Виды трёхмерного моделирования
Министерство промышленности и торговли Тверской области
ГБП ОУ «Торжокский государственный промышленно-гуманитарный
Колледж»
Профессия «Повар, кондитер»
ТРЁХМЕРНАЯ ГРАФИКА И МОДЕЛИРОВАНИЕ
РЕФЕРАТ
Студент 1 курса 5 группы ____________А.С.Архангельская
Руководитель ____________Т.Р. Губкина
____._____2021
Торжок, 2022
Содержание
Введение 3
1 Понятие трёхмерной графики и моделирования 4
2 История возникновения 5
3 Создание модели 6
4 Виды трёхмерного моделирования 7
5 Где можно применить трёхмерную графику? 9
6 Преимущества и недостатки трёхмерной графики 10
Заключение 12
Приложение А. Презентация 13
|
|
|
Список литературы и источников информации 14
Введение
На сегодняшний день трехмерная графика прочно вошла в нашу жизнь, и встречается почти во всех сферах: реклама, кинематограф, программирование и даже наука, техника, и т. д.
Разглядывая рекламный щит с изображением интерьера комнаты или рекламный ролик в интернете, наблюдая за кадрами остросюжетного фильма, мы и не догадываемся, что за всем этим стоит кропотливая работа мастера 3D графики.
Я поставила следующую цель: познакомить вас с 3D графикой и моделированием (понятием, процессом создания и применением)
Задачи исследования:
· Выяснить что такое трехмерная графика;
· Узнать в чем её преимущество перед 2D графикой;
· Выяснить, где применяется 3D графика.
· Оформить интерактивный плакат по собранному материалу.
Цели и задачи реферата обусловили выбор его структуры.
Реферат состоит из введения, 6 частей, заключения, списка литературы и источников информации.
Во введении реферата сформулированы основные задачи реферата, цель его написания.
|
|
|
В основной части реферата непосредственно раскрывается выбранная мной тема реферата.
В заключении подведены основные итоги реферата.
Понятие трёхмерной графики и моделирования
Трёхмерная графика - раздел компьютерной графики, совокупность приемов и инструментов (как программных, так и аппаратных), предназначенных для изображения объёмных объектов. Больше всего применяется для создания изображений на плоскости экрана или листа печатной продукции в архитектурной визуализации, кинематографе, телевидении, компьютерных играх, печатной продукции, а также в науке и промышленности.
Трёхмерное изображение на плоскости отличается от двумерного тем, что включает построение геометрической проекции трёхмерной модели сцены на плоскость (например, экран компьютера) с помощью специализированных программ. При этом модель может как соответствовать объектам из реального мира (автомобили, здания, ураган, астероид), так и быть полностью абстрактной (проекция четырёхмерного фрактала).
Моделирование - процесс создания трёхмерной модели объекта. Задачей 3D моделирования является разработка зрительного объёмного образа желаемого объекта. При этом модель может как соответствовать объектам из реального мира, так и быть полностью абстрактной.
|
|
|
История возникновения
Появлению 3D предшествовало двухмерное изображение, которое имело две оси координат, формирующих ширину и высоту рисунков. И только в 90-х годах 20-го века стало известно о возможности создания третьего измерения.
Одним из гениальнейших исследователей был Айван Сазерленд. Он, будучи всего лишь аспирантом, разработал программу, которая являлась прообразом всех современных 3D редакторов и CAD-систем - Sketchpad. С её помощью можно было конструировать простейшие трёхмерные изображения. Именно он впервые создал кафедру компьютерной графики в родном университете. Эти события открыли миру путь в 3D моделирование. Помогали аспиранту его лучшие студенты Эд Катмулл и Джим Блинн. Катмулл, под руководством своего руководителя Айвана Сазерленда, смоделировал первый в истории объемный объект, которым была его собственная рука.
Студентом Сазерленда также был Эд Катмулл - впоследствии технический директор и президент PixarAnimationStudios.
