Компьютерная графика

Виды компьютерной графики

Они отличаются принципами формирования изображения при отображении на экране монитора или при печати на бумаге.

В растровой графике изображение представляется в виде набора окрашенных точек. Совокупность таких точек, образующих строки и столбцы, называют растр .

Применение растровой графики: обработка цифровых фотографий, сканированных изображений, создание коллажей, эмблем, логотипов. Растровые изображения чаще не создаются с помощью компьютера, а только обрабатываются. В Интернете используются только растровые изображения.

• Растровые изображения занимают большое количество памяти.
• Резкое ухудшение качества при редактировании изображения.

Векторная графика описывает изображения с использованием прямых и изогнутых линий, называемых векторами, а также параметров, описывающих цвета и расположение.

В отличие от растровой графики в векторной графике изображение строится с помощью математических описаний объектов, окружностей и линий.

Ключевым моментом векторной графики является то, что она использует комбинацию компьютерных команд и математических формул для объекта. Это позволяет компьютерным устройствам вычислять и помещать в нужном месте реальные точки при рисовании этих объектов. Такая особенность векторной графики дает ей ряд преимуществ перед растровой графикой, но в тоже время является причиной ее недостатков.

• Векторная графика не позволяет получать изображения фотографического качества.
• Векторные изображения описываются тысячами команд. В процессе печати эти команды передаются устройству вывода (принтеру). Иногда из–за проблем связи между двумя процессорами принтер не может распечатать отдельные детали рисунков.

Программные средства для работы с фрактальной графикой предназначены для автоматической генерации изображений путем математических расчетов. Создание фрактальной художественной композиции состоит не в рисовании или оформлении, а в программировании.

Фрактальную графику редко применяют для создания печатных или электронных документов, но ее часто используют в развлекательных программах.

Компьютерная (машинная) графика (COMPUTER GRAPHICS)

воспроизводит изображение в случае, когда исходной является информация неизобразительной природы. Например, визуализация экспериментальных данных в виде графиков, гистограмм или диаграмм, вывод информации на экран компьютерных игр, синтез сцен на тренажерах. Компьютерная графика — это наука, предметом изучения которой является создание, хранение и обработка моделей и их изображений с помощью ЭВМ, т.е. это раздел информатики, который занимается проблемами получения различных изображений (рисунков, чертежей, мультипликации) на компьютере.

В компьютерной графике рассматриваются следующие задачи:

– представление изображения в компьютерной графике;

– подготовка изображения к визуализации;

– создание изображения;

– осуществление действий с изображением.

Особенности работы с трехмерной графикой

Вполне очевидно, что искусственный трехмерный мир во многом отличается от реальной действительности. Разработка виртуальной реальности представляет собой целый комплекс работ по компьютерной визуализации мира. Этот мир должен быть похож на настоящий, поэтому специалистам нужно применять различные инструменты.

Важнейшей целью в данном случае является достижение высочайшего уровня детализации. В качестве примера можно рассмотреть крохотную часть реальности — ногу человека и пол под ней. Человеческая нога имеет специфические свойства, благодаря которым она выглядит именно так, а не иначе и может двигаться строго определённым образом (коленный сустав не может разогнуться вперёд или сделать полный оборот вокруг своей оси).

Если вы топните по полу, то это практически никак на него не повлияет, так как пол достаточно твёрд. Следовательно, ваша стопа не пройдёт сквозь пол. Все вышесказанное является очевидным и естественным для реального мира, чего нельзя сказать о виртуальном. На искусственную реальность не действуют законы природы, она создаётся с нуля. Разработчики применяют разнообразные инструменты для того, чтобы внутри создаваемого ими виртуального мира все было похоже на реальное положение вещей.

Какую часть виртуального мира пользователь видит на своём экране?

На экране всегда демонстрируется лишь маленькая часть виртуального игрового пространства. Виртуальный мир всегда определяет то, что именно вы будете видеть с определённой позиции. Как правило, любой объект компьютерной игры должен создавать ощущение, будто он настоящий, то есть выглядеть таким же тяжелым или лёгким, твёрдым или мягким как объект реального мира и т.д.

