედაქტორი;
• თამაშებისა და აპლიკაციების შექმნის ფუნქციები (Game Blender).

Დადებითი:ხელმისაწვდომობა, ღია წყარო, კროს-პლატფორმა, მცირე ზომა (დაახლოებით 50 მეგაბაიტი), ფართო ფუნქციონირება, თამაშების შექმნის შესაძლებლობა.

მინუსები:დოკუმენტაციის ნაკლებობა ძირითად პაკეტში.

ასე რომ, მოკლედ:

• 3Ds Max- კომპიუტერული თამაშები, ინტერიერი, ვიზუალიზაცია.
• მაია- ანიმაცია, კინოინდუსტრია, ტელევიზია, მუსიკალური ვიდეოები.
• კინო 4D- სპეციალური ეფექტები კინოსა და ტელევიზიაში, მოძრაობის დიზაინში, რეკლამაში.
• მოდო- რეკლამა, თამაშები, სპეციალური ეფექტები ფილმებში.
• ჰუდინი- ვიზუალური პროგრამირება, სპეციალური ეფექტები კინოში.
• რბილი გამოსახულება- ანიმაცია და სპეციალური ეფექტები კინოში, ტელევიზიაში, თამაშებში.
• სინათლის ტალღა- სპეციალური ეფექტები კინოში და ტელევიზიაში.
• ბლენდერი- პერსონაჟების ანიმაცია, თამაშის შექმნა.

დასასრულს, მინდა აღვნიშნო: 3D რედაქტორი მხოლოდ ინსტრუმენტია, რომლის პოტენციალის გამოვლენა მხოლოდ თავად დიზაინერს, CG არტისტს შეუძლია. ერთი პაკეტის სრულად ათვისების შემდეგ, სხვების სწავლა რთული არ იქნება.

წარმატებებს გისურვებთ სწავლაში და მუშაობაში!