В середине 1980-х появились первые стандарты и адаптеры для обработки двумерной графики - MGA, CGA, EGA. Но время шло, на смену видеоадаптерам пришли комбинации в виде адаптера и 3D ускорителя, отвечающего исключительно за обработку трехмерных объектов, потом эти разные по классу устройства объединились в одно - видеокарту, обрабатывающую сразу и 2D, и 3D графику. К классическим обработчикам графической информации добавились специальные обработчики шейдеров - микропрограмм, которые сейчас отвечают за обработку большинства довольно сложных визуальных эффектов (бликов, дыма, отражений).
|
|
|
Создание модели
Для получения трёхмерного изображения на плоскости требуются следующие шаги:
· моделирование - создание трёхмерной математической модели сцены и объектов в ней;
· текстурирование - назначение поверхностям моделей растровых или процедурных текстур. Уровень реалистичности будущей модели напрямую зависит от выбора материалов при создании текстур.
· освещение - установка и настройка источников света;
· анимация - придание движения объектам;
· динамическая симуляция - автоматический расчёт взаимодействия частиц, твёрдых/мягких тел и пр. с моделируемыми силами гравитации, ветра, выталкивания и др., а также друг с другом;
· визуализация или рендеринг - детализация настроек отображения 3D-модели. То есть добавление графических спецэффектов, таких, как блики, туман, сияние и т.д. В случае видео-рендеринга, определяются точные параметры 3D-анимации персонажей, деталей, ландшафтов и т.п.;
· композитинг - это объединение нескольких визуальных элементов в одно целостное изображение. В случае 3д моделирования - это совмещение нескольких 3д моделей в одно;
· вывод полученного изображения на устройство вывода - дисплей или специальный принтер.
Виды трёхмерного моделирования
Параметрическое моделирование - моделирование с использованием параметров элементов модели и соотношений между этими параметрами. Для данного вида моделирование используют САПР - Системы Автоматизированного Проектирования. Они приспособлены для проектирования деталей, двигателей, автомобилей, вертолётов и ракет, зданий, и применяются в основном в промышленности, строительстве и 3D печати. В CAD–программах мы получаем не только визуальный образ, а точный электронно-геометрический прототип изделия. Он сохраняет измеримую и рабочую информацию, что позволяет: получать расчёты, чертежи, производить изделие на 3D-принтерах. К программам параметрического моделирования можно отнести AutoCAD, Компас 3D и SolidWorks.
Воксельное моделирование - создание модели с помощью вокселей. Воксель - это 3D-кубик, из которых сложен объект в 3D пространстве. Это аналог двухмерных пикселей, только воксель имеет 6 квадратных граней. Воксельное моделирование используют в науке, применяют и в разработке игр и в медицине: компьютерная томография, УЗИ и МРТ. К программам воксельного моделирования относятся MagicaVoxel, Qubicle и VoxelMax.
Полигональное моделирование – создание модели с помощью полигонов. Полигоны - это треугольники и четырехугольники, которые составляют сетку на поверхности объекта, выполнение действий с вершинами и рёбрами полигонов изменяется форма модели. Понятно, что хорошо детализированная модель потребует больших ресурсов. С помощью этого моделирования создается виртуальная среда и персонажи в играх, анимационных роликах и кино.
Наиболее популярные 3D редакторы: 3Ds Max, Maya и Blender.
Сплайновое моделирование - создание модели с помощью трёхмерных кривых (сплайнов), из которых строится каркас 3D объекта. Для его создания применяют редактируемые сплайновые примитивы, такие как линия, окружность, дуга, многоугольник, текст и др. Сплайновые модели, как и векторные изображения, при увеличении масштаба не теряют в качестве. Отсюда ещё один плюс сплайнового моделирования - более высокая точность.
Отличительная особенность сплайновых моделей - это плавность формы, возможность сгладить острые края. Поэтому сплайновое моделирование применяют при создании биологических объектов: людей, животных, а также органических объектов; ещё в архитектуре и машиностроении - везде, где требуются плавные формы.
Используется в CAD-программах, 3Ds Max, Maya, а также в программе Rhinoceros
Скульптинг - вид моделирования, модели которого имеют объём и выполняются с помощью специального программного обеспечения, посредством которого возможно производить различные манипуляции над 3Dмоделями.
Это тоже самое, что и полигональное моделирование, но наличие дополнительных инструментов позволяет создавать персонажи и сцены с высокой детализацией и фотореалистичностью. В программах для скульптинга можно заметно улучшить внешний вид низкополигональных моделей, созданных в сторонних 3D редакторах.
К программам для 3D скульптинга относятся: Zbrush, 3D Coat и Mudbox.
Дата добавления: 2022-07-16; просмотров: 125; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!