Разработчики компьютерных игр сфокусированы на том, чтобы пользователи никогда не натыкались на объекты, которые могут испортить эффект погружения. Например, если нога компьютерного персонажа «провалится» сквозь пол, то виртуальный мир сразу же потеряет свою реалистичность в глазах пользователя.

История создания трехмерной графики

Инструменты для работы с трехмерной графикой были созданы задолго до появления компьютеров. Ярким примером является стереоскоп, при использовании которого человек наблюдал за двумя одинаковыми картинками, которые были получены с различных мест съемки. В конечном итоге две двухмерные картинки преобразовывались в одну трёхмерную.

Первые фотокамеры, которые могли создавать стереоизображения, были изобретены в начале 20-го столетия. Такие устройства имели два объектива, располагавшихся на расстоянии 6,5 см друг от друга, что равнялось среднему расстоянию между зрачками человека. Именно с момента создания этих камер и стереоскопа и началась история 3D-кинематографа.

Демонстрация трёхмерных видео осуществлялась посредством двух проекторов, между которыми было определенное расстояние. В 1952 году начали использовать стереоскопическую пленку с красной и синей поляризацией.

В 1960-х годах произошел резкий скачок в развитии трехмерной компьютерной графики. Иваном Сазерлендом была изобретена первая в истории программа, с помощью которой можно было создавать основные трёхмерные фигуры. Чуть позже Сахерленд совместно с доктором Дэвидом Эвансом организовал первую кафедру компьютерной графики, открытую в университете Юты. Впоследствии студенты этого учебного заведения очень сильно повлияли на развитие 3D-графики.

Первым человеком, разработавшим 3D-модель на компьютере (1972 год), является Эд Катмул, который по сей день занимает должность технического директора Pixar. Образцом для создания модели была кисть руки самого Катмула. В 1973 году Берри Веслер стал, автором первой 3D-анимации человеческого тела в движении. Через год после этого Фред Парк разработал модель говорящей головы. Этот изобретатель также был студентом кафедры Сазерленда.

Для вас подарок! В свободном доступе до
02.06

Скачайте ТОП-10 бесплатных нейросетей
для дизайнера

Помогут находить референсы и изображения в 2 раза быстрее

Чтобы получить подарок, заполните информацию в открывшемся окне

Перейти

Скачать
файл

Такие открытия внесли огромный вклад в развитие анимационных технологий и их использование в сфере кино. Картина под названием «Futureworld», выпущенная в 1975 году, представляет собой один из первых фильмов, в котором была представлена анимация лица человека. В те же годы вышли первые программы для создания трёхмерной графики. Очень быстро развивался так называемый полигональный способ создания трехмерных моделей, а также технологии освещения, текстурирования и рендеринга сцен.

С этого момента 3D-графика начала развиваться с бешеными темпами. Были выпущены специальные программы, а кинофирмы стали нанимать специалистов в данной области, руками которых создавалось великое множество всевозможных эффектов. В начале 80-х годов пользователи ПК могли установить программу «3D Art Graphics», которая давала возможность использовать набор самых разных 3D объектов и эффектов.

Благодаря прогрессу в сфере программно-аппаратного обеспечения после 80-х годов зрители смогли впервые увидеть фильмы с 3D-персонажами и спецэффектами. Отличный пример таких фильмов — «Джуманджи» 1995 года выпуска. На экране вместе с реальными актерами выступали смоделированные трехмерные животные.

Развитие 3D-графики не останавливается до сих пор. На данный момент трехмерные модели стали настолько реалистичны, что их можно с лёгкостью спутать с фотографиями.

История[]

Файл:ComputerGraphics-Cat-41-071.jpg

Кадр мультфильма «Кошечка»

Первые вычислительные машины не имели отдельных средств для работы с графикой, однако уже использовались для получения и обработки изображений. Программируя память первых электронных машин, построенную на основе матрицы ламп, можно было получать узоры.

В 1961 году программист С.  Рассел возглавил проект по созданию первой компьютерной игры с графикой. Создание игры «Spacewar» («Космические войны») заняло около 200 человеко-часов. Игра была создана на машине PDP-1.

В 1963 году американский учёный Айвен Сазерленд создал программно-аппаратный комплекс Sketchpad, который позволял рисовать точки, линии и окружности на трубке цифровым пером. Поддерживались базовые действия с примитивами: перемещение, копирование и др. По сути, это был первый векторный редактор, реализованный на компьютере. Также программу можно назвать первым графическим интерфейсом, причём она являлась таковой ещё до появления самого термина.

В середине 1960-х гг. появились разработки в промышленных приложениях компьютерной графики. Так, под руководством Т. Мофетта и Н. Тейлора фирма Itek разработала цифровую электронную чертёжную машину. В 1964 году General Motors представила систему автоматизированного проектирования DAC-1, разработанную совместно с IBM.

В 1968 году группой под руководством Н. Н. Константинова была создана компьютерная математическая модель движения кошки. Машина БЭСМ-4, выполняя написанную программу решения дифференциальных уравнений, рисовала мультфильм «Кошечка», который для своего времени являлся прорывом. Для визуализации использовался алфавитно-цифровой принтер.

Существенный прогресс компьютерная графика испытала с появлением возможности запоминать изображения и выводить их на компьютерном дисплее, электронно-лучевой трубке.

История создания концепции виртуальной реальности

Вариант 2

1. Минимально количество пикселей для 1200 строк, на которые может быть разбита полоска изображения вы­сотой 1 дюйм, будет считано при использовании сканера с разрешающей способностью:

1) 600 х 1200 dpi 2) 1200 х 600 dpi 3) 240 х 1200 dpi 4) 1200 х 240 dpi

2. При сканировании изображения размером 4 х 4 дюй­ма сканером с разрешающей способностью 240 х 240 dpi, глубиной цвета 8 бит, получили графический файл с ин­формационным объемом около:

1) 900 Кбайт 2) 900 Мбит 3) 7200 Мбайт 4) 13 Мбит

3. Для кодирования одного пикселя используется 2 бай­та. Изображение размером 200 х 300 пикселей сохрани­ли в виде несжатого файла. Размер получившегося файла равен:

1) 1875 Кбайт 3) около 118 Мбайт 2) 1875 Мбайт 4) 120 000 байт

4. Если несжатое растровое изображение размером 40 х 700 пикселей занимает 4 Кб памяти, то максимально возможное количество цветов в палитре равно:

5. Впишите понятие (термин).

Для создания графических изображений главным образом применяются __________ графические редакторы.

6. Впишите название формата и его характеристики.

Универсальный формат __________ может быть прочитан __________ графическим редактором, и его часто используют для __________ файлов в программы подготовки полиграфической продукции.

Ответы на тест по информатике Компьютерная графика. Создание графических изображений 7 класс Вариант 1 1-1 2-1 3-1 4-1 5. растровые 6. HSB цветовой тон насыщенность яркость Вариант 2 1-3 2-1 3-4 4-2 5. векторные 6. EPS любым импорта

Кинотеатры с 3D[править | править код]

Использование для обозначения стереоскопических фильмов терминов «трёхмерный» или «3D» связано с тем, что при просмотре таких фильмов у зрителя создаётся иллюзия объёмности изображения, ощущение наличия и третьего измерения — глубины и новой размерности пространства уже в 4D. Кроме того, существует ассоциативная связь с расширяющимся использованием средств компьютерной трёхмерной графики при создании таких фильмов (ранние стереофильмы снимались как обычные фильмы, но с использованием двухобъективных стереокамер).

На сегодняшний день просмотр фильмов в формате «3D» стал очень популярным явлением.

Основные используемые в настоящее время технологии показа стереофильмов:

• Dolby 3D
• XpanD
• RealD

Векторная графика

Основным элементом векторной графики является линия. Разумеется, в растровой графике тоже есть линии, но они рассматриваются как набор точек. И векторной графики, все нарисовано, представляет собой набор строк.

Этот вид компьютерной графики является идеальным для хранения высокоточных изображений, таких как, например, чертежи и схемы.

Информация в файле хранится не в виде графического изображения, а координаты точек, через которые программа воссоздает образ.

Соответственно, для каждой точки линии зарезервировано одну из ячеек памяти. Следует отметить, что в векторной графике объем памяти, занимаемый одним объектом остается постоянным и не зависит от ее размера и длины. Почему это происходит? Потому что линия в векторной графике определяется несколькими параметрами, или, проще говоря, формула. Что бы мы делали с ним в будущем, в ячейке памяти будут меняться только параметры объекта. Количество ячеек памяти останется прежним.

Таким образом, можно сделать вывод, что векторные файлы по сравнению с растрового изображения требует намного меньше памяти.

Конструкторская графика

Используется в работе инженеров-конструкторов, изобретателей новой техники. Этот вид компьютерной графики является обязательным элементом системы автоматизированного проектирования (САПР).

Графика в сочетании с расчётами позволяет проводить в наглядной форме поиск оптимальной конструкции, наиболее удачной компоновки деталей, прогнозировать последствия, к которым могут привести изменения в конструкции. Средствами конструкторской графики можно получать плоские изображения (проекции, сечения) и пространственные, трёхмерные изображения (рис. 5).

Рис. 5. «Конструкция вертолёта» — пример конструкторской графики

Кроссворд «Обработка графической информации»

Рабочая тетрадь по Информатике 7 класс Босова of your page —>

По горизонтали: 3 — Палитра. Элемент интерфейса графического редактора, обеспечивающий возможность выбора цвета. 4 — Сканер. Устройство ввода, выполняющее преобразование изображений в цифровой формат. 7 — Видеокарта. Электронное устройство, преобразующее графический образ, хранящийся как содержимое памяти компьютера, в форму, пригодную для дальнейшего вывода на экран монитора. 9 — Векторная. Разновидность компьютерной графики, в которой изображение формируется на основе наборов данных, описывающих те или иные графические объекты. 10 — Глубина. Длина двоичного кода, который используется для кодирования цвета пикселя.

По вертикали: 1 — Растровая. Разновидность компьютерной графики, в которой изображение формируется в виде растра. 2 — Примитив. Простая геометрическая фигура, для построения которой в графическом редакторе есть специальный инструментарий. 3 — Пиксель. Одна из точек, из совокупности которых формируется изображение на экране монитора. 5 — Графика. Область деятельности, связанная с созданием различных графических объектов. 6 — Растр. Совокупность точек (пикселей), образующих строки и столбцы. 8 — Фрактальная. Разновидность компьютерной графики, в которой изображение строится на основе математических формул (уравнений).

Что такое трехмерная графика

Перед тем как начать говорить о трехмерной графике следует разобраться с 3D-изображениями и понять, за счёт чего они становятся трехмерными и какие виды картинок относятся к данной категории. Все просто: если во время просмотра картинки можно описать ширину и высоту, но нельзя описать глубину, то изображение является двухмерным.

Таким образом, различные уличные указатели и ярлыки на рабочем столе также относятся к двухмерной графике. Исключениями являются те случаи, когда создатель изображения специально придаёт ему объём за счёт теней и других техник. Любое трехмерное изображение имеет глубину, что как раз и позволяет назвать его объемным.

Если вы начертите квадрат с помощью четырёх линий, то получите двухмерную модель. Однако если вы слегка повернёте квадрат и дополните его гранями и вершинами, то перед вами предстанет куб, который сам по себе представляет собой объёмный элемент. Следовательно, к этому нарисованному кубу будут относиться свойства трёхмерной модели.

Что такое трехмерная графика

Трехмерная компьютерная графика во многом базируется на тех же технологиях, что и двухмерная компьютерная векторная в каркасной модели, и двухмерная компьютерная растровая в окончательном отображаемом изображении. Скажем, в приложениях компьютерной графики 2D-программы зачастую используют 3D-технологии в целях создания определенных эффектов (например, освещения). С другой стороны, 3D-программы могут применять 2D-алгоритмы рендеринга.

Трехмерной графикой нередко называют 3D-модели. Дело в том, что кроме визуализированного изображения, модель имеется в графическом файле данных. Но есть нюанс, который отличает эти два понятия друг от друга: трёхмерная модель является математическим представлением того или иного трехмерного объекта.

Узнай, какие ИТ — профессии входят в ТОП-30 с доходом от 210 000 ₽/мес

Павел Симонов
Исполнительный директор Geekbrains

Команда GeekBrains совместно с международными специалистами по развитию карьеры
подготовили материалы, которые помогут вам начать путь к профессии мечты.

Подборка содержит только самые востребованные и высокооплачиваемые специальности и направления в
IT-сфере. 86% наших учеников с помощью данных материалов определились с карьерной целью на ближайшее
будущее!

Скачивайте и используйте уже сегодня:

Павел Симонов
Исполнительный директор Geekbrains

Топ-30 самых востребованных и высокооплачиваемых профессий 2023

Поможет разобраться в актуальной ситуации на рынке труда

Подборка 50+ бесплатных нейросетей для упрощения работы и увеличения заработка

Только проверенные нейросети с доступом из России и свободным использованием

ТОП-100 площадок для поиска работы от GeekBrains

Список проверенных ресурсов реальных вакансий с доходом от 210 000 ₽

Получить подборку бесплатно

pdf 3,7mb
doc 1,7mb

Уже скачали 28446

С технической точки зрения ее нельзя назвать графикой до тех пор, пока она не будет отображена. В свою очередь, отображение трехмерной модели может осуществляться в виде двумерной картинки за счет 3D-рендеринга либо применяться в неграфических компьютерных симуляциях и вычислениях.

Во время 3D-печати такие модели схожим образом превращаются в трехмерные физические представления. В этом деле есть свои ограничения, которые зависят от уровня точности рендеринга для виртуальных моделей.

Модель RGB. Аддитивные цвета

Представьте себе, что три источника света расположены очень близко друг к другу, и каждый может светить только одним цветом: Красным, Зелёным и Синим (Red, Green и Blue – если по-английски, потому и называется RGB-модель).

Рис. 14. Модель RGB

Рис. 15. Модель CMYK

И каждый источник может светить с разной интенсивностью (т.е., может вообще не светить, а может и светить «вовсю»). Число 0 обозначим то, что источник не светит. А 255 – светит «вовсю». А все числа между 0 и 255 – это разная интенсивность свечения. Если ни один из источников не светит, то света просто нет – чёрный цвет, записывается (0,0,0). А белый – это когда все три светят на полную мощность, записывается (255,255,255). Допустим, светит только красный. Получается (255,0,0) – так записывается красный цвет. Заметим, что чем больше числа, которые мы пишем, тем ярче свет, например (255,255,255) ярче, чем (0,0,0). Поэтому RGB-модель называют ещё моделью аддитивных цветов (от английского add — прибавлять).

RGB-модель используется в основном для изображений, которые будут показываться на мониторе.

Направление компьютерной графики

Вам будет интересно:Как оцифровать пленку в домашних условиях? Пленочный сканер для оцифровки пленки

Несмотря на то, что сфера этой области компьютерных наук, несомненно, чрезвычайно широк, можно выделить основные направления компьютерной графики, где она стала важнейшим средством решения возникающих проблем.

Во-первых, иллюстративный направлении. Это самый широкий из всех, так как охватывает задачи, начиная от простой визуализации данных до создания анимационных фильмов.

Во-вторых, развивающиеся направление: компьютерная графика, темы и возможности, которые безграничны, позволяет расширять и совершенствовать свои навыки.

В-третьих, исследовательского направления. Он включает в себя изображение абстрактных понятий. То есть, использование компьютерной графики, направленных на создание имиджа, что не имеет физического аналога. Почему? Как правило, для того чтобы показать модель для наглядности или чтобы отслеживать изменения в параметрах и настроить их.

Области компьютерной графики

3.2. Деловая графика

3.2.1. Она предназначенная для наглядного представления различных показателей работы учреждений: плановые показатели, отчетная документация, статистические сводки и т.д. Программные средства деловой графики включают в состав электронные таблицы.

3.3. Конструктивная графика

3.3.1. Она используется в работе инженеров-конструкторов, архитекторов, изобретателей новой техники. Этот вид компьютерной графики является обязательным элементом САПР (систем автоматизации проектирования). Средствами конструкторской графики можно получать как плоские изображения (проекции, сечения), так и пространственные трехмерные изображения.

3.4. Иллюстративная графика

3.4.1. Программные средства иллюстративной графики позволяют человеку использовать компьютер для произвольного рисования.

3.6. Компьютерная анимация

3.6.1. Она предназначена для получение движущихся изображений на экране дисплее. Художник создает на экране рисунке начального и конечного положения движущихся объектов, все промежуточные состояния рассчитывает и изображает компьютер, выполняя расчеты, опирающиеся на математическое описание данного вида движения. Полученные рисунки, выводимые последовательно на экран с определенной частотой, создают иллюзию движения.

Векторная графика

Векторная графика представляет изображение в виде совокупности очень простых геометрических объектов. Такие объекты являются базовыми для построения изображения и называются примитивами. Примитивами могут быть отрезки, маленькие дуги, окружности, сплайны и т.д. Графика называется векторной потому, что набор примитивов, которые формируют данный графический объект, называется вектором. Векторная графика широко используется, например, для рисования популярных в сетевом общении смайлов.

Достоинства векторной графики:

• Масштабирование изображения не вызывает искажений.
• Объем графического файла невелик.
• Части изображения можно редактировать независимо друг от друга.
• Высокая точность прорисовки.

Недостатки векторной графики:

• Изобразить таким способом можно далеко не все.
• Изображения выглядят несколько искусственно.

Векторные изображения можно создавать в таких редакторах как CorelDraw, InkScape.

Растровая графика

Основным элементом растрового изображения или иллюстрации точки. При условии, что картинка на экране, то точка называется пиксель. Каждый пиксел изображения имеет собственные параметры: цвет и размещение на холсте. Конечно, что чем меньше размер пикселей, и чем больше число, тем лучше картинка выглядит.

Главная проблема растровых изображений больших объемов данных.

Вторым недостатком растровой графики является необходимость увеличить изображение, чтобы увидеть детали.

Кроме того, при сильном увеличении происходит пикселизация изображения, то есть ее деления на пиксели, что значительно искажает картину.

Программное обеспечение[править | править код]

3D-моделирование фотореалистичных изображений

Программные пакеты, позволяющие создавать трёхмерную графику, то есть моделировать объекты виртуальной реальности и создавать на основе этих моделей изображения, очень разнообразны. Последние годы устойчивыми лидерами в этой области являются коммерческие продукты, такие, как:

• Autodesk 3ds Max
• Autodesk Maya
• Autodesk Softimage
• Blender
• Cinema 4D
• Houdini
• Modo
• LightWave 3D
• Caligari Truespace
• Unreal Engine
• Unity

а также сравнительно новые Rhinoceros 3D, Nevercenter Silo и ZBrush.

Среди открытых продуктов, распространяемых свободно, числится пакет Blender (позволяет создавать 3D-модели, анимацию, различные симуляции и др. c последующим рендерингом), K-3D и Wings3D.

SketchUp

Бесплатная программа SketchUp компании Google позволяет создавать модели, совместимые с географическими ландшафтами ресурса Google Планета Земля, а также просматривать в интерактивном режиме на компьютере пользователя несколько тысяч архитектурных моделей, которые выложены на бесплатном постоянно пополняемом ресурсе Google Cities in Development (выдающиеся здания мира), созданные сообществом пользователей.

Визуализация трёхмерной графики в играх и прикладных программах

Есть ряд программных библиотек для визуализации трёхмерной графики в прикладных программах — DirectX, OpenGL и так далее.

Есть ряд подходов по представлению 3D-графики в играх — полное 3D, псевдо-3D.

Есть множество движков, используемых для создания трёхмерных игр, отвечающих не только за трёхмерную графику, но и за расчёты физики игрового мира, взаимодействия пользователя с игрой и связь пользователей в игре при многопользовательском режиме и многое другое (см. также статью 3D-шутер). Как правило, движок разрабатывается под конкретную игру, а затем лицензируется (становится доступен) для создания других игр.

Моделирование деталей и механизмов для производства

Трёхмерная модель нефтегазопромыслового оборудования.

Существуют конструкторско-технологические пакеты CAD/CAE/CAM, предполагающие создание моделей деталей и конструкций, их расчёт, оформление по ним конструкторско-технологической документации и, при необходимости, последующее формирование программ для станков ЧПУ и 3D-принтеров. Общеупотребительным для данных групп программного обеспечения является термин «система автоматизированного проектирования» (САПР).

Особенностью данных пакетов является точность построения модели с возможностью генерации с неё геометрически точных разрезов, сечений, получения расчётной информации о массе изделия или конструкции и различного рода проекций.

Такие пакеты даже не всегда дают пользователю оперировать 3D-моделью напрямую, например, есть пакет OpenSCAD, модель в котором формируется выполнением формируемого пользователем скрипта, написанного на специализированном языке.

Отдельным направлением трёхмерного направления является информационное моделирование зданий (BIM/ТИМ). Так же как и производственные системы проектирования, программы для BIM оперируют точным построением моделей, наполнения их различного рода атрибутивными свойствами и возможностью представления их в различных представлениях (разрезы, виды, спецификации).

Сферы применения трехмерной графики

Трехмерной можно сделать почти любую модель, будь то простой предмет мебели или сложную сюжетную постановку. Дизайнеры создают не только отдельные элементы, но и целостные интерьеры и ландшафты, а также разрабатывают образ и движения того или иного персонажа.

Дарим скидку от 60% на обучение «Дизайнер» до 02 июня

Уже через 9 месяцев сможете устроиться на работу с доходом от 150 000 рублей

Забронировать скидку

• элементы мебели или декора помещения;
• интерьеры;
• примеры экстерьеров или ландшафтного дизайна;
• украшения;
• одежда.

Сферы применения трехмерной графики

Объемная графика используется в самых разных областях, а не только в анимации и кинематографе:

• Искусство. 3D графика часто применяется для создания реалистичных рисунков и видеороликов.
• Компьютерные игры. На данный момент компьютерные игры базируются на алгоритмах текстурирования, которые используются в трехмерной графике в целях наилучшего детализирования объектов.
• Бизнес. Интерактивные элементы трехмерной графики часто применяются во время разработки рекламных баннеров, презентаций и видеороликов.
• Кинематограф и мультипликация. Сложно создать хороший фильм без моделирования естественных процессов и создания спецэффектов.
• Наука. Благодаря реалистичной 3D-картинке человек лучше воспринимает сложную научную терминологию.
• Строительство и дизайн. 3D-программы дают специалистам возможность создать детализированные модели проектов.
• Медицина. С помощью трёхмерной графики медицинские работники могут во всех деталях раскрывать физиологические темы. Кроме того, они могут улучшать навыки проведения сложных операций в искусственной реальности.

За счёт того, что 3D-модели очень реалистичны, трёхмерное моделирование используется в самых разных областях, включая те, которые не предполагают дальнейшей реализации созданных объектов (эффекты и персонажи для кинематографа, мультипликации, интерактивных рекламных роликов и т.д.).

Применение[править | править код]

Трёхмерная графика активно применяется для создания изображений на плоскости экрана или листа печатной продукции в науке и промышленности, например, в системах автоматизации проектных работ (САПР; для создания твердотельных элементов: зданий, деталей машин, механизмов), архитектурной визуализации (сюда относится и так называемая «виртуальная археология»), в современных системах медицинской визуализации.

Самое широкое применение — во многих современных компьютерных играх, а также как элемент кинематографа, телевидения, печатной продукции.

Трёхмерная графика обычно имеет дело с виртуальным, воображаемым трёхмерным пространством, которое отображается на плоской, двухмерной поверхности дисплея или листа бумаги. В настоящее время известно несколько способов отображения трёхмерной информации в объёмном виде, хотя большинство из них представляет объёмные характеристики весьма условно, поскольку работают со стереоизображением. Из этой области можно отметить стереоочки, виртуальные шлемы, 3D-дисплеи, способные демонстрировать трёхмерное изображение. Несколько производителей продемонстрировали готовые к серийному производству трёхмерные дисплеи. Но, чтобы насладиться объёмной картинкой, зрителю необходимо расположиться строго по центру. Шаг вправо, шаг влево, равно как и неосторожный поворот головы, карается превращением трёхмерности в несимпатичное зазубренное изображение. Решение этой проблемы уже созрело в научных лабораториях. Германский Институт Фраунгофера демонстрировал 3D-дисплей, при помощи двух камер отслеживающий положение глаз зрителя и соответствующим образом подстраивающий изображение, в этом году[когда?] пошёл ещё дальше. Теперь отслеживается положение не только глаз, но и пальца, которым можно «нажимать» трёхмерные кнопки. А команда исследователей Токийского университета создали систему, позволяющую почувствовать изображение. Излучатель фокусируется на точке, где находится палец человека, и в зависимости от его положения меняет силу акустического давления. Таким образом, становится возможным не только видеть объёмную картинку, но и взаимодействовать с изображёнными на ней предметами.

Однако и 3D-дисплеи по-прежнему не позволяют создавать полноценной физической, осязаемой копии математической модели, создаваемой методами трёхмерной графики.

Развивающиеся с 1990-х годов технологии быстрого прототипирования ликвидируют этот пробел. Следует заметить, что в технологиях быстрого прототипирования используется представление математической модели объекта в виде твёрдого тела (воксельная модель).

Векторная графика

Векторный рисунок можно представить в облике элементарных геометрических объектов: точки, прямые, кривые, окружности, многоугольники, и т.д. Фигурам присваиваются какие-либо качества, например, толщина линий, цвет заливки. Для создания иллюстраций используются формулы и координаты. К примеру, чтобы нарисовать треугольник нужно указать его вершины, цвет заполнения и обводку. Для сложных рисунков используют набор геометрических фигур, которые собираются вместе как аппликация из бумаги на уроке труда в начальной школе, но при этом сохраняется возможность в дальнейшем редактировать получившеюся картинку.

Преимуществами векторной графики считаются:

• Малый объем занимаемой памяти на ПК;
• Трансформация и масштабирование без потери качества;
• Выглядит всегда одинаково, независимо от характеристик устройства отображения.

Отрицательными сторонами векторов являются:

• Невозможность представления всех изображений с помощью примитивов;
• Трудоемкий процесс перевода растровых изображений в векторные;
• Отсутствие автоматического ввода;
• Проблемы с совместимостью программ просмотра и создания.

Векторные картинки широко востребованы на предприятиях, занимающихся проектированием, конструкторских бюро, в рекламных агентствах, типографиях, и т. д. Графические редакторы, работающие с данным иллюстрациями, являются: Adobe Illustrator, Corel Draw, AutoCad, ArhiCad.